本實用新型涉及電器技術領域，特別涉及一種電磁加熱系統(tǒng)的加熱控制裝置以及一種電磁加熱系統(tǒng)。

背景技術：

相關技術中開關管的理想工作狀態(tài)為零電壓開通，但是，相關技術存在的問題是，在某些異常狀態(tài)下，例如盤間距遠超過設定范圍、惡劣不匹配鍋具加熱等，會造成開關管工作在較高電壓超前開通或者嚴重滯后開通情況，進而造成開關管承受很高的開通損耗或關斷損耗，影響開關管使用壽命。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型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，本實用新型的一個目的在于提出一種電磁加熱系統(tǒng)的加熱控制裝置，能夠將開關管的工作狀態(tài)控制在相對安全的范圍內，防止開關管損壞。

本實用新型的另一個目的在于提出一種電磁加熱系統(tǒng)。

為達到上述目的，本實用新型一方面實施例提出了一種電磁加熱系統(tǒng)的加熱控制裝置，包括：諧振加熱模塊，所述諧振加熱模塊包括可調諧振電路、開關管和驅動電路，其中，所述可調諧振電路的諧振參數(shù)可調；狀態(tài)檢測模塊，所述狀態(tài)檢測模塊用于對所述諧振加熱模塊的諧振電流進行檢測，并根據(jù)所述諧振電流判斷所述開關管的工作狀態(tài)；控制模塊，所述控制模塊分別與所述狀態(tài)檢測模塊和所述諧振加熱模塊相連，所述控制模塊用于在所述開關管處于超前狀態(tài)或滯后狀態(tài)時對所述可調諧振電路的加熱功率或諧振參數(shù)進行調整。

根據(jù)本實用新型實施例提出的電磁加熱系統(tǒng)的加熱控制裝置，通過狀態(tài)檢測模塊對諧振加熱模塊的諧振電流進行檢測，并根據(jù)諧振電流判斷開關管的工作狀態(tài)，進而控制模塊在開關管處于超前狀態(tài)或滯后狀態(tài)時對可調諧振電路的加熱功率或諧振參數(shù)進行調整。由此，本實用新型實施例能夠防止開關管工作在嚴重超前開通或者嚴重滯后開通的狀態(tài)，將開關管的工作狀態(tài)控制在相對安全的范圍內，保護開關管，提高開關管及整機的可靠性。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述可調諧振電路包括第一加熱線圈、第一諧振電容、電感參數(shù)調整單元和電容參數(shù)調整單元，其中，所述電感參數(shù)調整單元與所述第一加熱線圈串聯(lián)連接以調整所述可調諧振電路的電感諧振參數(shù)，所述電容參數(shù)調整單元與所述第一諧振電容并聯(lián)連接以調整所述可調諧振電路的電容諧振參數(shù)。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述電感參數(shù)調整單元包括：第二加熱線圈，所述第二加熱線圈與所述第一加熱線圈串聯(lián)連接；第一可控開關，所述第一可控開關與所述第二加熱線圈并聯(lián)連接，所述第一可控開關的控制端與所述控制模塊相連。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述電感參數(shù)調整單元還包括與所述第二加熱線圈并聯(lián)連接的能量消耗支路，其中，所述能量消耗支路包括依次串聯(lián)的第一電阻、第一二極管和第一電容。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述電容參數(shù)調整單元包括串聯(lián)的第二諧振電容和第二可控開關，所述串聯(lián)的第二諧振電容和第二可控開關與所述第一諧振電容并聯(lián)，所述第二可控開關的控制端與所述控制模塊相連。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述狀態(tài)檢測模塊包括：電流檢測電路，所述電流檢測電路用于檢測所述諧振加熱模塊的諧振電流；比較電路，所述比較電路分別與所述電流檢測電路和所述控制模塊相連，所述比較電路用于根據(jù)所述諧振電流判斷所述開關管處于滯后狀態(tài)時生成第一中斷信號，并在根據(jù)所述諧振電流判斷所述開關管處于超前狀態(tài)時生成第二中斷信號。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述電流檢測電路包括：電流采樣單元，所述電流采樣單元設置于所述諧振加熱模塊中，所述電流采樣單元用于采樣所述諧振加熱模塊的諧振電流；電流處理單元，所述電流處理單元與所述電流采樣單元相連，所述電流處理單元用于對采樣到的所述諧振電流進行處理。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述電流采樣單元包括采樣電阻，所述采樣電阻的一端與所述開關管的發(fā)射極相連并接地，所述采樣電阻的另一端與所述電流處理單元相連。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述電流處理單元包括放大子單元，所述放大子單元包括：第二電阻，所述第二電阻的一端與所述電流采樣單元相連；第三電阻，所述第三電阻的一端與所述第二電阻的另一端相連并具有第一節(jié)點；第一運算放大器，所述第一運算放大器的正輸入端與所述第一節(jié)點相連，所述第一運算放大器的輸出端分別與所述第三電阻的另一端和所述比較電路相連；第四電阻，所述第四電阻的一端與所述第一運算放大器的負輸入端相連，所述第四電阻的另一端接地。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述電流處理單元包括隔離子單元，所述隔離子單元連接在所述放大子單元與所述電流采樣單元之間，所述隔離子單元包括：第五電阻，所述第五電阻的一端與所述電流采樣單元相連；第二電容，所述第二電容的一端與所述第五電阻的另一端相連并具有第二節(jié)點；第二運算放大器，所述第二運算放大器的負輸入端與所述第二節(jié)點相連，所述第二運算放大器的輸出端分別與所述第二運算放大器的正輸入端和所述第二電阻的一端相連。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述比較電路包括：第三運算放大器，第三運算放大器的負輸入端與所述電流檢測電路相連，所述第三運算放大器的正輸入端與提供第一參考電壓的第一電壓提供電路相連，所述第三運算放大器的輸出端與所述控制模塊相連；第四運算放大器，第四運算放大器的正輸入端與所述電流檢測電路相連，所述第四運算放大器的負輸入端與提供第二參考電壓的第二電壓提供電路相連，所述第四運算放大器的輸出端與所述控制模塊相連，其中，所述第一參考電壓大于零，所述第二參考電壓小于零。

為達到上述目的，本實用新型另一方面實施例提出的一種電磁加熱系統(tǒng)，包括所述的電磁加熱系統(tǒng)的加熱控制裝置。

根據(jù)本實用新型實施例提出的電磁加熱系統(tǒng)，通過上述的加熱控制裝置，能夠防止開關管工作在嚴重超前開通或者嚴重滯后開通的狀態(tài)，將開關管的工作狀態(tài)控制在相對安全的范圍內，有效保護開關管，提高開關管及整機的可靠性。

附圖說明

圖1是根據(jù)本實用新型實施例的電磁加熱系統(tǒng)的加熱控制裝置的方框示意圖；

圖2是根據(jù)本實用新型一個實施例的電磁加熱系統(tǒng)的加熱控制裝置的電路原理圖；

圖3是根據(jù)本實用新型實施例的電磁加熱系統(tǒng)的加熱控制方法的流程圖；以及

圖4是根據(jù)本實用新型一個實施例的電磁加熱系統(tǒng)的加熱控制方法的流程圖。

附圖標記：

諧振加熱模塊10、狀態(tài)檢測模塊20和控制模塊30；

可調諧振電路101、開關管Q10和驅動電路102；

第一加熱線圈L101、第一諧振電容C101、電感參數(shù)調整單元1011和電容參數(shù)調整單元1012、第二加熱線圈L102和第一可控開關S101、第一電阻R1、第一二極管D1和第一電容C1、第二諧振電容C102和第二可控開關S102；

電流檢測電路201和比較電路202、電流采樣單元203和電流處理單元204、采樣電阻R203、放大子單元2041、第二電阻R2、第三電阻R3、第一運算放大器U1和第四電阻R4、隔離子單元2042、第五電阻R5、第二電容C2和第二運算放大器U2、第三運算放大器U3和第四運算放大器U4；

供電電路40、整流器401、濾波器402、濾波電感L402和濾波電容C402。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，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，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

下面參考附圖來描述本實用新型實施例的電磁加熱系統(tǒng)及其加熱控制裝置和方法。

圖1是根據(jù)本實用新型實施例的電磁加熱系統(tǒng)的加熱控制裝置的方框示意圖。如圖1所示，電磁加熱系統(tǒng)的加熱控制裝置包括：諧振加熱模塊10、狀態(tài)檢測模塊20和控制模塊30。

其中，諧振加熱模塊10包括可調諧振電路101、開關管Q10和驅動電路102，驅動電路102用于驅動開關管Q10的導通或關斷，可調諧振電路101的諧振參數(shù)可調；狀態(tài)檢測模塊20用于對諧振加熱模塊10的諧振電流進行檢測，并根據(jù)諧振電流判斷開關管Q10的工作狀態(tài)；控制模塊30分別與狀態(tài)檢測模塊20和諧振加熱模塊10相連，控制模塊30用于在開關管Q10處于超前狀態(tài)即嚴重超前狀態(tài)或滯后狀態(tài)即嚴重滯后狀態(tài)時對可調諧振電路101的加熱功率或諧振參數(shù)進行調整。

在本實用新型的一個實施例中，如圖2所示，控制模塊30可具有信號接收端、第一輸出端和第二輸出端，控制模塊30通過信號接收與狀態(tài)檢測模塊20相連，并通過第一輸出端與驅動電路102相連以輸出PWM信號至驅動電路102，并通過第二輸出端與可調諧振電路101相連以輸出參數(shù)控制信號至所述可調諧振電路101?？刂颇K30可通過調整PWM信號的開通占空比來調整可調諧振電路101的加熱功率，并可通過參數(shù)控制信號來調整可調諧振電路101的諧振參數(shù)。

其中，需要說明的是，假設PWM信號為高電平時開關管Q10開通，PWM信號為低電平時開關管Q10關斷，那么，PWM信號的開通占空比可指在每個周期中高電平持續(xù)時間占總周期時間的比值。

具體來說，本實用新型實施例的裝置通過狀態(tài)檢測模塊20檢測開關管Q10的工作狀態(tài)，以區(qū)分嚴重超前狀態(tài)和嚴重滯后狀態(tài)，在嚴重超前狀態(tài)下，控制模塊30可按照預設步進提高加熱功率以逐步降低超前程度，即通過閉環(huán)控制方法自適應調節(jié)開關管Q10的工作狀態(tài)，或者在加熱功率不可調是通過調整諧振參數(shù)匹配開關管Q10的工作狀態(tài)；在嚴重滯后狀態(tài)下，控制模塊30可按照預設步進降低加熱功率以逐步降低滯后程度，即通過閉環(huán)控制方法自適應調節(jié)開關管Q10的工作狀態(tài)，或者在加熱功率不可調是通過調整諧振參數(shù)匹配開關管Q10的工作狀態(tài)。

由此，本實用新型實施例可以有效地避免開關管工作在嚴重超前開通或者嚴重滯后開通的狀態(tài)，通過功率調節(jié)和諧振參數(shù)切換，將開關管工作狀態(tài)控制在一個相對安全的范圍，提高開關管以及整機的可靠性。

具體地，根據(jù)本實用新型的一個實施例，如圖2所示，可調諧振電路101包括第一加熱線圈L101、第一諧振電容C101、電感參數(shù)調整單元1011和電容參數(shù)調整單元1012，其中，電感參數(shù)調整單元1011與第一加熱線圈L101串聯(lián)連接以調整可調諧振電路101的電感諧振參數(shù)，電容參數(shù)調整單元1012與第一諧振電容C101并聯(lián)連接以調整可調諧振電路101的電容諧振參數(shù)。

更具體地，如圖2所示，電感參數(shù)調整單元1011包括：第二加熱線圈L102和第一可控開關S101，第二加熱線圈L102與第一加熱線圈L101串聯(lián)連接；第一可控開關S101與第二加熱線圈L102并聯(lián)連接，第一可控開關S101的控制端與控制模塊30即控制模塊30的第二輸出端中的第一端子相連。

進一步地，如圖2所示，電感參數(shù)調整單元1011還包括與第二加熱線圈L102并聯(lián)連接的能量消耗支路，其中，能量消耗支路包括依次串聯(lián)的第一電阻R1、第一二極管D1和第一電容C1。

更具體地，如圖2所示，電容參數(shù)調整單元1012包括串聯(lián)的第二諧振電容C102和第二可控開關S102，串聯(lián)的第二諧振電容C102和第二可控開關S102與第一諧振電容C101并聯(lián)，第二可控開關S102的控制端與控制模塊30即控制模塊30的第二輸出端中的第二端子相連。

具體來說，可調諧振電路101的主體為第一加熱線圈L101和第一諧振電容C101構成的主諧振回路，第一加熱線圈L101和第一諧振電容C101并聯(lián)連接，并聯(lián)的第一加熱線圈L101和第一諧振電容C101的一端與供電電路40相連，并聯(lián)的第一加熱線圈L101和第一諧振電容C101的另一端與開關管Q10例如IGBT的集電極相連。并且，可調諧振電路101還設置了電感參數(shù)調整單元1011和電容參數(shù)調整單元1012，以適應開關管Q10的異常開通情況。

其中，電感參數(shù)調整單元1011可由第二加熱線圈L102、第一可控開關S101、第一電阻R1、第一二極管D1和第一電容C1構成，具體地，第二加熱線圈L102與第一加熱線圈L101串聯(lián)，即第一加熱線圈L101的一端與供電電路40相連，第二加熱線圈L102的一端與第一加熱線圈L101的另一端與相連，第二加熱線圈L102的另一端與開關管Q10的集電極相連；第一電阻R1、第一二極管D1和第一電容C1串聯(lián)后與第二加熱線圈L102并聯(lián)，第一電阻R1的一端與第二加熱線圈L102的一端相連，第一二極管D1的陰極與第一電阻R1的另一端相連，第一電容C1的一端與第一二極管D1的陽極相連，第一電容C1的另一端與第二加熱線圈L102的另一端相連；第一可控開關S101與第二加熱線圈L102并聯(lián)，第一可控開關S101的一端與第二加熱線圈L102的一端相連，第一可控開關S101的另一端與第二加熱線圈L102的另一端相連，第一可控開關S101的控制端與控制模塊30相連。

即第一可控開關S101可在控制模塊30的控制下導通或關斷，用以控制第二加熱線圈L102是否串聯(lián)接入第一加熱線圈L101和第一諧振電容C101構成的主諧振回路中。當控制模塊30例如MCU控制第一可控開關S101閉合時，第二加熱線圈L102被短路，不參與諧振；當控制模塊30例如MCU控制第一可控開關S101關斷時，第二加熱線圈L102串聯(lián)接入主諧振回路中，參與諧振。并且，當?shù)谝豢煽亻_關S101由關斷轉化為閉合時，第二加熱線圈L102上的能量通過第一電阻R1、第一二極管D1和第一電容C1消耗。

其中，電容參數(shù)調整單元1012可由第二諧振電容C102和第二可控開關S102構成，具體地，第二諧振電容C102和第二可控開關S102串聯(lián)后與第一諧振電容C101并聯(lián)，即第一諧振電容C101的一端與供電電路40相連，第一諧振電容C101的另一端與開關管Q10的集電極相連，第二諧振電容C102的一端與第一諧振電容C101的一端相連，第二可控開關S102的一端與第二諧振電容C102的另一端相連，第二諧振電容C102的另一端與第一諧振電容C101的另一端相連，第二可控開關S102的控制端與控制模塊30相連。

即第二可控開關S102可在控制模塊30的控制下導通或關斷，用以控制第二諧振電容C102是否串聯(lián)接入第一加熱線圈L101和第一諧振電容C101構成的主諧振回路中。當控制模塊30例如MCU控制第二可控開關S102閉合時，第二諧振電容C102并聯(lián)接入主諧振回路中，參與諧振；當控制模塊30例如MCU控制第二可控開關S102關斷時，第二諧振電容C102不參與諧振。

進一步地，根據(jù)本實用新型的一個實施例，如圖2所示，狀態(tài)檢測模塊20包括：電流檢測電路201和比較電路202。

其中，電流檢測電路201用于檢測諧振加熱模塊10的諧振電流；比較電路202分別與電流檢測電路201和控制模塊30相連，比較電路202用于根據(jù)諧振電流判斷開關管Q10處于滯后狀態(tài)時生成第一中斷信號，并在根據(jù)諧振電流判斷開關管處于Q10超前狀態(tài)時生成第二中斷信號。

具體地，如圖2所示，電流檢測電路201包括：電流采樣單元203和電流處理單元204。

其中，電流采樣單元203設置于諧振加熱模塊10中，電流采樣單元203用于采樣諧振加熱模塊10的諧振電流；電流處理單元204與電流采樣單元203相連，電流處理單元204用于對采樣到的諧振電流進行處理例如放大處理。

更具體地，如圖2所示，電流采樣單元203包括采樣電阻R203，采樣電阻R203的一端與開關管Q10的發(fā)射極相連并接地，采樣電阻R203的另一端與電流處理單元204相連，采樣電阻R203的另一端還與供電電路40相連。

其中，如圖2所示，供電電路40包括整流器401和濾波器402，整流器401的第一輸入端與交流電源的火線L相連，整流器401的第二輸入端與交流電源的零線N相連，整流器401用于對交流電源提供的交流電進行整流；濾波器402包括濾波電感L402和濾波電容C402，濾波電感L402的一端與整流器401的第一輸出端相連，濾波電感L402的另一端與可調諧振單元101相連，濾波電容C402的一端與濾波電感L402的另一端相連，濾波電容C402的另一端分別與整流器401的第二輸出端和開關管Q10的發(fā)射極相連。其中，采樣電阻R203連接在濾波電容C402的另一端與開關管Q10的發(fā)射極之間，采樣電阻R203的一端與開關管Q10的發(fā)射極相連并接地，采樣電阻R203的另一端與濾波電容C402的另一端相連并與電流處理單元204相連。

由此，采樣電阻R203用于將流過諧振加熱模塊10的諧振電流轉換為電壓信號。

更具體地，如圖2所示，電流處理單元204包括放大子單元2041，放大子單元2041包括：第二電阻R2、第三電阻R3、第一運算放大器U1和第四電阻R4。

其中，第二電阻R2的一端與電流采樣單元203相連；第三電阻R3的一端與第二電阻R2的另一端相連并具有第一節(jié)點；第一運算放大器U1的正輸入端與第一節(jié)點相連，第一運算放大器U1的輸出端分別與第三電阻R3的另一端和比較電路202相連；第四電阻R4的一端與第一運算放大器U1的負輸入端相連，第四電阻R4的另一端接地。

更具體地，如圖2所示，電流處理單元204包括隔離子單元2042，隔離子單元2042連接在放大子單元2041與電流采樣單元203之間，隔離子單元2042包括：第五電阻R5、第二電容C2和第二運算放大器U2。

其中，第五電阻R5的一端與電流采樣單元203即采樣電阻R203的另一端相連；第二電容C2的一端與第五電阻R5的另一端相連并具有第二節(jié)點；第二運算放大器U2的負輸入端與第二節(jié)點相連，第二運算放大器U2的輸出端分別與第二運算放大器U2的正輸入端和第二電阻R2的一端相連。

具體來說，第五電阻R5、第二電容C2和第二運算放大器U2構成電壓跟隨電路，第五電阻R5和第二電容C2組成RC濾波器，用于對采樣電阻R203轉換出的電壓信號進行濾波，第二運算放大器U2的輸出端的電壓跟隨采樣電阻R203的另一端的電壓變化。

第二電阻R2、第三電阻R3、第一運算放大器U1和第四電阻R4構成電壓放大電路，電壓放大電路的輸入端接電壓跟隨電路的輸出端，電壓放大電路用于對電壓跟隨電路輸出的小電壓信號進行線性放大，并將放大后的電壓信號提供給比較電路202。其中，電壓放大電路的放大倍數(shù)A＝(1+R3/R2)。

具體地，如圖2所示，根據(jù)本實用新型的一個實施例，比較電路202包括：第三運算放大器U3和第四運算放大器U4。

其中，第三運算放大器U3的負輸入端與電流檢測電路201即第一運算放大器U1的輸出端相連，第三運算放大器U3的正輸入端與提供第一參考電壓Vref1的第一電壓提供電路相連，第三運算放大器U3的輸出端與控制模塊30相連；第四運算放大器U4的正輸入端與電流檢測電路201即第一運算放大器U1的輸出端相連，第四運算放大器U4的負輸入端與提供第二參考電壓Vref2的第二電壓提供電路相連，第四運算放大器U4的輸出端與控制模塊30相連，其中，第一參考電壓Vref1大于零，第二參考電壓Vref2小于零。

具體來說，第三運算放大器U3和第四運算放大器U4均為雙極性運算放大器，第三運算放大器U3的正電源端與預設正電源相連，第三運算放大器U3的負電源端與預設負電源相連，同理第四運算放大器U4的正電源端與預設正電源相連，第四運算放大器U4的負電源端與預設負電源相連。

第一運算放大器U1的輸出端即放大子單元2041的輸出端同時接第三運算放大器U3的負輸入端和第四運算放大器U4的正輸入端。

當開關管Q10處于超前開通時，開關管Q10超前開通的程度越嚴重，流過采樣電阻R203上的電流越大，此時采樣電阻R203上的電流從采樣電阻R203的一端(右端)流向另一端(左端)，采樣電阻R203的一端接地，采樣電阻R203的另一端的電壓即為負電壓，因此流過采樣電阻R203上的電流越大，采樣電阻R203的另一端的電壓越小，在開關管Q10嚴重超前開通時，采樣電阻R203的另一端的電壓經(jīng)放大子單元2041放大后將會低于第二參考電壓Vref2，第四運算放大器U4的輸出由高電平轉化為低電平，產生第二中斷信號INT2。

當開關管Q10處于滯后開通時，開關管Q10滯后開通的程度越嚴重，流過采樣電阻R203上的電流越大，此時采樣電阻R203上的電流從采樣電阻R203的另一端(左端)流向一端(右端)，采樣電阻R203的一端接地，采樣電阻R203的另一端的電壓即為正電壓，因此流過采樣電阻R203上的電流越大，采樣電阻R203的另一端的電壓越大，在開關管Q10嚴重滯后開通時，采樣電阻R203的另一端的電壓經(jīng)放大子單元2041放大后將會高于第一參考電壓Vref1，第三運算放大器U3的輸出由高電平轉化為低電平，產生第一中斷信號INT1。

下面結合圖2對控制模塊30的控制邏輯進行詳細描述。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，控制模塊30進一步用于在開關管Q10處于滯后狀態(tài)時對可調諧振電路101的加熱功率進行判斷，如果可調諧振電路101的加熱功率大于預設最小功率，則降低可調諧振電路101的加熱功率，如果可調諧振電路101的加熱功率小于等于預設最小功率，則增加可調諧振電路101的電容諧振參數(shù)。

并且，控制模塊30進一步用于在開關管Q10處于超前狀態(tài)時對可調諧振電路101的加熱功率進行判斷，如果可調諧振電路101的加熱功率小于預設最大功率，則提高可調諧振電路101的加熱功率，如果可調諧振電路101的加熱功率大于等于預設最大功率，則增加可調諧振電路101的電感諧振參數(shù)。

具體來說，控制模塊30可響應比較電路202的第一中斷信號INT1和第二中斷信號INT2，并自適應調節(jié)PWM信號以及控制第一可控開關S101和第二可控開關S102的閉合與關斷，其中，如果接收到第一中斷信號INT1，則表示開關管Q10處于嚴重滯后狀態(tài)，如果接收到第二中斷信號INT2中斷，則表示開關管Q10處于嚴重超前狀態(tài)。

控制模塊30的程序控制邏輯如下：

程序開始，控制模塊30控制第一可控開關S101和第二可控開關S102的狀態(tài)，即控制第一可控開關S101閉合且控制第二可控開關S102關斷，可調諧振電路101只有第一加熱線圈L101和第一諧振電容C101參與諧振。然后，控制模塊30根據(jù)選定功能設定加熱功率，并對PWM信號的開通占空比賦值?？刂颇K30按照開通占空比輸出PWM信號至驅動電路102，再經(jīng)過驅動電路102處理后作用于開關管Q10，以控制開關管Q10的開通與關斷。

在控制過程中，控制模塊30可判斷是否接收到第一中斷信號INT1，如果接收到第一中斷信號INT1，則表示開關管Q10處于嚴重滯后狀態(tài)，控制模塊30進入第一中斷程序。如果未接收到第一中斷信號INT1，則進一步判斷是否接收到第二中斷信號INT2，如果接收到第二中斷信號INT2，則表示開關管Q10處于嚴重超前狀態(tài)，控制模塊30進入第二中斷程序。

其中，在執(zhí)行第一中斷程序時，控制模塊30先判斷當前加熱功率是否是可調，即當前PWM信號的開通占空比是否小于等于預設最小占空比PWM_MIN，如果大于預設最小占空比PWM_MIN，則可以進行功率調節(jié)，控制模塊30通過降低當前加熱功率來改善滯后狀態(tài)，具體地，控制模塊30可按照預設步進PWM_BJ減小PWM信號的開通占空比PWM，即PWM＝PWM-PWM_BJ(調節(jié)步進)。

如果小于等于預設最小占空比PWM_MIN，即PWM≤PWM_MIN，則說明當前PWM信號的開通占空比已經(jīng)到了最小限制閾值，控制模塊30需改變可調諧振電路101的諧振參數(shù)，即控制第一可控開關S101閉合且控制第二可控開關S102閉合，以使參與諧振的元件是第一加熱線圈L101、第一諧振電容C101和第二諧振電容C102，由此，通過加大可調諧振電路101的諧振電容，減小開關管Q10的滯后狀態(tài)，使得開關管Q10處于適合的工作狀態(tài)，不需要進行特殊處理，繼續(xù)執(zhí)行選定的功能。

需要說明是的，正常情況下，控制模塊30通過減小PWM信號的開通占空比即可減小開關管Q10的滯后嚴重程度或使開關管Q10不再處于滯后狀態(tài)。更具體地，可設計一個閉環(huán)控制邏輯：當開關管Q10處于滯后狀態(tài)時，可按照預設步進PWM_BJ減小PWM信號的開通占空比PWM，按照預設步進PWM_BJ遞減后，控制模塊30重新輸出PWM信號，驅動電路102按照遞減后的PWM信號控制開關管Q10的開通與關斷，進而諧振加熱模塊10重新輸出功率，控制模塊30重新檢測開關管Q10的滯后狀態(tài)，直至不再接收到第一中斷信號INT1，由此構成一個自適應閉環(huán)。但是，在一些異常情況下，例如加熱的鍋具屬于嚴重惡劣鍋，鍋具特性決定了即使PWM信號的開通占空比已經(jīng)處于PWM_MIN，開關管Q10也呈現(xiàn)出嚴重滯后狀態(tài)，此時控制模塊30通過改變可調諧振電路101的諧振參數(shù)來減小或消除開關管Q10的滯后狀態(tài)。

其中，在執(zhí)行第二中斷程序時，控制模塊30先判斷當前加熱功率是否是可調，即當前PWM信號的開通占空比是否大于等于預設最大占空比PWM_MAX，如果小于預設最大占空比PWM_MAX，則可以進行功率調節(jié)，控制模塊30通過增加當前加熱功率來改善超前狀態(tài)，具體地，控制模塊30可按照預設步進PWM_BJ增加PWM信號的開通占空比PWM，即PWM＝PWM+PWM_BJ(調節(jié)步進)。

如果大于等于預設最大占空比PWM_MAX，則說明當前PWM信號的開通占空比已經(jīng)到了最大限制閾值，控制模塊30需改變可調諧振電路101的諧振參數(shù)，即控制第一可控開關S101關斷且控制第二可控開關S102關斷，以使參與諧振的元件是第一加熱線圈L101、第一諧振電容C101和第二加熱線圈L102，由此，通過加大可調諧振電路101的諧振電感，增加諧振能量，減小開關管Q10的超前后狀態(tài)，使得開關管Q10處于適合的工作狀態(tài)，不需要進行特殊處理，繼續(xù)執(zhí)行選定的功能。

需要說明是的，正常情況下，控制模塊30通過增大PWM信號的開通占空比即可減小開關管Q10的超前嚴重程度或使開關管Q10不再處于超前狀態(tài)。更具體地，可設計一個閉環(huán)控制邏輯：當開關管Q10處于超前狀態(tài)時，可按照預設步進PWM_BJ增大PWM信號的開通占空比，按照預設步進PWM_BJ遞增后，控制模塊30重新輸出PWM信號，驅動電路102按照遞增后的PWM信號控制開關管Q10的開通與關斷，進而諧振加熱模塊10重新輸出功率，控制模塊30重新檢測開關管Q10的超前狀態(tài)，直至不再接收到第二中斷信號INT2，由此構成一個自適應閉環(huán)。但是，在一些異常情況下，例如存在諧振耦合電感很大或者盤間距很小，即使PWM信號的開通占空比已經(jīng)處于PWM_MAX，開關管Q10也呈現(xiàn)出嚴重超前狀態(tài)，此時控制模塊30通過改變可調諧振電路101的諧振參數(shù)來減小或消除開關管Q10的超前狀態(tài)。

由此，本實用新型實施例能夠防止開關管工作在嚴重超前開通或者嚴重滯后開通的狀態(tài)，將開關管的工作狀態(tài)控制在相對安全的范圍內，有效保護開關管。

綜上，根據(jù)本實用新型實施例提出的電磁加熱系統(tǒng)的加熱控制裝置，通過狀態(tài)檢測模塊對諧振加熱模塊的諧振電流進行檢測，并根據(jù)諧振電流判斷開關管的工作狀態(tài)，進而控制模塊在開關管處于超前狀態(tài)或滯后狀態(tài)時對可調諧振電路的加熱功率或諧振參數(shù)進行調整。由此，本實用新型實施例能夠防止開關管工作在嚴重超前開通或者嚴重滯后開通的狀態(tài)，將開關管的工作狀態(tài)控制在相對安全的范圍內，保護開關管，提高開關管及整機的可靠性。

另外，本實用新型實施例還提出了一種電磁加熱系統(tǒng)，包括上述實施例的電磁加熱系統(tǒng)的加熱控制裝置。

根據(jù)本實用新型實施例提出的電磁加熱系統(tǒng)，通過上述的加熱控制裝置，能夠防止開關管工作在嚴重超前開通或者嚴重滯后開通的狀態(tài)，將開關管的工作狀態(tài)控制在相對安全的范圍內，有效保護開關管，提高開關管及整機的可靠性。

本實用新型實施例又提出了一種電磁加熱系統(tǒng)的加熱控制方法。

圖3是根據(jù)本實用新型示例的電磁加熱系統(tǒng)的加熱控制方法的流程圖。如圖3所示，該方法包括以下步驟：

S1：檢測電磁加熱系統(tǒng)中諧振加熱模塊的諧振電流。

S2：根據(jù)諧振電流判斷諧振加熱模塊中開關管的工作狀態(tài)。

S3：在開關管處于超前狀態(tài)或滯后狀態(tài)時對諧振加熱模塊的加熱功率或諧振參數(shù)進行調整。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，在開關管處于滯后狀態(tài)時對諧振加熱模塊的加熱功率或諧振參數(shù)進行調整，包括：對諧振加熱模塊的加熱功率進行判斷；如果諧振加熱模塊的加熱功率大于預設最小功率，則降低諧振加熱模塊的加熱功率；如果諧振加熱模塊的加熱功率小于等于預設最小功率，則增加諧振加熱模塊的電容諧振參數(shù)。

并且，根據(jù)本實用新型的一個實施例，在開關管處于超前狀態(tài)時對諧振加熱模塊的加熱功率或諧振參數(shù)進行調整，包括：對諧振加熱模塊的加熱功率進行判斷；如果諧振加熱模塊的加熱功率小于預設最大功率，則提高諧振加熱模塊的加熱功率；如果諧振加熱模塊的加熱功率大于等于預設最大功率，則增加諧振加熱模塊的電感諧振參數(shù)。

具體來說，電磁加熱系統(tǒng)的結構可如圖2所示，其中，可通過控制第一可控開關S101的導通或關斷，開控制第二加熱線圈L102是否串聯(lián)接入第一加熱線圈L101和第一諧振電容C101構成的主諧振回路中，并可通過控制第二可控開關S102的導通或關斷來控制第二諧振電容C102是否串聯(lián)接入第一加熱線圈L101和第一諧振電容C101構成的主諧振回路中。并且，可通過調整輸出至驅動電路102的PWM信號的開通占空比來調整諧振加熱模塊10的加熱功率。

如圖4所示，本實用新型實施例電磁加熱系統(tǒng)的加熱控制方法具體可包括以下步驟：

S101：程序開始，控制第一可控開關S101和第二可控開關S102的狀態(tài)，即控制第一可控開關S101閉合且控制第二可控開關S102關斷，只有第一加熱線圈L101和第一諧振電容C101參與諧振。

S102：根據(jù)選定功能設定加熱功率，并對PWM信號的開通占空比賦值。

S103：按照開通占空比輸出PWM信號至驅動電路，再經(jīng)過驅動電路處理后作用于開關管，以控制開關管的開通與關斷。

S104：判斷是否接收到第一中斷信號INT1。

如果是，則執(zhí)行步驟S105；如果否，則執(zhí)行步驟S109。

S105：判斷當前加熱功率是否可調。

如果是，則執(zhí)行步驟S106；如果否，則執(zhí)行步驟S108。

S106：通過降低當前加熱功率來改善滯后狀態(tài)，具體地，可按照預設步進PWM_BJ減小PWM信號的開通占空比PWM，即PWM＝PWM-PWM_BJ(調節(jié)步進)。

S107：判斷PWM信號的開通占空比PWM是否已經(jīng)到了最小限制閾值PWM_MIN。

如果是，則執(zhí)行步驟S108；如果否，則執(zhí)行步驟S103。

S108：改變諧振加熱模塊的諧振參數(shù)，即控制第一可控開關S101閉合且控制第二可控開關S102閉合，以使參與諧振的元件是第一加熱線圈L101、第一諧振電容C101和第二諧振電容C102，由此，通過加大諧振電容，減小開關管的滯后狀態(tài)，使得開關管處于適合的工作狀態(tài)，不需要進行特殊處理，繼續(xù)執(zhí)行步驟S114。

需要說明是的，正常情況下，通過減小PWM信號的開通占空比即可減小開關管的滯后嚴重程度或使開關管不再處于滯后狀態(tài)。更具體地，可設計一個閉環(huán)控制邏輯：當開關管處于滯后狀態(tài)時，可按照預設步進PWM_BJ減小PWM信號的開通占空比PWM，減小后返回步驟S103重新PWM信號，由此構成一個自適應閉環(huán)，重新檢測開關管的滯后狀態(tài)，直至不再檢測到第一中斷信號INT1，執(zhí)行步驟S109。但是，在一些異常情況下，例如加熱的鍋具屬于嚴重惡劣鍋，鍋具特性決定了即使PWM信號的開通占空比已經(jīng)處于PWM_MIN，開關管也呈現(xiàn)出嚴重滯后狀態(tài)，此時執(zhí)行步驟S108，通過改變諧振參數(shù)來減小或消除開關管的滯后狀態(tài)。

S109：判斷是否接收到第二中斷信號INT2。

如果是，則執(zhí)行單元S110；如果否，則執(zhí)行步驟S114。

S110：判斷當前加熱功率是否可調。

如果是，則執(zhí)行步驟S111；如果否，則執(zhí)行步驟S113。

S111：通過增加當前加熱功率來改善超前狀態(tài)，具體地，可按照預設步進PWM_BJ增加PWM信號的開通占空比PWM，即PWM＝PWM+PWM_BJ(調節(jié)步進)。

S112：判斷PWM信號的開通占空比PWM是否已經(jīng)到了最大限制閾值PWM_MAX，即PWM≥PWM_MAX。

如果是，則執(zhí)行步驟S113；如果否，則返回步驟S103。

S113：改變諧振參數(shù)?？刂频谝豢煽亻_關S101關斷且控制第二可控開關S102關斷，以使參與諧振的元件是第一加熱線圈L101、第一諧振電容C101和第二加熱線圈L102，由此，通過加大諧振電感，增加諧振能量，減小開關管的超前后狀態(tài)，執(zhí)行步驟S114。

需要說明是的，正常情況下，通過增大PWM信號的開通占空比即可減小開關管的超前嚴重程度或使開關管不再處于超前狀態(tài)。更具體地，可設計一個閉環(huán)控制邏輯：當開關管處于超前狀態(tài)時，可按照預設步進PWM_BJ增大PWM信號的開通占空比，按照預設步進PWM_BJ遞增后返回步驟S103，由此構成一個自適應閉環(huán)，重新輸出PWM信號，重新檢測開關管的超前狀態(tài)，直至不再檢測到第二中斷信號INT2，執(zhí)行步驟S114。但是，在一些異常情況下，例如存在諧振耦合電感很大或者盤間距很小，即使PWM信號的開通占空比已經(jīng)處于PWM_MAX，開關管也呈現(xiàn)出嚴重超前狀態(tài)，此時執(zhí)行步驟S113，通過改變諧振參數(shù)來減小或消除開關管的超前狀態(tài)。

S114：開關管處于適合的工作狀態(tài)，不需要進行特殊處理，繼續(xù)執(zhí)行選定的功能。

由此，本實用新型實施例能夠防止開關管工作在嚴重超前開通或者嚴重滯后開通的狀態(tài)，將開關管的工作狀態(tài)控制在相對安全的范圍內，有效保護開關管。

綜上，根據(jù)本實用新型實施例提出的電磁加熱系統(tǒng)的加熱控制方法，先檢測電磁加熱系統(tǒng)中諧振加熱模塊的諧振電流，并根據(jù)諧振電流判斷諧振加熱模塊中開關管的工作狀態(tài)，進而在開關管處于超前狀態(tài)或滯后狀態(tài)時對諧振加熱模塊的加熱功率或諧振參數(shù)進行調整。由此，本實用新型實施例能夠防止開關管工作在嚴重超前開通或者嚴重滯后開通的狀態(tài)，將開關管的工作狀態(tài)控制在相對安全的范圍內，有效保護開關管，提高開關管及整機的可靠性。

在本實用新型的描述中，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實用新型和簡化描述，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、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

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(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該特征。在本實用新型的描述中，“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。

在本實用新型中，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(jù)具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型中，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。

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實用新型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(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。