電磁加熱裝置及其加熱控制電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電磁加熱裝置及其加熱控制電路，所述加熱控制電路包括：諧振加熱單元包括諧振線圈和諧振電容；功率開關(guān)管的集電極與諧振加熱單元相連；驅(qū)動(dòng)單元用以驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)管的開通或關(guān)斷；谷底檢測單元用于檢測諧振電容的電流以生成谷底檢測信號(hào)；控制單元分別與谷底檢測單元和驅(qū)動(dòng)單元相連，控制單元根據(jù)谷底檢測信號(hào)輸出開通控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元，以通過驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)管進(jìn)行開通，從而保證功率開關(guān)管在集電極電壓最低點(diǎn)時(shí)開通，有效降低功率開關(guān)管的開通損耗，避免能源浪費(fèi)，延長使用壽命。
【專利說明】
電磁加熱裝置及其加熱控制電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及家電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電磁加熱裝置的加熱控制電路和一種具有該加熱控制電路的電磁加熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]相關(guān)技術(shù)中的電磁加熱裝置，是通過驅(qū)動(dòng)電路控制功率開關(guān)管的開通或者關(guān)斷，以實(shí)現(xiàn)電磁加熱控制功能。但是，相關(guān)技術(shù)存在的缺點(diǎn)是，在驅(qū)動(dòng)電路決定開關(guān)管的開通或者關(guān)斷時(shí)，沒有精確的控制，從而沒辦法保證功率開關(guān)管在集電極電壓最低點(diǎn)時(shí)開通，會(huì)造成功率開關(guān)管開通電壓過高，功率損耗大，不僅浪費(fèi)能源，還減短產(chǎn)品的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)甚至擊穿開關(guān)管，具有一定的安全隱患。
[0003]因此，相關(guān)技術(shù)中的電磁加熱裝置的控制技術(shù)需要進(jìn)行改進(jìn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種電磁加熱裝置的加熱控制電路，該電路能夠準(zhǔn)確檢測出功率開關(guān)管的集電極電壓最低點(diǎn)，以保證功率開關(guān)管在集電極電壓最低點(diǎn)時(shí)開通。
[0005]本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提出一種電磁加熱裝置。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型一方面提出的一種電磁加熱裝置的加熱控制電路，包括:諧振加熱單元，所述諧振加熱單元包括諧振線圈和諧振電容;功率開關(guān)管，所述功率開關(guān)管的集電極與所述諧振加熱單元相連;驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元用以驅(qū)動(dòng)所述功率開關(guān)管的開通或關(guān)斷;谷底檢測單元，所述谷底檢測單元用于檢測所述諧振電容的電流以生成谷底檢測信號(hào);控制單元，所述控制單元分別與所述谷底檢測單元和所述驅(qū)動(dòng)單元相連，所述控制單元根據(jù)所述谷底檢測信號(hào)輸出開通控制信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)單元，以通過所述驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述功率開關(guān)管進(jìn)行開通。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型提出的電磁加熱裝置的加熱控制電路，通過谷底檢測單元檢測諧振電容的電流以生成谷底檢測信號(hào)，由控制單元根據(jù)谷底檢測信號(hào)輸出開通控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元，以通過驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)管開通，從而可以保證功率開關(guān)管在集電極電壓最低點(diǎn)時(shí)開通，有效降低功率開關(guān)管的開通損耗，不僅避免能源浪費(fèi)，還可延長功率開關(guān)管的使用壽命，保證電磁加熱裝置安全可靠運(yùn)行。
[0008]具體地，所述諧振線圈與所述諧振電容并聯(lián)連接，所述谷底檢測單元與所述諧振電容并聯(lián)連接。
[0009]具體地，所述谷底檢測單元包括串聯(lián)連接的第一電阻和第二電容，所述串聯(lián)連接的第一電阻和第二電容之間具有第一節(jié)點(diǎn)，所述第一節(jié)點(diǎn)與所述控制單元相連。
[0010]更具體地，所述第一電阻的一端與所述諧振電容的一端相連，所述第一電阻的另一端與所述第二電容的一端相連，所述第二電容的另一端與所述諧振電容的另一端相連，所述第一節(jié)點(diǎn)處于所述第一電阻的另一端與所述第二電容的一端之間。
[0011]進(jìn)一步地，所述諧振加熱單元具有第一諧振輸出端和第二諧振輸出端，其中，所述第一諧振輸出端為電壓參考點(diǎn)，所述第二諧振輸出端的電壓為所述諧振加熱單元的諧振電壓。
[0012]優(yōu)選地，所述功率開關(guān)管為IGBT，所述IGBT的門極與所述驅(qū)動(dòng)單元相連，所述IGBT的發(fā)射極接地，所述IGBT的集電極與所述第二諧振輸出端相連。
[0013]進(jìn)一步地，所述控制單元根據(jù)所述谷底檢測信號(hào)判斷所述諧振電容的電流為零時(shí)，輸出開通控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元，以通過所述驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述功率開關(guān)管進(jìn)行開通。
[0014]更進(jìn)一步地，所述第二電容的容值小于所述諧振電容的容值。具體地，所述第二電容的容值可小于所述諧振電容的容值的0.0I倍，以使得第二電容參與諧振的電容值微乎其微，甚至可以忽略不計(jì)。
[0015]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型另一方面提出了一種電磁加熱裝置，其包括上述的電磁加熱裝置的加熱控制電路。
[0016]進(jìn)一步地，所述電磁加熱裝置可為電磁爐、電磁灶、IH電飯煲或IH壓力鍋。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型提出的電磁加熱裝置，通過上述的加熱控制電路，可以保證功率開關(guān)管在集電極電壓最低點(diǎn)時(shí)開通，有效降低功率開關(guān)管的開通損耗，不僅避免能源浪費(fèi)，還可延長功率開關(guān)管的使用壽命，從而能夠安全可靠地運(yùn)行。
【附圖說明】
[0018]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電磁加熱裝置的加熱控制電路的方框示意圖；
[0019]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電磁加熱裝置的加熱控制電路的電路原理圖；以及
[0020]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電磁加熱裝置的方框示意圖。
[0021]附圖標(biāo)記:
[0022]加熱控制電路10、電磁加熱裝置20、諧振加熱單元100、功率開關(guān)管200、驅(qū)動(dòng)單元300、谷底檢測單元400和控制單元500;諧振線圈L1、諧振電容Cl、第一電阻Rl和第二電容〇2;第一諧振輸出端0111:1和第二諧振輸出端01^2。
【具體實(shí)施方式】
[0023]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(hào)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，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0024]下面參考附圖來詳細(xì)描述本實(shí)用新型實(shí)施例提出的電磁加熱裝置及其加熱控制電路。
[0025]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提出的電磁加熱裝置的加熱控制電路的方框示意圖。如圖1所示，該電磁加熱裝置的加熱控制電路1包括:諧振加熱單元100、功率開關(guān)管200、驅(qū)動(dòng)單元300、谷底檢測單元400和控制單元500。
[0026]其中，諧振加熱單元100包括諧振線圈LI和諧振電容Cl;功率開關(guān)管200的集電極與諧振加熱單元100相連;驅(qū)動(dòng)單元300用以驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)管200的開通或關(guān)斷;谷底檢測單元400用于檢測諧振電容Cl的電流以生成谷底檢測信號(hào);控制單元500分別與谷底檢測單元400和驅(qū)動(dòng)單元300相連，控制單元500根據(jù)谷底檢測信號(hào)輸出開通控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元300，以通過驅(qū)動(dòng)單元300驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)管200進(jìn)行開通。
[0027]進(jìn)一步地，如圖1所示，諧振加熱單元100具有第一諧振輸出端outI和第二諧振輸出端out2，其中，第一諧振輸出端為電壓參考點(diǎn)，第二諧振輸出端的電壓Vout2為諧振加熱單元100的諧振電壓。
[0028]具體來說，當(dāng)諧振電路接通工作電源時(shí)，根據(jù)阻容電路的相頻特性，諧振加熱單元100中諧振電容Cl的電壓比電流相位滯后90°，以outl為電壓參考點(diǎn)，當(dāng)?shù)诙C振輸出端的電壓Vout2在波峰或波谷時(shí)，流過諧振電容Cl的電流大小為零，即言，可以通過檢測諧振電容Cl的電流值來檢測出諧振電壓的最低點(diǎn)。
[0029]這樣，谷底檢測單元400可以通過檢測諧振電容Cl的電流來生成谷底檢測信號(hào)，進(jìn)而由控制單元500根據(jù)上述谷底檢測信號(hào)，從而檢測出功率開關(guān)管的集電極電壓最低點(diǎn)，由控制單元500輸出控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元300，以驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)管200進(jìn)行開通。
[0030]由此可知，本實(shí)用新型實(shí)施例的電磁加熱裝置的加熱控制電路，能夠根據(jù)谷底檢測信號(hào)判斷諧振電容電流是否為零，進(jìn)而通過控制單元控制驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)管開通，以使功率開關(guān)管在集電極電壓最低點(diǎn)時(shí)開通，有效降低功率開關(guān)管的開通損耗，避免能源浪費(fèi)，延長了功率開關(guān)管的使用壽命。
[0031]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，諧振線圈LI與諧振電容Cl并聯(lián)連接，谷底檢測單元400與諧振電容Cl并聯(lián)連接。
[0032]具體地，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，如圖2所示，谷底檢測單元400包括串聯(lián)連接的第一電阻Rl和第二電容C2，串聯(lián)連接的第一電阻Rl和第二電容C2之間具有第一節(jié)點(diǎn)，第一節(jié)點(diǎn)與控制單元500相連。
[0033]進(jìn)一步地，如圖2所示，第一電阻Rl的一端與諧振電容Cl的一端相連，第一電阻Rl的另一端與第二電容C2的一端相連，第二電容C2的另一端與諧振電容Cl的另一端相連，第一節(jié)點(diǎn)處于第一電阻Rl的另一端與第二電容C2的一端之間。
[0034]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體示例，第二電容C2的容值小于諧振電容Cl的容值。具體地，第二電容C2的容值可小于諧振電容CI的容值的0.0I倍，以使得第二電容C2參與諧振的電容值微乎其微，甚至可以忽略不計(jì)。由此，可以降低對(duì)原有振蕩電路特性的影響。
[0035]具體來說，谷底檢測單元400并聯(lián)在諧振電容Cl兩端，根據(jù)并聯(lián)電容的分流特性，電流流過諧振電容Cl時(shí)，通過谷底檢測單元400的第二電容C2進(jìn)行分流，此時(shí)流過第一電阻Rl的電流與流過諧振電容Cl的電流呈一定的比例關(guān)系，而諧振電容Cl的電流信號(hào)與第二諧振輸出端out2的電壓信號(hào)V out2相位相差90°，因此谷底檢測單元400可以通過第一電阻Rl兩端的電壓信號(hào)來檢測諧振電容Cl的電流信號(hào)，以生成谷底檢測信號(hào)。
[0036]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體示例，功率開關(guān)管200可為IGBT( Insulated GateBipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)，其中，IGBT的門極G極與驅(qū)動(dòng)單元300相連，IGBT的發(fā)射極E極接地，IGBT的集電極C極與第二諧振輸出端out2相連。
[0037]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，控制單元500根據(jù)谷底檢測信號(hào)判斷諧振電容Cl的電流為零時(shí)，控制單元500輸出開通控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元300，以驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)管200開通。
[0038]綜上，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提出的電磁加熱裝置的加熱控制電路，通過谷底檢測單元檢測諧振電容的電流以生成谷底檢測信號(hào)，由控制單元根據(jù)谷底檢測信號(hào)輸出開通控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元，以通過驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)管開通，從而可以保證功率開關(guān)管在集電極電壓最低點(diǎn)時(shí)開通，有效降低功率開關(guān)管的開通損耗，不僅避免能源浪費(fèi)，還可延長功率開關(guān)管的使用壽命，保證電磁加熱裝置安全可靠運(yùn)行。
[0039]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提出的電磁加熱裝置的方框示意圖。如圖3所示，該電磁加熱裝置20包括上述實(shí)施例描述的電磁加熱裝置的加熱控制電路10。
[0040]其中，電磁加熱裝置可以是電磁爐、電磁灶、IH(電磁加熱)電飯煲或IH(電磁加熱)壓力鍋等電磁加熱產(chǎn)品。
[0041 ] 綜上，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提出的電磁加熱裝置，通過上述的加熱控制電路，可以保證功率開關(guān)管在集電極電壓最低點(diǎn)時(shí)開通，有效降低功率開關(guān)管的開通損耗，不僅避免能源浪費(fèi)，還可延長功率開關(guān)管的使用壽命，從而能夠安全可靠地運(yùn)行。
[0042]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0043]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。
[0044]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0045]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0046]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)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(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必須針對(duì)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)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0047]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電磁加熱裝置的加熱控制電路，其特征在于，包括: 諧振加熱單元，所述諧振加熱單元包括諧振線圈和諧振電容； 功率開關(guān)管，所述功率開關(guān)管的集電極與所述諧振加熱單元相連； 驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元用以驅(qū)動(dòng)所述功率開關(guān)管的開通或關(guān)斷； 谷底檢測單元，所述谷底檢測單元用于檢測所述諧振電容的電流以生成谷底檢測信號(hào)； 控制單元，所述控制單元分別與所述谷底檢測單元和所述驅(qū)動(dòng)單元相連，所述控制單元根據(jù)所述谷底檢測信號(hào)輸出開通控制信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)單元，以通過所述驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述功率開關(guān)管進(jìn)行開通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁加熱裝置的加熱控制電路，其特征在于，所述諧振線圈與所述諧振電容并聯(lián)連接，所述谷底檢測單元與所述諧振電容并聯(lián)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁加熱裝置的加熱控制電路，其特征在于，所述谷底檢測單元包括串聯(lián)連接的第一電阻和第二電容，所述串聯(lián)連接的第一電阻和第二電容之間具有第一節(jié)點(diǎn)，所述第一節(jié)點(diǎn)與所述控制單元相連。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁加熱裝置的加熱控制電路，其特征在于，所述第一電阻的一端與所述諧振電容的一端相連，所述第一電阻的另一端與所述第二電容的一端相連，所述第二電容的另一端與所述諧振電容的另一端相連，所述第一節(jié)點(diǎn)處于所述第一電阻的另一端與所述第二電容的一端之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的電磁加熱裝置的加熱控制電路，其特征在于，所述諧振加熱單元具有第一諧振輸出端和第二諧振輸出端，其中，所述第一諧振輸出端為電壓參考點(diǎn)，所述第二諧振輸出端的電壓為所述諧振加熱單元的諧振電壓。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電磁加熱裝置的加熱控制電路，其特征在于，所述功率開關(guān)管為IGBT，所述IGBT的門極與所述驅(qū)動(dòng)單元相連，所述IGBT的發(fā)射極接地，所述IGBT的集電極與所述第二諧振輸出端相連。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁加熱裝置的加熱控制電路，其特征在于，所述控制單元根據(jù)所述谷底檢測信號(hào)判斷所述諧振電容的電流為零時(shí)，輸出開通控制信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)單元，以通過所述驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述功率開關(guān)管進(jìn)行開通。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁加熱裝置的加熱控制電路，其特征在于，所述第二電容的容值小于所述諧振電容的容值。9.一種電磁加熱裝置，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的電磁加熱裝置的加熱控制電路。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電磁加熱裝置，其特征在于，所述電磁加熱裝置為電磁爐、電磁灶、IH電飯煲或IH壓力鍋。
【文檔編號(hào)】H05B6/06GK205648053SQ201620339840
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年4月20日
【發(fā)明人】王彪, 麻百忠, 汪釗, 陳偉, 肖小龍, 李睿
【申請(qǐng)人】佛山市順德區(qū)美的電熱電器制造有限公司, 美的集團(tuán)股份有限公司