專利名稱：一種電磁爐加熱控制裝置及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁爐領(lǐng)域，具體涉及一種電磁爐加熱控制裝置及控制方法。。
背景技術(shù)：
目前市場上電磁爐加熱功率的控制方法為電流反饋方式，該方法中，微控制器實時采集IGBT的導通電流，將該電流進行放大處理，然后根據(jù)放大后的電流調(diào)整脈沖驅(qū)動寬度T，控制電磁爐各檔位的加熱功率。由于該方法采用康銅絲采集IGBT的導通電流，容易受到包括康銅絲阻值、引腳焊錫量、采樣電路PCB銅箔尺寸、放大器放大倍數(shù)等多個因素的影 響，導致整個電流反饋回路的采樣誤差較大，功率控制的精準度不高、波動較大，批量生產(chǎn)后產(chǎn)品的功率一致性差
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是考慮上述問題，提供一種功率控制精準度高、可有效改善電磁爐加熱功率誤差的一種電磁爐加熱控制裝置及控制方法。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種電磁爐加熱控制裝置，包括微控制器、驅(qū)動電路、諧振電路，所述微控制器的輸入端與諧振電路的輸出端連接，微控制器的輸出端與驅(qū)動電路的輸入端連接，驅(qū)動電路的輸出端與諧振電路的輸入端連接，所述微控制器內(nèi)還包括有存儲器、計時器、計數(shù)器、比較器、定時器，所述存儲器內(nèi)預設(shè)參數(shù)包括火力檔位的目標脈沖驅(qū)動寬度Ton、目標諧振頻率f0、頻率采集起始閾值ΛΤ、頻率校正起始閾值A(chǔ)f ;所述計時器用于檢測諧振電路的當前脈沖寬度T ;計數(shù)器采集諧振電路當前的諧振頻率f ;所述比較器用于比較脈沖寬度T和Ton、諧振頻率f和f0 ;所述定時器依據(jù)比較結(jié)果調(diào)整諧振電路的脈沖寬度T。所述計時器、計數(shù)器集成于定時器內(nèi)。所述微控制器的存儲器內(nèi)還存儲有校正參數(shù)，所述校正參數(shù)包括正向閾值ΛΤ1、校正負向閾值ΛΤ2。本發(fā)明還公開了一種電磁爐加熱控制裝置的控制方法，包括以下步驟
51:在微控制器的存儲器內(nèi)分別預設(shè)各火力檔位的目標脈沖驅(qū)動寬度Ton及目標諧振頻率《K頻率采集起始閾值A(chǔ)T、頻率校正起始閾值A(chǔ)f;
52:諧振電路工作時，計時器開始檢測諧振電路當前脈沖驅(qū)動寬度T ;
53:將采集到的脈沖寬度T發(fā)送至比較器，比較器將脈沖寬度T與目標脈沖寬度Ton進行比較；
S4:當|T - Ton ( λ T時，計數(shù)器開始采集諧振電路當前的諧振頻率f，并將采集到的諧振頻率f發(fā)送至比較器，否則返回步驟S2 ；
S5 比較器將脈沖頻率f與目標頻率f0，進行比較；
S6:當|f-f0| > Af時，定時器依據(jù)校正式T’ = - a * (f - f0) + Ton調(diào)整脈沖寬度；否則返回步驟S2 ;其中a為正實數(shù)。
進一步地，步驟S6 )還包括比較器比較調(diào)整后的脈沖寬度T’和Ton，包括以下兩種情況
1)當τ’-Τοη>0時，比較器將T’ - Ton的差值與正向閾值ΛΤ1比較；若T’ -Ton ^ Λ Tl，計時器則按式T’’ = - a * (f - fO) + Ton調(diào)整脈沖寬度，否則按T’’=Ton+Δ Tl調(diào)整脈沖寬度；
2)當T’- Τοη〈0時，比較器將T’ - Ton的差值與負向閾值ΛΤ2比較；若T -Τοη> Λ Τ2，計時器則按式 Τ’’ = - a * (f - fO) + Ton 調(diào)整 T 值；否則按 T’’ =Ton+ Δ T2調(diào)整脈沖寬度。本發(fā)明的有益效果是以預先設(shè)定的目標脈沖寬度和目標諧振頻率為基準調(diào)整諧振電路的驅(qū)動脈沖寬度，控制方法簡單可靠，與傳統(tǒng)的依據(jù)IGBT導通電流反饋控制方式相t匕，有效避免了康銅絲、PCB銅箔尺寸、放大器部分等因素帶來的電流采樣誤差影響；而且控制過程中設(shè)定有起始采集閾值和二次校正閾值，大大提高了功率控制的精準度，功率穩(wěn) 定,批量生產(chǎn)時的功率一致性良好。


圖I為本發(fā)明控制裝置的結(jié)構(gòu)框 圖2為本發(fā)明控制裝置的電路原理 圖3為本發(fā)明控制方法的程序流程 圖4為本發(fā)明控制方法的校正程序流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細的說明。如圖I所示，本發(fā)明實施例一中，電磁爐加熱功率的控制裝置包括微控制器I、驅(qū)動電路2、諧振電路3，電網(wǎng)電壓經(jīng)過整流濾波后與諧振電路3輸入端相連接，驅(qū)動電路2、諧振電路3分別與微控制器I的輸入端連接，微控制器I的輸出端與驅(qū)動電路2的輸入端相連接，驅(qū)動電路2的輸出端與諧振電路3的輸出端相連接，在微控制器I內(nèi)還包括有存儲器
11、計時器12、計數(shù)器13、比較器14、定時器15。在存儲器11內(nèi)預設(shè)參數(shù)包括火力檔位的目標脈沖驅(qū)動寬度Ton、目標諧振頻率fO、頻率采集起始閾值A(chǔ)T、頻率校正起始閾值A(chǔ)f;
計時器12用于檢測諧振電路3的當前脈沖寬度T ；
計數(shù)器13采集諧振電路3當前的諧振頻率f ；
比較器14用于比較脈沖寬度T和Ton、諧振頻率f和fO ;
定時器15依據(jù)比較結(jié)果調(diào)整諧振電路3的脈沖寬度T。如圖2所示，220V的交流電經(jīng)整流濾波后，分別向驅(qū)動電路2、諧振電路3供電，其中的諧振電路3包括諧振電容Cl、線圈盤LI、分壓電阻Rl、R2、R3、R4，諧振電容Cl的I腳與電阻R3的一端相連接，電阻R3的另一端分別與電阻R4、微控制器I的一個輸入端相連接，電阻R4的另一端接地；諧振電容Cl的2腳與電阻Rl相連接，電阻Rl的另一端分別與電阻R2、微控制器I的另一個輸入端相連接，電阻R2的另一端接地。微控制器I通過采集自身內(nèi)部集成比較器的輸出脈沖數(shù)，除以采樣周期，得出當前的諧振頻率f。微控制器I向驅(qū)動電路2發(fā)驅(qū)動信號。在本發(fā)明另一實施例中，計時器12、計數(shù)器13集成于定時器15內(nèi)。如圖3所示，本發(fā)明提供的電磁爐加熱功率的控制方法包括以下步驟
51:在微控制器I的存儲器11內(nèi)分別預設(shè)各火力檔位的目標脈沖驅(qū)動寬度Ton及目標諧振頻率fO、頻率采集起始閾值A(chǔ)T、頻率校正起始閾值A(chǔ)f;
52:諧振電路3工作時，計時器12開始檢測諧振電路3當前脈沖驅(qū)動寬度T ；
53:將采集到的脈沖寬度T發(fā)送至比較器14，比較器14將脈沖寬度T與目標脈沖寬度Ton進行比較；
54:當I T - Ton I彡Λ T時，計數(shù)器13開始采集諧振電路3當前的諧振頻率f，并將采集到的諧振頻率f發(fā)送至比較器14，否則返回步驟S2 ；
55:比較器14將脈沖頻率f與目標頻率fO，進行比較；
S6:當|f-fO| > Af時，定時器15依據(jù)校正式T’ = - a * (f - fO) + Ton調(diào)整T ;否則返回步驟S2 ;其中a為正實數(shù)。在本發(fā)明另一實施例中，微控制器I的存儲器11內(nèi)還存儲有校正參數(shù)，所述校正參數(shù)包括正向閾值ΛΤ1、校正負向閾值ΛΤ2。如圖4所示，電磁爐加熱控制裝置的控制方法的步驟S6)還包括比較器14比較調(diào)整后的脈沖寬度T’和Ton，包括以下兩種情況
1)當Τ’-Τοη>0時，比較器14將T’ - Ton的差值與正向閾值Λ Tl比較；若T’ -Ton ^ Λ Tl，計時器15則按式Τ’’ = - a * (f - fO) + Ton調(diào)整脈沖寬度，否則按Τ’’=Ton+Δ Tl調(diào)整脈沖寬度；
2)當Τ’- Τοη〈0時，比較器14將Τ’ - Ton的差值與負向閾值Λ Τ2比較；若T -Τοη> Λ Τ2，計時器 15 則按式 Τ’’ = - a * (f - fO) + Ton調(diào)整 T值；否則按 Τ’’ =Ton+ Δ Τ2調(diào)整脈沖寬度。其中，a、Af、AT、ΛΤ1、Δ T2數(shù)值的選取受到不同火力檔位的目標功率、頻率采樣周期和加熱拓撲結(jié)構(gòu)的影響，可隨具體設(shè)計要求調(diào)試；本實施例中，火力檔位功率為1600 1800W，頻率 f 的采樣周期為 O. I Is, Af (10,100), ΔΤ (0，3)、ΛΤ1 (5，20)、ΛΤ2 (-50,-5), a (0,0.50)。
權(quán)利要求
1.一種電磁爐加熱控制裝置，包括微控制器(I)、驅(qū)動電路(2)、諧振電路(3)，所述微控制器(I)的輸入端與諧振電路(3)的輸出端連接，微控制器(I)的輸出端與驅(qū)動電路(2)的輸入端連接，驅(qū)動電路(2)的輸出端與諧振電路(3)的輸入端連接，其特征在于所述微控制器(I)內(nèi)還包括有存儲器(11)、計時器(12)、計數(shù)器(13)、比較器(14)、定時器(15)，所述存儲器(11)內(nèi)預設(shè)參數(shù)包括火力檔位的目標脈沖驅(qū)動寬度Ton、目標諧振頻率fO、頻率采集起始閾值ΛΤ、頻率校正起始閾值A(chǔ)f ;所述計時器(12)用于檢測諧振電路(3)的當前脈沖寬度T ;計數(shù)器(13)采集諧振電路(3)當前的諧振頻率f ;所述比較器(14)用于比較脈沖寬度T和Ton、諧振頻率f和fO ;所述定時器(15)依據(jù)比較結(jié)果調(diào)整諧振電路(3)的脈沖寬度T。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述電磁爐加熱控制裝置，其特征在于所述計時器(12)、計數(shù)器(13)集成于定時器(15)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述電磁爐加熱控制裝置，其特征在于所述微控制器(I)的存儲器(11)內(nèi)還存儲有校正參數(shù)，所述校正參數(shù)包括正向閾值ΛΤ1、校正負向閾值ΛΤ2。
4.一種電磁爐加熱控制裝置的控制方法，其特征在于包括以下步驟 51:在微控制器(I)的存儲器(II)內(nèi)分別預設(shè)各火力檔位的目標脈沖驅(qū)動寬度Ton及目標諧振頻率《K頻率采集起始閾值ΛΤ、頻率校正起始閾值A(chǔ)f; 52:諧振電路(3)工作時，計時器(12)開始檢測諧振電路(3)當前脈沖驅(qū)動寬度T ； 53:將采集到的脈沖寬度T發(fā)送至比較器(14)，比較器(14)將脈沖寬度T與目標脈沖寬度Ton進行比較； S4:當|T - Ton ( Δ T時,計數(shù)器(13)開始采集諧振電路(3)當前的諧振頻率f,并將采集到的諧振頻率f發(fā)送至比較器(14)，否則返回步驟S2 ； S5 比較器(14)將脈沖頻率f與目標頻率fO，進行比較； S6:當|f-fO| > Af時，定時器(15)依據(jù)校正式T’ = - a * (f - fO) + Ton調(diào)整脈沖寬度；否則返回步驟S2 ;其中a為正實數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁爐加熱控制裝置的控制方法，其特征在于所述步驟S6)還包括比較器(14)比較調(diào)整后的脈沖寬度T’和Ton，包括以下兩種情況 1)當Τ’-Τοη>0時，比較器(14)將T’ - Ton的差值與正向閾值Λ Tl比較；若T’ -Ton彡Λ Tl，計時器(15)則按式T’’ = - a * (f - fO) + Ton調(diào)整脈沖寬度，否則按T’’=Ton+Λ Tl調(diào)整脈沖寬度； 2)當Τ’- Τοη〈0時，比較器(14)將Τ’ - Ton的差值與負向閾值Λ Τ2比較；若 T - Τοη> Λ Τ2，計時器(15)則按式Τ’’ = - a * (f - fO) + Ton調(diào)整T值；否則按Τ’’=Ton+Λ Τ2調(diào)整脈沖寬度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電磁爐加熱功率的控制方法，微控制器預先分別設(shè)置各火力檔位的目標脈沖驅(qū)動寬度Ton及目標諧振頻率f0、頻率采集起始閾值ΔT、頻率校正起始閾值Δf；電磁爐開始加熱后，微控制器開始檢測當前脈沖驅(qū)動寬度T，當|T-Ton|≤ΔT時，開始采集諧振電路當前的諧振頻率f，當|f-f0|>Δf時，依據(jù)式T'=-a*(f-f0)+Ton調(diào)整T。本發(fā)明以預先設(shè)定的目標諧振頻率為基準調(diào)整驅(qū)動脈沖寬度，從而控制功率，不僅控制方式簡單、可靠，而且加熱功率誤差小，加熱功率穩(wěn)定，批量生產(chǎn)時電磁爐加熱功率的一致性良好。
文檔編號H05B6/06GK102711298SQ201210161780
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)明者孫赫男, 李新峰, 柳雋, 汪釗 申請人:美的集團有限公司