电磁加热烹饪器具控制方法、装置及电磁加热烹饪器具与流程

1.本发明涉及家用电器技术领域，具体涉及电磁加热烹饪器具控制方法、装置及电磁加热烹饪器具。


背景技术：

2.目前，igbt已经成为很多家用电器设备的控制方式，如电磁炉、ih电饭煲等电磁加热烹饪器具。目前市面上的电磁炉、ih电饭煲的功率电路主要为单管lc并联谐振方案，其控制方式为在控制芯片接收到同步电路触发比较器翻转的信号后，控制igbt立即开启。当igbt开通瞬间ce极电压为谐振能达到的最低电压时开通功耗最低，但是对于不同的电磁加热烹饪器具而言，在实际应用中，igbt开通瞬间ce极电压往往不在最低电压，造成较大的igbt开通损耗。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明实施例提供了一种电磁加热烹饪器具控制方法、装置及电磁加热烹饪器具，以克服现有技术中电磁加热烹饪器具控制方式igbt开通损耗大的问题。
4.根据第一方面，本发明实施例提供了一种电磁加热烹饪器具控制方法，所述电磁加热烹饪器具包括：lc并联谐振电路和igbt，所述lc并联谐振电路的一端与所述igbt的集电极连接，所述lc并联谐振电路用于生成驱动igbt导通的触发信号，所述方法包括：
5.监控所述驱动igbt导通的触发信号；
6.在当前市电半波周期接收到驱动igbt导通的触发信号时，获取igbt的当前ce极电压，控制所述igbt按照上一市电半波周期确定的第一开启延时导通；
7.判断所述当前ce极电压是否小于上一市电半波周期对应的上一ce极电压；
8.在所述当前ce极电压小于上一市电半波周期对应的上一ce极电压时，增加所述第一开启延时，并返回所述监控所述驱动igbt导通的触发信号的步骤，直至所述当前ce极电压不小于上一市电半波周期对应的上一ce极电压；
9.将上一市电半波周期对应的所述第一开启延时确定为标准开启延时，并在之后每个市电半波周期接收到驱动igbt导通的触发信号后，按照所述标准开启延时控制所述igbt导通。
10.可选地，在获取所述igbt的当前ce极电压之前，所述方法还包括：
11.判断所述电磁加热烹饪器具的当前电源电压是否为当前市电半波周期内的电压峰值；
12.当所述电磁加热烹饪器具的当前电源电压为当前市电半波周期内的电压峰值时，获取所述igbt的当前ce极电压。
13.可选地，当所述电磁加热烹饪器具的当前电源电压不是当前市电半波周期内的电压峰值时，控制所述igbt按照上一市电半波周期确定的第一开启延时导通，并返回所述监控所述驱动igbt导通的触发信号的步骤。
14.可选地，当所述电磁加热烹饪器具首次上电时，所述第一开启延时的初始值为0。
15.根据第二方面，本发明实施例提供了一种电磁加热烹饪器具控制装置，所述电磁加热烹饪器具包括：lc并联谐振电路和igbt，所述lc并联谐振电路的一端与所述igbt的集电极连接，所述lc并联谐振电路用于生成驱动igbt导通的触发信号，所述装置包括：
16.监控模块，用于监控所述驱动igbt导通的触发信号；
17.控制模块，在当前市电半波周期接收到驱动igbt导通的触发信号时，获取igbt的当前ce极电压，控制所述igbt按照上一市电半波周期确定的第一开启延时导通；
18.判断模块，用于判断所述当前ce极电压是否小于上一市电半波周期对应的上一ce极电压；
19.第一处理模块，用于在所述当前ce极电压小于上一市电半波周期对应的上一ce极电压时，增加所述第一开启延时，并返回所述监控模块，直至所述当前ce极电压不小于上一市电半波周期对应的上一ce极电压；
20.第二处理模块，用于将上一市电半波周期对应的所述第一开启延时确定为标准开启延时，并在之后每个市电半波周期接收到驱动igbt导通的触发信号后，按照所述标准开启延时控制所述igbt导通。
21.根据第三方面，本发明实施例提供了一种电磁加热烹饪器具，所述电磁加热烹饪器具包括：lc并联谐振电路和igbt，所述lc并联谐振电路的一端与所述igbt的集电极连接，所述lc并联谐振电路用于生成驱动igbt导通的触发信号，所述电磁加热烹饪器具还包括：控制器，所述控制器的输入端与所述lc并联谐振电路连接，输出端与所述igbt的基极连接；
22.所述控制器包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面及其任意一种可选实施方式所述的方法。
23.可选地，所述lc并联谐振电路包括：并联连接的谐振电容和线圈盘，所述谐振电容和所述线圈盘的第一公共端与所述igbt的集电极连接，所述igbt的基极与所述控制器的第一输出端连接，发射极接地。
24.可选地，所述lc并联谐振电路还包括：同步电路和比较电路，其中，
25.所述同步电路的第一输入端与所述第一公共端连接，第二输入端与所述电磁加热烹饪器具的电源连接，第一输出端与所述比较电路的第一输入端连接，第二输出端与所述比较电路的第二输入端连接，用于检测所述谐振电容和所述线圈盘的电压以及所述电磁加热烹饪器具的电源电压，并将所述谐振电容和所述线圈盘的电压以及所述电磁加热烹饪器具的电源电压分别输入所述比较电路的两个输入端；
26.所述比较电路的输出端与所述控制器的第一输入端连接，用于根据所述谐振电容和所述线圈盘的电压以及所述电磁加热烹饪器具的电源电压生成驱动igbt导通的触发信号，并将驱动igbt导通的触发信号发送至所述控制器。
27.可选地，所述电磁加热烹饪器具，还包括：用于检测所述igbt的ce极电压的电压检测电路，所述电压检测电路的输入端与所述第一公共端连接，输出端与所述控制器的第二输入端连接，用于采集所述igbt的当前ce极电压，并将所述igbt的当前ce极电压发送至所述控制器。
28.根据第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读
存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面，或者第一方面任意一种可选实施方式中所述的方法。
29.本发明技术方案，具有如下优点：
30.本发明实施例提供的电磁加热烹饪器具控制方法，通过监控驱动igbt导通的触发信号；在当前市电半波周期接收到驱动igbt导通的触发信号时，获取igbt的当前ce极电压，控制igbt按照上一市电半波周期确定的第一开启延时导通；判断当前ce极电压是否小于上一市电半波周期对应的上一ce极电压；在当前ce极电压小于上一市电半波周期对应的上一ce极电压时，增加第一开启延时，并返回监控驱动igbt导通的触发信号的步骤，直至当前ce极电压不小于上一市电半波周期对应的最小ce极电压；将上一市电半波周期对应的第一开启延时确定为标准开启延时，并在之后每个市电半波周期接收到驱动igbt导通的触发信号后，按照标准开启延时控制igbt导通。从而通过判断igbt在开通前ce极电压的大小来补充igbt开启延时，使igbt开通瞬间ce极的电压降到最低，以减小igbt开通损耗，由于开通损耗的降低可以降低散热器体积和散热风扇转速要求，有利于电磁加热烹饪器具的小型化设计和成本的降低。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本发明实施例的电磁加热烹饪器具的结构示意图；
33.图2为本发明实施例的电磁加热烹饪器具控制方法的流程图；
34.图3为本发明实施例的电磁加热烹饪器具的具体控制过程示意图；
35.图4为本发明实施例的电磁加热烹饪器具控制装置的结构示意图；
36.图5为本发明实施例的电磁加热烹饪器具中控制器的结构示意图。
具体实施方式
37.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
39.目前，igbt已经成为很多家用电器设备的控制方式，如电磁炉、ih电饭煲等电磁加热烹饪器具。目前市面上的电磁炉、ih电饭煲的功率电路主要为单管lc并联谐振方案，其控制方式为在控制芯片接收到同步电路触发比较器翻转的信号后，控制igbt立即开启。当igbt开通瞬间ce极电压为谐振能达到的最低电压时开通功耗最低，但是对于不同的电磁加热烹饪器具而言，在实际应用中，igbt开通瞬间ce极电压往往不在最低电压，造成较大的igbt开通损耗。
40.基于上述问题，本发明实施例提供了电磁加热烹饪器具控制方法，该电磁加热烹饪器具如图1所示，包括：lc并联谐振电路1和igbt，lc并联谐振电路1的一端与igbt的集电极连接，lc并联谐振电路1用于生成驱动igbt导通的触发信号，如图1所示，上述的电磁加热烹饪器具还包括控制器2，控制器2的输入端与lc并联谐振电路1连接，输出端与igbt的基极连接，用于根据触发信号控制igbt导通。
41.具体地，上述的lc并联谐振电路1包括：并联连接的谐振电容和线圈盘，谐振电容和线圈盘的第一公共端与igbt的集电极连接，igbt的基极与控制器2的第一输出端连接，发射极接地。
42.具体地，上述的lc并联谐振电路1还包括：同步电路和比较电路，其中，同步电路的第一输入端与第一公共端连接，第二输入端与电磁加热烹饪器具的电源连接，第一输出端与比较电路的第一输入端连接，第二输出端与比较电路的第二输入端连接，用于检测谐振电容和线圈盘的电压以及电磁加热烹饪器具的电源电压，并将谐振电容和线圈盘的电压以及电磁加热烹饪器具的电源电压分别输入比较电路的两个输入端；比较电路的输出端与控制器2的第一输入端连接，用于根据谐振电容和线圈盘的电压以及电磁加热烹饪器具的电源电压生成驱动igbt导通的触发信号，并将驱动igbt导通的触发信号发送至控制器2。上述lc并联谐振电路1的电路结构及实现原理均为现有技术，具体可参照现有技术中相关电路结构及工作原理的介绍，在此不再进行赘述，此外，lc并联谐振电路1也可以是现有技术中相同原理的其他电路结构形式，本发明并不以此为限。
43.具体地，在一实施例中，如图1所示，上述的电磁加热烹饪器具还包括：用于检测igbt的ce极电压的电压检测电路3，电压检测电路3的输入端与谐振电容和所述线圈盘的第一公共端(igbt的集电极)连接，输出端与控制器2的第二输入端连接，用于采集igbt的当前ce极电压，并将igbt的当前ce极电压发送至控制器2。具体地，该电压检测电路可以是现有技术中实现电压采样功能的电路或具有电压检测功能的设备等，本发明并不以此为限。
44.该电磁加热烹饪器具控制方法应用于如图1所示的控制器2，如图2所示，该电磁加热烹饪器具控制方法具体包括如下步骤：
45.步骤s101：监控驱动igbt导通的触发信号。
46.具体地，该触发信号由上述lc并联谐振电路1中的同步电路触发比较器翻转产生，该触发信号的具体产生过程及原理参照现有技术中相关内容的描述，在此不再进行赘述。
47.步骤s102：在当前市电半波周期接收到驱动igbt导通的触发信号时，获取igbt的当前ce极电压，控制igbt按照上一市电半波周期确定的第一开启延时导通。
48.具体地，当电磁加热烹饪器具首次上电时，第一开启延时的初始值为0。当前ce极电压可由上述电压检测电路采样得到。在实际应用中，控制器2在接收到触发信号时生成电压采集指令发送至上述的电压检测电路，进行igbt的ce极电压的采集。
49.步骤s103：判断当前ce极电压是否小于上一市电半波周期对应的上一ce极电压。
50.具体地，在每一市电半波周期lc并联谐振电路生成触发信号后，通过监测igbt在导通前ce极电压的大小，即可反应出igbt开通功耗的大小，如果igbt在导通前ce极电压越大则对应的开通功耗也越大，反之，如果ce极电压越小则开通功耗也越小。
51.步骤s104：在当前ce极电压小于上一市电半波周期对应的上一ce极电压时，增加第一开启延时，并返回步骤s101，直至当前ce极电压不小于上一市电半波周期对应的上一
ce极电压。
52.具体地，通过不断增加igbt开启延时，并比较igbt每次导通前igbt的ce极电压的方式，以确定igbt导通前的最小ce极电压对应的开启延时。
53.步骤s105：将上一市电半波周期对应的第一开启延时确定为标准开启延时，并在之后每个市电半波周期接收到驱动igbt导通的触发信号后，按照标准开启延时控制igbt导通。
54.具体地，由于最终更新的第一开启延时对应的igbt导通前的ce极电压最小，即igbt开通功耗最低，从而在之后每个市电半波周期接收到驱动igbt导通的触发信号后，以此开启延时控制igbt导通，可以保障igbt始终处于较低的开通损耗。
55.通过执行上述步骤，本发明实施例提供的电磁加热烹饪器具控制方法，通过判断igbt在开通前ce极电压的大小来补充igbt开启延时，使igbt开通瞬间ce极的电压降到最低，以减小igbt开通损耗，由于开通损耗的降低可以降低散热器体积和散热风扇转速要求，有利于电磁加热烹饪器具的小型化设计和成本的降低。
56.具体地，在一实施例中，在步骤s102中获取igbt的当前ce极电压之前，上述方法还包括如下步骤：
57.步骤s201：判断电磁加热烹饪器具的当前电源电压是否为当前市电半波周期内的电压峰值。
58.步骤s202：当电磁加热烹饪器具的当前电源电压为当前市电半波周期内的电压峰值时，获取igbt的当前ce极电压。
59.步骤s203：当电磁加热烹饪器具的当前电源电压不是当前市电半波周期内的电压峰值时，控制igbt按照上一市电半波周期确定的第一开启延时导通，并返回监控驱动igbt导通的触发信号的步骤。
60.具体地，由于在igbt的ce极电压下降到电源电压左右时，同步电路触发比较电路翻转输出触发信号，因此，在当前电源电压是当前市电半波周期内的电压峰值时，所采集的ce极电压更为准确，并且每次在当前电源电压是当前市电半波周期内的电压峰值这一时刻进行电压采集，以确保不同市电半波周期间ce极电压比较结果的准确性，可以进一步提高最终确定最佳开启延时的准确性，有利于降低igbt开通损耗。
61.下面将结合具体应用示例，对本发明实施例提供的电磁加热烹饪器具控制方法进行详细的说明。
62.首先，本发明中的电磁加热烹饪器具可以为电磁炉或ih电饭煲，且为具有单个或多个单管lc并联谐振电路的烹饪器具。在lc并联谐振电路中，谐振电容与线圈盘并联，其中一个公共端与igbt的c极相连，具有能够检测线圈盘和谐振电容两端电压的同步电路和比较器。线圈盘和谐振电容谐振过程中，当igbt ce极电压下降到电源电压左右时，同步电路触发比较器翻转；控制器在接收到比较器翻转的信号后，会开启igbt；在开启igbt之前，如图3所示，若此时电源电压为当前市电半波内的电压峰值，则通过采样电路读取此时igbt ce极的电压u，并将此时的u作为最小值umin；调整下一个市电半波igbt开启延时时长t，t为当前igbt开启延时与
△
t的和；在市电半波峰值时再次读取igbt开启前的ce极电压u，并与umin相比；若u＜umin，则说明当前的igbt开启延时t比上一个开启延时t－
△
t的igbt ce极反压低，但不一定是使igbt ce极反压最低的igbt开启延时，重复以上两个步骤直至u≥
umin，其中，若u＝umin，则说明当前的igbt开启延时t和上一个开启延时t－
△
t都可以使igbt ce极反压达到最低，则将上一个igbt开启延时作为后续所有市电半波的igbt开启延时；若u＞umin，则说明上一个开启延时t－
△
t可以使igbt ce极反压达到最低，则将上一个igbt开启延时作为后续所有市电半波的igbt开启延时。从而保障后续所有市电半波的igbt开启时对应igbt的ce极电压为最低，进而降低开通功耗。
63.通过执行上述步骤，本发明实施例提供的电磁加热烹饪器具控制方法，通过判断igbt在开通前ce极电压的大小来补充igbt开启延时，使igbt开通瞬间ce极的电压降到最低，以减小igbt开通损耗，由于开通损耗的降低可以降低散热器体积和散热风扇转速要求，有利于电磁加热烹饪器具的小型化设计和成本的降低。
64.本发明实施例还提供了一种电磁加热烹饪器具控制装置，应用于如图1所示的电磁加热烹饪器具的控制器2，如图4所示，该电磁加热烹饪器具控制装置包括：
65.监控模块101，用于监控驱动igbt导通的触发信号。详细内容参见上述方法实施例中步骤s101的相关描述，在此不再进行赘述。
66.控制模块102，在当前市电半波周期接收到驱动igbt导通的触发信号时，获取igbt的当前ce极电压，控制igbt按照上一市电半波周期确定的第一开启延时导通。详细内容参见上述方法实施例中步骤s102的相关描述，在此不再进行赘述。
67.判断模块103，用于判断当前ce极电压是否小于上一市电半波周期对应的上一ce极电压。详细内容参见上述方法实施例中步骤s103的相关描述，在此不再进行赘述。
68.第一处理模块104，用于在当前ce极电压小于上一市电半波周期对应的上一ce极电压时，增加第一开启延时，并返回监控模块，直至当前ce极电压不小于上一市电半波周期对应的上一ce极电压。详细内容参见上述方法实施例中步骤s104的相关描述，在此不再进行赘述。
69.第二处理模块105，用于将上一市电半波周期对应的第一开启延时确定为标准开启延时，并在之后每个市电半波周期接收到驱动igbt导通的触发信号后，按照标准开启延时控制igbt导通。详细内容参见上述方法实施例中步骤s105的相关描述，在此不再进行赘述。
70.本发明实施例提供的电磁加热烹饪器具控制装置，用于执行上述实施例提供的电磁加热烹饪器具控制方法，其实现方式与原理相同，详细内容参见上述方法实施例的相关描述，不再赘述。
71.通过上述各个组成部分的协同合作，本发明实施例提供的电磁加热烹饪器具控制装置通过判断igbt在开通前ce极电压的大小来补充igbt开启延时，使igbt开通瞬间ce极的电压降到最低，以减小igbt开通损耗，由于开通损耗的降低可以降低散热器体积和散热风扇转速要求，有利于电磁加热烹饪器具的小型化设计和成本的降低。
72.具体地，如图5所示，如图1所示的控制器2具体包括：处理器901和存储器902，其中，处理器901和存储器902可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
73.处理器901可以为中央处理器(central processing unit，cpu)。处理器901还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、
分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
74.存储器902作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如上述方法实施例中的方法所对应的程序指令/模块。处理器901通过运行存储在存储器902中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的方法。
75.存储器902可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器901所创建的数据等。此外，存储器902可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器902可选包括相对于处理器901远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器901。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
76.一个或者多个模块存储在存储器902中，当被处理器901执行时，执行上述方法实施例中的方法。
77.上述电磁加热烹饪器具控制设备具体细节可以对应参阅上述实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
78.本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，实现的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read－only memory，rom)、随机存储记忆体(random access memory，ram)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive，缩写：hdd)或固态硬盘(solid－state drive，ssd)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
79.虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。