[发明专利]用于电磁炉的模拟控制系统和电磁炉

说明书

提供了用于电磁炉的模拟控制系统和电磁炉。用于电磁炉的模拟控制系统，其中电磁炉包括开关器件和电磁线圈，开关器件通过不断地接通与断开来使电磁线圈产生高频交变磁场，该模拟控制系统包括：开关控制组件，被配置为对电磁炉的输入取样电压与阈值电压进行比较，并根据输入取样电压与阈值电压之间的比较结果来控制开关器件的接通与断开，其中，输入取样电压是通过对电磁炉的交流输入电压进行整流分压后取样生成的。

本申请是申请日为2016年1月13日、申请号为201610020531.6、名称为“用于电磁炉的模拟控制系统和电磁炉”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及电路领域，更具体地涉及一种用于电磁炉的模拟控制系统和电磁炉。

背景技术

电磁炉又名电磁灶，是现代厨房革命的产物，它无需明火或传导式加热即让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大地提高。电磁炉主要包括以下两个部分：用于产生高频交变磁场的电子线路系统；以及用于固定电子线路系统并承载锅具的结构性外壳。

图1是示出电磁炉的工作原理的示意图。如图1所示，电磁炉是采用磁场感应涡流原理，利用高频电流通过环形线圈产生的无数封闭磁场使锅体本身自行快速发热来实现对锅内食物的加热的。具体地，当环形线圈中通过高频电流时，环形线圈周围产生高频交变磁场；当高频交变磁场的磁力线通过导磁材料的底部(例如，铁质锅的锅底)时，锅底在高频交变磁场的作用下会产生无数小涡流，使得锅底迅速释放出大量热量从而达到加热锅内食物的目的。

图2是示出电磁炉中用于产生高频交变磁场的电子线路系统的示意图。如图2所示，电子线路系统200包括整流桥202、LC滤波器204、电磁线圈(即，上面提到的环形线圈)206、谐振电容208、以及开关器件210(例如，绝缘栅双极型晶体管(IGBT))。其中，整流桥202和LC滤波器204对交流输入电压V_AC进行全波整流和LC滤波，以形成整流后的输入电压V_in；开关器件210不断地接通和断开，其中当开关器件210接通时整流后的输入电压V_in被施加在电磁线圈206两端，流过电磁线圈206的正向电流增加，当开关器件210断开时电磁线圈206与谐振电容208形成高频谐振，电磁线圈206上的电压反向，流经电磁线圈206的电流减小；流过电磁线圈206的变化电流形成高频交变磁场，高频交变磁场产生的交变磁力线穿过锅底，使得锅底发热。

目前，电磁炉大都采用图2所示的电子线路系统，并利用以微控制器单元(MCU)为核心的数字控制电路来实现对图2所示的电子线路系统的功率调节和保护。众所周知，输入功率是输入电压与输入电流的乘积。图2所示的电子线路系统200的交流输入电压(即，V_AC)是电网电压，基本固定，所以只要控制输入到电子线路系统200的平均电流就可以控制电子线路系统200的输入功率。输入到电子线路系统200的电流是从电网端流入的电流，当开关器件210接通时有电流流入电子线路系统200，当开关器件210断开时无电流流入电子线路系统200。所以，只要控制开关器件210的接通和断开就可以控制输入到电子线路系统200的电流，从而控制其输入功率。

在以全数字方式对图2所示的电子线路系统进行功率调节和保护时，通过对交流输入电压和流过开关器件210的平均电流进行采样来对交流输入电压和流过开关器件210的平均电流进行模拟/数字(A/D)转换，从而形成数字电压信号和数字电流信号，MCU通过将数字电压信号与数字电流信号相乘进行功率计算并将计算结果与设定功率相比较来调节开关器件210的接通时间(Ton)。因为数字控制运算需要时间，所以对于瞬间电流与瞬间电压的控制往往滞后。

发明内容

本发明提供了一种用于电磁炉的模拟控制系统和电磁炉。