一种电磁炉功率调节电路的制作方法

1.本实用新型涉及家用电器设备的技术领域，尤其是涉及一种电磁炉功率调节电路。


背景技术：

2.电磁炉又称为电磁灶，是一种即节能又环保的家用电器，近几年在国内发展得比较快速，电磁炉具有如下的优点：无明火、无烟、节电、省时、容易使用等特点。电流电压经过整流器转换为直流电，又经高频电力转换装置使直流电变为超过音频的高频交流电，将高频交流电加在扁平空心螺旋状的感应加热线圈上，由此产生高频交变磁场，其磁力线穿透灶台的陶瓷台板而作用于金属锅。在烹饪锅体内因电磁感应就有强大的涡流产生，涡流克服锅体的内阻流动时完成电能向热能的转换，所产生的焦耳热就是烹调的热源。
3.与传统燃气灶相比，对于不同烹饪需求时，电磁炉只需要控制输出功率的大小，即可改变锅具温度，从而令锅具在可以在不同火力的加工食物。
4.相关技术中，当电磁炉使用时间较长时，电磁炉自身的温度较高，影响电磁炉控制电路中的核心电子器件igbt的流过电流大小，使得实际功率与预设的功率出现偏差，容易造成食物由于火力过大热糊或者火力不足未及时加热熟，从而影响对电磁炉的正常使用。


技术实现要素：

5.为了改善现有的电磁炉在长时间使用后，由于自身温度较高，使得电磁炉的输出功率与预设功率出现漂移偏差，影响对电磁炉的正常使用的现象，本实用新型提供一种电磁炉功率调节电路。
6.本实用新型提供的一种电磁炉功率调节电路采用如下的技术方案：
7.一种电磁炉功率调节电路，电流采集模块，所述电流采集模块与电磁炉电路中的igbt驱动单元电性连接，所述电流采集模块用于检测并采集加热线圈中的实际电流大小；
8.电压采集模块，所述电压采集模块与市电电性连接，所述电压采集模块用于采集电磁炉电路中在工作时的实际电压大小；
9.功率稳定模块，所述功率稳定模块分别与所述电流采集模块以及所述电压采集模块电性连接，所述功率稳定模块获取电磁炉的实际电流与实际电压计算出实际功率，根据实际功率与预设功率之间差别计算出修正系数，所述功率稳定模块的输出端根据修正系数调整igbt驱动单元输出电流。
10.通过采用上述技术方案，利用电流采集模块采集电磁炉实际工作时的实际工作电流，电压采集模块采集电磁炉实际工作时的实际工作电压，实际工作电流和实际工作电压上传到功率稳定模块中，功率稳定模块根据功率计算公式p=vi得出电磁炉的实际输出功率，根据预设功率与实际功率之间的倍差计算出修正系数，从而根据修正系数的大小反馈到igbt驱动单元，控制igbt驱动单元的输出电流，从而实现将实际功率稳定在预设的功率设计内。
11.优选的，所述电流采集模块包括电压转换单元，所述电压转换单元与所述电磁炉中igbt驱动单元电性连接，并将加热线圈的电流信号转化为电压信号。
12.通过采用上述技术方案，电压转换单元与igbt驱动单元电性连接，将流过igbt驱动单元的电流转化为电压信号，从而实现在便于对电流信号的采集以及传输。
13.优选的，所述电流采集模块包括一次滤波单元，所述一次滤波单元与所述电压转换单元电性连接，所述一次滤波单元用于抵消电磁干扰。
14.通过采用上述技术方案，由于电磁炉中的加热线圈为电感线圈，在工作时会产生电磁信号形成电磁干扰，电磁干扰会影响采集信号的传输，影响采集精度，因此使用一次滤波单元提高电流采集模块的抗干扰能力。
15.优选的，所述一次滤波单元电性连接有放大单元，所述放大单元包括与一次滤波单元电性连接的放大器a1，所述放大器a1的同相输入端与一次滤波单元电性连接，所述放大器a1的反相输入端接地。
16.通过采用上述技术方案，由于在采集信号时，为了降低电流的等级，只需要利用小电流代表大电流即可，而小电流子啊传输过程中会有些损耗，因此使用放大单元将小电流进行对应的放大，降低损耗。
17.优选的，所述放大单元的输出端电性连接有二次滤波单元，所述二次滤波单元用于为放大的电流进行滤波。
18.通过采用上述技术方案，将二次滤波单元电性连接于放大单元的输出端，利用二次滤波单元对放大单元输出的电流信号进行滤波，进一步降低电磁信号对电流采集模块的干扰。
19.优选的，所述电压采集模块包括分压单元，所述分压单元用于从市电中获取可供功率稳定模块正常工作需要的合适电压。
20.通过采用上述技术方案，由于电磁炉正常工作在220v大电压状态下，不便于使用电子元件测量工作，因此利用分压单元将大电压分隔成小电压，从而使用对应的电子元件对小电压进行测量即可与电磁炉工作电压进行对应。
21.优选的，所述分压单元电性连接有电压滤波单元，所述电压滤波单元的输入端与所述分压单元电性连接，所述电压滤波单元的输出端与所述功率稳定模块的输出端电性连接。
22.通过采用上述技术方案，由于加热线圈产生的电磁信号同样会对电压采集模块的信号进行干扰，因此使用电压滤波单元提高电压采集模块的抗干扰能力，确保采集精度。
23.优选的，所述功率稳定模块包括主控芯片u1，所述主控芯片u1的输入端分别与二次滤波单元以及电压滤波单元的输出端电性连接，所述主控芯片u1的输出端与igbt驱动单元电性连接，所述主控芯片u1内预设有修正系数，所述主控芯片u1用于将模拟信号转化为数字信号并计算出实际功率。
24.通过采用上述技术方案，电流采集模块和电压采集模块分别将表示电磁炉实际工作时的电流大小和电压大小的信号传输到主控芯片u1内，主控芯片u1计算出实际功率，将实际功率与预设功率进行比较就会得出之间差别，而预设功率与实际功率的比值即为修正系数，从而主控芯片u1通过修正系数反馈到igbt驱动单元的控制端，调整igbt驱动单元的输出电流大小，令实际功率与预设功率一致。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
26.1.分别利用电流采集模块和电压采集模块分别采集电磁炉实际工作时的电流大小和电压大小，计算出实际功率与预设功率，根据预设功率与实际功率的比值反馈到igbt驱动单元的控制端，调整igbt驱动单元的输出电流大小，令实际功率与预设功率一致；
27.2.在电流采集模块和电压采集模块内设置有多个滤波单元，从而提高对加热线圈产生的电磁信号的抗干扰能力，提高采集信号的精度。
附图说明
28.图1是本实施例中整体电路的示意图；
29.图2是电流采集模块电路的示意图；
30.图3是电压采集模块电路的示意图。
31.附图标记说明：10、igbt驱动单元；20、加热线圈单元；30、电流采集模块；31、电压转换单元；32、一次滤波单元；33、放大单元；34、二次滤波单元；40、电压采集模块；41、整流单元；42、分压单元；43、电压滤波单元；50、功率稳定模块。
具体实施方式
32.以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
33.一种电磁炉功率调节电路，参照图1，包括igbt驱动单元10，igbt驱动单元10的输入端与电磁炉内的控制电路连接。igbt驱动单元10包括绝缘栅双极型晶体管q3，绝缘栅双极型晶体管q3栅极与控制端电性连接，绝缘栅双极型晶体管q3集电极电性连接有加热线圈单元20，加热线圈单元20包括电感线圈l1和电容c2，电感线圈l1的一端电性连接于绝缘栅双极型晶体管q3的集电极，电感线圈l1的另一端电性连接于市电电性连接，电感线圈l1放置于电磁炉的面板下方。电感线圈l1的两端分别与电容c2电性连接。
34.参照图1，igbt驱动单元10电性连接有电流采集模块30，电流采集模块30用于采集电磁炉实际工作时的实际电流转化为电压信号。具体的，电流采集模块30包括电压转换单元31，电压转换单元31用于将电流信号转化为电压信号，电压转换单元31包括电阻r3，电阻r3的一端电性连接于绝缘栅双极型晶体管q3的发射极，电阻r3的另一端接地，利用电流流过电阻r3产生压降，从而在可以利用电阻远离接地端的电压大小反映电感线圈l1的电流大小。
35.参照图2，电流采集模块30包括用于抵消电感线圈l1的电磁干扰的一次滤波单元32，一次滤波单元32包括由电阻和电感组成的rc滤波电路。本实施例中，rc滤波电路有两个，两个rc滤波电路串联。具体的，rc滤波电路包括分别电阻r4和电感c3、电阻r5和电感c4。电阻r4的一端电性连接于电阻r3与绝缘栅双极型晶体管q3的发射极之间，电阻r4的另一端电性连接于电容c3，电容c3的另一端接地。电阻r5的一端电性连接于电阻r4与电容c3之间，电阻r5的另一端电性连接于电容c4，电容c4的另一端接地。电压信号经过电阻r4和电阻r5分压后形成电流信号。
36.参照图2，电流采集模块30还包括放大单元33，放大单元33包括放大器a1，放大器a1的同相输入端电性连接有可变电阻r18，可变电阻r18的另一端接地。放大器a1的同相输入端还电性连接于电阻r5与电容c4之间。放大器a1的反相输入端电性连接有电阻r6，电阻
r6的另一端接地。放大器a1的反相输入端与输出端之间电性连接有电阻r7。利用放大器a1将采集的电流信号进行放大，以便于后续处理。
37.参照图2，放大器a1的输出端电性连接有二极管d1，放大器a1的输出端与二极管d3的正极电性连接，二极管d3的负极电性连接有进一步提高抗干扰能力的二次滤波单元34，二级滤波单元包括电阻r8以及电容c5，电容c5的另一端接地。电阻r8以及电容c5之间通过引线电性连接于功率稳定模块50的输入端，从而将与流过加热线圈的电流相对应的电流信号上传到功率稳定模块50内。
38.参照图1和图3，电磁炉电路还电性连接有电压采集模块40，电压采集模块40电性连接于市电，用于采集电磁炉工作时的电压值。具体的，电压采集模块40包括依次电性连接的整流单元41、分压单元42和电压滤波单元43。整流单元41包括整流二极管d1和整流二极管d2，整流二极管d1的正极电性连接于火线上，整流二极管d2的正极电性连接于零线上。整流二极管d1和整流二极管d2的负极并联，利用整流二极管d1和整流二极管d2将交流电转化为直流电。本实施例中，整流二极管d1和整流二极管d2的型号为1n4007。
39.参照图3，分压单元42包括分压电阻r21和分压电阻r22，分压电阻r21和分压电阻r2串联，且分压电阻r22的另一端接地。分压电阻r21和分压电阻r22之间设有电压采集点v1。利用分压电阻r21和分压电阻r22之间的阻值占比调整电压采集点v1的电压。
40.参照图3，电压滤波单元43包括由电阻r23、电感c21和电感c22组成的rc滤波电路，电阻r23的一端电性连接于电压采集点v1，电阻r23的另一端电性连接于功率稳定模块50的输入端。电感c21和电感c22分别电性连接于电阻r23的两端，电感c21和电感c22的另外一端接地，使得电压采集模块40对电感线圈l1的抗干扰能力。
41.参照图1，功率稳定模块50包括主控芯片u1，本实施例中，主控芯片u1的型号为ht45r38，主控芯片u1的an1引脚电性连接于电阻r8以及电容c5之间，且主控芯片u1的an1引脚还电性连接有电阻r9，电阻r9的另一端接地。主控芯片u1的an3引脚电性连接于电阻r23和电感c21之间。主控芯片u1的输出端电性连接于igbt驱动单元10上，通过igbt驱动单元10改变绝缘栅双极型晶体管q3栅极的电压大小。主控芯片u1分别对电流采集模块30和电压采集模块40输入的电流信号转化为数字信号。主控芯片u1根据采集的到电压信号和电流信号计算出电磁炉工作的实际功率，并且将实际功率与预设功率进行比较。当实际功率与预设功率之间有偏差时，计算出预设功率与实际功率之间的倍差得到修整系数，根据修正系数调节绝缘栅双极型晶体管q3栅极的电压大小，以控制绝缘栅双极型晶体管q3集电极与发射极的流过的电流与预设要求一致。
42.本技术的实施原理为：电流采集模块30将电磁炉实际工作时的实际电流值通过电压转换单元31以便于获取与实际电流大小相对应的实际电流信号，实际电流信号分别经过一次滤波单元32和二次滤波单元34提高电流采集模块30的抗干扰能力，并且实际电流信号经过放大单元33进行放大后传输到主控芯片u1内。
43.同理，电压采集模块40获取电磁炉实际工作时的实际电压信号，利用分压单元42中的电阻r1和电阻r2的比值得到电压采集点v1的电压值，并且通过电压滤波单元43将电压信号进行滤波，同时转化为电流信号传输到主控芯片u1内。
44.主控芯片u1分别将采集的实际电压信号与实际电流信号进行ad转换，并计算出实际功率，将实际功率与预设功率进行比较，得到预设功率/实际功率的倍差，将倍差作为修
正系数，根据修正系数反馈到igbt驱动单元10内，调整绝缘栅双极型晶体管q3的栅极电压，进而改变绝缘栅双极型晶体管q3的集电极与发射极之间通过的电流，从而改变加热线圈通过的电流实现稳定电磁炉的输出功率的效果。
45.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。