專利名稱：感應(yīng)加熱電飯鍋的轉(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種感應(yīng)加熱電飯鍋的轉(zhuǎn)換電路驅(qū)動(dòng)設(shè)備，具體而言，涉及一種感應(yīng)加熱電飯鍋的轉(zhuǎn)換電路，該電路可以隨輸入電壓的變化而改變轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動(dòng)脈沖的寬度，以改變轉(zhuǎn)換器的切換頻率，從而穩(wěn)定由轉(zhuǎn)換器的切換操作而產(chǎn)生的熱功率，并防止由于輸入電壓的變化而損壞轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部設(shè)備。
背景技術(shù)：
圖1是一般的感應(yīng)加熱電飯鍋的剖面圖。如圖所示，電飯鍋包括主體1；內(nèi)鍋2，其置于主體1中，用于盛放烹調(diào)物品；和烹飪加熱器3，它安裝在主體1中內(nèi)鍋2以下的部分或主體1的內(nèi)表面，用于烹飪內(nèi)鍋2中的物體。
電飯鍋是一種家居用品，以高于預(yù)定的溫度對(duì)其中的物體進(jìn)行加熱和烹飪，主要用于煮飯。它也用于為食品長(zhǎng)時(shí)間保溫。用戶將米或其它附加食品以及適量的水放入內(nèi)鍋2，然后將內(nèi)鍋2放入主體1內(nèi)。然后用戶設(shè)置待烹飪的量及烹調(diào)模式，并向電飯鍋輸入包含該設(shè)置的烹飪指令。為了響應(yīng)烹飪指令自動(dòng)烹飪，電飯鍋包括用于控制其烹飪操作的控制器。
根據(jù)如何向內(nèi)鍋2提供烹飪熱量，將電飯鍋分為特定的類型。例如，在電飯鍋主體1接收內(nèi)鍋2的部分構(gòu)造具有多個(gè)等間隔轉(zhuǎn)彎的感應(yīng)線圈，由于線圈中的電流流動(dòng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)，而在由磁性材料制成的內(nèi)鍋2中產(chǎn)生感應(yīng)的電流，便可以加熱內(nèi)鍋2。這種類型的電飯鍋被稱為感應(yīng)加熱電飯鍋。
圖2是顯示現(xiàn)有技術(shù)中感應(yīng)加熱電飯鍋的轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
將轉(zhuǎn)換電路用于感應(yīng)加熱電飯鍋，通過(guò)控制其中的電源切換設(shè)備而感應(yīng)加熱待烹飪的物體(負(fù)載)。電源切換設(shè)備響應(yīng)控制信號(hào)執(zhí)行切換操作，向內(nèi)鍋的感應(yīng)線圈施加驅(qū)動(dòng)電壓，以加熱內(nèi)鍋。該轉(zhuǎn)換電路包括電源10，用于提供商用交流(AC)電壓；整流器20，用于對(duì)電源10提供的AC電壓進(jìn)行整流；濾波器30，用于對(duì)整流器20的輸出電壓進(jìn)行濾波；和轉(zhuǎn)換器40，用于根據(jù)濾波器30的輸出電壓執(zhí)行切換操作，向內(nèi)鍋的感應(yīng)線圈施加驅(qū)動(dòng)電壓。
該轉(zhuǎn)換電路進(jìn)一步包括觸發(fā)電路50，用于在脈沖的上升沿或下降沿改變特定電路的操作或狀態(tài)。觸發(fā)電路50生成驅(qū)動(dòng)脈沖，以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器40的開(kāi)關(guān)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)脈沖為“高”電平時(shí)接通開(kāi)關(guān)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)脈沖為“低”電平時(shí)關(guān)斷開(kāi)關(guān)。這里，施加于開(kāi)關(guān)兩端的電壓稱為“切換的電壓”。
該轉(zhuǎn)換電路進(jìn)一步包括開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器60，用于從觸發(fā)電路50向轉(zhuǎn)換器40傳送驅(qū)動(dòng)脈沖，以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器40的開(kāi)關(guān)。
轉(zhuǎn)換器40的開(kāi)關(guān)適用于響應(yīng)從開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器60發(fā)送的驅(qū)動(dòng)脈沖，進(jìn)行切換操作，以產(chǎn)生熱功率，用作烹飪待加熱的負(fù)載(待烹飪的物體)的加熱源。根據(jù)開(kāi)關(guān)的規(guī)格，開(kāi)關(guān)對(duì)于切換的電壓的耐受電壓被限定于一定范圍內(nèi)。通常，耐受電壓越高，開(kāi)關(guān)成本就越高，結(jié)果，造成產(chǎn)品成本增加。
注意到來(lái)自發(fā)電廠的商用AC電壓可以具有隨時(shí)間區(qū)間/區(qū)域而變化的輸入/輸出特性，或是由于噪聲的不穩(wěn)定提供。在這種情況下，將變化的AC電壓作為驅(qū)動(dòng)電壓提供給轉(zhuǎn)換器40，然后轉(zhuǎn)換器40在不穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電壓造成的不正常的頻率下執(zhí)行切換操作，從而導(dǎo)致加熱功率變化。結(jié)果由于加熱功率的變化，盡管用戶對(duì)于相同的待烹飪的物體輸入相同的烹飪指令，他/她也不能得到希望的烹飪結(jié)果，從而導(dǎo)致使用不便及產(chǎn)品的不可靠。
特別的，當(dāng)AC電壓突然增大時(shí)，開(kāi)關(guān)兩端的切換電壓會(huì)超過(guò)開(kāi)關(guān)的耐受電壓，從而損壞開(kāi)關(guān)并降低產(chǎn)品的耐用性。
為了防止上述問(wèn)題，現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換電路另外還包括用于檢測(cè)流向開(kāi)關(guān)的電流量的獨(dú)立的電流變壓器，或用于檢測(cè)流向轉(zhuǎn)換器40的電流量或向其施加的電壓電平的獨(dú)立的保護(hù)電路，因而增加了產(chǎn)品成本，而且為使用者增添了經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
圖3顯示了現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換電路的輸入電壓與切換電壓之間的關(guān)系的曲線圖，圖4顯示了現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換電路的恒定功率控制方法。下面將參考圖3和4說(shuō)明現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換電路的特征。
首先參考圖3，參考數(shù)字G1代表到轉(zhuǎn)換器的輸入電壓的波形，G2代表施加在開(kāi)關(guān)上的切換電壓的波形。在圖中，X軸代表時(shí)間，Y軸代表電壓電平。220V-60Hz的商用AC電壓流經(jīng)整流器和濾波器，然后作為施加到轉(zhuǎn)換器的220V-120Hz的輸入電壓。波形G1對(duì)應(yīng)向轉(zhuǎn)換器輸入的電壓的一個(gè)周期。
開(kāi)關(guān)響應(yīng)來(lái)自觸發(fā)電路的驅(qū)動(dòng)脈沖，對(duì)于對(duì)應(yīng)波形G1的輸入電壓的每一個(gè)周期執(zhí)行切換操作，于是產(chǎn)生電平高于輸入電壓的切換電壓。
這時(shí)，開(kāi)關(guān)上的切換電壓不得超過(guò)開(kāi)關(guān)的耐受電壓，以保證正常的切換操作而不損壞開(kāi)關(guān)。但是，觀察開(kāi)關(guān)電路的波形G2，對(duì)應(yīng)切換電壓的1/2周期的波形G2的部分及其附近部分構(gòu)成正弦波的邊緣，且由于在這些部分中的電壓突然增加，切換電壓會(huì)超過(guò)開(kāi)關(guān)的耐受電壓。
如圖4中所示的現(xiàn)有轉(zhuǎn)換電路的恒定功率控制方法用在感應(yīng)加熱電飯鍋中，用來(lái)將來(lái)自轉(zhuǎn)換器40的加熱功率保持在一個(gè)恒定電平。
圖4中，參考數(shù)字②代表驅(qū)動(dòng)脈沖，用于正常狀態(tài)中轉(zhuǎn)換器的切換操作；②’代表被切換的電流，在驅(qū)動(dòng)脈沖為“高”電平時(shí)流經(jīng)開(kāi)關(guān)；以及②”代表被切換的電壓，由被切換的電流施加在開(kāi)關(guān)上。正常狀態(tài)中的驅(qū)動(dòng)脈沖②、被切換的電流②’和被切換的電壓②”由實(shí)線表示。
在輸入電壓中發(fā)生變化或噪聲的地方，轉(zhuǎn)換電路通過(guò)對(duì)來(lái)自觸發(fā)電路的驅(qū)動(dòng)脈沖的接通周期進(jìn)行調(diào)整，執(zhí)行恒定功率控制操作。即，為了降低來(lái)自轉(zhuǎn)換器的加熱功率，轉(zhuǎn)換電路通過(guò)縮短驅(qū)動(dòng)脈沖的接通時(shí)間周期，來(lái)減少由①表示的驅(qū)動(dòng)脈沖的高電平寬度。結(jié)果，流經(jīng)開(kāi)關(guān)的被切換的電流量被減小，如①’所示，且施加于開(kāi)關(guān)兩端的切換電壓被降低，如①”所示。因此，加熱功率得到降低。
另一方面，為了提高轉(zhuǎn)換器的加熱功率，轉(zhuǎn)換電路通過(guò)延長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)脈沖的接通時(shí)間周期，增加由③指示的驅(qū)動(dòng)脈沖的高電平寬度。結(jié)果，流經(jīng)開(kāi)關(guān)的切換電流的量增加，如③’所示；且開(kāi)關(guān)兩端的切換電壓增加，如③”所示。所以，加熱功率得到提高。
圖5a顯示了現(xiàn)有轉(zhuǎn)換電路的切換頻率與加熱功率之間的關(guān)系，圖5b顯示了現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換電路的切換頻率與切換電壓之間的關(guān)系。下面參考圖5a和5b，說(shuō)明使用單一頻率的現(xiàn)有的恒定功率控制方法。
從圖5a中可以看出，切換頻率和加熱功率互為反比關(guān)系。以這種關(guān)系，為了迅速加熱負(fù)載(內(nèi)鍋)，最好降低切換頻率，以增加加熱功率。
從圖5b中可以看出，切換頻率與開(kāi)關(guān)兩端的切換電壓互為反比關(guān)系。因此，如果根據(jù)圖5a的關(guān)系，降低切換頻率以增加加熱功率，則根據(jù)圖5b的關(guān)系，切換電壓得到提升，從而導(dǎo)致產(chǎn)品耐用性及感應(yīng)加熱電飯鍋的可靠性降低。
通常需要高的加熱功率來(lái)縮短電飯鍋的加熱時(shí)間。為此，可以在將切換頻率固定為A Hz的條件下控制轉(zhuǎn)換器的切換操作。在這種情況下，盡管電飯鍋的加熱功率以圖5a所示的方式增加，切換電壓也一同增加，因此它可能超過(guò)開(kāi)關(guān)的耐受電壓而損壞開(kāi)關(guān)。為了避免這個(gè)問(wèn)題，制造商可以使用具有高耐受電壓的高成本開(kāi)關(guān)代替上面的開(kāi)關(guān)。但是，高成本開(kāi)關(guān)的使用增加了產(chǎn)品的成本，且增添了使用者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
另一方面，假設(shè)轉(zhuǎn)換器的切換操作是在切換頻率固定為B Hz的條件下控制的，如圖5b所示，切換電壓被降低，從而可能保護(hù)開(kāi)關(guān)。然而在這種情況下，電飯鍋的加熱功率也降低了，所以不能迅速加熱要加熱的負(fù)載(內(nèi)鍋)。這使得加熱效率降低并引起用戶的不便。

發(fā)明內(nèi)容
因此，針對(duì)上面的問(wèn)題進(jìn)行本發(fā)明，且本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種感應(yīng)加熱電飯鍋的轉(zhuǎn)換電路，為了防止用于確定向感應(yīng)加熱電飯鍋提供的驅(qū)動(dòng)電壓的開(kāi)關(guān)被損壞，并提高電飯鍋的加熱功率，它可以根據(jù)轉(zhuǎn)換電路的AC電壓的變化，以可變的方式控制轉(zhuǎn)換器的切換頻率，并以被控制的切換頻率執(zhí)行轉(zhuǎn)換器的切換操作。從而增加開(kāi)關(guān)兩端的切換電壓的余量，以提高產(chǎn)品的耐用性，不需要高成本的開(kāi)關(guān)，從而縮減了產(chǎn)品成本，且轉(zhuǎn)換器的功率不隨待加熱的負(fù)載及AC電壓的變化而顯著變化，從而提高了轉(zhuǎn)換電路的穩(wěn)定性和可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，上面的和其它的目標(biāo)可以通過(guò)提供一種感應(yīng)加熱電飯鍋的轉(zhuǎn)換電路而實(shí)現(xiàn)，該轉(zhuǎn)換電路包括供電裝置，用于對(duì)商用交流(AC)電壓進(jìn)行整流和濾波，以向感應(yīng)加熱電飯鍋提供輸入電壓；轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)來(lái)自供電裝置的輸入電壓，執(zhí)行切換操作以加熱電飯鍋；和轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)裝置，用于輸出驅(qū)動(dòng)脈沖，從而根據(jù)來(lái)自供電裝置的輸入電壓以可變的方式控制轉(zhuǎn)換器的切換頻率，并以被控的切換頻率來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種感應(yīng)加熱電飯鍋的轉(zhuǎn)換電路，包括供電裝置，用于對(duì)商用AC電壓進(jìn)行整流和濾波，以向感應(yīng)加熱電飯鍋提供輸入電壓；轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)來(lái)自供電裝置的輸入電壓，執(zhí)行切換操作以加熱電飯鍋；恒定功率參考電平發(fā)生裝置，用于根據(jù)AC電壓的變化和電飯鍋的負(fù)載變化，生成電飯鍋的恒定功率參考電平；和轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)裝置，用于輸出驅(qū)動(dòng)脈沖，根據(jù)恒定功率參考電平和AC電壓之間的差別，以可變的方式控制轉(zhuǎn)換器的切換頻率，從而將轉(zhuǎn)換器的功率保持在恒定電平。


由以下的詳細(xì)說(shuō)明，結(jié)合附圖，可以更清楚地理解本發(fā)明的上述及另外的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)，附圖中圖1是一般的感應(yīng)加熱電飯鍋的剖面圖；圖2是顯示現(xiàn)有技術(shù)中感應(yīng)加熱電飯鍋的轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)的框圖；圖3顯示了現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換電路的輸入電壓與切換電壓之間的關(guān)系曲線圖；圖4顯示了現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換電路的恒定功率控制方法；圖5a顯示了現(xiàn)有轉(zhuǎn)換電路的切換頻率與加熱功率之間的關(guān)系；圖5b顯示了現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換電路的切換頻率與切換電壓之間的關(guān)系曲線圖；圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱電飯鍋的轉(zhuǎn)換電路的第一實(shí)施例的方框圖；
圖7顯示了應(yīng)用于轉(zhuǎn)換電路的第一實(shí)施例的輸入電壓檢測(cè)器的輸入/輸出信號(hào)；圖8顯示了轉(zhuǎn)換電路的第一實(shí)施例的輸入電壓與切換電壓之間的關(guān)系曲線圖；圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱電飯鍋的轉(zhuǎn)換電路的第二實(shí)施例的框圖；圖10顯示了轉(zhuǎn)換電路的第二實(shí)施例的恒定功率控制方法；圖11a至11c是顯示應(yīng)用于本發(fā)明的頻率控制脈沖發(fā)生器的不同
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例?？梢愿鶕?jù)圖6和9中分別示出的不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱電飯鍋實(shí)施為第一和第二實(shí)施例。
首先參考圖6說(shuō)明轉(zhuǎn)換電路的第一實(shí)施例。
轉(zhuǎn)換電路包括開(kāi)關(guān)，并響應(yīng)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)的切換操作，以向用于感應(yīng)加熱電飯鍋內(nèi)鍋的感應(yīng)線圈施加驅(qū)動(dòng)電壓，所述控制信號(hào)是控制器(未顯示)響應(yīng)包含了用戶設(shè)置的加熱溫度、加熱時(shí)間、烹飪模式等的烹飪指令而生成的。即，包含待烹飪物體的內(nèi)鍋是待加熱的負(fù)載，并且轉(zhuǎn)換電路通過(guò)向用于內(nèi)鍋的線圈施加驅(qū)動(dòng)電壓而處理負(fù)載。
為此，轉(zhuǎn)換電路基本包括供電電路310和轉(zhuǎn)換器400，其中供電電路310包含用于提供商用AC電壓的AC電源100；整流器200，用于對(duì)電源100提供的AC電壓進(jìn)行整流；以及濾波器300，用于對(duì)整流器200的輸出電壓進(jìn)行濾波；而轉(zhuǎn)換器400用于根據(jù)供電電路310的輸出電壓，執(zhí)行切換操作，以向用于內(nèi)鍋的感應(yīng)線圈施加驅(qū)動(dòng)電壓從而加熱內(nèi)鍋。
AC電源100適用于向感應(yīng)加熱電飯鍋提供220V-60Hz的商用AC電壓。整流器200適用于通過(guò)整流二極管對(duì)AC電源100提供的AC電壓進(jìn)行整流，以輸出220V-120Hz的直流(DC)電壓。
濾波器300適用于對(duì)整流器200的輸出DC電壓濾波，并將所得DC電壓輸出作為轉(zhuǎn)換器400的輸入電壓。
轉(zhuǎn)換器400包括用于向感應(yīng)線圈施加驅(qū)動(dòng)電壓的開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)根據(jù)來(lái)自濾波器300的輸入電壓，執(zhí)行切換操作以加熱用于內(nèi)鍋的感應(yīng)線圈。
AC電源100、整流器200、濾波器300和轉(zhuǎn)換器400與前面參考圖2所述的現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換電路的相應(yīng)部分在結(jié)構(gòu)上基本相同。根據(jù)本實(shí)施例，該轉(zhuǎn)換電路進(jìn)一步包括轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)電路710，用于控制轉(zhuǎn)換器400的切換操作。轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)電路710包括輸入電壓檢測(cè)器500、頻率控制脈沖發(fā)生器600和開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器700。
輸入電壓檢測(cè)器500與AC電源100的正負(fù)端直接相連，以檢測(cè)AC電源100提供的AC電壓的電平和頻率，從而防止在AC電壓由于噪聲或輸入/輸出特性不穩(wěn)定而引起變化的地方損壞開(kāi)關(guān)。
圖7顯示了輸入電壓檢測(cè)器500的輸入/輸出信號(hào)，下面將參考圖7說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的應(yīng)用到轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)電路710的輸入電壓檢測(cè)器500的操作。
從AC電源100提供的220V-60Hz的AC電壓通過(guò)整流二極管整流為220V-120Hz的DC電壓，由G3指示。由于DC電壓以R1∶R2的比率被分壓，所以在電阻R1和R2之間的節(jié)點(diǎn)上施加的電壓為220(V)×R2R1+R2.]]>該節(jié)點(diǎn)處的電壓傳輸?shù)脚c節(jié)點(diǎn)串聯(lián)的二極管。
串聯(lián)的二極管將節(jié)點(diǎn)處的電壓箝位至預(yù)定的參考電平，使其不超過(guò)參考電平。假設(shè)一只普通二極管的閾值電壓是0.7V，節(jié)點(diǎn)電壓被箝位在0.7V從而使其不超過(guò)閾值。在這點(diǎn)上，通過(guò)調(diào)整串聯(lián)二極管的數(shù)目，可以將輸入電壓箝位于(0.7×二極管數(shù))V的電平，從而有可能限制輸出電壓的正(+)周期。
執(zhí)行該箝位操作是為了在生成驅(qū)動(dòng)脈沖前將變頻控制周期T限制在預(yù)定范圍內(nèi)，該驅(qū)動(dòng)脈沖的脈寬隨為驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)而提供的AC電壓的變化而變化。
應(yīng)該注意，可以在整個(gè)AC電壓周期的變頻控制中忽略二極管電路的連接。但是，因?yàn)檗D(zhuǎn)換器400的開(kāi)關(guān)易于在AC電壓沿受到破壞，所以最好通過(guò)串聯(lián)一個(gè)或兩個(gè)二極管而限定變頻控制周期。
在串聯(lián)的二極管的陰極和電阻R3之間的節(jié)點(diǎn)上施加的電壓波形如G4所示。串聯(lián)連接的二極管稱為箝位二極管CD，以及流經(jīng)箝位二極管的電壓稱為箝位電壓。
將上述箝位電壓輸入優(yōu)選地由集成電路(IC)實(shí)現(xiàn)的頻率控制脈沖發(fā)生器600，該頻率控制脈沖發(fā)生器600通過(guò)根據(jù)箝位電壓通過(guò)執(zhí)行脈寬調(diào)制(PWM)操作，用于實(shí)現(xiàn)調(diào)整開(kāi)關(guān)的操作頻率的功能。
換句話說(shuō)，頻率控制脈沖發(fā)生器600適用于以可變的方式對(duì)來(lái)自箝位二極管CD的箝位電壓的正(+)周期內(nèi)控制開(kāi)關(guān)的操作頻率。在箝位電壓低于預(yù)定參考電平的情況下，頻率控制脈沖發(fā)生器600生成脈寬較寬的驅(qū)動(dòng)脈沖，使得轉(zhuǎn)換器400在較低的頻率執(zhí)行切換操作，從而根據(jù)圖5a的關(guān)系，導(dǎo)致加熱功率提高。
反過(guò)來(lái)，在箝位的電壓高于預(yù)定參考電平的情況下，頻率控制脈沖發(fā)生器600生成脈寬較窄的驅(qū)動(dòng)脈沖，使得轉(zhuǎn)換器400以較高的頻率執(zhí)行切換操作，從而根據(jù)圖5b的關(guān)系，導(dǎo)致被切換的電壓降低。結(jié)果，可以防止由于輸入電壓增加而損壞開(kāi)關(guān)。
開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器700適用于將頻率控制脈沖發(fā)生器600的輸出驅(qū)動(dòng)脈沖傳送到轉(zhuǎn)換器400，來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器400的開(kāi)關(guān)，從而以可變的方式控制轉(zhuǎn)換器400的切換頻率。
圖8顯示了當(dāng)開(kāi)關(guān)響應(yīng)驅(qū)動(dòng)脈沖而被驅(qū)動(dòng)時(shí)其上施加的切換電壓的波形G6，和轉(zhuǎn)換器400的輸入電壓的波形G5。
在現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換電路中，如圖3所示，由于切換電壓的波形G2跟隨輸入電壓波形G1，所以它直接受到輸入電壓的變化的影響。但是，在本轉(zhuǎn)換電路中，頻率控制脈沖發(fā)生器600在箝位電壓的正(+)周期T以可變的方式控制轉(zhuǎn)換器400的切換頻率，在該可變方式中，當(dāng)輸入電壓電平較低時(shí)，切換電壓提高，而當(dāng)輸入電壓電平較高時(shí)，將切換電壓限制在它的上部電平，正如輸入電壓的波形G5所示。結(jié)果，切換的電壓波形G6相比于箝位電壓的正(+)周期T的輸入電壓波形是平坦的。
換句話說(shuō)，當(dāng)箝位電壓升高時(shí)，切換頻率變高，以使切換電壓電平降低。結(jié)果切換電壓的波形G6的形狀不具有正弦波輪廓，而是具有一段平坦部分的正弦波。結(jié)果，無(wú)需擔(dān)心切換電壓超過(guò)開(kāi)關(guān)的耐受電壓，從而有可能防止損壞開(kāi)關(guān)。
值得注意的是，切換電壓的電平的平坦部分被限定在對(duì)應(yīng)頻率控制脈沖發(fā)生器以可變方式控制切換頻率的周期T。變頻控制周期T是根據(jù)輸入電壓檢測(cè)器輸出的箝位電壓而確定的。箝位電壓的正(+)周期T可以根據(jù)串聯(lián)二極管的數(shù)目而增減。以這種關(guān)系，制造者可以通過(guò)根據(jù)所用開(kāi)關(guān)的耐受電壓而適當(dāng)調(diào)整箝位二極管的數(shù)目，從而控制變頻控制周期。
下面參考圖9和10說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)及操作。圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱電飯鍋的轉(zhuǎn)換電路的第二實(shí)施例的框圖，圖10顯示了轉(zhuǎn)換電路的第二實(shí)施例的恒定功率控制方法。第二實(shí)施例中的一些部分與第一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)和操作完全相同。因此，在第二實(shí)施例中，以相同的參考數(shù)字指示與第一實(shí)施例相同的部分，且省略對(duì)它們的詳細(xì)說(shuō)明。
首先參考圖9，轉(zhuǎn)換電路包括供電電路310、轉(zhuǎn)換器400和轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)電路710，它們與第一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)及操作完全相同。根據(jù)第二實(shí)施例，轉(zhuǎn)換電路進(jìn)一步包括電壓傳感器480和恒定功率參考電平發(fā)生器490。另外，頻率控制脈沖發(fā)生器600的結(jié)構(gòu)及操作與第一實(shí)施例中不同，其差別在于恒定功率參考電平發(fā)生器490與發(fā)生器600的輸入端相連。
供電電路310包括AC電源100、整流器200和濾波器300，同第一實(shí)施例相同。電壓傳感器480用于檢測(cè)AC電源100提供的AC電壓的變化，并將檢測(cè)的變化輸出至恒定功率參考電平發(fā)生器490。
恒定功率參考電平發(fā)生器490適用于根據(jù)電壓傳感器480檢測(cè)的AC電壓的變化，生成恒定功率參考電平，使得電飯鍋的加熱功率不隨AC電壓的變化而變化。
轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)電路710包括輸入電壓檢測(cè)器500、頻率控制脈沖發(fā)生器600和開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器700。轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)電路710用于根據(jù)恒定功率參考電平和AC電壓電平之間的差異，生成驅(qū)動(dòng)脈沖，來(lái)以可變方式控制轉(zhuǎn)換器400的切換頻率，從而將轉(zhuǎn)換器400的功率保持在恒定電平。
頻率控制脈沖發(fā)生器600包括比較器610，用于比較來(lái)自輸入電壓檢測(cè)器500輸出的電壓信號(hào)和恒定功率參考電平發(fā)生器490生成的恒定功率參考電平，并輸出比較結(jié)果；頻率控制器620，用于根據(jù)比較器610的比較結(jié)果，輸出頻率控制信號(hào)，來(lái)以可變方式控制轉(zhuǎn)換器400的切換頻率；和驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器630，用于響應(yīng)來(lái)自頻率控制器620的頻率控制信號(hào)來(lái)調(diào)整脈寬，并生成具有可調(diào)脈寬的驅(qū)動(dòng)脈沖。
如果輸入電壓檢測(cè)器500的輸出電壓信號(hào)的電壓電平高于恒定功率參考電平，則頻率控制器620輸出頻率控制信號(hào)，使得轉(zhuǎn)換器400在較高頻率執(zhí)行切換操作，以降低它的功率。相反，如果輸入電壓檢測(cè)器500的輸出電壓信號(hào)的電壓電平低于恒定功率參考電平，則頻率控制器620輸出頻率控制信號(hào)，使得轉(zhuǎn)換器400在較低頻率執(zhí)行切換操作，以提高它的功率。
根據(jù)頻率控制脈沖發(fā)生器600的頻率控制而生成的驅(qū)動(dòng)脈沖通過(guò)開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器700傳輸至轉(zhuǎn)換400，然后轉(zhuǎn)換器400響應(yīng)傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)脈沖執(zhí)行切換操作。結(jié)果，根據(jù)本實(shí)施例，電飯鍋的加熱功率與恒定功率參考電平相同。
下面參考圖10說(shuō)明具有上述結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換電路的第二實(shí)施例的恒定功率控制方法。
首先，恒定功率參考電平發(fā)生器根據(jù)來(lái)自AC電源的AC電壓中的變化，生成恒定功率參考電平，且頻率控制脈沖發(fā)生器將AC電壓的電平與恒定功率參考電平進(jìn)行比較，并通過(guò)其間的差改變轉(zhuǎn)換器的切換頻率，以修正控制切換頻率。因此，控制轉(zhuǎn)換器的功率以使其保持在恒定電平。切換頻率僅在最小頻率f1和最大頻率f2之間變化，且加熱功率電平限制在最小功率電平P2和最大功率電平P1之間的范圍內(nèi)。
如果來(lái)自AC電源的AC電壓超過(guò)了恒定功率參考電平(恒定功率電平)，則頻率控制脈沖發(fā)生器將轉(zhuǎn)換器的切換頻率范圍增寬Δf，使其存在于f2’和f2之間。結(jié)果轉(zhuǎn)換器的功率降低了ΔP′。
相反，假設(shè)來(lái)自AC電源的AC電壓低于恒定功率參考電平，則頻率控制脈沖發(fā)生器將轉(zhuǎn)換器的切換頻率范圍變窄Δf，使其存在于f1’和f1之間。結(jié)果轉(zhuǎn)換器的功率提高了ΔP。因此，轉(zhuǎn)換器的功率維持在恒定電平。這里，ΔP′大于或等于P2且小于P2’，ΔP大于或等于P1’且小于P1。
頻率控制脈沖發(fā)生器600優(yōu)選地由IC來(lái)實(shí)現(xiàn)，且下面參考圖11a至11c詳細(xì)說(shuō)明其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)。
頻率控制脈沖發(fā)生器600適用于根據(jù)輸入電壓生成驅(qū)動(dòng)脈沖以可變地控制轉(zhuǎn)換器400的切換頻率，并以被控制的切換頻率驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器400。然后頻率控制脈沖發(fā)生器600通過(guò)兩個(gè)輸出端將生成的驅(qū)動(dòng)脈沖傳送至轉(zhuǎn)換器400，以控制轉(zhuǎn)換器400的切換操作。為此，頻率控制脈沖發(fā)生器600優(yōu)選地由IC實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步，優(yōu)選地由MC34067芯片的更新版實(shí)現(xiàn)。
用于頻率控制脈沖發(fā)生器600的IC基本上包括電壓輸入端601，用于輸入供電電壓Vcc；低電壓切斷(UVLO)端602，用于在供電電壓Vcc低于預(yù)定參考電平時(shí)關(guān)閉整個(gè)IC的操作；振蕩器603，用于頻率變化；一對(duì)輸出端604，用于輸出驅(qū)動(dòng)脈沖；和差錯(cuò)檢測(cè)器605，用于在差錯(cuò)檢測(cè)時(shí)使驅(qū)動(dòng)脈沖的輸出無(wú)效，以停止轉(zhuǎn)換器400下游的操作。
根據(jù)電壓輸入端601與UVLO端602的連接方法，可以以三種電壓電平類型操作IC，其中UVLO端602在電壓輸入端601輸入的供電電壓Vcc低于預(yù)定參考電平時(shí)，關(guān)閉電路系統(tǒng)以保護(hù)電路。于是，制造者可以根據(jù)表1中的使用的IC的設(shè)備的操作范圍，通過(guò)寫電壓輸入端601和UVLO端602，調(diào)整使能ON電平和禁止OFF電平。
表1電平狀態(tài) 開(kāi)電壓電平 關(guān)電壓電平關(guān)閉 9.0V 8.6V接通 16.0V9.0VUVLO端接地 IC操作關(guān)閉也就是，在電壓輸入端601和UVLO端602關(guān)閉的情況下，當(dāng)供電電壓高于或等于9.0V時(shí)接通IC，當(dāng)它低于或等于8.6V時(shí)關(guān)閉IC。
相反，在電壓輸入端601和UVLO端602接通的情況下，當(dāng)供電電壓高于或等于16V時(shí)接通IC，以及當(dāng)它低于或等于9.0V時(shí)關(guān)閉IC。同時(shí)，假設(shè)UVLO端602與接地端相連，關(guān)閉IC以將其斷開(kāi)。這主要用于IC的強(qiáng)制初始化。
差錯(cuò)檢測(cè)器605適用于檢測(cè)轉(zhuǎn)換器400輸出的差錯(cuò)信號(hào)，該差錯(cuò)信號(hào)是由于開(kāi)關(guān)內(nèi)的過(guò)流經(jīng)過(guò)或切換操作中發(fā)生差錯(cuò)而產(chǎn)生。差錯(cuò)檢測(cè)器605還將來(lái)自轉(zhuǎn)換器400的差錯(cuò)信號(hào)的電平與預(yù)定的差錯(cuò)確定參考電平相比較，如果差錯(cuò)信號(hào)電平高于差錯(cuò)確定參考電平，則生成差錯(cuò)檢測(cè)信號(hào)，以使輸出端604輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖無(wú)效。
如果差錯(cuò)檢測(cè)信號(hào)為“高”電平，則從輸出端604輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖被無(wú)效以結(jié)束轉(zhuǎn)換器400的操作。但是，如果差錯(cuò)檢測(cè)信號(hào)為“低”電平，則由于消除被檢測(cè)的差錯(cuò)而將鎖存器606復(fù)位。將鎖存器606與差錯(cuò)檢測(cè)器605相連以初始化。
為此，將復(fù)位單元607置于UVLO端602的上游，以接收由差錯(cuò)檢測(cè)器605檢測(cè)的來(lái)自轉(zhuǎn)換器400的差錯(cuò)信號(hào)。該復(fù)位單元607可以根據(jù)不同的連接而在第一和第二實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)，并在來(lái)自轉(zhuǎn)換器400的差錯(cuò)信號(hào)的電平高于差錯(cuò)檢測(cè)器605的預(yù)定差錯(cuò)確定參考電平時(shí)，用作關(guān)閉IC的操作，以防止下游轉(zhuǎn)換器400的開(kāi)關(guān)被損壞。
在這點(diǎn)上，可以在從差錯(cuò)信號(hào)的輸入至驅(qū)動(dòng)脈沖輸出的使無(wú)效所需的最小傳播延遲時(shí)間后，通過(guò)將IC的供電電壓Vcc降低至UVLO端602可以關(guān)斷IC的電平而強(qiáng)制復(fù)位IC?；蛘呖梢酝ㄟ^(guò)將UVLO端602與接地端相連而強(qiáng)制復(fù)位IC。
如上表1所示，電壓輸入端601和UVLO端602可以關(guān)閉或打開(kāi)，以合適地將IC應(yīng)用于所需電壓電平。圖11a顯示了IC的實(shí)施例，其中的兩個(gè)端子關(guān)閉，圖11b顯示了IC的另一實(shí)施例，其中的兩個(gè)端子是打開(kāi)的。
復(fù)位單元607包括二極管和三極管，其中三極管的基極與二極管相連，其集電極與供電電壓Vcc相連，發(fā)射極與接地端相連。將來(lái)自轉(zhuǎn)換器400的差錯(cuò)信號(hào)輸入復(fù)位單元607，如圖11a所示。
在來(lái)自轉(zhuǎn)換器400的差錯(cuò)信號(hào)的邏輯為“1”時(shí)，接通二極管和三極管，以將供電電壓Vcc與接地端相連，從而導(dǎo)致電壓輸入端601的供電電壓Vcc的電平降低。結(jié)果，當(dāng)電壓輸入端601的供電電壓Vcc低于預(yù)定的參考電平時(shí)，根據(jù)UVLO的關(guān)斷功能，可以強(qiáng)制關(guān)閉IC使其初始化。
類似的，在如圖11b所示的電路結(jié)構(gòu)中，如果來(lái)自轉(zhuǎn)換器400的差錯(cuò)信號(hào)邏輯為“1”，則接通二極管和三極管，以將UVLO端602與接地端直接相連，從而導(dǎo)致IC被強(qiáng)制關(guān)斷。在這種情況下，制造者可以根據(jù)需要的電壓電平選擇電阻。
同樣類似的，在如圖11c所示的另一IC實(shí)施例中，打開(kāi)電壓輸入端601和UVLO端602，并將復(fù)位單元607’置于UVLO端602的上游。如果輸入來(lái)自轉(zhuǎn)換器400的差錯(cuò)信號(hào)，則開(kāi)啟二極管和三極管，以將UVLO端602與接地端相連，從而導(dǎo)致IC被復(fù)位。
如果復(fù)位單元607或607’置于UVLO端602的上游，來(lái)執(zhí)行上述的強(qiáng)制復(fù)位操作，得到的波形如圖12b所示。圖12a顯示了通過(guò)不包括復(fù)位單元607或607’的現(xiàn)有IC得到的結(jié)果波形。下面對(duì)圖12a的波形和圖12b的波形進(jìn)行比較。
圖12a上部的波形對(duì)應(yīng)從輸出端604向轉(zhuǎn)換器400輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖，以及下部的波形對(duì)應(yīng)從差錯(cuò)檢測(cè)器605輸出的差錯(cuò)檢測(cè)信號(hào)。
如果輸入到差錯(cuò)檢測(cè)器的差錯(cuò)信號(hào)的電平高于差錯(cuò)確定參考電平，則差錯(cuò)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行由低至高的轉(zhuǎn)變，以使輸出端輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖無(wú)效。然后，如果檢測(cè)的差錯(cuò)被消除，則將與差錯(cuò)檢測(cè)器相連的鎖存器復(fù)位，以重新啟動(dòng)IC的操作。
當(dāng)在初始操作中輸出差錯(cuò)檢測(cè)信號(hào)的情況下，鎖存器通過(guò)IC的UVLO功能自動(dòng)復(fù)位鎖存器。然后，如果在正常操作中輸出差錯(cuò)檢測(cè)信號(hào)，則通過(guò)將IC的UVLO端與接地端相連而復(fù)位鎖存器。假設(shè)在鎖存器未被復(fù)位的條件下，在轉(zhuǎn)換器400的切換操作期間發(fā)生差錯(cuò)，則轉(zhuǎn)換器400再次生成差錯(cuò)信號(hào)并將生成的差錯(cuò)信號(hào)輸出至差錯(cuò)檢測(cè)器605。
差錯(cuò)檢測(cè)器605將來(lái)自轉(zhuǎn)換器400的差錯(cuò)信號(hào)的電平與預(yù)定的差錯(cuò)確定參考電平相比較。變頻控制IC(MC34067芯片)內(nèi)部設(shè)計(jì)為如果差錯(cuò)信號(hào)電平小于預(yù)定的差錯(cuò)確定參考電平，則通過(guò)第二輸出端輸出持續(xù)為“高”電平的驅(qū)動(dòng)脈沖。
當(dāng)然，僅使用第一輸出端沒(méi)有問(wèn)題。但是，對(duì)于僅使用第二輸出端或同時(shí)使用第一和第二輸出端，向下游的轉(zhuǎn)換器施加上述的持續(xù)高電平驅(qū)動(dòng)脈沖即過(guò)電壓，將導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)有被損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
另一方面，如圖11a至11c的電路結(jié)構(gòu)中生成圖12b的波形，其中在IC的輸入處提供復(fù)位單元，以在使用第一和第二兩個(gè)輸出端的情況下，如果輸入轉(zhuǎn)換器400的弱電平的差錯(cuò)信號(hào)，則迅速?gòu)?fù)位鎖存器。圖12b上部的波形對(duì)應(yīng)從輸出端輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖，以及下部的波形對(duì)應(yīng)于從差錯(cuò)檢測(cè)器輸出的差錯(cuò)檢測(cè)信號(hào)。
在差錯(cuò)檢測(cè)信號(hào)由于差錯(cuò)狀態(tài)消除而由高向低轉(zhuǎn)變之后，即使來(lái)自轉(zhuǎn)換器的差錯(cuò)信號(hào)的電平小于差錯(cuò)確定參考電平，復(fù)位單元還是響應(yīng)差錯(cuò)信號(hào)而強(qiáng)制復(fù)位鎖存器，使得輸出端可以輸出正常的驅(qū)動(dòng)脈沖。因此，兩個(gè)輸出端都可以穩(wěn)定地使用。
從上面的說(shuō)明中可以看出，本發(fā)明提供了一種感應(yīng)加熱電飯鍋的轉(zhuǎn)換電路，它可以根據(jù)轉(zhuǎn)換電路輸入電壓的變化，以可變的方式控制轉(zhuǎn)換器的切換頻率，并以被控制的切換頻率驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)，以限制開(kāi)關(guān)兩端的切換電壓的峰值小于預(yù)定電平，從而保護(hù)相對(duì)輸入電壓的切換電壓的余量。因此，可以防止由于切換電壓超過(guò)開(kāi)關(guān)的耐受電壓而損壞開(kāi)關(guān)，從而提高轉(zhuǎn)換電路的耐用性。進(jìn)一步，可以最小化由輸入電壓變化而引起的加熱功率的變化，從而提高加熱烹飪的穩(wěn)定性和可靠性。此外，無(wú)需使用具有高耐受電壓的高成本開(kāi)關(guān)，從而有可能壓縮產(chǎn)品成本的增長(zhǎng)，并在保護(hù)產(chǎn)品的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。
盡管已經(jīng)為了說(shuō)明目的而公開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在不脫離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本發(fā)明可以作出多種修改、補(bǔ)充及替換。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)加熱電飯鍋的轉(zhuǎn)換電路，它包括供電裝置，用于對(duì)商用交流(AC)電壓進(jìn)行整流和濾波，以向所述感應(yīng)加熱電飯鍋提供輸入電壓；轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)來(lái)自所述供電裝置的所述輸入電壓，執(zhí)行切換操作，以加熱所述電飯鍋；和轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)裝置，用于輸出驅(qū)動(dòng)脈沖，以根據(jù)來(lái)自所述供電裝置的所述輸入電壓，以可變方式控制所述轉(zhuǎn)換器的切換頻率，并以被控制的切換頻率驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)換器。
2.一種感應(yīng)加熱電飯鍋的轉(zhuǎn)換電路，它包括供電裝置，用于對(duì)商用AC電壓進(jìn)行整流和濾波，以向所述感應(yīng)加熱電飯鍋提供輸入電壓；轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)來(lái)自所述供電裝置的所述輸入電壓，執(zhí)行切換操作，以加熱所述電飯鍋；恒定功率參考電平發(fā)生裝置，用于根據(jù)所述AC電壓中的變化及所述電飯鍋的負(fù)載的變化，生成所述電飯鍋的恒定功率參考電平；和轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)裝置，用于輸出驅(qū)動(dòng)脈沖，以根據(jù)所述恒定功率參考電平和所述AC電壓的電平之間的差，以可變方式控制所述轉(zhuǎn)換器的切換頻率，從而將所述轉(zhuǎn)換器的功率保持在恒定水平。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)換電路，其中所述供電裝置包括AC電源，用于向所述感應(yīng)加熱電飯鍋提供所述AC電壓；整流器，用于對(duì)所述電源提供的所述AC電壓進(jìn)行整流；和濾波器，用于對(duì)所述整流器的輸出直流(DC)電壓進(jìn)行濾波，以輸出所述輸入電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換電路，其中所述的轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)裝置包括輸入電壓檢測(cè)裝置，用于輸出電壓信號(hào)，以根據(jù)所述AC電壓的電平來(lái)限制變頻控制周期；頻率控制脈沖發(fā)生裝置，用于響應(yīng)來(lái)自所述輸入電壓檢測(cè)裝置的所述電壓信號(hào)生成所述驅(qū)動(dòng)脈沖，從而以所述可變方式控制所述轉(zhuǎn)換器的所述切換頻率；和開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器，用于從所述頻率控制脈沖發(fā)生裝置向所述轉(zhuǎn)換器施加所述驅(qū)動(dòng)脈沖，以驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)換器的所述切換操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)換電路，其中所述的輸入電壓檢測(cè)裝置包括至少一個(gè)箝位二極管，用于將所述AC電壓箝位于預(yù)定的參考電平，使其不超過(guò)參考電平。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)換電路，其中所述頻率控制脈沖發(fā)生裝置適用于以所述可變方式在來(lái)自所述箝位二極管的箝位電壓信號(hào)的正(+)周期內(nèi)控制所述轉(zhuǎn)換器的所述切換頻率。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)換電路，其中所述頻率控制脈沖發(fā)生裝置適用于與來(lái)自所述箝位二極管的箝位電壓信號(hào)的電壓電平成比例地以所述可變方式控制所述轉(zhuǎn)換器的所述切換頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)換電路，進(jìn)一步包括電壓檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)所述AC電壓中的變化，并將檢測(cè)的變化輸出至所述恒定功率參考電平發(fā)生裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)換電路，其中所述轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)裝置包括輸入電壓檢測(cè)裝置，用于輸出電壓信號(hào)，以根據(jù)所述AC電壓的電平來(lái)限制變頻控制周期；頻率控制脈沖發(fā)生裝置，用于生成所述驅(qū)動(dòng)脈沖來(lái)以所述可變方式控制所述轉(zhuǎn)換器的所述切換頻率，該驅(qū)動(dòng)脈沖為來(lái)自所述輸入電壓檢測(cè)裝置的所述電壓信號(hào)的電壓電平與來(lái)自所述恒定功率參考電平發(fā)生裝置的所述恒定功率參考電平的比較結(jié)果；和開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器，用于從所述頻率控制脈沖發(fā)生裝置向所述轉(zhuǎn)換器傳輸所述驅(qū)動(dòng)脈沖，來(lái)驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)換器的切換。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)換電路，其中所述頻率控制脈沖發(fā)生裝置包括比較器，用于將來(lái)自所述輸入電壓檢測(cè)裝置的所述電壓信號(hào)的所述電壓電平與來(lái)自所述恒定功率參考電平發(fā)生裝置的所述恒定功率參考電平作比較，并輸出比較結(jié)果；頻率控制器，用于根據(jù)來(lái)自所述比較器的比較結(jié)果，輸出頻率控制信號(hào)，來(lái)以所述可變方式控制所述轉(zhuǎn)換器的所述切換頻率；和驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器，用于響應(yīng)來(lái)自所述頻率控制器的所述頻率控制信號(hào)，調(diào)整脈沖寬度并生成具有調(diào)整的脈沖寬度的所述驅(qū)動(dòng)脈沖。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)換電路，其中所述頻率控制器適用于輸出所述頻率控制信號(hào)，如果來(lái)自所述輸入電壓檢測(cè)裝置的所述電壓信號(hào)的所述電壓電平高于所述恒定功率參考電平則將脈沖寬度變窄，如果所述輸入電壓檢測(cè)裝置的所述電壓信號(hào)的所述電壓電平低于所述恒定功率參考電平則將脈沖寬度變寬。
12.根據(jù)權(quán)利要求4或9所述的轉(zhuǎn)換電路，其中所述頻率控制脈沖發(fā)生裝置是由集成電路(IC)實(shí)現(xiàn)的。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的轉(zhuǎn)換電路，其中所述頻率控制脈沖發(fā)生裝置包括一對(duì)輸出端，用于將所述驅(qū)動(dòng)脈沖傳輸至所述轉(zhuǎn)換器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的轉(zhuǎn)換電路，其中所述頻率控制脈沖發(fā)生裝置進(jìn)一步包括差錯(cuò)檢測(cè)器，用于在所述轉(zhuǎn)換器的所述切換操作中檢測(cè)到差錯(cuò)時(shí)，使來(lái)自所述輸出端的所述驅(qū)動(dòng)脈沖的輸出無(wú)效；和復(fù)位裝置，如果在所述轉(zhuǎn)換器的所述切換操作中檢測(cè)到差錯(cuò)，則強(qiáng)制關(guān)閉所述頻率控制脈沖發(fā)生裝置的電路系統(tǒng)，以將其初始化。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的轉(zhuǎn)換電路，其中所述頻率控制脈沖發(fā)生裝置進(jìn)一步包括電壓輸入端，其與所述輸入電壓檢測(cè)裝置相連；和低電壓切斷(UVLO)端，其與所述電壓輸入端并聯(lián)，用于在如果來(lái)自所述電壓輸入端的輸入電壓低于預(yù)定參考電平時(shí)關(guān)斷所述電路系統(tǒng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的轉(zhuǎn)換電路，其中所述頻率控制脈沖發(fā)生裝置適用于根據(jù)所述電壓輸入端及所述UVLO端是關(guān)閉還是打開(kāi)，將所述預(yù)定參考電平設(shè)置為不同值。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的轉(zhuǎn)換電路，其中所述頻率控制脈沖發(fā)生裝置適用于在所述UVLO端與接地端相連時(shí)關(guān)斷所述電路系統(tǒng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的轉(zhuǎn)換電路，其中所述差錯(cuò)檢測(cè)器適用于將來(lái)自所述轉(zhuǎn)換器的差錯(cuò)信號(hào)的電平與差錯(cuò)確定參考電平相比較，所述差錯(cuò)確定參考電平被預(yù)先確定以確定在所述轉(zhuǎn)換器的所述切換操作中是否發(fā)生差錯(cuò)，并且如果所述差錯(cuò)信號(hào)電平高于所述差錯(cuò)確定參考電平時(shí)，則使來(lái)自所述輸出端的所述驅(qū)動(dòng)脈沖的輸出無(wú)效。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的轉(zhuǎn)換電路，其中所述復(fù)位裝置適用于，如果來(lái)自所述轉(zhuǎn)換器的差錯(cuò)信號(hào)為邏輯“1”，則將所述UVLO端與接地端相連，以關(guān)斷所述電路系統(tǒng)，所述差錯(cuò)信號(hào)是由所述轉(zhuǎn)換器響應(yīng)所述切換操作中發(fā)生的差錯(cuò)而生成的。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的轉(zhuǎn)換電路，其中所述復(fù)位裝置包括二極管，其陽(yáng)極用于接收來(lái)自所述轉(zhuǎn)換器的所述差錯(cuò)信號(hào)；和三極管，其基極與所述二極管的陰極相連，其集電極與所述電壓輸入端相連，且其發(fā)射極與所述接地端相連。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的轉(zhuǎn)換電路，其中所述復(fù)位裝置包括二極管，其陽(yáng)極用于接收來(lái)自所述轉(zhuǎn)換器的所述差錯(cuò)信號(hào)；和三極管，其基極與所述二極管的陰極相連，其集電極與所述UVLO端相連，且發(fā)射極與所述接地端相連。
全文摘要
一種感應(yīng)加熱電飯鍋的轉(zhuǎn)換電路，它根據(jù)輸入電壓的變化以可變方式控制轉(zhuǎn)換器的切換頻率，并以被控制的切換頻率驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器。該轉(zhuǎn)換電路包括電源電路，對(duì)向感應(yīng)加熱電飯鍋提供輸入電壓的商用交流電壓進(jìn)行整流和濾波；轉(zhuǎn)換器，根據(jù)來(lái)自供電電路的輸入電壓，執(zhí)行切換操作以加熱電飯鍋。轉(zhuǎn)換電路進(jìn)一步包括轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)電路，用于輸出驅(qū)動(dòng)脈沖，以根據(jù)來(lái)自電源電路的輸入電壓，以可變方式控制轉(zhuǎn)換器的切換頻率并以控制的切換頻率驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器。電飯鍋的加熱功率不隨輸入電壓中的變化而改變，且防止了由于輸入電壓改變而損壞轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部設(shè)備，提高了產(chǎn)品的耐用性及轉(zhuǎn)換電路的可靠性。
文檔編號(hào)H05B6/04GK1510968SQ0314243
公開(kāi)日2004年7月7日 申請(qǐng)日期2003年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月24日
發(fā)明者柳承喜, 樸炳旭 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社