專利名稱：一種雙控電磁加熱控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁加熱控制系統(tǒng)，尤其涉及一種利用雙芯片控制的電磁加熱控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
如圖1所示，現(xiàn)有的電磁加熱系統(tǒng)往往采用單芯片控制，將系統(tǒng)(包括主控制板和控制面板)所需的所有功能均集中到一個芯片控制處理，使得每一電磁加熱產(chǎn)品均須進行專門的底層和人機交互界面功能的開發(fā)及調(diào)試，存在技術(shù)要求高，開發(fā)周期長，調(diào)試項目多且復(fù)雜，重復(fù)勞動多，售后產(chǎn)品不易維護和升級，而且開發(fā)調(diào)試人員必須具備熟練的電磁加熱底層開發(fā)經(jīng)驗才能勝任。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種的雙芯片控制的電磁加熱控制系統(tǒng)，并提供應(yīng)用級的接口控制方式，通過控制面板簡單的控制命令即可處理復(fù)雜的電磁加熱系統(tǒng)，從而簡化了開發(fā)過程，減少了不必要的重復(fù)勞動過程。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的本系統(tǒng)包括設(shè)置在下殼體內(nèi)的功率控制部分(簡稱主控制板，下同)和與其相連接且設(shè)置在上殼體內(nèi)的界面控制部分(簡稱控制面板，下同)。主控制板和控制面板上各設(shè)置有一個控制芯片，所述的主控制板還包括通訊模塊，并與微控制器相連接，所述控制面板還包括控制芯片、通訊模塊和功能處理模塊，控制芯片分別與通訊模塊和功能模塊相連接，主控制板的通訊模塊和控制面板的通訊模塊相連接，主控制板上的控制芯片(簡稱微控制器，下同)用于電磁加熱過程中的功率控制，故障保護，溫度及電壓電流A/D數(shù)據(jù)采樣和風(fēng)扇驅(qū)動等；控制面板上的控制芯片用于按鍵、顯示控制模塊的人機交互界面的處理以及功能菜單流程的實現(xiàn)，并用于控制主控制板的功率輸出和功率大小、接收主控制板發(fā)送來的檢測到的溫度數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)以及各種故障保護信息，根據(jù)接收的數(shù)據(jù)控制電磁加熱。
所述的主控制板和控制面板之間采用I2C總線或串行總線及相應(yīng)的供電線路相連接，I2C總線或串行總線上的傳輸協(xié)議為IHComm通訊協(xié)議(InductionHeating communication Protocol)。
本發(fā)明采用此雙控方式的優(yōu)勢在于把電磁加熱中的功率控制、故障保護等與性能密切相關(guān)的復(fù)雜控制部分的軟硬件集成到主控制板中，由專門處理芯片去處理，使之成為一個獨立通用的系統(tǒng)組成要件，任何第三方開發(fā)人員，無論其對電磁加熱的底層控制、保護技術(shù)熟悉與否，只需要遵循規(guī)范的IHComm通訊協(xié)議，即可簡單方便的控制電磁加熱，將極大地提高電磁加熱應(yīng)用項目的開發(fā)效率和降低開發(fā)難度，提高系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性。


圖1為現(xiàn)有背景技術(shù)的控制線路組成方框圖；圖2為本發(fā)明的控制線路方框圖。
具體實施例方式
如圖2所示，本系統(tǒng)包括設(shè)置在下殼體內(nèi)的功率控制部分1(簡稱主控制板，下同)和與其相連接且設(shè)置在上殼體內(nèi)的界面控制部分3(簡稱控制面板，下同)。主控制板1和控制面板3上各設(shè)置有一個控制芯片(即微控制器10和控制芯片4)，所述的主控制板1還包括第一通訊模塊9，并與微控制器10相連接，所述控制面板3還包括控制芯片4、第二通訊模塊8和功能處理模塊7，控制芯片4分別與第二通訊模塊8和功能模塊7相連接，主控制板1的第一通訊模塊9和控制面板3的第二通訊模塊8相連接，主控制板1上的微控制器10用于電磁加熱過程中的功率控制，故障保護，溫度及電壓電流A/D數(shù)據(jù)采樣和風(fēng)扇驅(qū)動等；控制面板3上的控制芯片用于按鍵、顯示等人機交互界面的處理以及功能菜單流程的實現(xiàn)，并用于控制主控制板1的功率輸出和功率大小、接收主控制板1發(fā)送來的檢測到的溫度數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)以及各種故障保護信息，根據(jù)接收的數(shù)據(jù)控制電磁加熱。
所述的主控制板1和控制面板3之間采用I2C總線或串行總線及相應(yīng)的供電線路(5V，18V電源)相連接，I2C總線或串行總線上的傳輸協(xié)議為IHComm通訊協(xié)議(Induction Heating communication Protocol)。
主控制板1與控制面板3之間的通訊控制流程如下控制面板3根據(jù)從人機交互界面12收到的用戶功率大小要求，通過第二通訊模塊8轉(zhuǎn)化成符合IHComm協(xié)議的數(shù)據(jù)幀，然后發(fā)送到主控制板1，主控制板1收到后，首先校驗數(shù)據(jù)是否正確，如正確，則按要求輸出功率；如錯誤，則要求重發(fā)。當(dāng)控制面板3需要獲取各種溫度數(shù)據(jù)時，則發(fā)送讀命令，主控制板1收到后，將采樣到的數(shù)據(jù)通過第一通訊模塊9轉(zhuǎn)化成符合IHComm協(xié)議的數(shù)據(jù)幀回送到控制面板3，控制面板3即可依此數(shù)據(jù)進行下一步的功能處理。當(dāng)主控制板1檢測到各種故障狀態(tài)之后，也會通過第一通訊模塊9把故障代碼發(fā)送到控制面板3，控制面板3根據(jù)收到的故障代碼通過人機交互界面12反映出來，通知用戶系統(tǒng)處于故障狀態(tài)。
所述的主控制板1上的微控制器10的型號為HMS87C1204A。
所述的主控制板1包括整流模塊5、加熱線圈功率控制模塊、逆變模塊6、自適應(yīng)同步電路模塊15、第一通訊模塊9、微控制器10、電流檢測電路14和電壓檢測電路13。整流模塊5連接至市電交流電源，其直流輸出施加至逆變模塊6，逆變模塊6向加熱線圈2提供交變電流，使處在交變磁場中的金屬受熱負載表面感應(yīng)渦流而發(fā)熱，逆變器件的工作參數(shù)由加熱線圈功率控制模塊控制，金屬受熱負載設(shè)置在殼體上部的加熱臺面，加熱線圈功率控制模塊設(shè)置在微控制器10中，第一通訊模塊9接收到控制面板3發(fā)送來的控制命令后，由微控制器10內(nèi)嵌的實時控制程序軟件進行處理，電流檢測電路14和電壓檢測電路13均與微控制器10中的加熱線圈功率控制模塊相連接，并向其提供加熱線圈功率調(diào)整信息，自適應(yīng)同步電路模塊15分別與電流檢測電路14、逆變模塊6、微控制器10相連接，并跨接在加熱線圈2的兩端，能夠降低逆變器件的自身發(fā)熱。
所述的主控制板1還包括為各電路與模塊提供5V、18V直流電源的整流穩(wěn)壓電源電路11。
所述的微控制器10，還包括風(fēng)扇控制模塊、保護控制模塊和報警控制模塊，風(fēng)扇控制模塊與冷卻風(fēng)扇相連接，控制其運轉(zhuǎn)，保護控制模塊與自適應(yīng)同步電路模塊相連接，共同對加熱線圈進行保護，報警控制模塊與報警器件如蜂鳴器相連接，在工作出現(xiàn)異常時，發(fā)出報警信號。
所述的保護控制模塊中包含了過電流保護電路、絕緣門極晶體管的集電極高壓保護電路，都采用硬件比較器，實現(xiàn)高可靠的快速保護，使絕緣門極晶體管工作在可靠的電壓、電流范圍內(nèi)。
所述的逆變模塊6是采用絕緣門極晶體管的單管諧振模塊。220V交流市電經(jīng)整流模塊5整流成約310V直流，施加至單管諧振逆變模塊6上，單管諧振逆變模塊6產(chǎn)生交變磁場，使處在交變磁場中的金屬受熱負載表面感應(yīng)出渦流，從而達到高效率的加熱效果。單管諧振逆變模塊6是通過微控制器10中加熱線圈功率控制模塊結(jié)合自適應(yīng)同步電路模塊15實施控制，做到在不同功率段實現(xiàn)在絕緣門極晶體管的集電極電壓最低時導(dǎo)通，減少導(dǎo)通損耗，降低逆變器件絕緣門極晶體管的自身發(fā)熱。
整個電路都是由微控制器10內(nèi)嵌的實時控制程序軟件控制。通過電壓檢測電路13和電流檢測電路14實現(xiàn)加熱線圈2功率的自動調(diào)節(jié)，通過人機交互界面12接收用戶命令，實現(xiàn)用戶需要的功能，通過測溫處理程序?qū)崿F(xiàn)對發(fā)熱器件絕緣門極晶體管的保護，以及受熱負載的溫度測定。
所述的控制面板3包括控制芯片4、顯示控制模塊的人機交互界面12、功能處理模塊7和通訊模塊8，控制芯片4分別與人機交互界面12、功能處理模塊7和通訊模塊連接8。各模塊處理均由控制芯片4參與，人機交互界面12接收用戶命令，控制芯片4根據(jù)用戶的命令通過第二通訊模塊8與主控制板1進行通訊，功能處理模塊7根據(jù)接收到的主控制板1發(fā)來的數(shù)據(jù)，決定各功能的控制流程，從而實現(xiàn)用戶需要的功能。
權(quán)利要求
1.一種雙控電磁加熱控制系統(tǒng)，包括設(shè)置在下殼體內(nèi)的主控制板和設(shè)置在上殼體內(nèi)的控制面板，所述的主控制板包括整流模塊、加熱線圈功率控制模塊、逆變模塊、自適應(yīng)同步電路模塊、微控制器、整流穩(wěn)壓電源電路、電流檢測電路和電壓檢測電路，所述的控制面板包括顯示控制模塊的人機交互界面，其特征在于所述的主控制板還包括通訊模塊，并與微控制器相連接，所述控制面板還包括控制芯片、通訊模塊和功能處理模塊，控制芯片分別與通訊模塊和功能模塊相連接，主控制板的通訊模塊和控制面板的通訊模塊相連接，所述主控制板上的微控制器用于電磁加熱過程中的功率控制，故障保護，溫度及電壓電流A/D數(shù)據(jù)采樣和風(fēng)扇驅(qū)動的處理；所述控制面板上的控制芯片用于按鍵、顯示控制模塊的人機交互界面的處理以及功能菜單流程的實現(xiàn)，并用于控制主控制板的功率輸出和功率大小、接收主控制板發(fā)送來的所檢測到的溫度數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)以及各種故障保護信息，根據(jù)接收的數(shù)據(jù)控制電磁加熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙控電磁加熱控制系統(tǒng)，其特征在于主控制板中的通訊模塊和控制面板中的通訊模塊之間采用I2C總線或串行總線及相應(yīng)的供電線路相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙控電磁加熱控制系統(tǒng)，其特征在于I2C總線或串行總線上的傳輸協(xié)議為IHComm通訊協(xié)議。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種雙控電磁加熱控制系統(tǒng)，其特征在于所述主控制板中的通訊模塊接收到控制面板中的通訊模塊發(fā)送來的控制命令后，由微控制器內(nèi)嵌的實時控制程序進行處理，其通訊控制流程如下控制面板根據(jù)從人機交互界面收到的用戶功率大小要求，通過通訊模塊轉(zhuǎn)化成符合IHComm協(xié)議的數(shù)據(jù)幀，然后發(fā)送到主控制板，主控制板收到后，首先校驗數(shù)據(jù)是否正確，如正確，則按要求輸出功率，如錯誤，則要求重發(fā)；當(dāng)控制面板需要獲取各種溫度數(shù)據(jù)時，則發(fā)送讀命令，主控制板收到后，將采樣到的數(shù)據(jù)通過通訊模塊轉(zhuǎn)化成符合IHComm協(xié)議的數(shù)據(jù)幀回送到控制面板，控制面板即可依此數(shù)據(jù)進行下一步的功能處理；當(dāng)主控制板檢測到各種故障狀態(tài)之后，也會通過通訊模塊把故障代碼發(fā)送到控制面板，控制面板根據(jù)收到的故障代碼通過人機交互界面反映出來，通知用戶系統(tǒng)處于故障狀態(tài)。
全文摘要
本系統(tǒng)包括設(shè)置在殼體內(nèi)的功率控制部分和與其相連接且設(shè)置在殼體上的界面控制部分。主控制板和控制面板上各設(shè)置有一個控制芯片，所述的主控制板還包括通訊模塊，并與微控制器相連接，所述控制面板還包括控制芯片、通訊模塊和功能處理模塊，控制芯片分別與通訊模塊和功能模塊相連接，主控制板的通訊模塊和控制面板的通訊模塊相連接，本發(fā)明簡化了開發(fā)過程，減少了不必要的重復(fù)勞動過程，極大地提高電磁加熱應(yīng)用項目的開發(fā)效率和降低開發(fā)難度，提高系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性。
文檔編號H05B6/06GK1684553SQ20051003359
公開日2005年10月19日 申請日期2005年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者武永強, 馬偉, 黎志 申請人:深圳市拓邦電子科技股份有限公司