專利名稱：電磁爐控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及家用廚具，特別涉及一種電磁爐控制電路。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，越來越多電子產(chǎn)品進(jìn)入日常生活。例如，電磁爐、電飯鍋等廚具已經(jīng)成為廚房中的必備工具。電磁爐的工作原理是通過線圈上加載高頻交變電壓產(chǎn)生交變磁場，激勵鐵質(zhì)鍋具產(chǎn)生電子渦流，從而產(chǎn)生熱量，用于烹飪。電磁爐產(chǎn)生感應(yīng)電磁場的過程是實(shí)現(xiàn)加熱功能的關(guān)鍵。但是在鍋具放置及移動開的兩種情況下，由于感應(yīng)面積和距離的變化，導(dǎo)致線圈 及電路中電流的突變，容易引起炸機(jī)，從而極易對多個關(guān)鍵器件造成損害，影響電磁爐使用壽命及安全。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，特別提出一種電磁爐控制電路，該電磁爐控制電路可以對抬鍋移鍋過程中的電磁爐進(jìn)行保護(hù)，有效避免抬鍋移鍋過程中的電流突變及造成的不可逆損害。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供了一種電磁爐控制電流，包括驅(qū)動模塊，用于生成脈沖寬度調(diào)制PWM信號并輸出至所述電磁爐的開關(guān)器件；電流檢測模塊，用于檢測電磁爐的電流值；控制模塊，所述控制模塊分別與所述驅(qū)動模塊和所述電流檢測模塊相連，所述控制模塊調(diào)整所述驅(qū)動模塊輸出的PWM信號的頻率，并在所述電流檢測模塊檢測的所述電磁爐的電流變化值超過預(yù)設(shè)閾值之后，所述控制模塊進(jìn)入保護(hù)模式，并增加所述PWM信號的頻率以將所述電磁爐的電流值調(diào)整至固定值。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電磁爐控制電路，可以通過調(diào)整輸出的PWM信號的功率將電磁爐的線圈上的電流調(diào)整到固定值，從而實(shí)現(xiàn)對抬鍋移鍋過程中的電磁爐進(jìn)行保護(hù)，有效避免抬鍋移鍋過程中的電流突變及造成的不可逆損害。本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖I為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電磁爐控制電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電磁爐控制電路的電路圖；圖3為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的市電檢測模塊和浪涌檢測及處理模塊的電路圖；以及圖4為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的PWM電壓與感應(yīng)電流關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。參照下面的描述和附圖，將清楚本實(shí)用新型的實(shí)施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本實(shí)用新型的實(shí)施例中的一些特定實(shí)施方式，來表示實(shí)施本實(shí)用新型的實(shí)施例的原理的一些方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型的實(shí)施例的范圍不受此限制。相反，本實(shí)用新型的實(shí)施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變 化、修改和等同物。下面參考圖I至圖4描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電磁爐控制電路100。如圖I所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電磁爐控制電路100包括驅(qū)動模塊110、電流檢測模塊120和控制模塊130。其中，驅(qū)動模塊110用于生成脈沖寬度調(diào)整PWM信號并輸出至電磁爐的開關(guān)器件，電流檢測模塊120用于檢測電磁爐的電流值，控制模塊130分別與驅(qū)動模塊110和電流檢測模塊120相連，用于調(diào)整驅(qū)動模塊110輸出的PWM信號的頻率，并在電流檢測模塊120檢測的電磁爐的電流變化值超過預(yù)設(shè)閾值之后進(jìn)入保護(hù)模式，并增加PWM信號的頻率以將電磁爐的電流值調(diào)整到固定值。如圖2所示，驅(qū)動模塊110包括第一電阻R23、第一三極管Q4、第二電阻R22、第二三極管Q2、第三電阻R21、第三三極管Q1、第四三極管Q3。具體地，第一電阻R23的一端與電源相連，另一端與第一三極管Q4的集電極相連，第一三極管Q4的基極通過第四電阻R35與控制模塊130相連，發(fā)射極接地。在第一三極管Q4的基極和發(fā)射極之間并聯(lián)有第五電阻R24。第二電阻R22的一端與電源相連。第二三極管Q2的基極與第一三極管Q4集電極相連，集電極與第二電阻R22的另一端相連，發(fā)射極接地。第三電阻R21的一端與電源相連，另一端與第三三極管Ql的集電極相連，第三三極管Ql的基極與第二三極管Q2的集電極相連，第三三極管Ql的發(fā)射極與第四三極管Q3的發(fā)射極相連。第四三極管Q3的基極與第二三極管Q2的集電極相連，第四三極管Q3的集電極接地。并且，第三三極管Ql和第四三極管Q3的發(fā)射極均與開關(guān)器件相連。具體地，第三三極管Ql和第四三極管Q3的發(fā)射極與第六電阻R25的一端相連，第六電阻R25的另一端與開關(guān)器件相連。在開關(guān)器件和地之間并聯(lián)有第七電阻R26和穩(wěn)壓二極管DW1。其中，電源可以為18V，在電源上并聯(lián)有電解電容EC29和第一電容C10，第一電阻R23的阻值可以為10K，第二電阻R22的阻值可以為3. 2K，第三電阻R21的阻值可以為10K，第四電阻R35的阻值可以為3. 3K，第五電阻R24的阻值可以為1K，第六電阻R25的參數(shù)為10R/0. 5W，第七電阻R26的阻值可以為10K。穩(wěn)壓二極管DWl的額定電壓為18V。在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，開關(guān)器件為IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，絕緣柵雙極型晶體管)。其中，如圖2所示，開關(guān)器件IGBT的基極與驅(qū)動模塊110相連，發(fā)射極分別與電磁爐的加熱線圈的LIN端和電流檢測模塊120相連，集電極與電磁爐的加熱線圈的LOUT端相連。開關(guān)器件IGBT的發(fā)射極將電流檢測模塊120檢測到電流值輸出至控制模塊130，控制模塊130根據(jù)該電流值調(diào)整驅(qū)動模塊120輸出的PWM信號。開關(guān)器件IGBT的基極在驅(qū)動模塊120輸出的調(diào)整后的PWM信號的驅(qū)動下，飽和導(dǎo)通。此時，加熱線圈的LIN端為“正”，，加熱線圈的LOUT端為“負(fù)”。在PWM信號的控制下，感應(yīng)線圈上的不會發(fā)生突變。電流檢測模塊120用于檢測電磁爐的電流值。在本實(shí)用新型的一個實(shí)例中，電流檢測模塊120可以為康銅絲。其中，康銅絲設(shè)置在IGBT管的發(fā)射極。其中，康銅絲的內(nèi)阻較小。電流檢測模塊120可以采集電磁爐的感應(yīng)線圈上的電流值，其中，電流置位5-10A。電流檢測模塊120將該電流值輸出至控制模塊130，作為電流參考變量。在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，本實(shí)用新型實(shí)施例的電磁爐控制電路100還包括市電檢測模塊140，其中，市電檢測模塊140與控制模塊130相連，用于檢測當(dāng)前的市電電壓，并將當(dāng)前的市電電壓反饋到控制模塊120。如圖3所示，市電檢測模塊140包括第八電阻R27、第九電阻R28和第十電阻R29，其中，UAD為市電電壓采集口。其中，第八電阻R27的一端接地，另一端與第九電阻R28的一端相連，第九電阻R28的另一端與第十電阻R29相連。第八電阻R27的阻值可以為8. 2K，第九電阻R28的參數(shù)可以為10K/25W，第十電阻R29 的參數(shù)可以為330K/0. 5W。第八電阻R27的與UAD采集口相連的另一端的電壓為3. 08V。市電檢測模塊140通過跨接在火零兩線上的第一二極管Dl和第二二極管D2將市電整流為全波，然后通過第八電阻R27、第九電阻R28、第十電阻R29和第十一電阻R30分壓輸入到UAD 口。由于電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定，按照電磁爐安全及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，電磁爐在IlOV —270V寬電壓范圍內(nèi)均需要正常工作。通過上述UAD 口及分壓電阻可以采集到市電電壓。在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，本實(shí)用新型實(shí)施例的電磁爐控制電路100還包括浪涌檢測及處理模塊150，與市電檢測模塊140相連，用于在檢測到市電電壓中產(chǎn)生浪涌時，對浪涌進(jìn)行濾波以消除產(chǎn)生的浪涌。如圖3所示，浪涌檢測及處理模塊150包括第十二電阻R31、第二電容C2、第十三電阻R32、第十四電阻R33、第三電容C7和第三二極管D4。其中，第十二電阻R31與第二電容C2并聯(lián)連接，第十二電阻R31與第二電容C2的一端均與第i^一電阻R30相連，第十二電阻R31與第二電容C2的另一端均與第十三電阻R32的一端相連，第十三電阻R32的另一端接地。第十三電阻R32的一端還與第十四電阻R33的一端相連。第十四電阻R33的另一端分別與第三電容的一端、第三二極管的正極端和控制模塊130相連，第三電容的另一端接地，第三二極管的負(fù)極端接+5V電源?？刂颇K130根據(jù)電流檢測模塊120檢測到的電磁爐的電流值和市電檢測模塊140檢測到的當(dāng)前市電電壓，根據(jù)功率計算公式P = V*I計算電磁爐的實(shí)時功率值，其中，P為電磁爐的實(shí)時功率，V為市電檢測模塊140檢測到的當(dāng)前市電電壓，I為電流檢測模塊120檢測到的電磁爐的電流值。根據(jù)計算得到的電磁爐的實(shí)時功率值判斷電磁爐的工作狀態(tài)。其中，電磁爐的功率范圍包括1000W、1300W、1600W、1800W、2000W等檔位。當(dāng)電磁爐工作在一個功率檔位時，無論市電電壓如何波動，均可以通過PWM調(diào)節(jié)輸出電流，從而達(dá)到穩(wěn)定功率的目的?？刂颇K130通過第四電阻R35輸出PWM功率，然后經(jīng)過第一至第四三極管進(jìn)行多級放大到開關(guān)器件IGBT的基極，從而提高驅(qū)動電流。如果電流檢測模塊120檢測的電磁爐的電流變化值沒有超過預(yù)設(shè)閾值，則控制模塊130進(jìn)入正常模式。具體地，控制模塊130在正常模式時根據(jù)當(dāng)前的市電電壓、電磁爐的電流值和電磁爐的當(dāng)前檔位可以調(diào)整驅(qū)動模塊110輸出的PWM信號的頻率。[0027]在抬鍋移鍋過程中，當(dāng)鍋具放下及移動到最佳位置過程中，由于電磁感應(yīng)面積不斷增加，線圈上感應(yīng)電流同時增大。由于該過程時間極短，從而使得電流變化率較大，同時電流可能達(dá)到較大區(qū)間范圍。當(dāng)市電電壓不變且功率檔固定的情況下，如2000瓦檔位時，開始鍋具沒有完全感應(yīng)時的感應(yīng)電流很小，通過控制模塊130調(diào)節(jié)PWM的頻率，使得PWM頻率較小，IGBT開斷周期較大，可以達(dá)到電流與電壓乘積為固定值，即電磁爐的實(shí)時功率為固定值。當(dāng)在瞬間鍋具完全加載時，感應(yīng)面積增大且電流瞬息變大，但是PWM的控制信號還沒有恢復(fù)到調(diào)整電流的狀態(tài)，從而使得電流瞬間值很大。當(dāng)電流檢測模塊120檢測到電磁爐的電流值在短時間內(nèi)變化很大，并且電流變化值超過預(yù)設(shè)閾值后，則控制模塊130進(jìn)入保護(hù)模式。其中，在保護(hù)模式下，鍋具放下及移動過程中的感應(yīng)面積雖然會突然增大，但是感應(yīng)的電流不會突變，從而可以實(shí)現(xiàn)對鍋具和IGBT器件的有效保護(hù)。下面對保護(hù)模式的工作流程進(jìn)行說明。在保護(hù)模式下，控制模塊130增加PWM信號的輸出頻率，使得電磁爐的線圈上的電流值調(diào)整在一個較低的固定值。此時，控制模塊130輸出的PWM信號的頻率較高，IGBT頻繁管段，從而降低了加熱功率。在本發(fā)明的一個示例中，固定值可以為控制模塊130預(yù)先設(shè)置的目標(biāo)值。控制模塊130根據(jù)該預(yù)先設(shè)置的固定值增加PWM信號的輸出頻率。圖3為PWM電壓與感應(yīng)電流的關(guān)系。在保護(hù)模式下，即使感應(yīng)面積突然增大，PWM 的波形依然固定，進(jìn)而感應(yīng)電流不會突變，有效地保護(hù)了 IGBT及相關(guān)器件。當(dāng)控制模塊130輸出的PWM信號頻率較低時，PWM波的脈寬較大，此時IGBT的導(dǎo)通時間較長，使得感應(yīng)線圈的充放電時間也變差，從而使得峰值電壓較大，線圈上電流也較大，達(dá)到調(diào)節(jié)加熱功率的目的。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電磁爐控制電路，可以通過調(diào)整輸出的PWM信號的功率將電磁爐的線圈上的電流調(diào)整到固定值，從而實(shí)現(xiàn)對抬鍋移鍋過程中的電磁爐進(jìn)行保護(hù)，有效避免抬鍋移鍋過程中的電流突變及造成的不可逆損害。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求1.一種電磁爐控制電路，其特征在于，包括 驅(qū)動模塊，用于生成脈沖寬度調(diào)制PWM信號并輸出至所述電磁爐的開關(guān)器件； 電流檢測模塊，用于檢測電磁爐的電流值； 控制模塊，所述控制模塊分別與所述驅(qū)動模塊和所述電流檢測模塊相連，所述控制模塊調(diào)整所述驅(qū)動模塊輸出的PWM信號的頻率，并在所述電流檢測模塊檢測的所述電磁爐的電流變化值超過預(yù)設(shè)閾值之后，所述控制模塊進(jìn)入保護(hù)模式，并增加所述PWM信號的頻率以將所述電磁爐的電流值調(diào)整至固定值。
2.如權(quán)利要求I所述的電磁爐控制電路，其特征在于，還包括 市電檢測模塊，所述市電檢測模塊檢測當(dāng)前的市電電壓，并將所述當(dāng)前的市電電壓反饋至所述控制模塊，所述控制模塊在正常模式時根據(jù)所述當(dāng)前的市電電壓、所述電磁爐的電流值及所述電磁爐的當(dāng)前檔位調(diào)整所述驅(qū)動模塊輸出的PWM信號的頻率。
3.如權(quán)利要求2所述的電磁爐控制電路，其特征在于，還包括 浪涌檢測及處理模塊，用于在檢測到所述市電電壓中產(chǎn)生浪涌時，對所述浪涌進(jìn)行濾波以消除所述浪涌。
4.如權(quán)利要求I所述的電磁爐控制電路，其特征在于，所述驅(qū)動模塊包括 第一電阻，所述第一電阻的一端與電源相連； 第一三極管，所述第一三極管的基極與所述控制模塊相連，所述第一三極管的集電極與所述第一電阻的另一端相連，所述第一三極管的發(fā)射極接地； 第二電阻，所述第二電阻的一端與電源相連； 第二三極管，所述第二三極管的基極與所述第一三極管的集電極相連，所述第二三極管的集電極與所述第二電阻的另一端相連，所述第二三極管的發(fā)射極接地； 第三電阻，所述第三電阻的一端與電源相連； 第三三極管，所述第三三極管的基極與所述第二三極管的集電極相連，所述第三三極管的集電極與所述第三電阻的另一端相連； 第四三極管，所述第四三極管的基極與所述第二三極管的集電極相連，所述第四三極管的發(fā)射極與所述第三三極管的發(fā)射極相連，所述第四三極管的集電極接地，其中，所述第三三極管和所述第四三極管的發(fā)射極均與所述開關(guān)器件相連。
5.如權(quán)利要求4所述的電磁爐控制電路，其特征在于，所述開關(guān)器件為絕緣柵雙極型晶體管IGBT管。
6.如權(quán)利要求5所述的電磁爐控制電路，其特征在于，所述電流檢測模塊為康銅絲。
7.如權(quán)利要求6所述的電磁爐控制電路，其特征在于，所述康銅絲設(shè)置在所述IGBT管的發(fā)射極。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電磁爐控制電路，包括驅(qū)動模塊，用于生成脈沖寬度調(diào)制PWM信號并輸出至所述電磁爐的開關(guān)器件；電流檢測模塊，用于檢測電磁爐的電流值；控制模塊，所述控制模塊分別與所述驅(qū)動模塊和所述電流檢測模塊相連，所述控制模塊調(diào)整所述驅(qū)動模塊輸出的PWM信號的頻率，并在所述電流檢測模塊檢測的所述電磁爐的電流變化值超過預(yù)設(shè)閾值之后，所述控制模塊進(jìn)入保護(hù)模式，并增加所述PWM信號的頻率以將所述電磁爐的電流值調(diào)整至固定值。本實(shí)用新型可以對抬鍋移鍋過程中的電磁爐進(jìn)行保護(hù)，有效避免抬鍋移鍋過程中的電流突變及造成的不可逆損害。
文檔編號H05B6/06GK202425085SQ20112054406
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者劉松磊, 葉成剛, 朱俊虹, 李舒勝 申請人:比亞迪股份有限公司