[发明专利]烹饪设备及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及厨房电器技术领域，具体地，涉及一种烹饪设备及其控制方法。

背景技术

目前，大多数加热类烹饪设备，如纯蒸炉、电烤箱等，基本上都是采用触点式继电器对其内部的功率器件(如发热管、风扇电机等)进行控制。所谓触点式继电器，即其内部是通过从控制端加一个小的直流电压(如12VDC), 使得该触点式继电器内部的线圈产生电磁力并通过一换向杠杆让原本分离的两金属触点相互接触，从而连通输出侧的负载回路，让该回路上的负载器件(如发热管、风扇电机等)获得供电电源能量，从而可以正常运行。然而，基于触点式继电器的烹饪设备的控制方法是相当粗糙的，使得其烹饪效果差强人意。

目前还存在着采用快速开关切换器件，如可控硅或固态继电器，来进行功率调整的烹饪设备，例如某些电磁炉、电磁灶、IH电饭煲等。然而，这些烹饪设备所采用的功率控制方法一般是移相(俗称斩波)控制或过零控制。

斩波控制方法具体如下：当检测到电源信号的过零点(上行过零点或下行过零点)时，控制芯片等待由软件运算所确定的导通时间，然后在一定的信号正弦波角度下将可控硅或固态继电器断开，通过对可控硅或固态继电器的如此反复通断控制来达到控制输出功率的目的。其控制方式如图1所示。

斩波控制方法的缺点是：虽然控制周期频率基本上是市电频率(即 50Hz)，但斩波控制在斩波点会因为电压的突然变化而产生大量的不同频率的谐波信号(所产生的谐波可以通过傅里叶变换解析)，以致于该控制方法会对附近接电的其它家电产生影响。同时，斩波控制方法的其中一个要求是控制角要小于最小导通角(交流电一般为正弦波形，它的一个周期为360度，正半周占180度，负半周占180度。当交流电通过可控硅时，可以让交流电电流通过控制使其在0-180度的任一角度处开始导通，即所谓可控整流，当正半周加到可控硅的阳极，在180度的某一角度时，在可控硅的控制极加一触发脉冲，例如在30度加一脉冲，可控硅只能通过余下的150度的电流。这种使可控硅导电的起始角度例如上述的30度称为控制角，用α表示)，这个最小导通角不能太小，一般为30～45度，这导致过零控制方法无法将需要控制的负载部件的功率降低到额定功率的20％以下(针对高端可控硅的情况)，对于一般可控硅而言，可调整到的最低功率也就额定功率的40％而已。

过零控制方法具体如下：当检测到电源信号的过零点(上行过零点或下行过零点)时，由控制芯片计算可控硅或固态继电器在预设周期内的导通波数，然后在该预设周期内使可控硅或固态继电器首先导通所计算的导通波数，然后控制可控硅或固态继电器关断，以此来达到控制输出功率的目的，其控制方式如图2所示。中国专利申请CN201310331398.2中也给出了一种过零控制方法，如图3所示。

过零控制方法只适用于电压频繁变化而输出功率并不敏感地跟随改变的带大电感的电磁炉或IH电饭煲。对于具有纯阻性或低电感的烹饪设备而言，该控制方法会导致烹饪设备在设置为低态(如低功率、低风量等)输出时出现很大波动甚至无法启动。另外，从实验室测试结果来看，一般配置下 (可控硅和对应的负载部件)，该控制方法很难使功率或风量等达到额定功率或风量的50％以下。

另外，无论是斩波控制还是过零控制，都存在着无法使烹饪参数(例如温度、风量等)保持高度稳定的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种烹饪设备及其控制方法，其既能够使烹饪参数精确地稳定在期望的水平上且不会出现明显的波动。

为了实现上述目的，本发明提供一种烹饪设备的控制方法，该控制方法包括：依据为所述烹饪设备供电的交流电源的频率和所述烹饪设备的负载所要实现的功率比值，计算预设周期内所述烹饪设备的快速切换开关需要导通的总波数；将所述预设周期划分成多个小通断周期，以便将所述预设周期内所述快速切换开关需要导通的总波数分配到各个小通断周期中；以及依据预设算法来控制所述快速切换开关在每个所述小通断周期中的导通和关断，以控制所述交流电源对所述负载的供电。