本實(shí)用新型涉及烹飪器具領(lǐng)域,尤其涉及一種雙環(huán)控制電磁加熱設(shè)備。
背景技術(shù):
電磁加熱設(shè)備的不同的磁芯元件具有不同的磁導(dǎo)率,有些磁芯元件的磁導(dǎo)率還會隨著受熱溫度的變化而變化,這些變化進(jìn)而會影響到電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)的振蕩頻率變化,而振蕩頻率的變化進(jìn)一步影響到大功率元件性能:若振蕩頻率發(fā)生急劇變化將會對大功率元件造成致命的傷害。另一方面,對加熱溫度的精確控制對于電磁加熱系統(tǒng)來說也十分重要?,F(xiàn)有技術(shù)中,電磁加熱設(shè)備的MCU中的PPG(Programmable Pulse Generator:可編程脈波發(fā)生器)分辨率不高,這就導(dǎo)致了一些問題的出現(xiàn),例如細(xì)分度不夠,也就是說控制IGBT驅(qū)動電路的精度不夠,使得我們無法精確控制設(shè)備的加熱溫度和判斷磁芯元件的材質(zhì)變化。另外,現(xiàn)有技術(shù)中的PPG只有一路輸出,無法滿足采用雙環(huán)線圈加熱的加熱系統(tǒng)的控制,在采用雙環(huán)線圈加熱時,電磁加熱設(shè)備的LC振蕩電路輸出改變時,溫度波動較大,溫控不靈活,例如,在用電磁加熱設(shè)備烹飪時,用戶想要小范圍調(diào)整溫度,卻難以實(shí)現(xiàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型針對烹飪器具中采用雙環(huán)線圈加熱的電磁加熱系統(tǒng)中對IGBT電路控制細(xì)分度不夠和溫度控制不靈活的問題,提出采用一種雙環(huán)控制電路的電磁加熱設(shè)備方案,能夠有效提高IGBT模塊控制的細(xì)分度,更加快速、靈活地控制加熱溫度。
本實(shí)用新型提供的一種雙環(huán)控制電磁加熱設(shè)備,包括用于產(chǎn)生渦流,使烹飪器具產(chǎn)生大量熱量的雙環(huán)控制電路,所述雙環(huán)控制電路包括產(chǎn)生變化的振蕩電流,使電能轉(zhuǎn)化成磁場能的雙環(huán)控制LC振蕩電路、對所述LC振蕩電路進(jìn)行開關(guān)控制的雙環(huán)控制IGBT驅(qū)動電路以及輸出觸發(fā)和停止指令、對所述雙環(huán)控制IGBT驅(qū)動電路進(jìn)行控制的第一、二PPG,所述第一、二PPG設(shè)于MCU內(nèi)。
所述雙環(huán)控制LC振蕩電路包括第一、二環(huán)線LC振蕩電路,所述雙環(huán)控制IGBT驅(qū)動電路包括第一、二IGBT驅(qū)動電路。
所述第一環(huán)線LC振蕩電路的一端與所述第二環(huán)線LC振蕩電路的一端連接,另一端與所述第一IGBT驅(qū)動電路連接;所述第一IGBT驅(qū)動電路與所述第一PPG連接;所述第二環(huán)線LC振蕩電路的一端與所述第一環(huán)線LC振蕩電路的一端連接,另一端與所述第二IGBT驅(qū)動電路連接;所述第二IGBT驅(qū)動電路與所述第二PPG連接。
根據(jù)本實(shí)用新型所述的雙環(huán)控制電磁加熱設(shè)備,其特征在于,所述第一、二PPG并行數(shù)據(jù)處理能力大于等于12位,所述MCU主頻大于等于24兆赫茲。
根據(jù)本實(shí)用新型所述的雙環(huán)控制電磁加熱設(shè)備,通過對所述第一、二PPG的寄存器進(jìn)行禁止相應(yīng)的時間長度的設(shè)置,使得所述第一、二PPG輸出后在所設(shè)定禁止時間內(nèi)禁止再次響應(yīng)觸發(fā)輸出控制指令。
根據(jù)本實(shí)用新型所述的雙環(huán)控制電磁加熱設(shè)備,通過對所述第一、二PPG的寄存器進(jìn)行額定輸出功率設(shè)置,使所述第一、二PPG輸出功率范圍不超過所設(shè)置的額定功率值。
根據(jù)本實(shí)用新型所述的雙環(huán)控制電磁加熱設(shè)備,所述MCU還包括將偏置電壓矯正在2mv內(nèi)以提高采樣信號的精確性的校正模塊。
根據(jù)本實(shí)用新型所述的雙環(huán)控制電磁加熱設(shè)備,還包括交流輸入電路、開關(guān)電路、電流采樣電路、整流模塊、電壓采樣電路、同步電路以及輔助功能電路。
根據(jù)本實(shí)用新型所述的雙環(huán)控制電磁加熱設(shè)備,所述開關(guān)電路與所述交流輸入電路連接,所述交流輸入電路分別與所述整流模塊以及電流采樣電路的一端連接,所述整流模塊的另一端分別與所述雙環(huán)控制電路以及電壓采樣電路的一端連接,所述電流采樣電路的另一端與所述MCU連接,所述雙環(huán)控制電路的另一端分別與所述同步電路的一端以及所述MCU中的第一二PPG連接,所述電壓采樣電路的另一端分別與所述MCU連接,所述MCU還與所述輔助功能電路連接。
實(shí)施本實(shí)用新型提供的雙環(huán)控制電磁加熱設(shè)備,由于增加MCU中的PPG數(shù)量,使兩個PPG同時對振蕩環(huán)路進(jìn)行控制,同時,IGBT驅(qū)動電路、IGBT電路以及LC振蕩電路也增加為兩個,兩個PPG分別與環(huán)路控制中的IGBT驅(qū)動電路連接,兩個LC振蕩電路共同組成了電磁加熱設(shè)備的振蕩電路,增加了對IGBT控制的細(xì)分度,使控制的精度得到了提高,通過設(shè)置雙LC振蕩電路使得對溫度的控制更加平穩(wěn),另外,設(shè)置PPG的最大輸出范圍/值,使PPG最大輸出限制由軟件控制改為硬件控制,加強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性,增加原件使用壽命,設(shè)于MCU中的自校正模塊使得采樣的信號更加精確;增加PPG輸出后,在設(shè)定時間內(nèi)禁止再次響應(yīng)觸發(fā)輸出控制指令功能,減少誤觸發(fā),加強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性,增加元器件使用壽命,設(shè)計巧妙,實(shí)用性強(qiáng)
附圖說明
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明,附圖中:
圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例的雙環(huán)控制電磁感應(yīng)加熱設(shè)備模塊連接示意圖;
圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例的雙環(huán)控制電路組成連接示意圖;
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:一方面,電磁感應(yīng)加熱設(shè)備中的磁芯的磁導(dǎo)率還會因?yàn)闇囟鹊淖兓鄳?yīng)變化,這些變化進(jìn)而會影響到電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)的振蕩頻率變化,而諧振頻率的變化進(jìn)一步影響到大功率元件性能:若振蕩頻率發(fā)生急劇變化將會對大功率元件造成致命的傷害,采用高頻率振蕩電路有力精確地檢測磁芯元件的磁導(dǎo)率變化,但是現(xiàn)有技術(shù)中的控制振蕩電路中的PPG位數(shù)不高,無法有效地實(shí)現(xiàn)對高頻振蕩電路的控制,如何更精確地控制高頻振蕩電路,提高對IGBT電路控制的細(xì)分度,是本實(shí)用新型要解決的一個問題;另一方面,加熱溫度的精確控制對于電磁加熱系統(tǒng)來說也十分重要,現(xiàn)有技術(shù)中的振蕩電路只有一個振蕩環(huán)路,這樣會導(dǎo)致在調(diào)整溫度時,溫度變化范圍較大,滿足不了用戶小范圍調(diào)整溫度的要求,如何更加靈活地控制電磁加熱設(shè)備的加熱溫度是本實(shí)用新型要解決的另外一個問題。本實(shí)用新型提出的解決該問題的技術(shù)思路是:提出一種雙環(huán)控制的電磁加熱設(shè)備100,包括用于產(chǎn)生渦流,使烹飪器具產(chǎn)生大量熱量的雙環(huán)控制電路160,包括產(chǎn)生變化的振蕩電流,使電能轉(zhuǎn)化成磁場能的雙環(huán)控制LC振蕩電路161、通過導(dǎo)通和截止對所述雙環(huán)控制LC振蕩電路進(jìn)行開關(guān)控制的雙環(huán)控制IGBT驅(qū)動電路162、以及對所述雙環(huán)控制IGBT電路進(jìn)行控制的第一二PPG(191,192),所述第一二PPG(191,192)設(shè)于MCU190內(nèi)。采用12位或12位以上的PPG,MCU的主頻為24M赫或大于24M主頻,高分辨率的PPG具有對IGBT控制的更高的細(xì)分度,從而更加精確地控制IGBT電路的導(dǎo)通和截止。通過高分辨率的PPG來控制高頻振蕩電路;兩個PPG分別對振蕩環(huán)路進(jìn)行控制,振蕩環(huán)路中采用兩個IGBT驅(qū)動電路分別對IGBT電路進(jìn)行觸發(fā)控制,電磁加熱設(shè)備中的振蕩電路中的環(huán)線由原來的一個環(huán)線增加為兩個,形成兩個LC振蕩電路。通過雙環(huán)控制電路,PPG分別對雙環(huán)控制電路中的環(huán)線電路進(jìn)行控制,使得我們對電磁加熱設(shè)備的加熱溫度的控制更加靈活,例如用戶在烹飪時可以小范圍調(diào)整溫度。在對PPG的控制上,現(xiàn)有技術(shù)一般使用軟件對PPG進(jìn)行控制,本實(shí)用新型中采用硬件控制,提高了控制的可靠性。另外在PPG對雙環(huán)控制電路進(jìn)行控制時,通過設(shè)置PPG的控制時間,在規(guī)定的時間段內(nèi)不允許PPG再次輸出觸發(fā)指令,降低了不可控觸發(fā)的可能性。在MCU中設(shè)有自校正模塊,自校正模塊使得偏置電壓在2mv內(nèi),提高了采樣信號的精確性。
下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型中的技術(shù)思路進(jìn)行解釋,圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例的雙環(huán)控制電磁感應(yīng)加熱設(shè)備模塊連接示意圖,請參考圖1,本實(shí)施例的雙環(huán)控制電磁加熱設(shè)備100,包括交流輸入電路110、開關(guān)電路120、電流采樣電路130、整流模塊140、電壓采樣電路150、雙環(huán)控制電路160、同步電路170、輔助功能電路180以及MCU190。
交流輸入電路110用于產(chǎn)生變化的交流電,開關(guān)電路120用于控制交流電輸入的開關(guān),電流采樣電路130用于檢測輸入交流電的變化,輸入交流電經(jīng)過康銅絲轉(zhuǎn)換成電壓,此電壓經(jīng)過控制電路中的電阻以及變阻器,將信號輸入至MCU190,MCU190根據(jù)檢測此電壓信號的變化來檢測電磁爐的輸入電流,從而自動做出各種動作;整流模塊140用于將輸入的交流電轉(zhuǎn)換成直流電,提供給VDD給風(fēng)扇、IGBT驅(qū)動、MCU190。
電壓采樣電路150電壓信號取自整流后的脈動電流,通過采樣電路中的電阻分壓后,得到的平滑信號送到MCU190,MCU根據(jù)檢測此電壓信號的變化來檢測電磁加熱設(shè)備的輸入電壓,從而自動做出各種動作。
同步電路170用于從雙環(huán)控制LC振蕩電路的諧振電容兩端中取得同步信號,發(fā)送給MCU190,根據(jù)同步信號振蕩產(chǎn)生鋸齒波,為IGBT提供前級驅(qū)動波形,同步信號就是IGBT C極電壓最低時的檢測信號,也就是最佳的IGBT導(dǎo)通時機(jī)。
開關(guān)電路120與交流輸入電路110連接,交流輸入電路110分別與整流模塊140以及電流采樣電路130的一端連接,整流模塊140的另一端分別與雙環(huán)控制電路160以及電壓采樣電路150的一端連接,電流采樣電路130的另一端與MCU190連接,雙環(huán)控制電路160的另一端分別與同步電路170的一端以及MCU190中的第一二PPG(191,192)連接,電壓采樣電路150的另一端與MCU190連接,MCU190還與輔助功能電路180連接。
圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例的雙環(huán)控制電路組成連接示意圖,請參考圖2,雙環(huán)控制電路160包括產(chǎn)生變化的振蕩電流,使電能轉(zhuǎn)化成磁場能的雙環(huán)控制LC振蕩電路161、通過導(dǎo)通和截止對雙環(huán)控制LC振蕩電路進(jìn)行開關(guān)控制的雙環(huán)控制IGBT驅(qū)動電路162以及對雙環(huán)控制IGBT電路進(jìn)行控制的第一、二控制PPG(191,192),第一、二控制PPG(191,192)設(shè)于MCU190內(nèi)。
進(jìn)一步地,雙環(huán)控制LC振蕩電路161包括第一、二環(huán)線LC振蕩電路(1611,1612),雙環(huán)控制IGBT驅(qū)動電路162包括第一、二IGBT驅(qū)動電路(1621,1622)。
第一環(huán)線LC振蕩電路1611的一端與第二環(huán)線LC振蕩電路1612的一端連接,另一端與第一IGBT電路1621連接;第一IGBT驅(qū)動電路1621與第一PPG191連接;第二環(huán)線LC振蕩電路1612、第二IGBT驅(qū)動電路1622以及第二PPG192以相同的方式連接。
進(jìn)一步地,第一、二PPG(191,192)的一次處理能力為12位,現(xiàn)有技術(shù)中的PPG一般為8位,也就是控制IGBT的細(xì)分度為1/256,本實(shí)用新型中的細(xì)分度為1/4096,也就是每次IGBT的動作時間為1/4096,大大提高了控制精度。第一、二PPG(191,192)輸出后,在特定時間內(nèi)禁止第一、二PPG(191,192)輸出觸發(fā)指令,這降低了不可控觸發(fā)的可能性。
進(jìn)一步地,通過對第一、二PPG(191,192)的寄存器進(jìn)行設(shè)置,使第一、二PPG輸出范圍/值不超過規(guī)定值,在超出輸出限制后,第一、二PPG(191,192)輸出停止指令,停止觸發(fā)IGBT電路,提高了元件的壽命。
在MCU190內(nèi)還設(shè)有校正模塊193,可將偏置電壓矯正在2mv內(nèi),用于提高采樣信號的精確性。
本實(shí)用新型增加MCU中的PPG數(shù)量,使兩個PPG同時對振蕩環(huán)路進(jìn)行控制,同時,IGBT驅(qū)動電路、IGBT電路以及LC振蕩電路也增加為兩個,兩個PPG分別與環(huán)路控制中的IGBT驅(qū)動電路連接,兩個LC振蕩電路共同組成了電磁加熱設(shè)備的振蕩電路,增加了對IGBT控制的細(xì)分度,使控制的精度得到了提高,通過設(shè)置雙LC振蕩電路使得對溫度的控制更加平穩(wěn),另外,設(shè)置PPG的最大輸出范圍/值,使PPG最大輸出限制由軟件控制改為硬件控制,加強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性,增加原件使用壽命,設(shè)于MCU中的自校正模塊使得采樣的信號更加精確,增加PPG輸出后,在設(shè)定時間內(nèi)禁止再次響應(yīng)觸發(fā)輸出控制指令功能,減少誤觸發(fā),加強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性,增加原件使用壽命,設(shè)計巧妙,實(shí)用性強(qiáng)。
應(yīng)當(dāng)理解的是,對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說,可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換,而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。