本發(fā)明涉及電磁加熱控制技術(shù)，尤其是一種大功率商用電磁灶及其功率控制方法。

背景技術(shù)：

一般電磁灶加熱系統(tǒng)，輸入電源經(jīng)過整流濾波后，將與鍋底線盤及諧振電容、igbt組成串聯(lián)諧振回路。一般通過熱敏電阻或熱電偶來檢測(cè)鍋底溫度。通過檢測(cè)出來溫度對(duì)比設(shè)定值。當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，關(guān)斷電磁加熱系統(tǒng)停止加熱，來調(diào)節(jié)加熱鍋體的溫度。當(dāng)鍋體溫度停于設(shè)定溫度一定值時(shí)，再啟動(dòng)電磁加熱系統(tǒng)。為避免電磁加熱系統(tǒng)開停頻率過高，電磁開啟溫度一般低于設(shè)定值1～3℃。加上傳感器遲后性，對(duì)于用于大功率電磁爐，這種電磁爐控溫方式存在被控制加熱鍋體溫幅偏差大，特別是200～300℃高溫加熱時(shí)偏差達(dá)30～50℃，不能達(dá)到用戶對(duì)精準(zhǔn)控制溫度要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種大功率商用電磁灶及其功率控制方法，旨在至少在一定程度上解決上述的技術(shù)問題之一。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種大功率商用電磁灶的功率控制方法，其包括步驟：

步驟s1.通過溫度傳感器檢測(cè)鍋具底部的溫度，將溫度采樣值發(fā)給微控制器，由微控制器對(duì)溫度采樣值進(jìn)行篩選處理獲得鍋具底部的即時(shí)溫度；

步驟s2.微控制器判斷鍋具底部的即時(shí)溫度與預(yù)設(shè)工作溫度的大小；

步驟s3.若鍋具底部的即時(shí)溫度小于預(yù)設(shè)工作溫度，微控制器通過增加輸出到驅(qū)動(dòng)電路的pwm信號(hào)占空比使加熱線圈盤的輸出功率增加，從而使鍋具底部的溫度進(jìn)一步升高至預(yù)設(shè)工作溫度；

步驟s4.若鍋具底部的即時(shí)溫度不于預(yù)設(shè)工作溫度，微控制器通過減小輸出到驅(qū)動(dòng)電路的pwm信號(hào)占空比使加熱線圈盤的輸出功率減小，從而使鍋具底部的溫度逐漸降低至預(yù)設(shè)工作溫度。

其中，當(dāng)鍋具底部的即時(shí)溫度等于預(yù)設(shè)工作溫度時(shí)，電磁灶進(jìn)入保溫模式。

其中，電磁灶進(jìn)入保溫模式后，使加熱線圈盤維持進(jìn)入保溫模式之前的工作模式進(jìn)行加熱。

其中，電磁灶進(jìn)入保溫模式后，驅(qū)動(dòng)電路按預(yù)設(shè)占空比的pwm信號(hào)使加熱線圈盤的保持恒功率工作。

其中，步驟s1具體包括：

步驟s11.在一個(gè)采樣周期內(nèi)，溫度傳感器連續(xù)采集n個(gè)溫度采樣值a1、a2、a3、……和an，n為大于5的自然數(shù)；

步驟s12.微控制器先將采樣值求合算出其平均值ax，(a1+a2+a3+a4+……an)/n＝ax，再將平均值ax減去a1的差值x1，ax減去a2的差值x2，ax與a3的差值x3……ax與an的差值，判斷這些差值x1、x2、x3……是否在允許值內(nèi)，刪除與平均值ax之差超出允許值的各個(gè)溫度采樣值；

步驟s13.將與平均值ax之差不超出允許值的剩余各個(gè)溫度采樣值，重復(fù)步驟s12，直到最終剩下的各個(gè)溫度采樣值，與這些最終剩下的各個(gè)溫度采樣值的平均值ay之差都不超過預(yù)設(shè)的允許值，則微控制器將平均值ay作為當(dāng)前鍋具底部的即時(shí)溫度。

其中，當(dāng)微控制器判斷當(dāng)前采樣周期內(nèi)鍋具底部的即時(shí)溫度小于上一個(gè)采樣周期內(nèi)即時(shí)溫度的差值超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)，微控制器以預(yù)設(shè)的補(bǔ)償值ka為依據(jù)將輸出的pwm信號(hào)占空比相比之前提高到1+ka倍，提高加熱線圈盤的輸出功率使鍋具的即時(shí)溫度快速調(diào)整至預(yù)設(shè)工作溫度

一種大功率商用電磁灶，至少包括電源模塊、逆變電路、含有加熱線圈盤及鍋具的lc諧振電路、以pwm信號(hào)控制逆變電路的驅(qū)動(dòng)電路、微控制器和用于對(duì)鍋具的底部進(jìn)行溫度測(cè)量的溫度傳感器，該電磁灶使用了如上所述的功率控制方法。

其中，該溫度傳感器為熱敏電阻或熱電偶且設(shè)置在鍋具的底部。

其中，該微控制器為單片機(jī)或dsp控制器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明通過對(duì)溫度傳感器的篩選處理，從而減小了誤差，可以準(zhǔn)確獲得鍋具底部的即時(shí)溫度，為基于溫度對(duì)電磁灶的工作狀態(tài)控制提供了先決條件。并且，通過本發(fā)明可以控制電磁灶在相應(yīng)的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行保溫，可以更好地滿足用戶的烹飪需求，提高烹飪效率及烹飪效果。另外，該方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單且方便用戶使用，可以廣泛用于各種基于電磁加熱的器具之中，具有適應(yīng)性好、推廣運(yùn)用前景佳的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電磁灶的

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電磁灶的控制方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明提出一種大功率商用電磁灶至少包括：電源模塊，由2個(gè)大功率開關(guān)管igbt1和igbt2構(gòu)成的逆變電路，由串接的諧振電容c1、諧振電容c2及加熱線圈盤l1，以及設(shè)置在加熱線圈盤l1上方的鍋具組成的lc諧振電路，通過驅(qū)動(dòng)電路連接開關(guān)管igbt1、開關(guān)管igbt2的控制端的微控制器，該微控制器一般是由單片機(jī)或dsp控制器實(shí)現(xiàn)，且微控制器的數(shù)據(jù)端口與一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器相連，該溫度傳感器為熱敏電阻或熱電偶，用于對(duì)鍋具的底部進(jìn)行溫度測(cè)量。

由逆變電路將電源模塊輸出電壓轉(zhuǎn)換成高頻交流電信號(hào)，lc諧振電路中加熱線圈盤l1上流過高頻交流電流，高頻的交流電流產(chǎn)生交變的電磁場(chǎng)，根據(jù)電磁感應(yīng)加熱原理，在加熱線圈盤l1上方放置鍋具后，電磁能輻射至鍋具的鍋底，鍋具的鍋底產(chǎn)生渦流，由于渦流的熱效應(yīng)加熱鍋具，從而實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換成熱能加熱鍋具。微控制器通過改變控制端口輸出pwm信號(hào)的脈寬來調(diào)節(jié)逆變電路，改變加熱線圈盤l1上的電流大小，從而調(diào)節(jié)加熱線圈盤l1的功率，以滿足不同烹飪時(shí)對(duì)功率的要求。

在電磁灶使用過程中，比如需要先加熱到某個(gè)預(yù)設(shè)溫度一定時(shí)間時(shí)，電磁灶就進(jìn)入保溫模式，因此，檢測(cè)鍋具是否被加熱到預(yù)設(shè)工作溫度是保證烹飪質(zhì)量的前提條件，也是進(jìn)行下一步烹飪控制的關(guān)鍵。比如，由于油炸烹飪時(shí)，可以預(yù)設(shè)加熱溫度達(dá)到240℃并持續(xù)加熱1分鐘，然后保持加熱溫度不低于220℃。因此，電磁灶的一個(gè)烹飪過程中，不同烹飪階段可能有不同的預(yù)設(shè)工作溫度。當(dāng)然，進(jìn)入保溫模式后，微控制器輸出的pwm信號(hào)占空比維持進(jìn)入保溫模式前的狀態(tài)，從而使加熱線圈盤l1維持進(jìn)入保溫模式之前的工作模式進(jìn)行加熱。

結(jié)合圖2所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括如下實(shí)現(xiàn)步驟：

步驟s1.通過溫度傳感器檢測(cè)鍋具底部的溫度，將溫度采樣值發(fā)給微控制器，由微控制器對(duì)溫度采樣值進(jìn)行篩選處理獲得鍋具底部的即時(shí)溫度。

步驟s11.在一個(gè)采樣周期內(nèi)，溫度傳感器連續(xù)采集n(n大于5的自然數(shù))個(gè)溫度采樣值a1、a2、a3、……和an。

步驟s12.微控制器先將采樣值求合算出其平均值ax，(a1+a2+a3+a4+……an)/n＝ax，再將平均值ax減去a1的差值x1，ax減去a2的差值x2，ax與a3的差值x3……ax與an的差值，判斷這些差值x1、x2、x3……是否在允許值內(nèi)，刪除與平均值ax之差超出允許值的各個(gè)溫度采樣值。

步驟s13.將與平均值ax之差不超出允許值的剩余各個(gè)溫度采樣值，重復(fù)步驟s12，直到最終剩下的各個(gè)溫度采樣值，與這些最終剩下的各個(gè)溫度采樣值的平均值ay之差都不超過預(yù)設(shè)的允許值，則微控制器將這些最終剩下的各個(gè)溫度采樣值的平均值ay作為當(dāng)前鍋具底部的即時(shí)溫度。

步驟s2.微控制器判斷鍋具底部的即時(shí)溫度與預(yù)設(shè)工作溫度的大小。

步驟s3.若鍋具底部的即時(shí)溫度小于預(yù)設(shè)工作溫度，微控制器通過增加輸出到驅(qū)動(dòng)電路的pwm信號(hào)占空比使加熱線圈盤l1的輸出功率增加，從而使鍋具底部的溫度進(jìn)一步升高至預(yù)設(shè)工作溫度。

步驟s4.若鍋具底部的即時(shí)溫度不于預(yù)設(shè)工作溫度，微控制器通過減小輸出到驅(qū)動(dòng)電路的pwm信號(hào)占空比使加熱線圈盤l1的輸出功率減小，從而使鍋具底部的溫度逐漸降低至預(yù)設(shè)工作溫度。

s5.當(dāng)鍋具底部的即時(shí)溫度等于預(yù)設(shè)工作溫度時(shí)，電磁灶進(jìn)入保溫模式，如果保溫結(jié)束后，不再需要加熱則可以控制電磁灶斷電。可以針對(duì)電磁灶不同的烹飪?nèi)蝿?wù)，各個(gè)烹飪?nèi)蝿?wù)對(duì)應(yīng)的保溫模式下具有不同的控制方式，比如油炸烹飪過程中，預(yù)設(shè)工作溫度是240℃，保溫模式是保持鍋具溫度不低于220℃，進(jìn)入保溫模式后，驅(qū)動(dòng)電路按預(yù)設(shè)占空比的pwm信號(hào)使加熱線圈盤l1的保持恒功率工作，并當(dāng)鍋具底部的即時(shí)溫度低于220℃時(shí)恢復(fù)加熱工作模式，即進(jìn)入步驟s3。

另外，本發(fā)明還可以根據(jù)鍋具底部的即時(shí)溫度變化來間接判斷鍋具內(nèi)部烹飪物的狀態(tài)。當(dāng)量突然被烹飪物吸收時(shí)，檢測(cè)到鍋底的即時(shí)溫度突然快速下降，此時(shí)需要對(duì)進(jìn)行額外的溫度補(bǔ)償使鍋具快速加熱方可保證烹飪的效率及烹飪效果。

當(dāng)微控制器判斷當(dāng)前采樣周期內(nèi)鍋具底部的即時(shí)溫度小于上一個(gè)采樣周期內(nèi)即時(shí)溫度的差值超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判斷在當(dāng)前采樣周期內(nèi)往鍋具內(nèi)添加了溫度較低的烹飪物，此時(shí)，微控制器以預(yù)設(shè)的補(bǔ)償值ka為依據(jù)將輸出的pwm信號(hào)占空比相比之前提高到1+ka倍，使加熱線圈盤l1的輸出功率快速增加，從而使鍋具溫度快速調(diào)整至預(yù)設(shè)工作溫度。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。