防止電磁加熱裝置停振的控制方法及控制電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電磁加熱裝置【技術領域】，尤其涉及一種防止電磁加熱裝置停振的控制方法及控制電路。所述方法包括以下步驟：預設第一電壓U1和第二電壓U2；過零檢測電路檢測市電電壓；當檢測到所述市電電壓由市電電壓最大值Um下降至第一電壓U1時，開始持續(xù)輸出過零信號；MCU接收所述過零信號，并根據(jù)所述過零信號輸出強制信號，控制電磁加熱裝置工作；當檢測到所述市電電壓由電壓過零點上升至第二電壓U2后，停止輸出過零信號。在本發(fā)明中，通過在市電過零點前后的兩個電壓之間強制驅動電磁加熱裝置工作，而在不屬于該電壓范圍內則控制電磁加熱裝置恢復到正常的工作狀態(tài)，能徹底解決電磁加熱裝置因停振而導致不能正常加熱的問題。
【專利說明】防止電磁加熱裝置停振的控制方法及控制電路
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電磁加熱裝置【技術領域】，尤其涉及一種防止電磁加熱裝置停振的控制方法及控制電路。
【背景技術】
[0002]目前，電磁爐的振蕩信號同步主要采用閉合自激的方式，此方式的振蕩輸出信號在市電電壓過零時，很容易受干擾，出現(xiàn)閉環(huán)系統(tǒng)中斷引起停振，即:電磁爐停振，導致電磁爐不能正常加熱，電磁爐停振在目前電磁爐行業(yè)當中是一個非常棘手的問題，由于出現(xiàn)的幾率較大、且在出現(xiàn)停振的情況下解決難度非常大，因此經常給廠商往往帶來不可挽回的損失。雖然可以通過加大LC諧振電路前面的濾波電容來降低這種停振現(xiàn)象的幾率，但仍然無法徹底解決停振的問題。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的主要目的在于提供一種防止電磁加熱裝置停振的控制方法，旨在解決現(xiàn)有電磁加熱裝置產品由于各種原因引起在市電電壓過零時出現(xiàn)停振的問題。
[0004]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種防止電磁加熱裝置停振的控制方法，包括以下步驟:
[0005]a、預設第一電壓U1和第二電壓U2，第一電壓Ul e [0，Um]，第二電壓U2 e [O,Um],Um為市電電壓最大值；
[0006]b、過零檢測電路檢測市電電壓；
[0007]C、當檢測到所述市電電壓由市電電壓最大值Um下降至第一電壓U1時，開始持續(xù)輸出過零信號；
[0008]d、MCU接收所述過零信號，并根據(jù)所述過零信號輸出強制信號，控制電磁加熱裝置工作；
[0009]e、當檢測到所述市電電壓由電壓過零點上升至第二電壓U2后，停止輸出過零信號。
[0010]所述第一電壓U1、第二電壓U2以及市電電壓最大值Um滿足下述關系:U1=U2=UnpliSin (η π 土a),其中η為任一整數(shù)，a為電壓的弧度數(shù)，a e [O, π/2]。
[0011]所述第二電壓U2的值是通過如下方法得到的:預設過零檢測電路輸出過零信號的持續(xù)時間為Λ t，當檢測到市電電壓U下降至U1時，過零檢測電路開始持續(xù)輸出過零信號，持續(xù)時間為Λ t，A t時間末所對應的市電電壓即為υ2，Λ t e [0，T]，T為市電電壓的一個波形周期。
[0012]所述電壓的弧度數(shù)a的取值范圍為(0，0.3]。
[0013]本發(fā)明的另一目的在于提供一種防止電磁加熱裝置停振的控制電路，包括:
[0014]過零檢測電路，所述過零檢測電路的輸入端與市電連接，用于檢測市電電壓，其內預設第一電壓U1和第二電壓U2，所述第一電壓U1和第二電壓U2為小于等于市電電壓最大值Um，當所述過零檢測電路檢測到所述市電電壓由市電電壓最大值Um下降至第一電壓U1時，開始持續(xù)輸出過零信號，當檢測到所述市電電壓由電壓過零點上升至第二電壓U2后，停止輸出過零信號；
[0015]驅動控制電路，所述驅動控制電路包括MCU，所述驅動控制電路的輸入端與所述過零檢測電路的輸出端連接，用于使所述MCU接收所述過零信號，并根據(jù)所述過零信號輸出控制電磁加熱裝置工作的強制信號。
[0016]上述結構中，所述過零檢測電路包括:
[0017]二極管 D101、二極管 D102、二極管 D103、二極管 D104、二極管 D105、電阻 R101、電阻R102、電阻R103、電阻R104、電容C101、電容C102、NPN型三極管QlOl ；
[0018]所述二極管DlOl的陰極作為所述過零檢測電路的輸入端，分別與二極管D102的陽極以及市電的第一輸入端連接，所述二極管DlOl的陽極分別與二極管D103的陽極以及地連接，所述二極管D102的陰極分別與二極管D104的陰極以及電阻RlOl的第一端連接，所述二極管D103的陰極分別與二極管D104的陽極以及市電的第二輸入端連接，所述電阻RlOl的第二端分別與所述電阻R102、電容ClOl以及電阻R103的第一端連接，所述電阻R102的第二端分別與電容ClOl的第二端以及地連接，所述電阻R103的第二端與NPN型三極管QlOl的基極連接，所述NPN型三極管QlOl的集電極作為所述過零檢測電路的輸出端，分別與電阻R104、電容C102的第一端以及驅動控制電路的輸入端連接，所述NPN型三極管QlOl的發(fā)射極分別與所述電容C102的第二端以及地連接，所述電阻R104的第二端與電源VCC連接。
[0019]上述結構中，所述驅動控制電路包括:
[0020]MCU U20UNPN型三極管Q201、NPN型三極管Q202、PNP型三極管Q203、電阻R201、電阻R202、電阻R203、電阻R204、電阻R205、擊穿二極管DZ201以及絕緣柵雙極型晶體管IGBT201 ；
[0021]所述MCU U201的輸入端Input作為所述驅動控制電路的輸入端，與所述過零檢測電路的輸出端連接，所述MCU U201的輸出端Output分別與電阻R201的第一端以及NPN型三極管Q201的基極連接，所述電阻R201的第二端分別與所述電阻R202、電阻R203以及電源VCC連接，所述NPN型三極管Q201的集電極與所述NPN型三極管Q202的基極連接，所述NPN型三極管Q201的發(fā)射極分別與所述PNP型三極管Q203的集電極、擊穿二極管DZ201的陽極、電阻R205的第一端以及地連接，所述電阻R202的第二端與所述PNP型三極管Q203的基極連接，所述電阻R203的第二端與所述NPN型三極管Q202的集電極連接，所述NPN型三極管Q202的發(fā)射極分別與所述PNP型三極管Q203的發(fā)射極以及電阻R204的第一端連接，所述電阻R204的第二端分別與所述擊穿二極管DZ201的陰極、電阻R205的第二端以及絕緣柵雙極型晶體管IGBT201的柵極連接，所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT201的發(fā)射極接地，所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT201的集電極作為所述驅動控制電路的輸出端，與所述LC諧振電路的第一端連接。
[0022]在本發(fā)明中，通過在市電過零點前后的兩個電壓之間強制輸出PWM控制信號驅動IGBT使電磁加熱裝置工作，而在不屬于該電壓范圍內則控制電磁加熱裝置恢復到正常的工作狀態(tài)，能徹底解決電磁加熱裝置因停振而導致不能正常加熱的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】[0023]圖1是本發(fā)明實施例提供的防止電磁爐停振的控制方法的實現(xiàn)流程圖；
[0024]圖2是本發(fā)明實施例提供的防止電磁爐停振的控制電路的結構示意圖；
[0025]圖3是本發(fā)明實施例提供的防止電磁爐停振的控制電路的具體電路圖。
【具體實施方式】
[0026]為了使本發(fā)明的目的、原理及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明，并具體以電磁爐為例來說明電磁加熱裝置。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0027]在本發(fā)明中，通過在市電電壓過零點附近強制輸出PWM控制信號驅動IGBT使電磁爐工作，而在不屬于市電電壓過零點附近時則控制電磁爐恢復到正常的工作狀態(tài)，能徹底解決電磁爐因停振而導致不能正常加熱的問題。
[0028]圖1示出了本發(fā)明實施例提供的防止電磁爐停振的控制方法的實現(xiàn)流程，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明相關的部分，詳述如下。
[0029]本發(fā)明實施例提供一種防止電磁加熱裝置停振的控制方法，包括以下步驟:
[0030]在步驟S 100中，預設第一電壓U1和第二電壓U2，第一電壓Ul e [0，Um]，第二電壓U2 e [O, Um]，Um為市電電壓最大值；
[0031]在步驟S200中，過零檢測電路檢測市電電壓；
[0032]在步驟S300中，當檢測到所述市電電壓由市電電壓最大值Um下降至第一電壓U1時，開始持續(xù)輸出過零信號；
[0033]在步驟S400中，MCU接收所述過零信號，并根據(jù)所述過零信號輸出強制信號，控制電磁加熱裝置工作；
[0034]在步驟S500中，當檢測到所述市電電壓由電壓過零點上升至第二電壓U2后，停止輸出過零信號。
[0035]作為本發(fā)明一實施例，所述第一電壓U1、第二電壓U2以及市電電壓最大值Um滿足下述關系:U1=U2=UnpliSin (η π 土a),其中η為任一整數(shù)，a為電壓的弧度數(shù)，a e [O, π/2]。
[0036]作為本發(fā)明一實施例，所述第二電壓U2的值是通過如下方法得到的:預設過零檢測電路輸出過零信號的持續(xù)時間為At，當檢測到市電電壓U下降至U1時，過零檢測電路開始持續(xù)輸出過零信號，持續(xù)時間為Λ t，Λ t時間末所對應的市電電壓即為U2, Λ t e [O,T]，T為市電電壓的一個波形周期。
[0037]作為本發(fā)明一實施例，所述電壓的弧度數(shù)a的取值范圍為(0，0.3]。
[0038]圖2示出了本發(fā)明實施例提供的防止電磁爐停振的控制電路的結構，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明相關的部分，詳述如下。
[0039]本發(fā)明的另一目的在于提供一種防止電磁爐停振的控制電路，所述控制電路的輸入端與市電連接，所述控制電路的輸出端與LC諧振電路的第一端連接，所述整流濾波電路的輸出端與所述LC諧振電路的第二端連接，所述控制電路包括:
[0040]過零檢測電路100，所述過零檢測電路100的輸入端與市電連接，用于預設第一電壓U1和第二電壓U2，檢測市電電壓，所述第一電壓U1和第二電壓U2為小于市電電壓最大值Um的正電壓，當檢測到所述市電電壓由市電電壓最大值Um下降至第一電壓U1時，開始持續(xù)輸出過零信號，當檢測到所述市電電壓由電壓過零點上升至第二電壓U2后，停止輸出過零信號;
[0041 ] 驅動控制電路200，所述驅動控制電路200的輸入端與所述過零檢測電路100的輸出端連接，所述驅動控制電路200的輸出端與所述LC諧振電路的第一端連接，用于使MCU接收所述過零信號，輸出強制信號，控制電磁加熱裝置工作。
[0042]圖3示出了本發(fā)明實施例提供的防止電磁爐停振的控制電路的具體電路，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明相關的部分，詳述如下。
[0043]作為本發(fā)明一實施例，所述過零檢測電路100包括:
[0044]二極管 D101、二極管 D102、二極管 D103、二極管 D104、二極管 D105、電阻 R101、電阻R102、電阻R103、電阻R104、電容C101、電容C102、NPN型三極管QlOl ；
[0045]所述二極管DlOl的陰極作為所述過零檢測電路100的輸入端，分別與二極管D102的陽極以及市電的火線/零線連接，所述二極管DlOl的陽極分別與二極管D103的陽極以及地連接，所述二極管D102的陰極分別與二極管D104的陰極以及電阻RlOl的第一端連接，所述二極管D103的陰極分別與二極管D104的陽極以及市電的零線/火線連接，所述電阻RlOl的第二端分別與所述電阻R102、電容ClOl以及電阻R103的第一端連接，所述電阻R102的第二端分別與電容ClOl的第二端以及地連接，所述電阻R103的第二端與NPN型三極管QlOl的基極連接，所述NPN型三極管QlOl的集電極作為所述過零檢測電路100的輸出端，分別與電阻R104、電容C102的第一端以及驅動控制電路200的輸入端連接，所述NPN型三極管QlOl的發(fā)射極分別與所述電容C102的第二端以及地連接，所述電阻R104的第二端與電源VCC連接。
[0046]所述過零檢測電路100工作原理如下:
[0047]當市電經過二極管D101、二極管D102、二極管D103以及二極管D104整流后，通過電阻RlOl和電阻R102分壓，電容ClOl濾波，再經過電阻R103限流后得到NPN型三極管QlOl的基極電壓大于NPN型三極管QlOl的開通電壓時，則NPN型三極管QlOl開通，NPN型三極管QlOl的集電極電壓由5V變?yōu)?V，此時過零檢測電路100輸出由高向低跳變的脈沖信號；當電阻R103限流后NPN型三極管QlOl的基極電壓小于NPN型三極管QlOl的開通電壓時，NPN型三極管QlOl關斷，NPN型三極管QlOl的集電極電壓由OV變?yōu)?V，此時過零檢測電路100輸出由低向高跳變的脈沖信號，該信號即是過零信號。
[0048]作為本發(fā)明一實施例，所述驅動控制電路200包括:
[0049]MCU U20UNPN型三極管Q201、NPN型三極管Q202、PNP型三極管Q203、電阻R201、電阻R202、電阻R203、電阻R204、電阻R205、擊穿二極管DZ201以及絕緣柵雙極型晶體管IGBT201 ；
[0050]所述MCU U201的輸入端Input作為所述驅動控制電路200的輸入端，與所述過零檢測電路100的輸出端連接，所述MCU U201的輸出端Output分別與電阻R201的第一端以及NPN型三極管Q201的基極連接，所述電阻R201的第二端分別與所述電阻R202、電阻R203以及電源VCC連接，所述NPN型三極管Q201的集電極與所述NPN型三極管Q202的基極連接，所述NPN型三極管Q201的發(fā)射極分別與所述PNP型三極管Q203的集電極、擊穿二極管DZ201的陽極、電阻R205的第一端以及地連接，所述電阻R202的第二端與所述PNP型三極管Q203的基極連接，所述電阻R203的第二端與所述NPN型三極管Q202的集電極連接，所述NPN型三極管Q202的發(fā)射極分別與所述PNP型三極管Q203的發(fā)射極以及電阻R204的第一端連接，所述電阻R204的第二端分別與所述擊穿二極管DZ201的陰極、電阻R205的第二端以及絕緣柵雙極型晶體管IGBT201的柵極連接，所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT201的發(fā)射極接地，所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT201的集電極作為所述驅動控制電路200的輸出端，與所述LC諧振電路的第一端連接。
[0051]在本發(fā)明中，通過在市電過零點前后的兩個電壓之間強制輸出PWM控制信號驅動IGBT使電磁加熱裝置工作，而在不屬于該電壓范圍內則控制電磁加熱裝置恢復到正常的工作狀態(tài)，能徹底解決電磁加熱裝置因停振而導致不能正常加熱的問題。
[0052]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種防止電磁加熱裝置停振的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步驟: a、預設第一電壓U1和第二電壓U2,第一電壓Ule [O, Um],第二電壓U2 e [O,Um],Um為市電電壓最大值； b、過零檢測電路檢測市電電壓； C、當檢測到所述市電電壓由市電電壓最大值Um下降至第一電壓U1時，開始持續(xù)輸出過零信號； d、MCU接收所述過零信號，并根據(jù)所述過零信號輸出強制信號，控制電磁加熱裝置工作； e、當檢測到所述市電電壓由電壓過零點上升至第二電壓U2后，停止輸出過零信號。
2.如權利 要求1所述防止電磁加熱裝置停振的控制方法，其特征在于，所述第一電壓U1、第二電壓U2以及市電電壓最大值Um滿足下述關系=U1=U2=UnpIiSin (η η 土a),其中n為任一整數(shù)，a為電壓的弧度數(shù)，a e [O, π/2]。
3.如權利要求1所述防止電磁加熱裝置停振的控制方法，其特征在于，所述第二電壓U2的值是通過如下方法得到的:預設過零檢測電路輸出過零信號的持續(xù)時間為Λ t，當檢測到市電電壓U下降至U1時，過零檢測電路開始持續(xù)輸出過零信號，持續(xù)時間為Λ t，A t時間末所對應的市電電壓即為U2，A t e [O，T]，T為市電電壓的一個波形周期。
4.如權利要求2所述的防止電磁加熱裝置停振的控制方法，其特征在于，所述電壓的弧度數(shù)a的取值范圍為(O，0.3]。
5.一種防止電磁加熱裝置停振的控制電路，其特征在于，所述控制電路包括: 過零檢測電路，所述過零檢測電路的輸入端與市電連接，用于檢測市電電壓，其內預設第一電壓U1和第二電壓U2，所述第一電壓U1和第二電壓U2為小于等于市電電壓最大值Um，當所述過零檢測電路檢測到所述市電電壓由市電電壓最大值Um下降至第一電壓U1時，開始持續(xù)輸出過零信號，當檢測到所述市電電壓由電壓過零點上升至第二電壓U2后，停止輸出過零信號； 驅動控制電路，所述驅動控制電路包括MCU，所述驅動控制電路的輸入端與所述過零檢測電路的輸出端連接，用于使所述MCU接收所述過零信號，并根據(jù)所述過零信號輸出控制電磁加熱裝置工作的強制信號。
6.根據(jù)權利要求5所述的防止電磁加熱裝置停振的控制電路，其特征在于，所述驅動控制電路的輸出端與LC諧振電路的第一端連接，所述LC諧振電路的第二端與整流濾波電路的輸出端連接，所述整流濾波電路的輸入端連接市電。
7.如權利要求5所述的防止電磁加熱裝置停振的控制電路，其特征在于，所述過零檢測電路包括: 二極管D101、二極管D102、二極管D103、二極管D104、二極管D105、電阻R101、電阻R102、電阻R103、電阻R104、電容C101、電容C102、NPN型三極管QlOl ； 所述二極管DlOl的陰極作為所述過零檢測電路的輸入端，分別與二極管D102的陽極以及市電的第一輸入端連接，所述二極管DlOl的陽極分別與二極管D103的陽極以及地連接，所述二極管D102的陰極分別與二極管D104的陰極以及電阻RlOl的第一端連接，所述二極管D103的陰極分別與二極管D104的陽極以及市電的第二輸入端連接，所述電阻RlOl的第二端分別與所述電阻R102、電容ClOl以及電阻R103的第一端連接，所述電阻R102的第二端分別與電容ClOl的第二端以及地連接，所述電阻R103的第二端與NPN型三極管QlOl的基極連接，所述NPN型三極管QlOl的集電極作為所述過零檢測電路的輸出端，分別與電阻R104、電容C102的第一端以及驅動控制電路的輸入端連接，所述NPN型三極管QlOl的發(fā)射極分別與所述電容C102的第二端以及地連接，所述電阻R104的第二端與電源VCC連接。
8.如權利要求5所述的防止電磁加熱裝置停振的控制電路，其特征在于，所述驅動控制電路包括: MCU U201、NPN型三極管Q201、NPN型三極管Q202、PNP型三極管Q203、電阻R201、電阻R202、電阻R203、電阻R204、電阻R205、擊穿二極管DZ201以及絕緣柵雙極型晶體管IGBT201 ； 所述MCU U201的輸入端Input作為所述驅動控制電路的輸入端，與所述過零檢測電路的輸出端連接，所述MCU U201的輸出端Output分別與電阻R201的第一端以及NPN型三極管Q201的基極連接，所述電阻R201的第二端分別與所述電阻R202、電阻R203以及電源VCC連接，所述NPN型三極管Q201的集電極與所述NPN型三極管Q202的基極連接，所述NPN型三極管Q201的發(fā)射極分別與所述PNP型三極管Q203的集電極、擊穿二極管DZ201的陽極、電阻R205的第一端以及地連接，所述電阻R202的第二端與所述PNP型三極管Q203的基極連接，所述電阻R203的第二端與所述NPN型三極管Q202的集電極連接，所述NPN型三極管Q202的發(fā)射極分別與所述PNP型三極管Q203的發(fā)射極以及電阻R204的第一端連接，所述電阻R204的第二端分別與所述擊穿二極管DZ201的陰極、電阻R205的第二端以及絕緣柵雙極型晶體管IGBT201的柵極連接，所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT201的發(fā)射極接地，所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT201的集電極作為所述驅動控制電路的輸出端，與所述LC諧振電路的第一端連接。`
【文檔編號】H05B6/06GK103731945SQ201210384298
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年10月11日 優(yōu)先權日:2012年10月11日
【發(fā)明者】秦繼祥, 謝波, 陳永順 申請人:美的集團股份有限公司