本發(fā)明涉及電容放電領(lǐng)域,更具體地涉及一種電磁加熱裝置的電容放電方法、電路及電磁爐。
背景技術(shù):
X電容,即跨接于零線(xiàn)與火線(xiàn)之間,用于進(jìn)行電源濾波的電容,為保證使用安全,在斷電后需要將X電容的電快速放掉,現(xiàn)有電磁爐中對(duì)X電容的放電問(wèn)題的解決方法有如下兩種:
1.在X電容上并接放電電阻,斷電后儲(chǔ)存于X電容上的電能由放電電阻消耗掉,需要增加放電電阻元件,增加電磁爐的成本;
2.利用電磁爐上的風(fēng)機(jī)將X電容的電能消耗掉,此方法不會(huì)增加額外的元件,但風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶走電磁爐線(xiàn)圈盤(pán)的熱量,不利于維持溫度,降低電磁爐的能效。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的之一是提供一種節(jié)約成本、提高能效的電磁加熱裝置的電容放電方法、電路及電磁爐。
為達(dá)上述目的,一方面,提供一種電磁加熱裝置的電容放電方法。
一種電磁加熱裝置的電容放電方法,所述電磁加熱裝置包括諧振電路以及用于為所述諧振電路供電的供電電路,所述供電電路上設(shè)置有X電容,所述諧振電路上設(shè)置有自關(guān)斷器件,所述自關(guān)斷器件與控制單元相連,所述電容放電方法包括:
當(dāng)所述供電電路斷電時(shí),所述控制單元控制向所述自關(guān)斷器件輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào),使得所述自關(guān)斷器件能夠?qū)⑺鲋C振電路與所述供電電路上的X電容接通,所述諧振電路將所述X電容的電能消耗掉。
優(yōu)選地,所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)為能夠使得所述自關(guān)斷器件在導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)之間不斷切換的脈沖信號(hào),以使得所述諧振電路發(fā)生諧振。
優(yōu)選地,所述電磁加熱裝置還包括用于檢測(cè)所述供電電路是否斷電的斷電檢測(cè)單元,所述斷電檢測(cè)單元與所述控制單元相連,當(dāng)所述斷電檢測(cè)單元檢測(cè)到所述供電電路斷電時(shí)向所述控制單元發(fā)送斷電信號(hào),所述控制單元接收到所述斷電信號(hào)后控制向所述自關(guān)斷器件輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
第二方面,本發(fā)明提供一種電磁加熱裝置的電容放電電路。
一種電磁加熱裝置的電容放電電路,包括諧振電路以及用于為所述諧振電路供電的供電電路,所述供電電路上設(shè)置有X電容,所述諧振電路包括自關(guān)斷器件,所述自關(guān)斷器件與控制單元相連,所述控制單元用于當(dāng)所述供電電路斷電時(shí),控制向所述自關(guān)斷器件輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào),使得所述自關(guān)斷器件能夠?qū)⑺鲋C振電路與所述供電電路上的X電容接通,所述諧振電路將所述X電容的電能消耗掉。
優(yōu)選地,所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)為能夠使得所述自關(guān)斷器件在導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)之間不斷切換的脈沖信號(hào),以使得所述諧振電路發(fā)生諧振。
優(yōu)選地,還包括開(kāi)關(guān)電源,所述開(kāi)關(guān)電源用于向所述控制單元供電。
優(yōu)選地,還包括用于向所述自關(guān)斷器件輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路,所述驅(qū)動(dòng)電路與所述控制單元相連,所述開(kāi)關(guān)電源還用于向所述驅(qū)動(dòng)電路供電。
優(yōu)選地,還包括用于檢測(cè)所述供電電路是否斷電的斷電檢測(cè)單元,所述斷電檢測(cè)單元與所述控制單元相連,當(dāng)所述斷電檢測(cè)單元檢測(cè)到所述供電電路斷電時(shí)向所述控制單元發(fā)送斷電信號(hào),所述控制單元接收到所述斷電信號(hào)后控制向所述自關(guān)斷器件輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
優(yōu)選地,所述自關(guān)斷器件為IGBT。
優(yōu)選地,所述供電電路包括整流元件,所述整流元件的第一輸出端連接所述諧振電路,第二輸出端接地,所述諧振電路還包括諧振電容以及并接于所述諧振電容兩端的線(xiàn)圈盤(pán),所述IGBT的G腳與所述控制單元相連,所述IGBT的D腳與所述線(xiàn)圈盤(pán)連接,所述IGBT的S腳接地。
第三方面,本發(fā)明提供一種電磁爐。
一種電磁爐,包括如上所述的電容放電電路,并采用如上所述的電容放電方法對(duì)X電容進(jìn)行放電。
本發(fā)明提供的電磁加熱裝置的電容放電方法及電路中,當(dāng)供電電路斷電時(shí),由控制單元控制繼續(xù)向自關(guān)斷器件輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào),使得諧振電路與X電容能夠接通,通過(guò)諧振電路將X電容的電能消耗掉,一方面通過(guò)軟件控制實(shí)現(xiàn)X電容的放電,無(wú)需增加額外元器件,節(jié)約成本,另一方面,將X電容的余電消耗在諧振電路上,使得斷電后電磁加熱裝置仍能夠維持短時(shí)間的加熱功能,有效提高電磁加熱裝置的能效,節(jié)約電能。
本發(fā)明提供的電磁爐無(wú)需設(shè)置放電電阻,只需在現(xiàn)有電磁爐的控制單元中寫(xiě)入相關(guān)程序,通過(guò)軟件控制即可實(shí)現(xiàn)X電容的放電,在保證電磁爐使用安全的同時(shí),降低了電磁爐的成本,提高了電磁爐的能效。
附圖說(shuō)明
通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述,本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚,在附圖中:
圖1示出本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的電磁爐的電容放電電路的電路圖;
圖2示出本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的電磁爐的電容放電電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1、開(kāi)關(guān)電源;2、控制單元;3、驅(qū)動(dòng)電路;4、IGBT;5、諧振電路;51、線(xiàn)圈盤(pán);52、諧振電容;6、供電電路;61、X電容;62、整流橋;63、濾波電感;64、濾波電容。
具體實(shí)施方式
以下基于實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述,但是本發(fā)明并不僅僅限于這些實(shí)施例。在下文對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中,詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。為了避免混淆本發(fā)明的實(shí)質(zhì),公知的方法、過(guò)程、流程、元件并沒(méi)有詳細(xì)敘述。
此外,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,在此提供的附圖都是為了說(shuō)明的目的,并且附圖不一定是按比例繪制的。
除非上下文明確要求,否則整個(gè)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中的“包括”、“包含”等類(lèi)似詞語(yǔ)應(yīng)當(dāng)解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義;也就是說(shuō),是“包括但不限于”的含義。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。此外,在本發(fā)明的描述中,除非另有說(shuō)明,“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
針對(duì)電磁爐的電容放電問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種電容放電方法及電路。然而,該方法及電路不僅限于對(duì)電磁爐進(jìn)行保護(hù),而是同樣可以用于保護(hù)其他采用電磁加熱的裝置。本發(fā)明的以下詳細(xì)描述中,將主要以電磁爐為例,闡明本發(fā)明的電容放電方法及電路的各種實(shí)施方式。
如圖1和圖2所示,本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾娙莘烹婋娐钒ㄖC振電路5以及用于為諧振電路5供電的供電電路6。其中,供電電路6包括能夠跨接于火線(xiàn)與零線(xiàn)之間的X電容61以及整流元件,220V的電源交流電經(jīng)整流元件整流后向負(fù)載即諧振電路提供所需的直流電。整流元件的具體結(jié)構(gòu)不限,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電源交流電的整流以獲得負(fù)載所需的直流電即可,例如,在圖2所示的實(shí)施例中,整流元件包括整流橋62,整流橋62具有四個(gè)引腳,分別連接火線(xiàn)、零線(xiàn)、諧振電路5以及地。
進(jìn)一步地,整流元件還包括有濾波電感63和濾波電容64,濾波電感63串接于整流橋62與諧振電路5之間,即,整流橋62的一個(gè)引腳經(jīng)濾波電感63與諧振電路5連接,濾波電容64的一端接于整流電感63與諧振電路5之間,另一端接地。濾波電感63和濾波電容64的設(shè)置能夠降低交流脈動(dòng)波紋系數(shù),盡量減少電流中的交流成分,實(shí)現(xiàn)平滑直流輸出。
諧振電路5包括兩端并接的線(xiàn)圈盤(pán)51和諧振電容52,其上還設(shè)置有自關(guān)斷器件,自關(guān)斷器件與控制單元2相連,控制單元2能夠控制向自關(guān)斷器件發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào),以使得自關(guān)斷器件導(dǎo)通和截止,即,當(dāng)自關(guān)斷器件接收到高電平的驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)導(dǎo)通,而接收到低電平的驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)截止。自關(guān)斷器件的具體結(jié)構(gòu)類(lèi)型不限,能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通和截止即可,例如,自關(guān)斷器件可以為IGBT4,IGBT4具有G腳、D腳和S腳,其G腳與控制單元相連,用于接收驅(qū)動(dòng)信號(hào),D腳與線(xiàn)圈盤(pán)51連接,S腳接地,如此,當(dāng)IGBT4導(dǎo)通時(shí),諧振電路5與供電電路6接通,供電電路6上的電能夠輸送至諧振電路5上,而當(dāng)IGBT4截止時(shí),諧振電路5與供電電路6斷開(kāi),供電電路6不能向諧振電路5供電??刂茊卧?的具體結(jié)構(gòu)類(lèi)型不限,能夠?qū)崿F(xiàn)上述控制即可,例如控制單元2包括芯片,芯片內(nèi)寫(xiě)有斷電后向IGBT4發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)的程序。
具體的電容放電方法為,當(dāng)供電電路6斷電后,即220V電壓消失后,控制單元2控制向IGBT4的G腳輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào),使得IGBT4能夠?qū)ㄟM(jìn)而將諧振電路5與供電電路6上的X電容61接通,X電容61上的電壓經(jīng)整流橋62的半橋、諧振電路5形成一個(gè)放電回路,使得諧振電路5能夠?qū)電容61的電能消耗掉,一方面通過(guò)軟件控制實(shí)現(xiàn)X電容61的放電,無(wú)需增加額外元器件,節(jié)約成本,另一方面,將X電容61的余電消耗在諧振電路5上,使得斷電后電磁爐仍能夠維持短時(shí)間的加熱功能,有效提高電磁爐的能效,節(jié)約電能。
進(jìn)一步地,驅(qū)動(dòng)信號(hào)為能夠使得IGBT4在導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)之間不斷切換的脈沖信號(hào),IGBT4不斷地導(dǎo)通和截止能夠使得諧振電路5發(fā)生諧振(此處發(fā)生諧振的原理與電磁爐正常工作時(shí)的諧振原理相同,在此不再贅述),相較于現(xiàn)有的如圖1所示的通過(guò)放電電阻65’進(jìn)行放電,本申請(qǐng)能夠更加快速地將X電容61的余電消耗,從而降低待機(jī)功耗,提高電磁爐的整機(jī)能效。
進(jìn)一步地,電容放電電路還包括用于檢測(cè)供電電路6是否斷電的斷電檢測(cè)電路,該斷電檢測(cè)電路與控制單元2相連,當(dāng)斷電檢測(cè)電路檢測(cè)到供電電路6斷電時(shí),其能夠向控制單元2發(fā)送斷電信號(hào),控制單元2接收到斷電信號(hào)后控制向自關(guān)斷器件輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
如圖2所示,進(jìn)一步地,電容放電電路還包括開(kāi)關(guān)電源1,控制單元2由開(kāi)關(guān)電源1供電,由于開(kāi)關(guān)電源1的自身特性,當(dāng)220V電壓消失后,開(kāi)關(guān)電源1由于輸出電容的存在,還能夠維持一段時(shí)間的電壓輸出,以維持控制單元2的運(yùn)行,利用這段時(shí)間,控制單元2控制向IGBT4發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)。另外,電容放電電路還包括用于向自關(guān)斷器件輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路3,驅(qū)動(dòng)電路3與控制單元2相連,驅(qū)動(dòng)電路3用于將開(kāi)關(guān)電源1的脈沖寬度調(diào)整電路輸出的脈沖信號(hào)放大到足以驅(qū)動(dòng)IGBT4開(kāi)啟和關(guān)閉的信號(hào)強(qiáng)度,驅(qū)動(dòng)電路3也由開(kāi)關(guān)電源1供電。即,開(kāi)關(guān)電源1提供兩種穩(wěn)壓回路,一種供驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)IGBT4,另一種供控制單元2自身使用。
例如,在一個(gè)具體的實(shí)施例中,開(kāi)關(guān)電源1提供+5V,+15V兩種穩(wěn)壓回路,+5V供控制單元2,+15V供IGBT4的驅(qū)動(dòng)電路3,當(dāng)開(kāi)關(guān)電源1斷電后,由于其輸出電容的存在,開(kāi)關(guān)電源1提供的+5V,+15V不會(huì)立即消失,利用這段時(shí)間,控制單元2可控制繼續(xù)向IGBT4輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào),維持IGBT4起振,將X電容61的余電消耗掉。
進(jìn)一步地,本發(fā)明還提供了一種電磁爐,其包括有上述的電容放電電路,并采用上述的電容放電方法對(duì)斷電后的X電容進(jìn)行放電,在保證電磁爐使用安全的同時(shí),降低了電磁爐的成本,提高了電磁爐的能效。
該電磁爐的工作過(guò)程為,當(dāng)電磁爐正常工作時(shí),控制單元按常規(guī)的控制方法控制電磁爐各部分電路的運(yùn)行,當(dāng)電磁爐關(guān)機(jī)掉電時(shí),控制單元內(nèi)的程序控制向IGBT發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào),使得電磁爐繼續(xù)工作一段時(shí)間,直至將X電容的余電消耗掉,如此,在電磁爐斷電后,仍然能夠維持短時(shí)加熱,有利于維持溫度。
本發(fā)明提供的電磁爐無(wú)需設(shè)置放電電阻,只需在現(xiàn)有電磁爐的控制單元中寫(xiě)入相關(guān)程序,通過(guò)軟件控制即可實(shí)現(xiàn)X電容的放電。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解的是,在不沖突的前提下,上述各優(yōu)選方案可以自由地組合、疊加。
應(yīng)當(dāng)理解,上述的實(shí)施方式僅是示例性的,而非限制性的,在不偏離本發(fā)明的基本原理的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以針對(duì)上述細(xì)節(jié)做出的各種明顯的或等同的修改或替換,都將包含于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。