專(zhuān)利名稱(chēng)：一種雙控電磁加熱控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁加熱控制系統(tǒng)，尤其涉及一種利用雙芯片控制的電磁加熱控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
如圖1所示，現(xiàn)有的電磁加熱系統(tǒng)往往采用單芯片控制，將系統(tǒng)(包括主控制板和控制面板)所需的所有功能均集中到一個(gè)芯片控制處理，使得每一電磁加熱產(chǎn)品均須進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的底層和人機(jī)交互界面功能的開(kāi)發(fā)及調(diào)試，存在技術(shù)要求高，開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，調(diào)試項(xiàng)目多且復(fù)雜，重復(fù)勞動(dòng)多，售后產(chǎn)品不易維護(hù)和升級(jí)，而且開(kāi)發(fā)調(diào)試人員必須具備熟練的電磁加熱底層開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)才能勝任。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種的雙芯片控制的電磁加熱控制系統(tǒng)，并提供應(yīng)用級(jí)的接口控制方式，通過(guò)控制面板簡(jiǎn)單的控制命令即可處理復(fù)雜的電磁加熱系統(tǒng)，從而簡(jiǎn)化了開(kāi)發(fā)過(guò)程，減少了不必要的重復(fù)勞動(dòng)過(guò)程。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的本系統(tǒng)包括設(shè)置在下殼體內(nèi)的功率控制部分(簡(jiǎn)稱(chēng)主控制板，下同)和與其相連接且設(shè)置在上殼體內(nèi)的界面控制部分(簡(jiǎn)稱(chēng)控制面板，下同)。主控制板和控制面板上各設(shè)置有一個(gè)控制芯片，所述的主控制板還包括通訊模塊，并與微控制器相連接，所述控制面板還包括控制芯片、通訊模塊和功能處理模塊，控制芯片分別與通訊模塊和功能模塊相連接，主控制板的通訊模塊和控制面板的通訊模塊相連接，主控制板上的控制芯片(簡(jiǎn)稱(chēng)微控制器，下同)用于電磁加熱過(guò)程中的功率控制，故障保護(hù)，溫度及電壓電流A/D數(shù)據(jù)采樣和風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)等；控制面板上的控制芯片用于按鍵、顯示控制模塊的人機(jī)交互界面的處理以及功能菜單流程的實(shí)現(xiàn)，并用于控制主控制板的功率輸出和功率大小、接收主控制板發(fā)送來(lái)的檢測(cè)到的溫度數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)以及各種故障保護(hù)信息，根據(jù)接收的數(shù)據(jù)控制電磁加熱。
所述的主控制板和控制面板之間采用I2C總線(xiàn)或串行總線(xiàn)及相應(yīng)的供電線(xiàn)路相連接，I2C總線(xiàn)或串行總線(xiàn)上的傳輸協(xié)議為IHComm通訊協(xié)議(InductionHeating communication Protocol)。
本發(fā)明采用此雙控方式的優(yōu)勢(shì)在于把電磁加熱中的功率控制、故障保護(hù)等與性能密切相關(guān)的復(fù)雜控制部分的軟硬件集成到主控制板中，由專(zhuān)門(mén)處理芯片去處理，使之成為一個(gè)獨(dú)立通用的系統(tǒng)組成要件，任何第三方開(kāi)發(fā)人員，無(wú)論其對(duì)電磁加熱的底層控制、保護(hù)技術(shù)熟悉與否，只需要遵循規(guī)范的IHComm通訊協(xié)議，即可簡(jiǎn)單方便的控制電磁加熱，將極大地提高電磁加熱應(yīng)用項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)效率和降低開(kāi)發(fā)難度，提高系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性。


圖1為現(xiàn)有背景技術(shù)的控制線(xiàn)路組成方框圖；圖2為本發(fā)明的控制線(xiàn)路方框圖。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示，本系統(tǒng)包括設(shè)置在下殼體內(nèi)的功率控制部分1(簡(jiǎn)稱(chēng)主控制板，下同)和與其相連接且設(shè)置在上殼體內(nèi)的界面控制部分3(簡(jiǎn)稱(chēng)控制面板，下同)。主控制板1和控制面板3上各設(shè)置有一個(gè)控制芯片(即微控制器10和控制芯片4)，所述的主控制板1還包括第一通訊模塊9，并與微控制器10相連接，所述控制面板3還包括控制芯片4、第二通訊模塊8和功能處理模塊7，控制芯片4分別與第二通訊模塊8和功能模塊7相連接，主控制板1的第一通訊模塊9和控制面板3的第二通訊模塊8相連接，主控制板1上的微控制器10用于電磁加熱過(guò)程中的功率控制，故障保護(hù)，溫度及電壓電流A/D數(shù)據(jù)采樣和風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)等；控制面板3上的控制芯片用于按鍵、顯示等人機(jī)交互界面的處理以及功能菜單流程的實(shí)現(xiàn)，并用于控制主控制板1的功率輸出和功率大小、接收主控制板1發(fā)送來(lái)的檢測(cè)到的溫度數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)以及各種故障保護(hù)信息，根據(jù)接收的數(shù)據(jù)控制電磁加熱。
所述的主控制板1和控制面板3之間采用I2C總線(xiàn)或串行總線(xiàn)及相應(yīng)的供電線(xiàn)路(5V，18V電源)相連接，I2C總線(xiàn)或串行總線(xiàn)上的傳輸協(xié)議為IHComm通訊協(xié)議(Induction Heating communication Protocol)。
主控制板1與控制面板3之間的通訊控制流程如下控制面板3根據(jù)從人機(jī)交互界面12收到的用戶(hù)功率大小要求，通過(guò)第二通訊模塊8轉(zhuǎn)化成符合IHComm協(xié)議的數(shù)據(jù)幀，然后發(fā)送到主控制板1，主控制板1收到后，首先校驗(yàn)數(shù)據(jù)是否正確，如正確，則按要求輸出功率；如錯(cuò)誤，則要求重發(fā)。當(dāng)控制面板3需要獲取各種溫度數(shù)據(jù)時(shí)，則發(fā)送讀命令，主控制板1收到后，將采樣到的數(shù)據(jù)通過(guò)第一通訊模塊9轉(zhuǎn)化成符合IHComm協(xié)議的數(shù)據(jù)幀回送到控制面板3，控制面板3即可依此數(shù)據(jù)進(jìn)行下一步的功能處理。當(dāng)主控制板1檢測(cè)到各種故障狀態(tài)之后，也會(huì)通過(guò)第一通訊模塊9把故障代碼發(fā)送到控制面板3，控制面板3根據(jù)收到的故障代碼通過(guò)人機(jī)交互界面12反映出來(lái)，通知用戶(hù)系統(tǒng)處于故障狀態(tài)。
所述的主控制板1上的微控制器10的型號(hào)為HMS87C1204A。
所述的主控制板1包括整流模塊5、加熱線(xiàn)圈功率控制模塊、逆變模塊6、自適應(yīng)同步電路模塊15、第一通訊模塊9、微控制器10、電流檢測(cè)電路14和電壓檢測(cè)電路13。整流模塊5連接至市電交流電源，其直流輸出施加至逆變模塊6，逆變模塊6向加熱線(xiàn)圈2提供交變電流，使處在交變磁場(chǎng)中的金屬受熱負(fù)載表面感應(yīng)渦流而發(fā)熱，逆變器件的工作參數(shù)由加熱線(xiàn)圈功率控制模塊控制，金屬受熱負(fù)載設(shè)置在殼體上部的加熱臺(tái)面，加熱線(xiàn)圈功率控制模塊設(shè)置在微控制器10中，第一通訊模塊9接收到控制面板3發(fā)送來(lái)的控制命令后，由微控制器10內(nèi)嵌的實(shí)時(shí)控制程序軟件進(jìn)行處理，電流檢測(cè)電路14和電壓檢測(cè)電路13均與微控制器10中的加熱線(xiàn)圈功率控制模塊相連接，并向其提供加熱線(xiàn)圈功率調(diào)整信息，自適應(yīng)同步電路模塊15分別與電流檢測(cè)電路14、逆變模塊6、微控制器10相連接，并跨接在加熱線(xiàn)圈2的兩端，能夠降低逆變器件的自身發(fā)熱。
所述的主控制板1還包括為各電路與模塊提供5V、18V直流電源的整流穩(wěn)壓電源電路11。
所述的微控制器10，還包括風(fēng)扇控制模塊、保護(hù)控制模塊和報(bào)警控制模塊，風(fēng)扇控制模塊與冷卻風(fēng)扇相連接，控制其運(yùn)轉(zhuǎn)，保護(hù)控制模塊與自適應(yīng)同步電路模塊相連接，共同對(duì)加熱線(xiàn)圈進(jìn)行保護(hù)，報(bào)警控制模塊與報(bào)警器件如蜂鳴器相連接，在工作出現(xiàn)異常時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
所述的保護(hù)控制模塊中包含了過(guò)電流保護(hù)電路、絕緣門(mén)極晶體管的集電極高壓保護(hù)電路，都采用硬件比較器，實(shí)現(xiàn)高可靠的快速保護(hù)，使絕緣門(mén)極晶體管工作在可靠的電壓、電流范圍內(nèi)。
所述的逆變模塊6是采用絕緣門(mén)極晶體管的單管諧振模塊。220V交流市電經(jīng)整流模塊5整流成約310V直流，施加至單管諧振逆變模塊6上，單管諧振逆變模塊6產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，使處在交變磁場(chǎng)中的金屬受熱負(fù)載表面感應(yīng)出渦流，從而達(dá)到高效率的加熱效果。單管諧振逆變模塊6是通過(guò)微控制器10中加熱線(xiàn)圈功率控制模塊結(jié)合自適應(yīng)同步電路模塊15實(shí)施控制，做到在不同功率段實(shí)現(xiàn)在絕緣門(mén)極晶體管的集電極電壓最低時(shí)導(dǎo)通，減少導(dǎo)通損耗，降低逆變器件絕緣門(mén)極晶體管的自身發(fā)熱。
整個(gè)電路都是由微控制器10內(nèi)嵌的實(shí)時(shí)控制程序軟件控制。通過(guò)電壓檢測(cè)電路13和電流檢測(cè)電路14實(shí)現(xiàn)加熱線(xiàn)圈2功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)，通過(guò)人機(jī)交互界面12接收用戶(hù)命令，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)需要的功能，通過(guò)測(cè)溫處理程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)發(fā)熱器件絕緣門(mén)極晶體管的保護(hù)，以及受熱負(fù)載的溫度測(cè)定。
所述的控制面板3包括控制芯片4、顯示控制模塊的人機(jī)交互界面12、功能處理模塊7和通訊模塊8，控制芯片4分別與人機(jī)交互界面12、功能處理模塊7和通訊模塊連接8。各模塊處理均由控制芯片4參與，人機(jī)交互界面12接收用戶(hù)命令，控制芯片4根據(jù)用戶(hù)的命令通過(guò)第二通訊模塊8與主控制板1進(jìn)行通訊，功能處理模塊7根據(jù)接收到的主控制板1發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，決定各功能的控制流程，從而實(shí)現(xiàn)用戶(hù)需要的功能。
權(quán)利要求
1.一種雙控電磁加熱控制系統(tǒng)，包括設(shè)置在下殼體內(nèi)的主控制板和設(shè)置在上殼體內(nèi)的控制面板，所述的主控制板包括整流模塊、加熱線(xiàn)圈功率控制模塊、逆變模塊、自適應(yīng)同步電路模塊、微控制器、整流穩(wěn)壓電源電路、電流檢測(cè)電路和電壓檢測(cè)電路，所述的控制面板包括顯示控制模塊的人機(jī)交互界面，其特征在于所述的主控制板還包括通訊模塊，并與微控制器相連接，所述控制面板還包括控制芯片、通訊模塊和功能處理模塊，控制芯片分別與通訊模塊和功能模塊相連接，主控制板的通訊模塊和控制面板的通訊模塊相連接，所述主控制板上的微控制器用于電磁加熱過(guò)程中的功率控制，故障保護(hù)，溫度及電壓電流A/D數(shù)據(jù)采樣和風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)的處理；所述控制面板上的控制芯片用于按鍵、顯示控制模塊的人機(jī)交互界面的處理以及功能菜單流程的實(shí)現(xiàn)，并用于控制主控制板的功率輸出和功率大小、接收主控制板發(fā)送來(lái)的所檢測(cè)到的溫度數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)以及各種故障保護(hù)信息，根據(jù)接收的數(shù)據(jù)控制電磁加熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙控電磁加熱控制系統(tǒng)，其特征在于主控制板中的通訊模塊和控制面板中的通訊模塊之間采用I2C總線(xiàn)或串行總線(xiàn)及相應(yīng)的供電線(xiàn)路相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙控電磁加熱控制系統(tǒng)，其特征在于I2C總線(xiàn)或串行總線(xiàn)上的傳輸協(xié)議為IHComm通訊協(xié)議。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種雙控電磁加熱控制系統(tǒng)，其特征在于所述主控制板中的通訊模塊接收到控制面板中的通訊模塊發(fā)送來(lái)的控制命令后，由微控制器內(nèi)嵌的實(shí)時(shí)控制程序進(jìn)行處理，其通訊控制流程如下控制面板根據(jù)從人機(jī)交互界面收到的用戶(hù)功率大小要求，通過(guò)通訊模塊轉(zhuǎn)化成符合IHComm協(xié)議的數(shù)據(jù)幀，然后發(fā)送到主控制板，主控制板收到后，首先校驗(yàn)數(shù)據(jù)是否正確，如正確，則按要求輸出功率，如錯(cuò)誤，則要求重發(fā)；當(dāng)控制面板需要獲取各種溫度數(shù)據(jù)時(shí)，則發(fā)送讀命令，主控制板收到后，將采樣到的數(shù)據(jù)通過(guò)通訊模塊轉(zhuǎn)化成符合IHComm協(xié)議的數(shù)據(jù)幀回送到控制面板，控制面板即可依此數(shù)據(jù)進(jìn)行下一步的功能處理；當(dāng)主控制板檢測(cè)到各種故障狀態(tài)之后，也會(huì)通過(guò)通訊模塊把故障代碼發(fā)送到控制面板，控制面板根據(jù)收到的故障代碼通過(guò)人機(jī)交互界面反映出來(lái)，通知用戶(hù)系統(tǒng)處于故障狀態(tài)。
全文摘要
本系統(tǒng)包括設(shè)置在殼體內(nèi)的功率控制部分和與其相連接且設(shè)置在殼體上的界面控制部分。主控制板和控制面板上各設(shè)置有一個(gè)控制芯片，所述的主控制板還包括通訊模塊，并與微控制器相連接，所述控制面板還包括控制芯片、通訊模塊和功能處理模塊，控制芯片分別與通訊模塊和功能模塊相連接，主控制板的通訊模塊和控制面板的通訊模塊相連接，本發(fā)明簡(jiǎn)化了開(kāi)發(fā)過(guò)程，減少了不必要的重復(fù)勞動(dòng)過(guò)程，極大地提高電磁加熱應(yīng)用項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)效率和降低開(kāi)發(fā)難度，提高系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H05B6/06GK1684553SQ20051003359
公開(kāi)日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2005年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者武永強(qiáng), 馬偉, 黎志 申請(qǐng)人:深圳市拓邦電子科技股份有限公司