[发明专利]一种感应加热炉灶

说明书

技术领域

本发明涉及一种感应加热炉灶，其中，可以检测位于其上的容器是否处于适当的位置。

背景技术

感应加热炉灶按照采用由感应线圈产生的磁场效应加热铸铁或者钢的铁磁炊具(例如壶)的原理来工作。现有技术中，由一个功率开关和一个谐振电容器形成的单开关准谐振(SSQR)电路用于驱动单个感应线圈。由于成本优势，单开关准谐振电路(SSQR)是优选的；然而，它们运行在较窄的能量频率范围内，并且仅仅能够在一定的电压和功率范围内为炊具传输功率。在使用单开关准谐振电路(SSQR)的感应加热炉灶中，在检测不同种类的炊具和炊具在炉灶头上的位置变化方面会遇到问题。此外，在干线电压波动和在不同温度条件下检测炊具的位置会出现困难。在一些感应加热炉灶中，使用了多线圈-多区域结构，热量能够保持在炉灶的整个表面上，从而为用户提供了灵活性。在这种类型的感应加热炉灶中，各种形状和尺寸的感应线圈被设置在炉灶表面上。在可变的干线电压，依赖于功率设定的输入电压，并且在可变的温度条件下，在向炊具传输功率期间，炊具位置以及另外的特征要素(例如直径、类型和铁磁特性)的检测对于使用了多线圈和单开关准谐振电路(SSQR)的产品来说是相当关键的。在感应加热炉灶中，位于感应线圈上的容器的位置一般由绘制于炉灶表面上的圆形边界线限定。如果按照预定的边界线与感应线圈对准，则容器能够被高效地加热。用户被允许将容器滑动到所述边界线外侧少许，从而只要容器位于高效加热区，就可以以期望的功率设定来加热容器。在处于高效加热区的条件下，容器应当按照由用户选择的功率设定被加热，并且不会受到可变的干线电压和温度条件的影响，如果容器滑动出高效加热区，则这种状况应当被检测到，并且应当中断向容器传输能量。如果没有检测到容器滑出高效加热区，则容器不能按照所选择的功率设定被加热，并且电路板会被损坏。

欧洲专利申请No.EP2282606涉及一种感应装置控制方法。通过在控制单元内比较谐振电压与预定的固定参考电压来检测感应线圈上是否存在容器、其电阻率和尺寸。

在欧洲专利No.EP1629698中，说明了一种感应烹饪系统，其包括功率逆变器、微处理器、保护电路和锅检测电路。

在日本专利申请no.JP4371108中，说明了一种感应加热烹饪设备，其包括炊具检测电路。

在日本专利申请no.JP2011023163中，说明了一种饭煲，其中，在不稳定的电源电压条件下，检测锅是否位于感应加热器上，或者检测锅是否位于指定的位置。

在日本专利申请No.JP2007066837中，说明了一种饭煲，其中，在波动的电源电压条件下，检测诸如勺子、刀具之类的厨具是否位于感应加热器上。

发明内容

本发明的目的是实现一种感应加热炉灶，其中，在可变的干线输入电压和温度条件下，检测位于感应线圈上的容器的位置。

为了达到本发明的目的而实现的感应加热炉灶(在第一权利要求及其各自的权利要求中说明)包括桥式整流器、谐振电路、功率开关(例如IGBT)、集电极节、电流监测电路和电压监测电路，桥式整流器将交变干线电流转换为直流，谐振电路具有感应线圈和谐振电容器，功率开关驱动谐振电路，在集电极节上产生谐振电压，电流监测电路串联连接至感应线圈，提供线圈电流，该线圈电流流过感应线圈，通过将该线圈电流转换为电压数据对其进行监测，电压监测电路提供对产生在集电极节上的谐振电压(功率开关电压)的监测。

在本发明的一个实施例中，电流监测电路包括电流检测电阻器，该电流检测电阻器串联连接至感应线圈，并且在本发明的另一个实施例中包括电流互感器和电流检测电阻器，该电流互感器串联连接至感应线圈，该电流检测电阻器并联连接至电流互感器的次级侧。

在本发明的一个实施例中，电压监测电路包括分压器，该分压器降低谐振电压，从而能使其容易测量。

控制单元判定容器位于炉灶的上板上的高效加热区内，其中，如果借助于电流监测电路监测到的线圈电流变化大于针对经由用户界面选择的不同功率等级预先记录在其内存中的极限线圈电流变化，则容器被允许少量滑出感应线圈的水平。

一旦检测到容器位于高效加热区内，则控制单元将借助于电压监测电路监测到的谐振电压保持恒定，如果低则增加谐振电压，如果高则减小它，因此只要容器处于高效加热区内，即使少量滑出感应线圈的水平，传输至容器的功率也能够保持恒定。

一旦检测到容器滑出高效加热区，则控制单元停止感应加热炉灶的运行。