加热控制方法、装置和电磁加热烹饪器具制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种加热控制方法、装置和电磁加热烹饪器具。方法包括以下步骤：获取电磁加热烹饪器具的目标功率；判断目标功率是否小于门限功率；如果目标功率小于门限功率，在每个控制周期中控制电磁加热烹饪器具依次进入启动阶段、加热阶段和停止阶段，其中，在启动阶段，在功率开关管的驱动周期中，向功率开关管提供驱动电流，该驱动电流包括第一驱动电流I1和第二驱动电流I2，同时获取功率开关管的驱动端的电压值，根据该电压值控制驱动电流从I1切换至I2，I1的幅值保持不变，I2的幅值随驱动周期整体呈减小趋势。本发明专利技术采用多段驱动电流导通功率开关管，可以有效降低功率开关管开通时的C极电流，避免硬启动。避免硬启动。避免硬启动。

【技术实现步骤摘要】
加热控制方法、装置和电磁加热烹饪器具


[0001]本专利技术总地涉及烹饪器具
，具体而言涉及一种电磁加热烹饪器具的加热控制方法、装置和电磁加热烹饪器具。

技术介绍

[0002]电磁感应加热(或者称为IH加热、电磁加热)烹饪器具一般包括谐振加热电路(或者称为LC振荡电路)，通常使用功率开关管IGBT控制LC振荡电路的导通和关闭。
[0003]目前的IH烹饪器具，为保证烹饪效果，烹饪过程中经常需要以低功率进行加热，以实现精确火力控制及烹饪。为了提供所需的低功率，常用的方案有以下几种：
[0004]第一种，调整驱动脉冲宽度达到功率调整目的。脉宽调小则功率变小，脉宽调大则功率变大。但这种方法无法实现全范围低功率，比如额定功率1200W，调整脉宽无法达到400W功率，因为低功率情况下IGBT存在硬开通现象，容易导致IGBT烧坏。例如参见附图1，当功率从1200W逐渐减低到300W时，功率开关管开通电压增大，导致启动电流增大(参见附图3功率开关管IGBT在不同的驱动电压下的C极电压与C极电流之间的关系曲线示意图)，从而容易导致IGBT烧坏。
[0005]第二种，调整额定功率占空比获得小功率。比如额定功率1200W，占空比6S/4S，加热6S，停止4S，周期10S，获得720W(1200W
×
6/10)平均功率(见附图2)。采用这种方法时，加热周期长则影响烹饪效果，加热周期短则会导致IGBT硬开通，进而导致IGBT烧坏。
[0006]第三种，交流端过零点斩波，比如增加可控硅控制过零丢波。这种方法会增加大功率开关控制，增加成本，结构空间增加，可靠性低。
[0007]第四种，增加变压单元，初始阶段低压脉冲驱动，加热阶段高压脉冲驱动，从而可以抑制启动脉冲电流，实现低功率。但这种方法可靠性低，容易导致功率器件损坏，且因为电路损耗大，时效性要求高，对功率器件一致性要求高，不能自动调整适应驱动电压。
[0008]因此，需要一种电磁加热控制方法以至少部分地解决上述问题。

技术实现思路

[0009]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0010]为了至少部分地解决
技术介绍
中的问题，本专利技术的第一个方面提供一种用于电磁加热烹饪器具的加热控制方法，所述电磁加热烹饪器具包括LC谐振电路和功率开关管，其中，所述方法包括以下步骤：
[0011]获取所述电磁加热烹饪器具的目标功率；
[0012]判断所述目标功率是否小于门限功率；
[0013]如果所述目标功率小于所述门限功率，在每个控制周期中控制所述电磁加热烹饪器具依次进入启动阶段、加热阶段和停止阶段，其中，在所述启动阶段：
[0014]在所述功率开关管的驱动周期中，向所述功率开关管提供驱动电流，所述驱动电流包括第一驱动电流I1和第二驱动电流I2；
[0015]获取所述功率开关管的驱动端的电压值；并且
[0016]根据所述驱动端的所述电压值控制所述驱动电流从所述第一驱动电流I1切换至所述第二驱动电流I2，
[0017]其中，在所述功率开关管的任意相邻的两个所述驱动周期中，后一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于或等于前一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值；
[0018]最后一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于第一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值；
[0019]所述第一驱动电流I1的幅值保持不变。
[0020]根据本专利技术的电磁加热控制方法，当在低功率加热模式时，在每个控制周期中控制电磁加热烹饪器具依次进入启动阶段、加热阶段和停止阶段。其中，在启动阶段，采用多段驱动电流导通功率开关管，并通过监测功率开关管驱动端电压控制驱动电流，可以有效避免功率开关管硬启动。
[0021]在启动阶段的驱动周期中，第二驱动电流I2呈减小趋势，逐渐减小驱动电流幅值，使得烹饪器具可以比较平稳且可靠地由启动阶段过渡到加热阶段，不易出现损坏。
[0022]可选地，在所述功率开关管的任意相邻的两个所述驱动周期中，所述后一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于所述前一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值。
[0023]根据本专利技术的电磁加热控制方法，在启动阶段的驱动周期中，可以规律地控制第二驱动电流I2的幅值单调递减，控制方案易实施。
[0024]可选地，所述功率开关管的最后一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于所述第一驱动电流I1的幅值；并且/或者
[0025]所述功率开关管的第一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值大于所述第一驱动电流I1的幅值。
[0026]根据本专利技术的电磁加热控制方法，在启动阶段进一步降低第二驱动电流I2的幅值，以进一步省电。
[0027]可选地，所述根据所述驱动端的所述电压值控制所述驱动电流从所述第一驱动电流I1切换至所述第二驱动电流I2，包括：
[0028]判断所述驱动端的所述电压值是否大于第一电压阈值，其中所述第一电压阈值大于所述功率开关管的门限电压；
[0029]如果所述驱动端的所述电压值大于所述第一电压阈值，控制所述驱动电流从所述第一驱动电流I1切换至所述第二驱动电流I2。
[0030]根据本专利技术的电磁加热控制方法，当在低功率加热模式时，在启动阶段，通过功率开关管驱动端反馈的电压值调整驱动电流，驱动功率开关管依次工作在截止区、放大区和饱和区，在功率开关管开通米勒平台区限制功率开关管的驱动端电压在设定范围，以限制功率开关管开通瞬间流过功率开关管的开关电流，避免功率开关管硬开通，实现可靠的毫秒级占空比低功率连续加热及变功加热，从而提升烹饪效果、提高用户体验。此外，根据本专利技术的电磁加热控制方法，可以自动适应不同厂家的功率开关管实现软启动，并且不增加
成本及结构空间，同时还可降低电磁加热启动产生的电磁干扰及噪声。
[0031]可选地，所述加热控制方法还包括：
[0032]在所述驱动电流切换至所述第二驱动电流I2之后，根据所述驱动端的所述电压值判断米勒平台是否结束；
[0033]如果所述米勒平台已经结束，判断所述驱动端的所述电压值是否大于第二电压阈值；
[0034]如果所述驱动端的所述电压值大于所述第二电压阈值，将所述功率开关管的驱动模式从电流驱动切换至电压驱动，向所述功率开关管提供第一驱动电压Va，以驱动所述功率开关管在饱和导通状态工作。
[0035]根据本专利技术的电磁加热控制方法，在启动阶段，在功率开关管米勒期间结束后，采用电压驱动模式使功率开关管在饱和导通状态工作，此时功率开关管的C极与E极间的导通电压降低，功率开关管的热损耗减少，可以在实现为LC振荡电路蓄能的同时保护功率开关管。
[0036]可选地，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加热控制方法，用于电磁加热烹饪器具，所述电磁加热烹饪器具包括谐振加热电路和功率开关管，其特征在于，所述方法包括以下步骤：获取所述电磁加热烹饪器具的目标功率；判断所述目标功率是否小于门限功率；如果所述目标功率小于所述门限功率，在每个控制周期中控制所述电磁加热烹饪器具依次进入启动阶段、加热阶段和停止阶段，其中，在所述启动阶段：在所述功率开关管的驱动周期中，向所述功率开关管提供驱动电流，所述驱动电流包括第一驱动电流I1和第二驱动电流I2；获取所述功率开关管的驱动端的电压值；并且根据所述驱动端的所述电压值控制所述驱动电流从所述第一驱动电流I1切换至所述第二驱动电流I2，其中，在所述功率开关管的任意相邻的两个所述驱动周期中，后一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于或等于前一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值；最后一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于第一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值；所述第一驱动电流I1的幅值保持不变。2.根据权利要求1所述的加热控制方法，其特征在于，在所述功率开关管的任意相邻的两个所述驱动周期中，所述后一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于所述前一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值。3.根据权利要求1所述的加热控制方法，其特征在于，所述功率开关管的最后一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于所述第一驱动电流I1的幅值；并且/或者所述功率开关管的第一个所述驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值大于所述第一驱动电流I1的幅值。4.根据权利要求1所述的加热控制方法，其特征在于，所述根据所述驱动端的所述电压值控制所述驱动电流从所述第一驱动电流I1切换至所述第二驱动电流I2，包括：判断所述驱动端的所述电压值是否大于第一电压阈值，其中所述第一电压阈值大于所述功率开关管的门限电压；如果所述驱动端的所述电压值大于所述第一电压阈值，控制所述驱动电流从所述第一驱动电流I1切换至所述第二驱动电流I2。5.根据权利要求4所述的加热控制方法，其特征在于，所述加热控制方法还包括：在所述驱动电流切换至所述第二驱动电流I2之后，根据所述驱动端的所述电压值判断米勒平台是否结束；如果所述米勒平台已经结束，判断所述驱动端的所述电压值是否大于第二电压阈值；如果所述驱动端的所述电压值大于所述第二电压阈值，将所述功率开关管的驱动模式从电流驱动切换至电压驱动，向所述功率开关管提供第一驱动电压Va，以驱动所述功率开关管在饱和导通状态工作。6.根据权利要求5所述的加热控制方法，其特征在于，所述根据所述驱动端的所述电压值判断米勒平台是否结束，包括：
从所述驱动电流切换至第二驱动电流I2之后的第一预定时长Tm的时刻开始，当在第二预定时长Tp之内所述驱动端的所述电压值连续增大，判定所述米勒平台结束。7.根据权利要求1所述的加热控制方法，其特征在于，在所述加热阶段，在所述功率开关管的驱动周期中，向所述功率开关管提供第一驱动电压Va，以驱动所述功率开关管在饱和导通状态工作；在所述停止阶段，使得所述功率开关管不工作。8.根据权利要求1
‑
7中的任一项所述的加热控制方法，其特征在于，采用交流电源为所述电磁加热烹饪器具供电，所述加热控制方法还包括：获取所述交流电源的电压过零点信号；根据所述电压过零点信号确定所述启动阶段的起始点。9.根据权利要求8所述的加热控制方法，其特征在于，所述根据所述电压过零点确定所述启动阶段的起始点，包括：将所述电压过零点时刻之前偏置时长T0的时刻确定为所述启动阶段的起始点，所述启动阶段持续至从所述电压过零点时刻起的第n个斩波周期的终点，其中n为非负整数。10.根据权利要求9所述的加热控制方法，其特征在于，所述偏置时长T0满足：500μs≤T0≤5ms；并且/或者n等于1或者0。11.根据权利要求1
‑
7中的任一项所述的加热控制方法，其特征在于，所述第一驱动电流I1满足：10mA≤I1≤80mA；并且/或者所述第二驱动电流I2满足：5mA≤I2≤60mA。12.根据权利要求5
‑
7中的任一项所述的加热控制方法，其特征在于，所述第一驱动电压Va满足：15V≤Va≤22V。13.一种加热控制装置，用于电磁加热烹饪器具，所述电磁加热烹饪器具包括谐振加热电路，其特征在于，所述加热控制装置包括：功率开关管，所述功率开关管用于控制所述谐振加热电路的谐振工作，所述功率开关管包括驱动端；电压检测模块，所述电压检测模块的一端电耦合至所述功率开关管的所述驱动端，以检测所述驱动端的电压值；和控制驱动模块，所述控制驱动模块包括电压源和可变电流源，所述控制驱动模块电耦合至所述功率开关管的所述驱动端且电耦合至所述电压检测模块的另一端，以根据所述驱动端的所述电压值驱动所述功率开关管，其中，所述控制驱动模块执行以下操作：获取所述电磁加热烹饪器具的目标功率；判断所述目标功率是否小于门限功率；如果所述目标功率小于所述门限功率，在每个控制周期中所述控制驱动模块控制所述电磁加热烹饪器具依次进入启动阶段、加热阶段和停止阶段，其中，在所述启动阶段：在所述功率开关管的驱动周期中，所述控制驱动模块向所述功率开关管提供驱动电流，所述驱动电流包括第一驱动电流I1和第二驱动电流I2；所述控制驱动模块获取所述功率开关管的所述驱动端的所述电压值；并且
所述控制驱动模块根据所述驱动端的所述电压值将所述驱动电流从所述第一驱动电流I1切换至所述第二驱动电流I2，其中，在所述功率开关管的任意相邻的两个所述驱动周期中，后一驱动周期中的所述第二驱动电流I2的幅值小于或等于前一驱动周期中所述第二驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱春生，李泽涌，陈建化，曹凯，
申请(专利权)人：浙江苏泊尔家电制造有限公司，
类型：发明
国别省市：