[发明专利]电热装置及其准谐振式反流器的控制系统与方法

说明书

技术领域

本发明有关一种控制系统，且特别是有关一种准谐振式反流器的控制系统。

背景技术

电磁炉的加热方式是利用耦合磁场的原理将电能转换成磁能，再由磁能转换成热能而传送至负载，以达到感应加热的效果。由于加热过程中不产生明火，且不是使用石化原料，故兼具安全与环保的优点。

具体来说，电磁炉的电路是使用高频的功率开关元件，结合谐振反流器的配置与开关控制技术，将直流电转换成高频的交流电，通过交变磁场的产生，使锅具表面上产生涡流，进而利用涡流所产生的涡流损加热锅中食物或水。

上述谐振反流器在电磁炉中扮演重要的角色。应用在电磁炉中的谐振反流器配置主要有两种，分别是半桥式(Half-bridge)和准谐振式(Quasi-resonant)，两者皆是利用线圈与电容形成L-C震荡来产生高频交流电。其中的准谐振式配置由于仅需一个功率开关，因此深具成本竞争力。

然而，准谐振式配置的电磁炉在每次启动与关闭时，会因线圈磁场的瞬间剧烈变化，使得锅具产生振动而发出扰人的噪音。现有技术通过拉长脉冲周期的时间，以降低使用者听觉上的不舒适感；但是，脉冲周期时间过长会让锅具温度忽高忽低的现象非常明显，因而失去原本希望达到的保温效果。

因此，在准谐振式配置电磁炉的控制上，仍有进一步改善的空间。

发明内容

本发明内容的目的是提供一种准谐振式反流器的控制系统，藉以改善因线圈磁场的瞬间剧烈变化引起的锅具噪音问题，并避免现有技术中因脉冲周期时间拉长造成的锅具温度忽高忽低的问题。

为达上述目的，本发明的一方面提供一种准谐振式反流器的控制系统，其特征在于，包含：一零交越检测电路，用以检测一输入交流电压的多个零交越点，并根据这些零交越点输出一零交越点检测信号；一控制器，用以控制多个脉冲周期，这些脉冲周期的每一个包含一工作期间与一非工作期间，这些工作期间的每一个包含一开始与一结束点，该控制器并用以接收该零交越点检测信号，根据该零交越点检测信号以决定这些工作期间的该开始与该结束点，并根据这些工作期间的该开始与该结束点以产生一控制信号；以及一功率开关驱动电路，电性耦接于该控制器，用以接收该控制信号，以控制该准谐振式反流器。

根据本发明一实施例，工作期间包含多个切换周期，控制器用以控制前述这些切换周期的每一个，使得在初始工作期间前述这些切换周期的每一个的责任周期逐渐变大。

根据本发明另一实施例，零交越检测电路包含功率开关。功率开关包含控制端、第一端以及第二端。控制端根据输入交流电压以进行功率开关的切换。第一端用以输出零交越点检测信号。第二端电性耦接于接地端。此外，当输入交流电压处于正半周时，该控制端导通该功率开关，而当该交流电压处于负半周时，该控制端截止该功率开关。

根据本发明另一方面提供一种电热装置，其特征在于，包含：一准谐振式反流器，用以将一直流电压转换为一高频交流电压；以及一准谐振式反流器的控制系统，包含：一零交越检测电路，用以检测一交流电源所提供的一交流电压的多个零交越点，并输出一零交越点检测信号；一控制器，用以控制多个脉冲周期，这些脉冲周期的每一个包含一工作期间与一非工作期间，这些工作期间的每一个包含一开始与一结束点，并用以接收该零交越点检测信号，根据该零交越点检测信号以决定这些工作期间的该开始与该结束点，并根据这些工作期间的该开始与该结束点以输出一控制信号；以及一功率开关驱动电路，电性耦接于该控制器，用以接收该控制信号，以控制该准谐振式反流器。

根据本发明一实施例，前述这些工作期间包含多个切换周期，控制器用以控制前述这些切换周期的每一个，使得在初始工作期间前述这些切换周期的每一个的责任周期逐渐变大。

根据本发明另一实施例，零交越检测电路包含功率开关。功率开关包含控制端、第一端以及第二端。控制端根据输入交流电压以进行功率开关的切换。第一端用以输出零交越点检测信号。第二端电性耦接于接地端。此外，当该交流电压处于正半周时，控制端导通功率开关，而当该交流电压处于负半周时，控制端截止功率开关。

根据本发明再一实施例，电热装置还包含整流电路以及滤波电路。整流电路用以将交流电压转换为直流电压。滤波电路，用以对准谐振式反流器产生的高频电压涟波进行滤波。

根据本发明又一实施例，电热装置还包含电磁干扰滤波器，用以过滤准谐振式反流器高频工作引起的电磁干扰信号。