專利名稱：電磁爐的對流加熱控制方法及加熱控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電磁爐加熱控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種電磁爐的對流加熱控制方法及 加熱控制裝置。
背景技術(shù)：
電磁爐作為廚具市場的一種新型灶具，它打破了傳統(tǒng)的明火烹調(diào)方式采用磁場感 應(yīng)電流的加熱原理，使器具本身自行高速發(fā)熱，用來加熱和烹飪食物，從而達到煮食的目 的。目前用電磁爐進行煮、煲、燉的用戶越來越多，而隨著生活水平的不斷提高，人們對于食 物的營養(yǎng)的要求也越來越高?，F(xiàn)有的電磁爐在煮燉食物的過程中，主要采用低功率加熱控 制方法，而這種加熱控制方法鍋具的受熱位置是保持不變的，鍋具內(nèi)液體受熱后會帶動食 物向上翻滾，但是由于鍋具受熱位置不變又會造成液體翻滾死角，食物隨液體的滾動也會 存在死角，造成食物受熱不均，食物營養(yǎng)不能被充分煲出，食物入味不足，也會延長加熱時 間。為了解決上述技術(shù)問題，中國CN201310950Y號專利于2009年9月16日公開了一 種技術(shù)方案在電磁爐內(nèi)部采用由內(nèi)、外兩組各自獨立工作的線圈盤組成的線盤，兩組線圈 盤以同心圓排布在線盤支架上，加熱時，采用內(nèi)外線圈盤交替工作從而在鍋體內(nèi)形成循環(huán) 雙向?qū)α?，使食物充分混合。該技術(shù)方案從硬件配置的角度提出了解決上述技術(shù)問題的可 能，但是對于加熱控制方法，沒有提出具體的技術(shù)解決方案；而且，當鍋具內(nèi)部需要煮食的 食物量很大時或者較少時，電磁爐不能根據(jù)食物容量情況進行調(diào)節(jié)，會造成能源的浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電磁爐的對流加熱控制方法，通過判別被加熱食物的 容量控制進行電磁線盤加熱功率配比驅(qū)動多個電磁線圈交替循環(huán)加熱鍋具，通過控制不同 位置的加熱線圈交替加熱，促進鍋內(nèi)液體的翻滾、對流，以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足之處。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的電磁爐加熱控制方法通過以下技術(shù)方案達成一種電磁爐的對流加熱控制方法，基于加熱控制裝置實現(xiàn)，所述加熱控制裝置包 括溫度檢測部件、加熱部件和控制部件，所述加熱部件包括至少兩個可獨立控制的電磁線 圈，所述控制部件包括主控制器、計時器和預(yù)設(shè)存儲器；所述對流加熱控制方法包括加熱升 溫階段A和對流加熱階段B，所述加熱升溫階段A包括以下步驟Al.主控制器測得鍋具內(nèi)的食物份量等級N ；A2.溫度檢測部件測量鍋具的即時溫度T，主控制器將即時溫度T與存儲在預(yù)設(shè)存 儲器中的進入對流加熱階段B的溫度Ttl進行比較，當T > Ttl時，進入對流加熱階段B ；所述對流加熱階段B包括以下步驟主控制器采取存儲在預(yù)設(shè)存儲器中對應(yīng)鍋具內(nèi)的食物份量等級N的多個電磁線 盤加熱功率配比驅(qū)動多個電磁線圈交替循環(huán)加熱鍋具。本發(fā)明的另一目的在于提供一種實現(xiàn)上述電磁爐的對流加熱控制方法的加熱控制裝置，所述電磁線圈各自與電子開關(guān)串連連接，每個電磁線圈分別由單獨的電子開關(guān)控 制，所述電子開關(guān)為繼電器。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過判別被加熱食物的容量控制進行電磁線盤加熱功率配比驅(qū)動多個電磁線圈交替循環(huán)加熱鍋具，通過控制不同位置的加熱線圈交替加熱，使鍋 具受熱點隨之改變，促進鍋內(nèi)液體的翻滾、對流，食物加熱沒有死角，且由于鍋內(nèi)液體保持 翻滾對流的狀態(tài)，食物受熱均勻，食物營養(yǎng)也能充分混合充分入味。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

圖1為本發(fā)明加熱控制裝置第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明加熱控制裝置第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明加熱控制裝置第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實施例的加熱控制方法的流程圖。圖5為本發(fā)明實施例的線圈同心圓排布的電磁加熱線盤的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明另一實施例的線圈蜂窩狀排布的電磁加熱線盤的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.電壓檢測電路；2.溫度檢測部件；3.電流檢測電路；4.同步電路；5. IGBT 驅(qū)動電路；6.控制部件；7.加熱部件。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。實施例1參照圖1所示，為本發(fā)明第一實施例的加熱控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖，加熱控制裝置 包括控制部件6及加熱部件7，所述加熱部件7包括至少兩個可獨立控制的電磁線圈Ll和 L2，所述控制部件6包括主控制器、計時器和預(yù)設(shè)存儲器，控制部件6分別與電壓檢測電路 1、溫度檢測部件2、電流檢測電路3、同步電路4、IGBT驅(qū)動電路5電連接。其中所述電壓檢 測電路1與電源相連用于檢測電壓情況，所述電壓檢測電路1還與控制部件6相連向控制 部件6輸入電壓信號；所述溫度檢測部件2與控制部件6相連向控制部件6輸入實時的鍋 具溫度信號；電流檢測電路3串接在電源與絕緣柵雙極型功率管IGBTl之間用于檢測流經(jīng) IGBTl的電流情況，所述電流檢測電路3還與控制部件6相連向控制部件6輸入電流信號； 所述同步電路4分別與IGBT驅(qū)動電路5和控制部件6相連，向控制部件6輸入同步信號。 所述控制部件6輸出控制信號給驅(qū)動三極管Ql和Q2分別驅(qū)動繼電器Sl和S2的開通與關(guān) 閉，從而分別控制加熱部件7的第一線圈Ll和第二線圈L2的加熱操作。所述加熱控制裝 置還包括濾波電容Cl，其與電磁線圈Ll和L2并聯(lián)，控制部件6還與IGBT驅(qū)動電路5電連 接，驅(qū)動絕緣柵雙極型功率管IGBTl的開通與關(guān)閉從而在主路控制加熱部件7的加熱操作。實施例2參照圖2所示，為本發(fā)明第二實施例的加熱控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖，其與第一實施 例的區(qū)別在于在線圈Ll和L2兩端同時分別并聯(lián)濾波電容C3和C2，可使電磁爐實現(xiàn)以較低 的300w的低功率甚至更低的功率進行持續(xù)低功率加熱，有效節(jié)約能源。實施例3
參照圖3所示，為本發(fā)明第三實施例的加熱控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖，其與第二實施 例的區(qū)別在于采用絕緣柵雙極型功率管IGBT3和IGBT2代替繼電器Sl和S2控制分別控制 第一線圈Ll和第二線圈L2的加熱操作，而驅(qū)動三極管Ql和Q2在電路中是用于驅(qū)動Sl和 S2的開通與關(guān)閉，因而隨繼電器Sl和S2同時舍去。另外，由于直接設(shè)置了功率管控制線 圈Ll和L2的加熱操作，因此可同時將IGBTl舍去以節(jié)省成本。此實施例的技術(shù)方案采用 功率管代替繼電器直接控制線圈盤的加熱方案，提高了電路的可靠性，同時也減少了開關(guān) 電源的電流損耗。以加熱部件7包括兩個獨立控制的電磁線圈Ll和L2的結(jié)構(gòu)為例，說明本發(fā)明電磁爐的對流加熱控制方法，如下S101，開始啟動電磁爐；S102，啟動電磁爐后，主控制器啟動，進入初始狀態(tài)設(shè)置階段，用戶設(shè)置加熱功率 P，此時用戶可根據(jù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)程序選擇預(yù)存在控制部件6的預(yù)設(shè)存儲器中的加熱功率P值， 也可根據(jù)實際情況手動輸入加熱功率P ；進入下一步驟S103 ；S103，加熱升溫階段主控制器控制所有線圈Ll和L2同時接入電路，以功率P進 行加熱。此時若加熱功率過高，則鍋具與鍋內(nèi)食物的熱交換會相對偏慢，鍋具與食物間的溫 度差會過大，將影響溫度檢測的有效性；而若加熱功率過低，則需要更多的加熱時間，因此 所述設(shè)定功率P設(shè)定為1200W-1800W為宜。S104，被加熱食物份量計算在S103加熱升溫階段，食物被加熱的過程中，溫度檢 測部件2測量得到鍋具的即時溫度T，主控制器控制計時器計算溫度檢測部件測得的鍋具 溫度在上升過程中每升高一個單位溫度值Δ T時所需的時間增量At’。當鍋具內(nèi)部食物份 量N不同時，鍋具溫度每升高一個單位溫度值ΔΤ所對應(yīng)的時間增量At’也是不同的，當 食物份量N大時，溫度每上升一個單位值ΔΤ所耗費的時間就更多，反之就少，根據(jù)這一規(guī) 律可預(yù)先在主控制器的預(yù)設(shè)存儲器中預(yù)存多組數(shù)據(jù)，其中每一個時間增量At對應(yīng)不同的 食物份量等級N，主控制器通過比較實際測得的時間增量At’與預(yù)設(shè)存儲器中的時間增量 Δ t，從而判斷鍋具內(nèi)食物的食物的份量等級N。S105，對流加熱條件判斷，在S103加熱升溫階段，持續(xù)加熱過程中，系統(tǒng)進入對流 加熱階段時需要滿足一定的條件，可設(shè)置有以下條件判斷條件一溫度判斷預(yù)先在預(yù)設(shè)存儲器中設(shè)定一個基準溫度Ttl，當溫度檢測電 路2檢測得到的鍋具溫度T彡Ttl，進入下一步驟S106對流加熱階段，而若T < Ttl，則繼續(xù)加 熱。由于當鍋內(nèi)溫度達到90°C以上時，繼續(xù)加熱可使鍋底局部沸騰，引起明顯的對流，因此 所述基準溫度Ttl設(shè)置為90°C以上較適宜，當然所述基準溫度Ttl也可設(shè)置為其他溫度值，但 是對于循環(huán)加熱效果來說，所述基準溫度Ttl為90°C以上時效果較好，若基準溫度設(shè)置過低 過早進入對流加熱階段，則食物沸騰較慢。判斷條件二 食物份量判斷預(yù)先在預(yù)設(shè)存儲器中設(shè)定一個基準份量Ntl，當實際食 物份量N > Ntl時，進入下一步驟S106對流加熱階段，而若N < Ntl時，則按現(xiàn)有技術(shù)繼續(xù)加 熱。在系統(tǒng)中設(shè)置基準份量Ntl時對應(yīng)設(shè)置有加熱時間、，即當加熱份量為Ntl的食物時，需 要加熱、的時間；當加熱份量為N1的食物時，需要加熱、的時間；不同的食物份量其需要 加熱的時間也各不相同，這些參數(shù)預(yù)存在預(yù)設(shè)存儲器中。在S105對流加熱條件判斷步驟中，可設(shè)置只需滿足一個判斷條件T ^ T0即進行S106對流加熱階段，也可設(shè)置需要同時滿足上述溫度和食物份量兩個條件才能進入下一步 驟S106對流加熱階段。S106，進入對流加熱階段依次驅(qū)動單個線圈進行加熱，先關(guān)斷第二線圈L2的加熱僅驅(qū)動第一線圈Ll開始進行加熱；當?shù)谝痪€圈Ll加熱進行一段時間后驅(qū)動切斷第一線 圈Li，第一線圈Ll停止加熱，同時驅(qū)動連通第二線圈L2，第二線圈L2開始進行加熱；當?shù)?二線圈L2加熱進行一段時間后停止第二線圈L2加熱同時啟動第一線圈Ll進行加熱；依此 循環(huán)。當采用繼電器Sl和S2作為電子開關(guān)控制線圈Ll和L2的接入與斷開時，由于繼 電器的工作特性，當在切換繼電器時可保證繼電器切換時電路中沒有諧振電流，可確保繼 電器工作的安全性和可靠性。可按如下方法進行，進入對流加熱階段時先關(guān)斷功率，主控制 器監(jiān)測同步電路4發(fā)出的信號時間間隔，當在某一時間段內(nèi)主控制器未監(jiān)測到信號時，則 表明線圈盤上已無諧振電流，可安全切換繼電器，此時可控制繼電器Sl吸合，繼電器S2釋 放，啟動加熱，此時線圈Ll接入進行加熱，線圈L2斷開停止加熱；當加熱進行一段時間后關(guān) 斷功率，判斷電路中沒有諧振電流時控制繼電器Sl釋放，繼電器S2吸合，啟動加熱，此時線 圈L2接入進行加熱，線圈Ll斷開停止加熱；依此循環(huán)。當采用繼電器作為電子開關(guān)控制線圈Ll和L2的接入時，還可以采用如下方案進 入對流加熱階段時先關(guān)斷功率，延遲一段安全時間間隔后可安全切換繼電器，此時可控制 繼電器Sl吸合，繼電器S2釋放，啟動加熱，此時線圈Ll接入進行加熱，線圈L2斷開停止加 熱；當加熱進行一段時間后關(guān)斷功率，然后延遲一段安全時間間隔后控制繼電器Sl釋放， 繼電器S2吸合，啟動加熱，此時線圈L2接入進行加熱，線圈Ll斷開停止加熱；依此循環(huán)。 所述延遲的安全時間間隔大于電路中諧振電流諧振時間即可，一般為幾十微秒。在對流加熱階段，為了達到更好的對流翻滾加熱的效果，對于第一線圈Ll和第 二線圈L2的不同加熱功率以及各線圈盤的加熱時間、循環(huán)周期需要根據(jù)鍋內(nèi)食物的份量 N進行調(diào)整；當鍋內(nèi)食物的份量N較多時，線圈Ll和L2單獨加熱的功率要加大，循環(huán)的周 期也要延長；鍋內(nèi)食物的量較少時，線圈Ll和L2單獨加熱的功率就要減小，循環(huán)的周期也 適當減短。其中對于位于線盤內(nèi)側(cè)的線圈，其加熱功率設(shè)置為700W-1000W即可；對于位于 線盤外側(cè)的線圈，由于加熱面積較大，其加熱功率設(shè)置為1200W-1600W為宜。在循環(huán)加熱 過程中，一般需要4-6秒左右內(nèi)部食物才會形成對流循環(huán)，因此對于單個線圈的持續(xù)加熱 時間不能低于這個最短時間，否則不能形成翻滾效果。當加熱功率選擇較低，比如內(nèi)側(cè)線 圈盤700W、外側(cè)線圈盤1200W，則總加熱時間及單個線圈的持續(xù)加熱時間周期也要隨之延 長，才能確保翻滾效果的產(chǎn)生。而如果，加熱功率選擇較高，比如內(nèi)側(cè)線圈1000W、外側(cè)線圈 1600W,則總加熱時間及單個線圈的持續(xù)加熱時間周期可適當減短。所述線圈Ll和L2加熱 功率設(shè)置和單個線圈持續(xù)加熱時間周期參數(shù)可根據(jù)不同食物份量N對應(yīng)預(yù)先設(shè)置于預(yù)設(shè) 存儲器中，需要時由主控制器直接進行調(diào)用。即在系統(tǒng)中設(shè)置基準容量Ntl時除了對應(yīng)設(shè)置 有加熱時間、外還相對應(yīng)的設(shè)有循環(huán)加熱功率Ptll和Ptl2，當加熱容量為Ntl的食物時，需要加 熱、的時間，在對流加熱階段時線圈Ll以Ptll的功率、線圈L2以Ptl2的功率分別循環(huán)加熱； 系統(tǒng)中還設(shè)置有其他的食物份量等級與加熱功率的對應(yīng)值，即不同的食物容量時在對流加 熱階段單個線圈盤對應(yīng)的加熱功率也各不相同。S107，判斷加熱時間是否達到根據(jù)不同份量N預(yù)設(shè)的加熱時間值t，若已完成預(yù)設(shè)時間，則進入下一步驟S108 ；S108，報警提示用戶加熱已完成；此時用戶可主動關(guān)機，若用戶沒有主動關(guān)機則進 入下一步驟S109 ；S109，關(guān)機結(jié)束加熱。如圖5和圖6所示為本發(fā)明實施例的電磁加熱線盤的結(jié)構(gòu)。前文所述的加熱控制裝置中的加熱部件7主要包括電磁加熱線盤，電磁加熱線盤包括線盤盤架和設(shè)置在線盤盤 架上的電磁線圈，線盤盤架主要是作為電磁線圈的支撐，設(shè)置在線盤盤架上的電磁線圈可 如圖5所示，按同心圓排布的方式排布并可實現(xiàn)獨立控制，依次分別為第一線圈Li、第二線 圈L2、第三線圈L3，當進行循環(huán)加熱時，三組線圈依次接入進行加熱，將加熱點分散從外往 內(nèi)或者從內(nèi)往外或者依據(jù)其他的加熱順序?qū)崿F(xiàn)對流翻滾加熱。當然，線盤盤架上的電磁線 圈也可如圖6所示，按蜂窩狀的方式排布分別獨立控制，依次為第一線圈Li、第二線圈L2、 第三線圈L3……，其中線圈總數(shù)為兩個或兩個以上，循環(huán)加熱時各線圈依照一定的順序被 接入電路實現(xiàn)對流翻滾加熱。無論是同心圓排布的電磁加熱線盤結(jié)構(gòu)還是蜂窩狀排布的電 磁加熱線盤結(jié)構(gòu)，其中線圈的個數(shù)不限于兩個或三個，每個線圈獨立控制，當然當設(shè)有多個 線圈時，可每次同時控制兩個以上線圈加熱，例如先控制Ll和L2同時加熱，然后控制L2和 L3同時加熱等等。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明， 而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變 化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電磁爐的對流加熱控制方法，基于加熱控制裝置實現(xiàn)，所述加熱控制裝置包括溫度檢測部件、加熱部件和控制部件，所述加熱部件包括至少兩個可獨立控制的電磁線圈，所述控制部件包括主控制器、計時器和預(yù)設(shè)存儲器；其特征在于，所述對流加熱控制方法包括加熱升溫階段A和對流加熱階段B，所述加熱升溫階段A包括以下步驟A1.主控制器測得鍋具內(nèi)的食物份量等級N；A2.溫度檢測部件測量鍋具的即時溫度T，主控制器將即時溫度T與存儲在預(yù)設(shè)存儲器中的進入對流加熱階段B的溫度T0進行比較，當T≥T0時，進入對流加熱階段B；所述對流加熱階段B包括以下步驟主控制器采取存儲在預(yù)設(shè)存儲器中對應(yīng)鍋具內(nèi)的食物份量等級N的多個電磁線盤加熱功率配比驅(qū)動多個電磁線圈交替循環(huán)加熱鍋具。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁爐的對流加熱控制方法，其特征在于，主控制器通過如 下步驟判斷鍋具內(nèi)的食物份量等級N ；All.主控制器控制計時器計算溫度檢測部件測得的鍋具溫度升高一個單位值ΔΤ的 時間增量At’ ；A12.主控制器將實際測得的時間增量At’與存儲在預(yù)設(shè)存儲器中對應(yīng)的食物份量等 級N下鍋具溫度升高一個單位值ΔΤ所需的時間增量At進行比較，從而測得鍋具內(nèi)的食 物份量等級N。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁爐的對流加熱控制方法，其特征在于，所述加熱升溫階 段A還包括以下步驟主控制器將測得的食物分量等級N與存儲在預(yù)設(shè)存儲器中的進入對 流加熱階段B的食物份量等級NO進行比較，當N > NO時，進入對流加熱階段B。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁爐的對流加熱控制方法，其特征在于，所述對流加熱階 段多個電磁線圈交替切換循環(huán)加熱鍋具時，在電磁線圈切換過程間需要間隔一定的安全時 間間隔，待電路中沒有諧振電流時再進行切換電磁線圈加熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁爐的對流加熱控制方法，其特征在于所述加熱控制裝置 還包括同步電路，所述同步電路與控制部件相連，所述安全時間間隔由主控制器監(jiān)控同步 電路的監(jiān)測信號獲得。
6.一種實現(xiàn)如權(quán)利要求1-5任一所述電磁爐的對流加熱控制方法的加熱控制裝置，所 述電磁線圈各自與電子開關(guān)串連連接，每個電磁線圈分別由單獨的電子開關(guān)控制，其特征 在于，所述電子開關(guān)為繼電器。
全文摘要
本發(fā)明揭露了一種電磁爐的對流加熱控制方法，基于加熱控制裝置實現(xiàn)，加熱控制裝置包括溫度檢測部件、加熱部件和控制部件，加熱部件包括至少兩個可獨立控制的電磁線圈，控制部件包括主控制器、計時器和預(yù)設(shè)存儲器；對流加熱控制方法包括加熱升溫階段A和對流加熱階段B。本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于實現(xiàn)電磁爐的對流加熱控制方法的加熱控制裝置。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過判別被加熱食物的容量控制電磁線盤加熱功率配比驅(qū)動多個電磁線圈交替循環(huán)加熱鍋具，控制不同位置的加熱線圈交替加熱，使鍋具受熱點隨之改變，促進鍋內(nèi)液體的翻滾、對流，食物加熱沒有死角，食物受熱均勻，食物營養(yǎng)也能充分混合充分入味。
文檔編號H05B6/06GK101808433SQ20101013317
公開日2010年8月18日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者喬中義, 朱澤春 申請人:九陽股份有限公司