电磁加热设备和电磁加热装置及其控制方法

摘要

本发明公开了一种电磁加热设备和一种电磁加热装置及其控制方法，其中，装置包括：谐振模块；控制谐振模块的开关管；对开关管的导通电流进行采样的采样模块；第一控制器，用于生成驱动开关管的PWM波；控制开关管的第二控制器，第二控制器在开关管的导通电流大于预设阈值时，控制开关管关闭，并向第一控制器反馈触发信号；其中，第一控制器根据触发信号对下一周期的PWM波进行调整。由此，通过第二控制器在开关管的导通电流大于预设阈值时，控制开关管关闭，并向第一控制器反馈触发信号，从而避免开关管的导通电流大于限制电流，防止电压波动过大，并同步下一周期PWM波和开关管导通的PWM波。

权利要求

1.一种电磁加热装置，其特征在于，包括：

谐振模块；

控制所述谐振模块的开关管；

对所述开关管的导通电流进行采样的采样模块；

第一控制器，用于生成驱动所述开关管的PWM波；

控制所述开关管的第二控制器，所述第二控制器在所述开关管的导通电流大于预设阈值时，控制所述开关管关闭，并向第一控制器反馈触发信号；

其中，所述第一控制器根据所述触发信号对下一周期的PWM波进行调整。

2.如权利要求1所述的电磁加热装置，其特征在于，所述第一控制器，还用于获取所述开关管的开启位置，并根据所述开启位置和所述PWM波的占空比生成ΔPWM，并根据所述ΔPWM对所述下一周期的所述PWM波进行调整。

3.如权利要求1所述的电磁加热装置，其特征在于，还包括：市电采样模块，用于对所述开关管两端的市电进行采样；

所述第二控制器还用于：对市电采样值进行滤波，并根据所述市电采样值对滤波时间进行调整。

4.如权利要求3所述的电磁加热装置，其特征在于，所述滤波时间为0.2-3μs。

5.一种电磁加热装置的控制方法，其特征在于，所述电磁加热装置包括谐振模块、控制所述谐振模块的开关管、生成驱动所述开关管的PWM波以及调整所述开关管PWM波的第一控制器，控制所述开关管的第二控制器，所述方法包括以下步骤：对所述开关管的导通电流进行采样；

在所述开关管的导通电流大于预设阈值时，通过所述第二控制器控制所述开关管关闭，并向所述第一控制器反馈触发信号；

所述第一控制器根据所述触发信号对下一周期的PWM波进行调整。

6.如权利要求5所述的电磁加热装置的控制方法，其特征在于，还包括：获取所述开关管的开启位置，并根据所述开启位置和所述PWM波的占空比生成ΔPWM，并根据所述ΔPWM对所述下一周期的所述PWM波进行调整。

7.如权利要求5所述的电磁加热装置的控制方法，其特征在于，还包括：对所述开关管两端的市电进行采样；

对市电采样值进行滤波，并根据所述市电采样值对滤波时间进行调整。

8.如权利要求7所述的电磁加热装置的控制方法，其特征在于，所述滤波时间为0.2-3μs。

9.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现根据权利要求5-8中任一项所述的空调器的控制方法。

10.一种电磁加热设备，其特征在于，包括根据权利要求1-4中任一项所述的电磁加热装置。

11.根据权利要求10所述的电磁加热设备，其特征在于，所述电磁加热设备为电磁炉、电磁电饭煲、电磁压力锅或电磁灶。

说明书

电磁加热设备和电磁加热装置及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电子电路技术领域，特别涉及一种电磁加热装置、一种电磁加热装置的控制方法和一种电磁加热设备。

背景技术

[0002] 在电磁加热系统中，LC震荡电压斩波(限制峰值电压)的相关技术通常采用的方式为检测当前电压峰值，并用软件的方式对下一次峰值进行限制，以让LC震荡维持在一个合
理的范围内。

[0003] 但相关技术的存在的问题在于，软件限制的方式存在一定的滞后性，且LC震荡自身电压波动较大，如果电网也产生波动，会使得LC震荡电压波动更大，从而导致系统不稳
定。

发明内容

[0004] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种电磁加热装置，能够避免开关管的导通电流大于限制电流，防止
电压波动过大，并同步下一周期PWM波和开关管导通的PWM波。

[0005] 本发明的第二个目的在于提出一种电磁加热装置的控制方法。

[0006] 本发明的第三个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

[0007] 本发明的第四个目的在于提出一种电磁加热设备。

[0008] 为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的电磁加热装置包括：谐振模块；控制所述谐振模块的开关管；对所述开关管的导通电流进行采样的采样模块；第一控制器，用
于生成驱动所述开关管的PWM波；控制所述开关管的第二控制器，所述第二控制器在所述开
关管的导通电流大于预设阈值时，控制所述开关管关闭，并向第一控制器反馈触发信号；其
中，所述第一控制器根据所述触发信号对下一周期的PWM波进行调整。

[0009] 根据本发明实施例提出的电磁加热装置，在开关管的导通电流大于预设阈值时，通过第二控制器控制开关管关闭，并向第一控制器反馈触发信号，进而，通过第一控制器根
据触发信号对下一周期的PWM波进行调整。由此，通过第二控制器在开关管的导通电流大于
预设阈值时，控制开关管关闭，并向第一控制器反馈触发信号，从而避免开关管的导通电流
大于限制电流，防止电压波动过大，并同步下一周期PWM波和开关管导通的PWM波。

[0010] 另外，根据本发明上述提出的电磁加热装置还可以具有如下附加的技术特征：

[0011] 根据本发明的一个实施例，所述第一控制器，还用于获取所述开关管的开启位置，并根据所述开启位置和所述PWM波的占空比生成ΔPWM，并根据所述ΔPWM对所述下一周期
的所述PWM波进行调整。

[0012] 根据本发明的一个实施例，所述的电磁加热装置还包括：市电采样模块，用于对所述开关管两端的市电进行采样；所述第二控制器还用于：对市电采样值进行滤波，并根据所
述市电采样值对滤波时间进行调整。

[0013] 根据本发明的一个实施例，所述滤波时间为0.2-3μs。

[0014] 为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种电磁加热装置的控制方法，其仲，所述电磁加热装置包括谐振模块、控制所述谐振模块的开关管、生成驱动所述开关管
的PWM波以及调整所述开关管PWM波的第一控制器，控制所述开关管的第二控制器，所述方
法包括以下步骤：对所述开关管的导通电流进行采样；在所述开关管的导通电流大于预设
阈值时，通过所述第二控制器控制所述开关管关闭，并向所述第一控制器反馈触发信号；所
述第一控制器根据所述触发信号对下一周期的PWM波进行调整。

[0015] 根据本发明实施例提出的电磁加热装置的控制方法，对开关管的导通电流进行采样，并在开关管的导通电流大于预设阈值时，通过第二控制器控制开关管关闭，并向第一控
制器反馈触发信号，进而第一控制器根据触发信号对下一周期的PWM波进行调整。由此，通
过第二控制器在开关管的导通电流大于预设阈值时，控制开关管关闭，并向第一控制器反
馈触发信号，从而避免开关管的导通电流大于限制电流，防止电压波动过大，并同步下一周
期PWM波和开关管导通的PWM波。

[0016] 另外，根据本发明上述提出的电磁加热装置的控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

[0017] 根据本发明的一个实施例，所述电磁加热装置的控制方法还包括：获取所述开关管的开启位置，并根据所述开启位置和所述PWM波的占空比生成ΔPWM，并根据所述ΔPWM对
所述下一周期的所述PWM波进行调整。

[0018] 根据本发明的一个实施例，所述电磁加热装置的控制方法还包括：对所述开关管两端的市电进行采样；对市电采样值进行滤波，并根据所述市电采样值对滤波时间进行调
整。

[0019] 根据本发明的一个实施例，所述滤波时间为0.2-3μs。

[0020] 为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的电磁加热装置的控制方法。

[0021] 根据本发明实施例提出的非临时性计算机可读存储介质，通过执行其上存储的与上述电磁加热装置的控制方法对应的程序，从而能够避免开关管的导通电流大于限制电
流，防止电压波动过大，并同步下一周期PWM波和开关管导通的PWM波。

[0022] 为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种电磁加热设备，其包括上述电磁加热装置。

[0023] 根据本发明提出的电磁加热设备，采用上述电磁加热装置，通过第二控制器在开关管的导通电流大于预设阈值时，控制开关管关闭，并向第一控制器反馈触发信号，从而避
免开关管的导通电流大于限制电流，防止电压波动过大，并同步下一周期PWM波和开关管导
通的PWM波。

[0024] 另外，根据本发明上述提出的电磁加热设备还可以具有如下附加的技术特征：

[0025] 根据本发明的一个实施例，所述电磁加热设备为电磁炉、电磁电饭煲、电磁压力锅或电磁灶。

[0026] 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

[0027] 图1为根据本发明实施例的电磁加热装置的方框示意图；

[0028] 图2为根据本发明一个实施例的电磁加热装置的方框示意图；

[0029] 图3为根据本发明一个实施例的电磁加热装置的电路原理图；

[0030] 图4为根据本发明一个实施例的电磁加热装置的PWM波的时序图；

[0031] 图5为根据本发明实施例的电磁加热装置的控制方法的流程示意图；

[0032] 图6为根据本发明一个实施例的电磁加热装置的控制方法的流程示意图；

[0033] 图7为根据本发明另一个实施例的电磁加热装置的控制方法的流程示意图；

[0034] 图8为根据本发明一个具体实施例的电磁加热装置的控制方法的流程示意图；

[0035] 图9为根据本发明实施例的电磁加热设备的方框示意图。

具体实施方式

[0036] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0037] 下面参考附图来描述本发明实施例的电磁加热设备和电磁加热装置及其控制方法。

[0038] 图1为根据本发明实施例的电磁加热装置的方框示意图。

[0039] 如图1所示，电磁加热装置100包括：谐振模块10、开关管20、采样模块30、第一控制器40和第二控制器50。

[0040] 具体地，开关管20控制谐振模块10；采样模块30对开关管20的导通电流进行采样；第二控制器50开关管20第一控制器40用于生成驱动开关管20的PWM波，第二控制器50控制
开关管20，其中，第二控制器50在开关管20的导通电流大于预设阈值时，控制开关管20关
闭，并向第一控制器40反馈触发信号，第一控制器40根据触发信号对下一周期的PWM波进行
调整。

[0041] 也就是说，当开关管20的导通电流大于预设阈值时，第二控制器50控制开关管20关闭，导通电流无法继续通过开关管20，从而避免导通电流持续大于预设阈值，另外，第二
控制器50还向第一控制器40反馈触发信号，第一控制器40可根据触发信号，对下一周期的
PWM波进行调整，从而同步开关管20导通的PWM波与下一周期第一控制器40输出的PWM波。

[0042] 其中，预设阈值可根据开关管20所允许的最大导通电流进行相应的标定。

[0043] 进一步地，根据本发明的一个实施例，第一控制器40还用于获取开关管20的开启位置，并根据开启位置和PWM波的占空比生成ΔPWM，并根据ΔPWM对下一周期的PWM波进行
调整。

[0044] 可选地，根据ΔPWM对下一周期的PWM波进行调整包括以下两种方式：

[0045] 一种是将ΔPWM设置为定值，例如2μs，则下一周期的PWM波调整为PWM＝PWM-ΔPWM(2μs)，另一种是将ΔPWM设置为逐步递增，例如按照2μs逐级递增，即ΔPWM＝ΔPWM+2μs，则
下一周期的PWM波调整为PWM＝PWM-ΔPWM(2μs)，当下一周期的PWM波仍未与开关管20的导
通的PWM同步，则再下一个周期的PWM波调整为PWM＝PWM-ΔPWM(2μs)+2μs。

[0046] 进一步地，如图2所示，根据本发明的一个实施例，电磁加热装置100还包括：市电采样模块60，用于对开关管20两端的市电进行采样；第二控制器50还用于：对市电采样值进
行滤波，并根据市电采样值对滤波时间进行调整。

[0047] 需要说明的是，通过市电采样模块60对开关管20两端的市电进行采样所获得的市电采样值可能存在噪音干扰，可通过设置滤波电路对噪音进行消除，避免第二控制器50误
动作。

[0048] 可选地，可在电磁加热装置100内设置滤波电路，或者，可在第二控制器50内设置计时器或定时器，当开关管20进行硬开关时，可根据硬开关时间点，进行计时或定时，从而
避开硬开关所产生的噪音，其中，计时时间或定时时间可为滤波所需时间。

[0049] 进一步地，根据本发明的一个实施例，滤波时间可为0.2-3μs。

[0050] 需要说明的是，第二控制器50可包括事件处理单元501和比较单元502。

[0051] 图3为根据本发明一个实施例的电磁加热装置的电路原理图。

[0052] 具体地，如图3所示，谐振模块10可包括电感L1和电容C1，第二控制器50可包括事件处理单元U1.1和比较单元U1.2，其中，ref为比较单元U1.2的参考电平，开关管20可为功
率管Q1，采样模块30可包括系统功率采样电阻R1、市电采样电阻R2和R3，第一控制器40可为
控制单元例如MCU(Microcontroller unit,微控制单元)，可完成对第二控制器50的控制以
及其他电路采样。

[0053] 图4为根据本发明一个实施例的电磁加热装置的PWM波的时序图。

[0054] 如图4所示，(1)，(2)，(3)，(4)为第一控制器40发出的PWM波，CL为电流限制点，(1.1)，(2.1)，(3.1)，(4.1)为经过第二控制器50处理后实际打开开关管20的驱动信号，
(1.2)，(2.2)，(3.2)，(4.2)为开关管20的导通电流，(1.3)，(2.3)，(3.3)，(4.3)为L1，C1谐
振电压，a，b，c为(2.1)，(3.1)，(4.1)硬开电压点(即震荡电压未回到零点就开通开关管20
的时间点)，(2.4)，(3.4)，(4.4)为(2.1)，(3.1)，(4.1)硬开产生的电流震荡噪音，其中，b.1
为(3.4)超规格噪音电压。

[0055] 本发明实施例提出的电磁加热装置100可通过第二控制器50限制开关管20的导通电流不超过电流限制点CL，且使第一控制器40输出的PWM波和经过第二控制器50处理后输
出的PWM波尽可能同步(即消除(3)-(3.1)＝(3.5)多余的部分)。

[0056] 具体而言，本发明实施例的电磁加热装置100可通过第二控制器50检测开关管20的导通电流是否大于预设阈值，如果开关管20的导通电流是否大于预设阈值，则比较单元
502将比较信号发送给事件处理单元501，第二控制器50将事件处理单元501接收到比较信
号时，及时关闭开关管20；如果开关管20的导通电流是否小于预设阈值，则保持开关管20正
常工作，同时，第二控制器50还可对市电采样模块60对开关管20两端的市电进行采样所获
得的市电采样值进行噪音消除，从而避免比较单元502的误动作，并且第二控制器50还可反
馈触发信号至第一控制器40，第一控制器40根据触发信号(即开关管20的开启位置)以及
PWM波的占空比生成ΔPWM，并根据ΔPWM对下一周期的PWM波进行调整，从而同步下一周期
PWM波和开关管导通的PWM波。

[0057] 综上，根据本发明实施例提出的电磁加热装置，在开关管的导通电流大于预设阈值时，通过第二控制器控制开关管关闭，并向第一控制器反馈触发信号，进而第一控制器根
据触发信号对下一周期的PWM波进行调整。由此，通过第二控制器在开关管的导通电流大于
预设阈值时，控制开关管关闭，并向第一控制器反馈触发信号，从而避免开关管的导通电流
大于限制电流，防止电压波动过大，并同步下一周期PWM波和开关管导通的PWM波。

[0058] 基于上述电磁加热装置100，本发明实施例还提出了一种电磁加热装置的控制方法，如图5所示，方法包括以下步骤：

[0059] S101，对开关管的导通电流进行采样。

[0060] 可选地，可通过电流传感器对开关管的导通电流进行采样。

[0061] S102，在开关管的导通电流大于预设阈值时，通过第二控制器控制开关管关闭，并向第一控制器反馈触发信号。

[0062] 具体地，第二控制器可与开关管的控制端相连，以在开关管的导通电流大于预设阈值时，控制开关管关闭。

[0063] S103，第一控制器根据触发信号对下一周期的PWM波进行调整。

[0064] 也就是说，可根据触发信号对下一周期的PWM波进行调整，从而同步开关管导通的PWM波与下一周期的PWM波。

[0065] 进一步地，如图6所示，根据本发明的一个实施例，电磁加热装置的控制方法还包括：

[0066] S104，获取开关管的开启位置，并根据开启位置和PWM波的占空比生成ΔPWM，并根据ΔPWM对下一周期的PWM波进行调整。

[0067] 可以理解的是，开关管的开启位置即第二控制器控制开关管开启的时间点。

[0068] 进一步地，如图7所示，根据本发明的一个实施例，电磁加热装置的控制方法还包括：

[0069] S105，对开关管两端的市电进行采样。

[0070] S106，对市电采样值进行滤波，并根据市电采样值对滤波时间进行调整。

[0071] 可以理解的是，可通过对市电采样值进行滤波，消除噪音干扰，避免第二控制器产生误动作。

[0072] 进一步地，根据本发明的一个实施例，滤波时间为0.2-3μs。

[0073] 具体而言，如图8所示，电磁加热装置的控制方法可实现如下步骤：谐振模块开始工作时，执行步骤S201。

[0074] S201，采样开关管的导通电流以及开关管两端的市电。

[0075] S202，在开关管的导通电流大于预设阈值时，通过第二控制器控制开关管关闭，并向第一控制器反馈触发信号，同时，对市电采样值进行滤波，并根据市电采样值对滤波时间
例如0.2-3μs进行调整。

[0076] S203，第一控制器输出PWM波。

[0077] S204，判断第二控制器是否反馈触发信号至第一控制器，如果是，则执行步骤S205；如果否，则执行步骤S206。

[0078] S205，获取开关管的开启位置，并根据开启位置和PWM波的占空比生成ΔPWM，并根据ΔPWM对下一周期的PWM波进行调整。

[0079] S206，第一控制器输出上一周期PWM波。

[0080] 综上，根据本发明实施例提出的电磁加热装置的控制方法，对开关管的导通电流进行采样，并在开关管的导通电流大于预设阈值时，通过第二控制器控制开关管关闭，并向
第一控制器反馈触发信号，进而第一控制器根据触发信号对下一周期的PWM波进行调整。由
此，通过第二控制器在开关管的导通电流大于预设阈值时，控制开关管关闭，并向第一控制
器反馈触发信号，从而避免开关管的导通电流大于限制电流，防止电压波动过大，并同步下
一周期PWM波和开关管导通的PWM波。

[0081] 基于上述实施例的电磁加热装置的控制方法，本发明还提出了一种非临时性计算机可读存储介质。

[0082] 在本发明的实施例中，非临时性计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的电磁加热装置的控制方法。

[0083] 根据本发明实施例提出的非临时性计算机可读存储介质，通过执行其上存储的与上述电磁加热装置的控制方法对应的程序，从而能够避免开关管的导通电流大于限制电
流，防止电压波动过大，并同步下一周期PWM波和开关管导通的PWM波。

[0084] 图9是根据发明实施例的电磁加热设备的方框示意图。如图9所示，该电磁加热设备1000包括上述实施例的电磁加热装置100。

[0085] 进一步地，电磁加热设备1000可为电磁炉、电磁电饭煲、电磁压力锅或电磁灶。

[0086] 综上，根据本发明实施例提出的电磁加热设备，采用上述电磁加热装置，通过第二控制器在开关管的导通电流大于预设阈值时，控制开关管关闭，并向第一控制器反馈触发
信号，从而避免开关管的导通电流大于限制电流，防止电压波动过大，并同步下一周期PWM
波和开关管导通的PWM波。

[0087] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0088] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三
个等，除非另有明确具体的限定。

[0089] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员
而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0090] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。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，或仅仅表示
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，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0091] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。

[0092] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述
实施例进行变化、修改、替换和变型。