專利名稱：一種加熱功率控制電路及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種阻性發(fā)熱元器件的加熱功率控制電路及控制方法。
背景技術(shù)：
如圖4，目前以阻性元器件(阻值為R，單位歐姆)發(fā)熱為熱源的產(chǎn)品功率控制的方法是市電的火線(L線)直接與阻性器件的一端相連接，阻性器件的另一端與繼電器的一端相連接，繼電器的另一端與市電的零線(N線)相連接，這樣就構(gòu)成一個加熱回路，再通過主控芯片控制繼電器的開通與關(guān)閉，使阻性器件開始或停止發(fā)熱。繼電器開通時，電流I 流過阻性器件使其發(fā)熱，產(chǎn)品達到額定的加熱功率P (單位瓦特)。繼電器關(guān)閉時，流過阻性器件的電流為零，阻性器件不發(fā)熱，產(chǎn)品的加熱功率變?yōu)榱恪Ｔ诠ぷ鬟^程中，產(chǎn)品為了達到調(diào)節(jié)加熱功率的目的，主控芯片控制繼電器開通 T1(單位秒)時間，再關(guān)斷T2 (單位秒)時間，然后開通1\時間，再關(guān)斷1~2時間，一致反復持續(xù)運行。這樣通過改變T1和T2的值就可以改變產(chǎn)品等效功率大小。如圖5所示功率等效示意圖。但由于繼電器特性限制，其動作次數(shù)有限，不能頻繁開通，因此繼電器開通與關(guān)閉的時間都是以秒為單位進行轉(zhuǎn)換，這樣產(chǎn)品的等效Pa實際上是通過額定功率離散實現(xiàn)的， 發(fā)熱源的功率只是在額定功率P與零之間不斷變化，從而使其功率等效于PA。用這種方法實現(xiàn)加熱源的功率等效為Pa所產(chǎn)生的效果與使用功率值為Pa的熱源持續(xù)加熱所產(chǎn)生的效果是有很大差異的。以電飯煲為煮粥例，若直接以大小為Pa的功率直接加熱，不會造成溢出現(xiàn)象。但以功率為P，通過繼電器的開和關(guān)實現(xiàn)等效功率Pa的產(chǎn)品進行加熱，則可能造成溢出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種可實現(xiàn)產(chǎn)品功率連續(xù)變化的加熱功率控制電路及控制方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的第一技術(shù)方案是一種加熱功率控制電路，包括與市電連接的濾波電路、整流電路、阻性加熱器件、半導體功率開關(guān)、電源電路、功率開關(guān)控制電路和主控芯片，整流電路的輸入端連接濾波電路的輸出端，阻性加熱器件的一端連接整流電路的輸出端，另一端與半導體功率開關(guān)相連接，主控芯片、半導體功率開關(guān)與功率開關(guān)控制電路依次電連接，整流電路的輸出端連接電源電路，電源電路向功率開關(guān)控制電路和主控芯片供電。進一步的，所述濾波電路通過保險管和壓敏電阻與市電連接。本發(fā)明的第二技術(shù)方案是提供上述加熱功率控制電路的控制方法 包括如下步驟
步驟1 市電經(jīng)過濾波電路輸出正弦交流電，再經(jīng)過整流電路輸出脈動的直流電； 步驟2 脈動的直流電一部分供給電源電路進行轉(zhuǎn)換，變換為向功率開關(guān)控制電路和主控芯片供電的電壓，另一部分轉(zhuǎn)化為阻性加熱器件發(fā)熱的熱量；
步驟3 主控芯片產(chǎn)生PWM波形通過功率開關(guān)控制電路控制半導體功率開關(guān)的動作，調(diào)整阻性加熱器件的發(fā)熱功率。進一步的，所述主控芯片根據(jù)阻性加熱器件加熱的需要產(chǎn)生具有不同占空比的 PWM波形。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是
本發(fā)明通過主控芯片產(chǎn)生高頻率的PWM信號控制阻性加熱器件的功率連續(xù)變化，實現(xiàn)阻性加熱器件的連續(xù)發(fā)熱，使產(chǎn)品有連續(xù)的功率輸出。采用半導體功率開關(guān)控制加熱，與機械式繼電器開關(guān)相比，無壽命的限制，可以延長產(chǎn)品的使用壽命，半導體功率開關(guān)可工作在高速的開關(guān)狀態(tài)下調(diào)整阻性加熱器件的發(fā)熱功率。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。圖1為本發(fā)明加熱功率控制的電路模塊圖； 圖2為本發(fā)明加熱功率電路的實例圖3為本發(fā)明加熱功率控制電路的控制方法實現(xiàn)的流程如圖； 圖4為現(xiàn)有技術(shù)的電路模塊圖； 圖5為現(xiàn)有技術(shù)功率等效示意圖。
具體實施例方式如圖1，本發(fā)明加熱功率控制的電路模塊圖，包括與市電連接的濾波電路1、整流電路2、阻性加熱器件3、半導體功率開關(guān)4、電源電路5、功率開關(guān)控制電路6和主控芯片7， 整流電路2的輸入端連接濾波電路1的輸出端，阻性加熱器件3的一端連接整流電路2的輸出端，另一端與半導體功率開關(guān)4相連接，主控芯片7、半導體功率開關(guān)4與功率開關(guān)控制電路6依次電連接，整流電路2的輸出端連接電源電路5，電源電路5向功率開關(guān)控制電路 6和主控芯片7供電。如圖2，本發(fā)明加熱功率電路的實例圖，市電經(jīng)過保險管Fl和壓敏電阻Zl后與濾波電路1相連接，濾波電路1是由電容C1、C2和電感Ll組成的π型濾波器，整流電路2由整流橋Bl和電容C3組成，電阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7，三極管Ql、Q2、Q3、Q4共同組成功率開關(guān)控制電路6，主控芯片7采用MCU，阻性加熱器件3為RH阻性器件。本發(fā)明加熱功率控制電路的控制方法包括如下步驟
1、市電220V交流電壓經(jīng)過保險管Fl和壓敏電阻Zl后與濾波電路相連接，濾波電路主要的作用是防止外界對電路工作過程造成干擾，同時防止電路在工作過程將一些干擾傳遞給市電電網(wǎng)。2、經(jīng)過由電容C1、C2和電感Ll組成的π型濾波電路后的正弦交流電經(jīng)過整流橋 Bl和電容C3變?yōu)槊}動的直流電，脈動的直流電一部分供給電源電路5進行轉(zhuǎn)換，變換為向功率開關(guān)控制電路6、主控芯片7供電的電壓VCCl和VCC2 ；另一部分可轉(zhuǎn)化為阻性器件RH 發(fā)熱的熱量。3、MCU根據(jù)程序設(shè)定可產(chǎn)生PWM波形，根據(jù)加熱的需要產(chǎn)生具有不同占空比的波形。4、當MCU端口輸出高電平時三極管Q4為導通狀態(tài)，三極管Q3的基極變?yōu)榈碗娖剑?Q3為截至狀態(tài)，Ql處于導通狀態(tài)，Q2為截至狀態(tài)，功率開關(guān)導通；當MCU端口輸出低電平時三極管Q4為截至狀態(tài)，Q3為導通狀態(tài)，Ql變?yōu)榻刂翣顟B(tài)，Q2變?yōu)閷顟B(tài)，功率開關(guān)關(guān)閉。綜上，本發(fā)明加熱功率控制電路的控制方法實現(xiàn)的流程如圖3所示，
市電輸入——市電濾波——市電整流——半導體器件開關(guān)頻率調(diào)整——市電斬波處理——發(fā)熱器件功率變化。
權(quán)利要求
1.一種加熱功率控制電路，其特征在于包括與市電連接的濾波電路(1)、整流電路 (2)、阻性加熱器件(3)、半導體功率開關(guān)(4)、電源電路(5)、功率開關(guān)控制電路(6)和主控芯片(7)，整流電路(2)的輸入端連接濾波電路(1)的輸出端，阻性加熱器件(3)的一端連接整流電路(2)的輸出端，另一端與半導體功率開關(guān)(4)相連接，主控芯片(7)、半導體功率開關(guān)(4)與功率開關(guān)控制電路(6)依次電連接，整流電路(2)的輸出端連接電源電路(5)，電源電路(5)向功率開關(guān)控制電路(6)和主控芯片(7)供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱功率控制電路，其特征在于所述濾波電路(1)通過保險管和壓敏電阻與市電連接。
3.一種加熱功率控制電路的控制方法，其特征在于如下步驟步驟1 市電經(jīng)過濾波電路(1)輸出正弦交流電，再經(jīng)過整流電路(2)輸出脈動的直流電；步驟2 脈動的直流電一部分供給電源電路(5)進行轉(zhuǎn)換，變換為向功率開關(guān)控制電路(6)和主控芯片(7)供電的電壓，另一部分轉(zhuǎn)化為阻性加熱器件(3)發(fā)熱的熱量；步驟3 主控芯片(7)產(chǎn)生PWM波形通過功率開關(guān)控制電路(6)控制半導體功率開關(guān) (4)的動作，調(diào)整阻性加熱器件(3)的發(fā)熱功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱功率控制電路的控制方法，其特征在于所述主控芯片(7)根據(jù)阻性加熱器件(3)加熱的需要產(chǎn)生具有不同占空比的PWM波形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種阻性發(fā)熱元器件的加熱功率控制電路及控制方法。加熱功率控制電路包括與市電連接的濾波電路、整流電路、阻性加熱器件、半導體功率開關(guān)、電源電路、功率開關(guān)控制電路和主控芯片，整流電路的輸入端連接濾波電路的輸出端，阻性加熱器件的一端連接整流電路的輸出端，另一端與半導體功率開關(guān)相連接，主控芯片、半導體功率開關(guān)與功率開關(guān)控制電路依次電連接，整流電路的輸出端連接電源電路，電源電路向功率開關(guān)控制電路和主控芯片供電。市電通過整流電路整流后變?yōu)槊}動的直流電，主控芯片產(chǎn)生PWM波形控制功率開關(guān)的動作，調(diào)整阻性加熱器件的發(fā)熱功率，控制加熱器件的功率連續(xù)變化，實現(xiàn)加熱器件的連續(xù)發(fā)熱，使產(chǎn)品有連續(xù)的功率輸出。
文檔編號G05F1/66GK102436283SQ20111027893
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者劉慧芳, 卞在銀, 梁三林, 董遠, 雷俊, 麻百忠, 黃兵, 黃庶鋒 申請人:美的集團有限公司