本發(fā)明涉及生活電器技術領域，特別涉及一種電磁加熱系統中開關管的開通控制裝置、一種電磁加熱系統以及一種電磁加熱系統中開關管的開通控制方法。

背景技術：

IGBT管開通時最理想的狀態(tài)是Uce’(IGBT管的集電極與發(fā)射極之間的電壓)為零且反向續(xù)流電流也為零，但是由于實際條件的限制，Uce’在很多情況下都無法振蕩到零，加熱功率越小，Uce’越難振蕩到零，此時開通IGBT為超前開通；反向續(xù)流電流在很多情況下也很難為零，加熱功率越大，反向續(xù)流電流可能越大，此時開通為滯后開通。

在相關技術中，一般通過實驗來決定加熱功率的最小值及最大值，以使Uce’小于預設電壓、反向續(xù)流電流小于預設電流。但是，其存在的缺點是Uce’和反向續(xù)流電流只有在使用已知鍋具時才能調節(jié)到預設范圍內，而對于未知的一些鍋具，無法保證Uce’和反向續(xù)流電流都在預設范圍內，這樣可能引起IGBT管過熱，甚至發(fā)生損壞的問題。因此，相關技術存在改進的需要。

技術實現要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種電磁加熱系統中開關管的開通控制裝置，該裝置能夠將開關管智能調整到預設開通要求下開通。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種電磁加熱系統。本發(fā)明的又一個目的在于提出一種電磁加熱系統中開關管的開通控制方法。

為達到上述目的，本發(fā)明一方面實施例提出了一種電磁加熱系統中開關管的開通控制裝置，所述電磁加熱系統包括由加熱線圈、諧振電容和開關管組成的諧振電路以及驅動所述開關管的驅動電路，所述開通控制裝置包括：電流檢測電路，所述電流檢測電路與所述開關管的發(fā)射極相連，所述電流檢測電路用于檢測流過所述開關管的瞬間電流；主控單元，所述主控單元與所述驅動電路和所述電流檢測電路分別相連，所述主控單元用于根據流過所述開關管的瞬間電流調整所述電磁加熱系統的加熱功率，以使所述開關管滿足預設的開通要求。

根據本發(fā)明實施例提出的電磁加熱系統中開關管的開通控制裝置，通過電流檢測電路檢測流過開關管的瞬間電流，主控單元根據流過開關管的瞬間電流調整電磁加熱系統的加熱功率，以使開關管滿足預設的開通要求，從而，能夠將開關管智能調整到預設開通要求下開通，更好地適應不同的鍋具，滿足用戶的需求，并且能夠避免開關管因超前或滯后開通而發(fā)熱甚至損壞。

根據本發(fā)明一個實施例，當流過所述開關管的瞬間電流大于第一電流閾值時，所述主控單元判斷所述開關管超前開通，并增加所述電磁加熱系統的加熱功率，其中，所述第一電流閾值大于零；當流過所述開關管的瞬間電流小于第二電流閾值時，所述主控單元判斷所述開關管滯后開通，并減小所述電磁加熱系統的加熱功率，其中，所述第二電流閾值小于零。

根據本發(fā)明的一個具體實施例，所述開關管為IGBT管，所述IGBT管的C極與并聯的所述加熱線圈和諧振電容相連，所述IGBT管的E極通過所述電流檢測電路接地，所述IGBT管的G極與所述驅動電路相連。

為達到上述目的，本發(fā)明另一方面實施例提出了一種電磁加熱系統，包括所述的開關管的開通控制裝置。

根據本發(fā)明實施例提出的電磁加熱系統，能夠將開關管智能調整到預設開通要求下開通，更好地適應不同的鍋具，滿足用戶的需求。

根據本發(fā)明的一個具體實施例，所述電磁加熱系統包括電磁爐、電磁電飯煲、電磁壓力鍋。

為達到上述目的，本發(fā)明又一方面實施例提出了一種電磁加熱系統中開關管的開通控制方法，所述電磁加熱系統包括由加熱線圈、諧振電容和開關管組成的諧振電路以及驅動所述開關管的驅動電路，所述開通控制方法包括以下步驟：檢測流過所述開關管的瞬間電流；根據流過所述開關管的瞬間電流調整所述電磁加熱系統的加熱功率，以使所述開關管滿足預設的開通要求。

根據本發(fā)明實施例提出的電磁加熱系統中開關管的開通控制方法，在檢測流過開關管的瞬間電流之后，根據流過開關管的瞬間電流調整電磁加熱系統的加熱功率，以使開關管滿足預設的開通要求，從而，能夠將開關管智能調整到預設開通要求下開通，更好地適應不同的鍋具，滿足用戶的需求，并且能夠避免開關管因超前或滯后開通而發(fā)熱甚至損壞。

根據本發(fā)明的一個實施例，當流過所述開關管的瞬間電流大于第一電流閾值時，判斷所述開關管超前開通，并增加所述電磁加熱系統的加熱功率，其中，所述第一電流閾值大于零；當流過所述開關管的瞬間電流小于第二電流閾值時，判斷所述開關管滯后開通，并減小所述電磁加熱系統的加熱功率，其中，所述第二電流閾值小于零。

附圖說明

圖1是根據本發(fā)明實施例的電磁加熱系統中開關管的開通控制裝置的示意圖；

圖2是開關管發(fā)生超前開通時電壓和電流的波形示意圖；

圖3是開關管發(fā)生滯后開通時電壓和電流的波形示意圖；

圖4是根據本發(fā)明一個具體實施例的電磁加熱系統中開關管的開通控制裝置的示意圖；以及

圖5是根據本發(fā)明實施例的電磁加熱系統中開關管的開通控制方法的流程圖。

附圖標記：

加熱線圈L2、諧振電容C2、開關管Q1、諧振電路20、驅動電路30、開通控制裝置10、電流檢測電路101、主控單元102、濾波電感L1、濾波電容C1和整流器40。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號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施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

下面參考附圖來描述本發(fā)明實施例提出的電磁加熱系統中開關管的開通控制裝置、電磁加熱系統以及電磁加熱系統中開關管的開通控制方法，其中，電磁加熱系統用于對鍋具進行加熱。

圖1是根據本發(fā)明實施例的電磁加熱系統中開關管的開通控制裝置的示意圖。如圖1所示，電磁加熱系統包括由加熱線圈L2、諧振電容C2和開關管Q1組成的諧振電路20以及驅動開關管Q1的驅動電路30。其中，諧振電路20用于對鍋具進行諧振加熱，具體地，當開關管Q1在驅動電路30的驅動下導通時，加熱線圈L2獲得充電，為維持加熱線圈L2和諧振電容C2之間的振蕩做準備，當開關管Q1在驅動電路30的驅動下關斷時，加熱線圈L2和諧振電容C2進行振蕩。由此加熱線圈L2周圍產生交變磁場，交變磁場的磁力線大部分通過鍋具，并在鍋具的鍋底中產生大量渦流，從而產生烹飪所需的熱。

在本發(fā)明實施例中，如圖1所示，開通控制裝置10包括：電流檢測電路101和主控單元102。電流檢測電路101與開關管Q1的發(fā)射極相連，電流檢測電路101用于檢測流過開關管Q1的瞬間電流。也就是說，通過電流檢測電路101偵測流過開關管Q1的電流，以來判斷是否發(fā)生超前開通或滯后開通。需要說明的是，如圖1所示，在開關管Q1處于導通狀態(tài)時，流過開關管Q1的瞬間電流可指從集電極流向發(fā)射極的電流，以及流過開關管Q1的本體二極管的反向續(xù)流電流。

主控單元102與驅動電路30和電流檢測電路101分別相連，主控單元102用于根據流過開關管的瞬間電流調整電磁加熱系統的加熱功率，以使開關管Q1滿足預設的開通要求。也就是說，主控單元102可向驅動電路30輸出PWM控制信號，以使驅動電路30驅動開關管Q1導通或關斷，主控單元102也可獲取電流檢測電路101檢測到的流過開關管的瞬間電流。

需要說明的是，預設的開通要求具體是指開關管Q1的集電極與發(fā)射極之間的電壓Uce小于預設電壓、以及反向續(xù)流電流小于預設電流。

還需說明的是，鍋具和加熱功率等因素均會影響開關管Q1的開通。如果加熱功率較低，開關管Q1可能會發(fā)生超前開通；如果加熱功率較高，開關管Q1可能會發(fā)生滯后開通，可通過調整加熱功率以使開關管Q1滿足預設的開通要求，進而使電磁加熱系統適應不同的鍋具。

在電磁加熱系統進行加熱的過程中，可通過偵測開關管Q1開通時流過開關管Q1的電流，以來判斷開關管Q1是否發(fā)生超前開通或滯后開通。在開關管Q1開通時，主控單元102可獲取開關管的瞬間電流，并根據開關管的瞬間電流可判斷開關管Q1是否滿足預設的開通要求。如果滿足，則維持當前的加熱功率；如果不滿足，即開關管Q1超前或滯后開通，則調整加熱功率。

由此，本發(fā)明實施例提出的電磁加熱系統中開關管的開通控制裝置10，通過電流檢測電路101檢測流過開關管Q1的瞬間電流，主控單元102根據流過開關管Q1的瞬間電流調整電磁加熱系統的加熱功率，以使開關管Q1滿足預設的開通要求，從而，能夠將開關管智能調整到預設開通要求下開通，更好地適應不同的鍋具，滿足用戶的需求，并且能夠避免開關管因超前或滯后開通而發(fā)熱甚至損壞。

根據本發(fā)明的一個具體示例，主控單元102可通過調整輸出的PWM控制信號的占空比來達到調整加熱功率的目的。

進一步地，根據本發(fā)明的一個實施例，當流過開關管Q1的瞬間電流大于第一電流閾值時，主控單元102判斷開關管Q1超前開通，并增加電磁加熱系統的加熱功率，其中，第一電流閾值大于零；當流過開關管Q1的瞬間電流小于第二電流閾值時，主控單元102判斷開關管Q1滯后開通，并減小電磁加熱系統的加熱功率，其中，第二電流閾值小于零。

需要說明的是，當開關管Q1發(fā)生超前開通時，開關管Q1的集電極與發(fā)射極之間的電壓Uce和流過開關管Q1的電流Ice的波形如圖2所示，流過開關管Q1的電流Ice在開通的一瞬間會產生較大的短路電流i1，這樣可檢測該短路電流i1，如果短路電流i1超過第一電流閾值，則判斷開關管Q1發(fā)生超前開通；當開關管Q1發(fā)生滯后開通時，開關管Q1的集電極與發(fā)射極之間的電壓Uce和流過開關管Q1的電流Ice的波形如圖3所示，流過開關 管Q1的電流Ice在開通的一瞬間會產生較大反向續(xù)流電流-i2，這樣可檢測該反向電流-i2，如果反向續(xù)流電流-i2超過第二電流閾值，則判斷開關管Q1發(fā)生滯后開通。

如上所述，通過電流檢測電路101檢測流過開關管Q1的瞬間電流。在開關管Q1開通時，即在主控單元102輸出的PWM控制信號由低電平變?yōu)楦唠娖綍r，如果流過開關管Q1的瞬間電流大于第一電流閾值I1，則主控單元102增加電磁加熱系統的加熱功率，以降低集電極與發(fā)射極之間的電壓Uce，使電壓Uce下降至小于預設電壓，滿足預設開通要求，從而更好適應鍋具。如果流過開關管Q1的瞬間電流小于第二電流閾值I2，則主控單元102減小電磁加熱系統的加熱功率，以減小反向續(xù)流電流，使反向續(xù)流電流下降至小于預設電流，滿足預設開通要求，從而更好適應鍋具。

由此，本發(fā)明實施例的開通控制裝置能夠將開關管智能調整到預設開通要求下開通，更好地適應不同的鍋具，滿足用戶的需求，并且能夠避免開關管因超前或滯后開通而發(fā)熱甚至損壞。

根據本發(fā)明的一個具體實施例，如圖4所示，加熱線圈L2可與諧振電容C2并聯，開關管Q1可為IGBT管，IGBT管的C極與并聯的加熱線圈L2和諧振電容C2相連，IGBT管的E極通過電流檢測電路101接地，IGBT管的G極與驅動電路30相連。

進一步地，如圖4的示例，電磁加熱系統還可包括濾波電感L1、濾波電容C1和整流器40。

具體地，濾波電感L1的一端與并聯后的加熱線圈L2與諧振電容C2的一端相連，其中，并聯后的加熱線圈L2與諧振電容C2的另一端與IGBT管的C極相連；濾波電容C1的一端與濾波電感L1的一端相連，濾波電容C1的另一端接地；整流器40的第一輸入端與交流電源AC的火線L相連，整流器40的第二輸入端與交流電源AC的零線N相連，整流器40的第一輸出端與濾波電感L1的另一端相連，整流器40的第二輸出端接地。

另外，本發(fā)明實施例還提出了一種電磁加熱系統，包括上述實施例的開關管的開通控制裝置。

根據本發(fā)明實施例提出的電磁加熱系統，能夠將開關管智能調整到預設開通要求下開通，更好地適應不同的鍋具，滿足用戶的需求。

根據本發(fā)明的一個具體實施例，電磁加熱系統可包括電磁爐、電磁電飯煲、電磁壓力鍋等。

基于上述實施例，本發(fā)明還提出了一種電磁加熱系統中開關管的開通控制方法。

圖5是根據本發(fā)明實施例的電磁加熱系統中開關管的開通控制方法的流程圖。電磁加熱系統包括由加熱線圈、諧振電容和開關管組成的諧振電路以及驅動開關管的驅動電路。如圖5所示，開通控制方法包括以下步驟：

S1：檢測流過開關管的瞬間電流。

其中，可通過與開關管的發(fā)射極相連的電流檢測電路檢測流過開關管的瞬間電流。

需要說明的是，流過開關管的瞬間電流可指從集電極流向發(fā)射極的電流，以及流過開關管的本體二極管的反向續(xù)流電流。

S2：根據流過開關管的瞬間電流調整電磁加熱系統的加熱功率，以使開關管滿足預設的開通要求。

需要說明的是，預設的開通要求具體是指開關管的集電極與發(fā)射極之間的電壓Uce小于預設電壓、以及反向續(xù)流電流小于預設電流。

還需說明的是，鍋具和加熱功率等因素均會影響開關管Q1的開通。如果加熱功率較低，開關管Q1可能會發(fā)生超前開通；如果加熱功率較高，開關管Q1可能會發(fā)生滯后開通，可通過調整加熱功率以使開關管Q1滿足預設的開通要求，進而使電磁加熱系統適應不同的鍋具。

在電磁加熱系統進行加熱的過程中，在開關管Q1開通時，可獲取開關管的瞬間電流，并根據開關管的瞬間電流可判斷開關管是否滿足預設的開通要求。如果滿足，則維持當前的加熱功率；如果不滿足，即開關管超前或滯后開通，則調整加熱功率。

由此，本發(fā)明實施例提出的電磁加熱系統中開關管的開通控制方法，在檢測流過開關管的瞬間電流之后，根據流過開關管的瞬間電流調整電磁加熱系統的加熱功率，以使開關管滿足預設的開通要求，從而，能夠將開關管智能調整到預設開通要求下開通，更好地適應不同的鍋具，滿足用戶的需求，并且能夠避免開關管因超前或滯后開通而發(fā)熱甚至損壞。

根據本發(fā)明的一個實施例，當流過開關管的瞬間電流大于第一電流閾值時，判斷開關管超前開通，并增加電磁加熱系統的加熱功率，其中，第一電流閾值大于零；當流過開關管的瞬間電流小于第二電流閾值時，判斷開關管滯后開通，并減小電磁加熱系統的加熱功率，其中，第二電流閾值小于零。

也就是說，檢測流過開關管的瞬間電流。如果流過開關管的瞬間電流大于第一電流閾值I1，則增加電磁加熱系統的加熱功率，以降低集電極與發(fā)射極之間的電壓Uce，使電壓Uce下降至小于預設電壓，滿足預設開通要求，從而更好適應鍋具。在開關管Q1開通時，如果流過開關管的瞬間電流小于第二電流閾值I2，則減小電磁加熱系統的加熱功率，以減小反向續(xù)流電流，使反向續(xù)流電流下降至小于預設電流，滿足預設開通要求，從而更好適應鍋具。

由此，本發(fā)明實施例的開通控制裝置能夠將開關管智能調整到預設開通要求下開通，更好地適應不同的鍋具，滿足用戶的需求，并且能夠避免開關管因超前或滯后開通而發(fā)熱甚至損壞。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“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”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，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、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。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該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，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，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，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。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

盡管上面已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。