[發明專利]烹飪設備及其控制方法

有效

• 申請號: 201610229830.0
• 申請日: 2016-04-12
• 公開（公告）號: CN105867450B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 區毅成;欒春;孫寧;彭濤;劉連程;唐春玉;劉敏
• 申請（專利權）人: 廣東美的廚房電器制造有限公司;美的集團股份有限公司
• 主分類號: G05D23/19
• 分類號: G05D23/19
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 曹寒梅,肖冰濱

技術領域

本發明涉及廚房電器技術領域，具體地，涉及一種烹飪設備及其控制方法。

背景技術

目前，大多數加熱類烹飪設備，如純蒸爐、電烤箱等，基本上都是采用觸點式繼電器對其內部的功率器件(如發熱管、風扇電機等)進行控制。所謂觸點式繼電器，即其內部是通過從控制端加一個小的直流電壓(如12VDC), 使得該觸點式繼電器內部的線圈產生電磁力并通過一換向杠桿讓原本分離的兩金屬觸點相互接觸，從而連通輸出側的負載回路，讓該回路上的負載器件(如發熱管、風扇電機等)獲得供電電源能量，從而可以正常運行。然而，基于觸點式繼電器的烹飪設備的控制方法是相當粗糙的，使得其烹飪效果差強人意。

目前還存在著采用快速開關切換器件，如可控硅或固態繼電器，來進行功率調整的烹飪設備，例如某些電磁爐、電磁灶、IH電飯煲等。然而，這些烹飪設備所采用的功率控制方法一般是移相(俗稱斬波)控制或過零控制。

斬波控制方法具體如下：當檢測到電源信號的過零點(上行過零點或下行過零點)時，控制芯片等待由軟件運算所確定的導通時間，然后在一定的信號正弦波角度下將可控硅或固態繼電器斷開，通過對可控硅或固態繼電器的如此反復通斷控制來達到控制輸出功率的目的。其控制方式如圖1所示。

斬波控制方法的缺點是：雖然控制周期頻率基本上是市電頻率(即 50Hz)，但斬波控制在斬波點會因為電壓的突然變化而產生大量的不同頻率的諧波信號(所產生的諧波可以通過傅里葉變換解析)，以致于該控制方法會對附近接電的其它家電產生影響。同時，斬波控制方法的其中一個要求是控制角要小于最小導通角(交流電一般為正弦波形，它的一個周期為360度，正半周占180度，負半周占180度。當交流電通過可控硅時，可以讓交流電電流通過控制使其在0-180度的任一角度處開始導通，即所謂可控整流，當正半周加到可控硅的陽極，在180度的某一角度時，在可控硅的控制極加一觸發脈沖，例如在30度加一脈沖，可控硅只能通過余下的150度的電流。這種使可控硅導電的起始角度例如上述的30度稱為控制角，用α表示)，這個最小導通角不能太小，一般為30～45度，這導致過零控制方法無法將需要控制的負載部件的功率降低到額定功率的20％以下(針對高端可控硅的情況)，對于一般可控硅而言，可調整到的最低功率也就額定功率的40％而已。

過零控制方法具體如下：當檢測到電源信號的過零點(上行過零點或下行過零點)時，由控制芯片計算可控硅或固態繼電器在預設周期內的導通波數，然后在該預設周期內使可控硅或固態繼電器首先導通所計算的導通波數，然后控制可控硅或固態繼電器關斷，以此來達到控制輸出功率的目的，其控制方式如圖2所示。中國專利申請CN201310331398.2中也給出了一種過零控制方法，如圖3所示。

過零控制方法只適用于電壓頻繁變化而輸出功率并不敏感地跟隨改變的帶大電感的電磁爐或IH電飯煲。對于具有純阻性或低電感的烹飪設備而言，該控制方法會導致烹飪設備在設置為低態(如低功率、低風量等)輸出時出現很大波動甚至無法啟動。另外，從實驗室測試結果來看，一般配置下 (可控硅和對應的負載部件)，該控制方法很難使功率或風量等達到額定功率或風量的50％以下。

另外，無論是斬波控制還是過零控制，都存在著無法使烹飪參數(例如溫度、風量等)保持高度穩定的缺點。

發明內容

本發明的目的是提供一種烹飪設備及其控制方法，其既能夠使烹飪參數精確地穩定在期望的水平上且不會出現明顯的波動。

為了實現上述目的，本發明提供一種烹飪設備的控制方法，該控制方法包括：依據為所述烹飪設備供電的交流電源的頻率和所述烹飪設備的負載所要實現的功率比值，計算預設周期內所述烹飪設備的快速切換開關需要導通的總波數；將所述預設周期劃分成多個小通斷周期，以便將所述預設周期內所述快速切換開關需要導通的總波數分配到各個小通斷周期中；以及依據預設算法來控制所述快速切換開關在每個所述小通斷周期中的導通和關斷，以控制所述交流電源對所述負載的供電。