电磁加热器具的降噪方法、电路及电磁加热器具与流程

1.本技术涉及家电技术，尤其涉及一种电磁加热器具的降噪方法、电路及电磁加热器具。


背景技术：

2.电磁加热器具是一种常见的家用电器，电磁加热器具在工作时，利用晶体管的高频通断使得加热线圈上产生高频交流电，进而进行谐振对锅具加热。
3.电磁加热器具在电磁谐振时产生噪声，即电磁啸叫声，往往使用户感觉刺耳难受，尤其是锅具较差时锅具在电磁谐振频率下产生共振，会使得噪声更大。
4.目前减少噪声的方法通常是减小加热功率，从而减小电磁谐振能量，以减小噪声，但是小功率加热使用户烹饪体验差，不能满足用户的加热需求，因此，亟需提供一种更优的降噪方法。


技术实现要素：

5.本技术提供一种电磁加热器具的降噪方法、电路及电磁加热器具，降低了电磁加热器具的噪声。
6.第一方面，本技术提供一种电磁加热器具的降噪方法，包括：
7.电磁加热器具启动加热后，依次采用多个第一信号分别驱动蜂鸣器工作，并分别采集所述电磁加热器具的第一噪声，其中，所述多个第一信号与所述电磁加热器具的加热驱动信号频率相同，且所述多个第一信号中的第一个第一信号与所述加热驱动信号同步，所述多个第一信号中的第n个第一信号比所述加热驱动信号延迟n-1倍预设时长，n大于或等于2；
8.确定多个第一噪声中最小的第一噪声，将所述最小的第一噪声对应的第一信号的延迟时间确定为目标延迟时间；
9.采用第二信号驱动所述蜂鸣器工作，所述第二信号与所述加热驱动信号频率相同，且比所述加热驱动信号延迟所述目标延迟时间。
10.所述方法中，在电磁加热器具启动后，依次采用多个第一信号来驱动蜂鸣器工作，第一信号与电磁加热器具的加热驱动信号同步或具有一定延迟，通过对每个第一信号对应的第一噪声进行采集，确定第一噪声最小的第一信号，该第一噪声最小的第一信号所对应的目标延迟时间就是驱动蜂鸣器的最佳延迟时间，电磁加热器具在确定出目标延迟时间后，采用延迟该目标延迟时间的第二信号驱动蜂鸣器工作，从而使得电磁加热器具的噪声被最大程度地抵消，降低了噪声
11.在一种实施方式中，所述采用第二信号驱动所述蜂鸣器工作之后，所述方法还包括：
12.采集所述电磁加热器具的第二噪声，若所述第二噪声在预设时间内的变化量大于预设值，则再次采用所述多个第一信号分别驱动所述蜂鸣器工作，以确定新的目标延迟时
间。
13.所述方法通过对电磁加热器具的噪声的实时检测，动态调整目标延迟时间，保证了噪声消除的最佳效果。
14.在一种实施方式中，采用多个第一信号分别驱动蜂鸣器工作，包括：
15.根据所述电磁加热器具的市电瞬时值和所述电磁加热器具的加热功率，确定所述第一信号的电压值；
16.按照所述第一信号的电压值，向所述蜂鸣器输出所述第一信号，以驱动所述蜂鸣器工作。
17.在一种实施方式中，所述根据所述电磁加热器具的市电瞬时值和所述电磁加热器具的加热功率，确定所述第一信号的电压值，包括：
18.根据所述电磁加热器具的加热功率，确定加热功率系数；
19.根据所述电磁加热器具的市电瞬时值和所述加热功率系数，确定所述第一信号的电压值。
20.所述方法根据市电瞬时值和加热功率确定第一信号的电压值，以保证驱动蜂鸣器得到的声波信号与噪声信号的幅值相同，提高噪声抵消的效果。
21.第二方面，本技术提供一种电磁加热器具的降噪电路，
22.包括：控制电路、加热电路、蜂鸣器和麦克风；
23.所述控制电路与所述加热电路、所述蜂鸣器和所述麦克风分别连接；
24.所述控制电路用于向所述加热电路输出加热驱动信号，并依次向所述蜂鸣器输出多个第一信号以分别驱动所述蜂鸣器工作，并通过所述麦克风分别采集所述电磁加热器具的第一噪声，其中，所述多个第一信号与所述加热驱动信号频率相同，且所述多个第一信号中的第一个第一信号与所述加热驱动信号同步，所述多个第一信号中的第n个第一信号比所述加热驱动信号延迟n-1倍预设时长，n大于或等于2；确定多个第一噪声中最小的第一噪声，将所述最小的第一噪声对应的第一信号的延迟时间确定为目标延迟时间；向所述蜂鸣器输出第二信号，所述第二信号与所述加热驱动信号频率相同，且比所述加热驱动信号延迟所述目标延迟时间。
25.在一种实施方式中，所述控制电路包括控制器和蜂鸣器驱动电路；
26.所述控制器的第一端与所述加热电路连接，用于向所述加热电路输出所述加热驱动信号；
27.所述控制器的第二端与所述蜂鸣器驱动电路的第一端连接，用于向所述蜂鸣器驱动电路输出蜂鸣器驱动信号，所述蜂鸣器驱动信号与所述第一信号或所述第二信号的频率和延迟时间相同；
28.所述控制器的第三端与所述蜂鸣器驱动电路的第二端连接，用于向所述蜂鸣器驱动电路输出幅值控制信号；
29.所述蜂鸣器驱动电路的第三端与所述蜂鸣器连接，用于向所述蜂鸣器输出所述第一信号或所述第二信号。
30.在一种实施方式中，所述蜂鸣器驱动电路包括：第一电阻和第一开关管；
31.所述第一电阻的第一端与所述控制器的第二端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一开关管的第一端连接，所述第一开关管的第二端与所述控制器的第三端连接，所述
第一开关管的第三端与所述蜂鸣器连接。
32.在一种实施方式中，所述控制器用于根据所述电磁加热器具的市电瞬时值和所述电磁加热器具的加热功率，确定所述幅值控制信号的大小。
33.在一种实施方式中，所述控制器用于根据所述电磁加热器具的加热功率，确定加热功率系数；根据所述电磁加热器具的市电瞬时值和所述加热功率系数，确定所述幅值控制信号的大小。
34.在一种实施方式中，所述控制器还用于，在向所述蜂鸣器输出第二信号后，通过所述麦克风采集所述电磁加热器具的第二噪声，若所述第二噪声在预设时间内的变化量大于预设值，则再次向所述蜂鸣器输出所述多个第一信号，以确定新的目标延迟时间。
35.第三方面，本技术提供一种电磁加热器具，包括存储器和处理器，所述存储器和处理器连接；
36.所述存储器用于存储计算机程序；
37.所述处理器用于在所述计算机程序被执行时，实现如第一方面所述的方法。
38.第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述第一方面所述的方法。
39.第五方面，本技术提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法。
40.本技术提供一种电磁加热器具的降噪方法、电路及电磁加热器具，该方法中，在电磁加热器具启动后，依次采用多个第一信号来驱动蜂鸣器工作，第一信号与电磁加热器具的加热驱动信号同步或具有一定延迟，通过对每个第一信号对应的第一噪声进行采集，确定第一噪声最小的第一信号，该第一噪声最小的第一信号所对应的目标延迟时间就是驱动蜂鸣器的最佳延迟时间，电磁加热器具在确定出目标延迟时间后，采用延迟该目标延迟时间的第二信号驱动蜂鸣器工作，从而使得电磁加热器具的噪声被最大程度地抵消，降低了噪声。
附图说明
41.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1为本技术实施例提供的一种电磁加热器具的降噪方法的流程示意图；
43.图2为本技术实施例提供的一种电磁加热器具的降噪电路示意图；
44.图3为本技术实施例提供的一种控制电路示意图；
45.图4为本技术实施例提供的一种蜂鸣器驱动电路示意图；
46.图5为本技术实施例提供的一种电磁加热器具的电路示意图；
47.图6为本技术实施例提供的一种电磁加热器具的驱动信号和电压电流示意图；
48.图7为本技术实施例提供的一种电磁加热器具的结构示意图。
具体实施方式
49.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
50.电磁加热器具，例如电磁炉，是利用晶体管的高频通断使得加热线圈上产生高频交流电，进而进行谐振对锅具加热，电磁加热器具谐振时产生的噪声是影响用户体验的重要问题。当前减少噪声的方法主要是通过减小加热功率来减小电磁谐振能量，从而减小噪声，但是这种方式导致用户的加热需求不能得到满足，烹饪体验较差。
51.为此，本技术实施例中考虑在不降低加热功率的前提下，通过主动产生声波信号来抵消电磁谐振产生的噪声，达到主动降噪的目的。目前，主动降噪的方法通常是实时采集外部噪声信号，分析噪声频率、振幅和相位，再主动产生与噪声信号频率和振幅相同、相位相反的声波信号来抵消噪声，这就需要控制器模拟采集强大，且运算速度快，导致成本过高。而本技术实施例中，由于电磁加热器具谐振加热的频率和振幅是控制器已知的，因此只需准确控制声波信号的相位，即可较好的抵消噪声，且对控制器没有过高要求。
52.下面通过具体的实施例对本技术提供的电磁加热器具的降噪方法进行详细地说明。可以理解的是，下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
53.图1为本技术实施例提供的一种电磁加热器具的降噪方法的流程示意图。该方法的执行主体为电磁加热器具的降噪装置，该装置可以通过软件和.或硬件的方式实现，示例的，该装置可以为电磁加热器具的控制器。如图1所示，该方法包括：
54.s101、电磁加热器具启动加热后，依次采用多个第一信号分别驱动蜂鸣器工作，并分别采集电磁加热器具的第一噪声。
55.其中，多个第一信号与电磁加热器具的加热驱动信号频率相同，且多个第一信号中的第一个第一信号与加热驱动信号同步，多个第一信号中的第n个第一信号比加热驱动信号延迟n-1倍预设时长，n大于或等于2。
56.本技术实施例中的电磁加热器具具有蜂鸣器，该蜂鸣器用于产生声波信号以抵消电磁谐振噪声。为了准确控制蜂鸣器的声波信号的相位，在电磁加热器具启动加热后，依次采用多个相位不同的第一信号分别驱动蜂鸣器工作，并分别采集各第一信号下电磁加热器具的第一噪声。其中，第一个第一信号与电磁加热器具的加热驱动信号同步，加热驱动信号即电磁加热器具的谐振加热pwm信号，经过一定数量的市电周期后，采集电磁加热器具的第一噪声，之后再采用比加热驱动信号延迟预设时长的另一第一信号来驱动蜂鸣器，经过一定数量的市电周期后，再次采集电磁加热器具的第一噪声，之后再采用比加热驱动信号延迟2倍预设时长的又一第一信号来驱动蜂鸣器，经过一定数量的市电周期后，再次采集电磁加热器具的第一噪声，直到第一信号的延迟时间大于一个谐振加热周期。
57.s102、确定多个第一噪声中最小的第一噪声，将最小的第一噪声对应的第一信号的延迟时间确定为目标延迟时间。
58.当蜂鸣器产生的声波信号的相位与电磁加热器具自身的噪声相位相反时，电磁加热器具自身的噪声被抵消，可采集到的第一噪声最小，因此，将最小的第一噪声对应的第一
信号的延迟时间确定为目标延迟时间，也就是启动蜂鸣器的最佳延时时间。
59.s103、采用第二信号驱动蜂鸣器工作，第二信号与加热驱动信号频率相同，且比加热驱动信号延迟目标延迟时间。
60.在确定出目标延迟时间后，即可按照该目标延迟时间来控制蜂鸣器工作，也就是，在谐振加热pwm信号开启后延时目标延迟时间后，控制第二信号驱动蜂鸣器工作，第二信号与电磁加热器具的加热驱动信号频率相同，且能保证蜂鸣器产生的声波信号的相位与电磁加热器具自身的噪声相位相反，以使得噪声被最大程度地抵消。
61.本技术实施例提供的方法，电磁加热器具启动后，依次采用多个第一信号来驱动蜂鸣器工作，第一信号与电磁加热器具的加热驱动信号同步或具有一定延迟，通过对每个第一信号对应的第一噪声进行采集，确定第一噪声最小的第一信号，该第一噪声最小的第一信号所对应的目标延迟时间就是驱动蜂鸣器的最佳延迟时间，电磁加热器具在确定出目标延迟时间后，采用延迟该目标延迟时间的第二信号驱动蜂鸣器工作，从而使得电磁加热器具的噪声被最大程度地抵消，降低了噪声。
62.在上述实施例的基础上，对于电磁加热器具采用第一信号驱动蜂鸣器工作做进一步说明。为了保证蜂鸣器的声波信号和电磁加热器具的噪声抵消，除了相位相反、频率相同之外，还要保证幅值一致，而蜂鸣器的声波信号的幅值与其驱动信号的电压相关，电压越大，蜂鸣器声音越大。在采用第一信号进行驱动时，电磁加热器具的控制器先根据电磁加热器具的市电瞬时值和电磁加热器具的加热功率，确定第一信号的电压值；再按照第一信号的电压值，向蜂鸣器输出第一信号，以驱动蜂鸣器工作。可选的，根据电磁加热器具的加热功率，确定加热功率系数；根据电磁加热器具的市电瞬时值和加热功率系数，确定第一信号的电压值。
63.可以理解的是，在确定目标延迟时间后，采用第二信号驱动蜂鸣器工作时，第二信号的电压值同样采用类似的方法确定，即，根据电磁加热器具的市电瞬时值和电磁加热器具的加热功率，确定第二信号的电压值；再按照第二信号的电压值，向蜂鸣器输出第二信号，以驱动蜂鸣器工作。可选的，根据电磁加热器具的加热功率，确定加热功率系数；根据电磁加热器具的市电瞬时值和加热功率系数，确定第二信号的电压值。
64.电磁加热器具正常加热时，采用第二信号驱动蜂鸣器工作，之后，在加热过程中，由于锅具移动等各类原因，噪声可能再次增大，因此，需要对实时的噪声进行采集，并根据噪声对目标延迟时间进行动态调整。即，采集电磁加热器具的第二噪声，若第二噪声在预设时间内的变化量大于预设值，则再次采用多个第一信号分别驱动蜂鸣器工作，以确定新的目标延迟时间。再次采用多个第一信号分别驱动蜂鸣器工作的过程与前述实施例中相同，即再次对多个第一信号对应的第一噪声的大小进行判断，确定使得第一噪声最小的第一信号对应的延迟时间为新的目标延迟时间，从而保证了对噪声的最佳抵消效果。
65.结合电磁加热器具的电路进行说明。
66.图2为本技术实施例提供的一种电磁加热器具的降噪电路示意图。如图2所示，该降噪电路包括：控制电路21、加热电路22、蜂鸣器23和麦克风24。
67.其中，控制电路21与加热电路22、蜂鸣器23和麦克风24分别连接。
68.控制电路21用于向加热电路22输出加热驱动信号，并依次向蜂鸣器23输出多个第一信号以分别驱动蜂鸣器23工作，并通过麦克风24分别采集电磁加热器具的第一噪声，其
中，多个第一信号与加热驱动信号频率相同，且多个第一信号中的第一个第一信号与加热驱动信号同步，多个第一信号中的第n个第一信号比加热驱动信号延迟n-1倍预设时长，n大于或等于2；确定多个第一噪声中最小的第一噪声，将最小的第一噪声对应的第一信号的延迟时间确定为目标延迟时间；向蜂鸣器23输出第二信号，第二信号与加热驱动信号频率相同，且比加热驱动信号延迟目标延迟时间。
69.加热驱动信号即谐振加热pwm信号。控制电路21向加热电路22输出加热驱动信号，同时向蜂鸣器23输出第一个第一信号，经过一定数量的市电周期后，通过麦克风24采集第一噪声，之后再向蜂鸣器23输出比加热驱动信号延迟预设时长的另一第一信号来驱动蜂鸣器23，经过一定数量的市电周期后，再次通过麦克风24采集第一噪声，直到第一信号的延迟时间大于一个谐振加热周期，从多个第一信号中，确定出第一噪声最小的第一信号，确定对应的目标延迟时间。之后，控制电路21向蜂鸣器23输出比加热驱动信号延迟目标延迟时间的第二信号，以使得蜂鸣器23产生的声波信号能最大程度抵消电磁加热器具的噪声。
70.可选的，在上述实施例的基础上，参照图3对降噪电路中的控制电路21进一步说明。如图3所示，控制电路21包括控制器211和蜂鸣器驱动电路212。
71.控制器211的第一端与加热电路22连接，用于向加热电路22输出加热驱动信号；控制器211的第二端与蜂鸣器驱动电路212的第一端连接，用于向蜂鸣器驱动电路212输出蜂鸣器23驱动信号，蜂鸣器23驱动信号与第一信号或第二信号的频率和延迟时间相同；控制器211的第三端与蜂鸣器驱动电路212的第二端连接，用于向蜂鸣器驱动电路212输出幅值控制信号；蜂鸣器驱动电路212的第三端与蜂鸣器23连接，用于向蜂鸣器23输出第一信号或第二信号。
72.可选的，参照图4，蜂鸣器驱动电路212包括：第一电阻r1和第一开关管q1。
73.其中，第一电阻r1的第一端与控制器211的第二端连接，第一电阻r1的第二端与第一开关管q1的第一端连接，第一开关管q1的第二端与控制器211的第三端连接，第一开关管q1的第三端与蜂鸣器23连接。麦克风24为硅麦，控制器211为mcu。
74.如图3和图4所示，控制器211的io口输出与pwm信号(加热驱动信号)相同频率的蜂鸣器23驱动信号，使蜂鸣器23频率与谐振加热频率一致，控制器211的da口输出一定电压的幅值控制信号，当io口输出高电平到第一开关管q1，第一开关管q1输出高电平电压到蜂鸣器23，当io输出低电平到第一开关管q1，第一开关管q1断开输出电压到蜂鸣器23，也就是io口的高电平脉冲使压电蜂鸣器23发出声音。
75.如图5和图6所示，电磁加热器具的电磁加热原理是线圈盘l1和谐振电容c3在pwm信号下产生谐振，产生交变加热电磁场，线圈盘l1上电流和谐振电容c3上电压周期变化。在经过整流后的市电半波周期内(100赫兹)，电压是从0伏到峰值电压的正弦波，一个半波周期内产生很多个谐振加热周期(15k～40k赫兹)，市电电压瞬时值越大，谐振电流与谐振电压越大，噪声也越大。因此，蜂鸣器产生的声波信号的幅值需要根据市电电压瞬时值计算出。
76.可选的，控制器211用于根据电磁加热器具的市电瞬时值和电磁加热器具的加热功率，确定幅值控制信号的大小。例如，控制器211用于根据电磁加热器具的加热功率，确定加热功率系数；根据电磁加热器具的市电瞬时值和加热功率系数，确定幅值控制信号的大小。参照以下公式：
77.u
da
＝u*k*j
78.其中，u是电磁加热器具连接的交流正弦市电的瞬间电压，即市电瞬时值；j是加热功率系数，i与加热功率相关，例如谐振点的加热功率1600w对应的j＝1，感性区的加热功率2100w对应的j＝1.1，容性区的加热功率1200w对应的j＝0.8；k是常数系数，可以通过整机调试测试获得。
79.电磁加热器具加热时可以先不启动蜂鸣器23产生抵消声波信号，先记录初始的噪声，之后再启动蜂鸣器23产生声波信号以寻找蜂鸣器23最佳相位。首先，io口同步输出与pwm信号相同频率的蜂鸣器23驱动信号，da口输出信号的大小由上述公式确定，经过多个市电周期后，通过麦克风24采集并记录第一噪声，之后，io口延时预设时长输出与pwm信号相同频率的蜂鸣器驱动信号，da口输出信号的大小由上述公式确定，经过多个市电周期后，通过麦克风24采集并记录第一噪声，接下来再次增大蜂鸣器23驱动信号的延时时间，直到延时时间大于一个谐振加热周期，进而确定出蜂鸣器23驱动信号的最佳延迟时间。
80.若正常使用时麦克风24采集的噪声突然增大，可能是锅具位置移动等原因，因此，在向蜂鸣器23输出第二信号后，控制器211还通过麦克风24采集电磁加热器具的第二噪声，若第二噪声在预设时间内的变化量大于预设值，则再次向蜂鸣器23输出多个第一信号，以确定新的目标延迟时间。也就是，重新执行上述过程，以重新确定蜂鸣器23的声波信号的最佳相位。
81.图7为本技术实施例提供的一种电磁加热器具的结构示意图。如图7所示，电磁加热器具700包括存储器701和处理器702，存储器701和处理器702通过总线703连接。
82.存储器701用于存储计算机程序。
83.处理器702用于在计算机程序被执行时，实现上述任一实施例中的加热控制方法。
84.本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述任一实施例中的加热控制方法。
85.本技术实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例中的加热控制方法。
86.可选的，上述处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本技术所公开的方法实施例中的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
87.本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
88.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。