专利名称：一种判断锅具材质的控制电路及其方法
技术领域：
本发明涉及一种判断锅具材质的控制电路及其方法。
背景技术：
应用于电磁加热装置的锅具的材质众多，不同材质锅具在电磁加热装置上工作时的特性相差很大，为了让电磁加热装置工作在最佳状态，判断出所用锅具的材质是很有必要的。目前判断锅具类型的方法多采用电流判断方法，即在刚开始加热时给IGBT —个固定的开通时间，检测IGBT开通后电流的大小，从而判断锅具的材质。该方法存在的缺点是只是在刚开始加热时才判断锅具材质，或者在检测到无锅重新加热时才判断锅具材质，一旦判断错误，那么在后续连续加热时将无法将锅具重新判对，并且不同锅具在相同PPG下电流差异受电压影响很大，在不同电压下容易造成误判
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种判断锅具材质的控制电路及其方法。本发明用来判断放在电磁加热装置上加热的锅具的材质，并且根据锅具的材质调整加热状态，使电磁加热装置调整为对应锅具材质的工作状态，具有低成本、可靠、适时对锅具材质进行判断以纠错等优点，保证可准确更加锅具材质调整加热状态，提交加热效率。为实现上述目的，本发明的技术方案为一种判断锅具材质的控制方法，其包括以下步骤
(O电磁加热装置工作时，控制单元控制IGBT使加热单元进行加热；
(2)信号产生单元根据所述IGBT的开关状态对应的输出脉冲信号给所述控制单元的
MCU ;
(3)MCU记录输入的脉冲信号，并将所述脉冲信号转换成频率M ；
(4)将频率M与预设频率阈值N进行比较，当频率M大于预设频率阈值N时，判断锅具类型为A ;若频率M小于或等于预设频率阈值N时，判断锅具类型为B ；
(5)根据判断出的锅具类型，MCU调整相关加热参数，使电磁加热装置调整加热状态。步骤(I)之前还包括步骤(a)，所述步骤(a)检测所述电磁加热装置上是否放有锅具，检测到有锅具后，所述电磁加热装置开始工作。步骤(3)中，所述MCU记录一定时间内所述IGBT开关状态对应的高电平、低电平的脉冲个数，并根据时间与脉冲个数的关系处理成频率M并存储到所述MCU中。所述MCU记录高电平、低电平脉冲个数的方式为按高电平出现的个数计算或者按低电平出现的个数计算或者以连续的高电平和低电平记为一个的方式计算。所述步骤(4)中，所述MCU记录其当前的PPG/PWM，并以所述PPG/PWM为变量，计算出所述预设频率阀值N。步骤(2)中，所述IGBT开通时，所述信号产生单元输出高电平，所述IGBT关断时，所述信号产生单元输出低电平；或者所述IGBT开通时，所述信号产生单元输出低电平，所述IGBT关断时，所述信号产生单元输出高电平。同时，本发明还提供一种判断锅具材质的控制电路，其包括由IGBT与加热单元组成的逆变单元、信号产生单元及包含MCU的控制单元，所述信号产生单元连接在所述控制单元输入端与所述逆变单元之间，所述控制单元通过所述IGBT控制所述加热单元进行加热，所述信号产生单元根据所述IGBT的开关状态对应的输出脉冲信号给所述控制单元的MCU,所述MCU用于将所述脉冲信号转换成频率M,并将所述频率M与预设频率阈值N进行比较，所述MCU还用于根据比较结果判断出锅具类型，并根据所述锅具类型调整相关加热参数。所述MCU还用于记录其当前的PPG/PWM，并以所述PPG/PWM为变量，计算出所述预设频率阀值N。所述MCU包括用于记录所述IGBT的脉冲信号，并将其转换成频率M的频率处理模块。所述MCU包括用于将频率M与预设频率阈值N进行比较，并根据比较结果判断出锅具类型的锅具类型判断模块。
所述信号产生单元主要由比较器Ul构成，比较器Ul接收所述IGBT的开关状态所产生的变化电压，并根据所述变化电压相应的输出高电平/低电平。所述信号产生单元还包括电阻R1、电阻R2、电阻R3及电阻R4，电阻Rl —端连接至加热单元，另一端分别与电阻R2的一端、比较器Ul的负向输入端连接，电阻R2另一端接地；电阻R3的一端连接至IGBT的C极，另一端分别连接电阻R4 —端、比较器Ul的正向输入端；电阻R4另一端接地；比较器Ul的输出端与控制单元相连接。与现有技术相比较，本发明的有益效果在于
(1)本发明通过在加热单元与控制单元之间设置信号产生单元，信号产生单元能根据IGBT的开关状态对应的输出脉冲信号给控制单元，控制单元产生频率M,将频率M与预设频率阈值N进行比较，并根据比较结果判断出锅具类型。故在加热过程中，通过IGBT持续的开与关以实现反复地对锅具材质进行判断，即使出现误判也可以在下一次判断时将其纠正，并且可以在锅具快速切换时判断出锅具材质，使电磁加热装置可准确根据锅具材质调整加热状态，提高加热效率。(2)本发明利用了比较器作为信号产生单元，不仅结构简单，且具有低成本、性能可靠的特点。(3)本发明在电磁加热装置工作时能够不受电压影响，抗电磁干扰能力强。
图I为本发明锅具判断方法流程 图2为本发明的判断锅具材质的控制电路的原理图。
具体实施例方式以下结合实施例及附图对本发明进行详细的描述。本实施例以电磁炉为例，如图I所示，本发明电磁炉的判断锅具材质的控制方法，包括如下步骤
(O电磁炉工作时，控制单元控制IGBT使加热单元进行加热；
(2)信号产生单元根据所述IGBT的开关状态对应的输出脉冲信号给所述控制单元的MCU ;
(3)MCU记录输入的脉冲信号，并将所述脉冲信号转换成频率M ；
(4)将频率M与预设频率阈值N进行比较，当频率M大于预设频率阈值N时，判断锅具类型为A ;若频率M小于或等于预设频率阈值N时，判断锅具类型为B ；
(5)根据判断出的锅具类型，MCU调整相关加热参数，使电磁炉调整加热状态。进一步的，步骤(I)之前还包括步骤(a)，所述步骤(a)检测电磁炉上是否放有锅具，检测到有锅具后，电磁炉开始工作。进一步的，步骤(3)中，所述MCU记录一定时间内IGBT开关状态对应的高电平、低电平的脉冲个数，并根据时间与脉冲个数的关系处理成频率M并存储到MCU中。 所述MCU记录高电平、低电平脉冲个数的方式为按高电平出现的个数计算或者按低电平出现的个数计算或者以连续的高电平和低电平记为一个的方式计算。进一步的，步骤(4)中，所述MCU记录当前PPG/PWM，并以当前PPG为变量，计算出所述预设频率阀值N。进一步的，步骤(2)中，所述IGBT开通时，所述信号产生单元输出高电平，所述IGBT关断时，所述信号产生单元输出低电平。除此之外，也可以是，所述IGBT开通时，所述信号产生单元输出低电平，所述IGBT关断时，所述信号产生单元输出高电平。本发明同时还提供一种判断锅具材质的控制电路，其包括由IGBT与加热单元组成的逆变单元、信号产生单元及包含MCU的控制单元，所述信号产生单元连接在所述控制单元输入端与所述逆变单元之间，所述控制单元通过所述IGBT控制所述加热单元进行加热，所述信号产生单元根据所述IGBT的开关状态对应的输出脉冲信号给所述控制单元的MCU,所述MCU用于将所述脉冲信号转换成频率M,并将所述频率M与预设频率阈值N进行比较，所述MCU还用于根据比较结果判断出锅具类型，并根据所述锅具类型调整相关加热参数。所述MCU还用于记录其当前的PPG/PWM，并以所述PPG/PWM为变量，计算出所述预
设频率阀值N。所述MCU包括用于记录IGBT的脉冲信号，并将其转成频率M的频率处理模块。所述MCU包括用于将频率M与预设频率阈值N进行比较，并根据比较结果判断出锅具类型的锅具类型判断模块。所述信号产生单元主要由比较器Ul构成，比较器Ul接收所述IGBT的开关状态所产生的变化电压，并根据所述变化电压相应的输出高电平/低电平。所述整流滤波单位由整流桥及与整流桥连接的滤波电感LI、滤波电容Cl构成。加热单元由相连接的谐振电容C2、线圈盘L2构成。具体的，为实现产生高低电平信号，如图2为本发明的频率判断锅具材质详细的控制电路
如图2所示，控制电路具体包括整流桥、滤波电感LI、滤波电容Cl、谐振电容C2、线圈盘L2、IGBT, IGBT驱动电路、电阻R1、电阻R2、比较器U1、电阻R3、电阻R4及MCU ；
整流桥正向输出端连接滤波电感LI，整流桥负向输出端接地，滤波电感LI另一端与滤波电容Cl连接于A点，谐振电容C2与线圈盘L2并联连接，一端连接于A点，另一端连接于B点与IGBT的C极相连；IGBT的E极接地，G极与IGBT驱动电路相连接；电阻Rl连接于A点，另一端分别与电阻R2、比较器Ul的负向输入端连接，电阻R2另一端接地；电阻R3连接在B点，另一端分别连接电阻R4、比较器Ul的正向输入端；电阻R4另一端接地；比较器Ul的输出端与MCU相连接；MCU的PPG输出端口与IGBT驱动电路相连接。为进一步了解本发明，将本发明的工作原理描述如下
当电磁炉上放上锅具后，线圈盘L2和锅具通过互感形成一个等效电感L，当线圈盘L2固定时与不同的锅具耦合后所产生的等效电感L不同。以不锈钢材质锅具和不锈铁材质锅具为例，不锈钢材质锅具与线圈盘L2耦合后的等效电感小于不锈铁材质与线圈盘L2耦合后的等效电感，电磁炉的工作过程与等效电感有如下关系
电磁炉工作时，MCU通过控制PPG的大小控制IGBT驱动电路，IGBT驱动电路用于控制IGBT的开关，当IGBT开通时IGBT的C极电压为接近于OV的低电压，IGBT开通一段时间后MCU控制IGBT关断，控制电路进入自由谐振状态，在IGBT关断后电感L对电容C2充电，D点电压上升，当电感中能量全部转换到电容C2中后，C2开始放电，能量有C2向电感L转 移，当MCU检测到D点电压由高于C点电压变化到低于C点电压时IGBT再次开通。在IGBT关断后L与C2处于谐振状态，关断时间取决于L和C2的大小。当MCU通过控制PPG控制IGBT驱动电路输出高电平时，控制IGBT开通，B点电压为0，A点电压为整流滤波后电压，此时UC>UD，比较器输出低电平，当MCU通过PPG控制驱动模块控制IGBT关断后B点电压开始上升，上升到UC〈UD时，比较器输出高电平，此时MCU通过控制驱动模块控制IGBT开通，比较器输出高电平，如此循环，即在每一个开关周期内IGBT开通时比较器输出一个高电平，IGBT关断时输出一个低电平，IGBT关断时间与等效电感L相关，L越大IGBT关断时间越长，在PPG确定时，单位时间内比较器输出的高电平个数和低电平个数越少，比较器输出信号频率越低。所述控制单位还包括检测电磁炉上是否放有锅具的检锅模块，加热单元在确认放有锅具后，MCU通过PPG控制IGBT加热，频率处理模块记录固定时间内高电平的个数，根据时间与个数的关系将脉冲个数处理成频率存储到控制单元中，本实施例以500MS为单位时间，MCU读取频率处理模块中计算到的频率M，MCU根据PPG计算出频率阀值N，用M-N，判断M-N是否大于0，若果M-N大于0，则通过锅具类型判断模块判为锅具类型A，如果小于0，则判为锅具类型B，在判断出锅具类型后，MCU调整相关参数，使电磁炉工作在最佳工作状态。本发明还可适用于电磁饭煲、电磁压力锅等采用电磁原理进行加热的电磁加热装置中。
权利要求
1.一种判断锅具材质的控制方法，其特征在于，包括以下步骤 (O电磁加热装置工作时，控制单元控制IGBT使加热单元进行加热； (2)信号产生单元根据所述IGBT的开关状态对应的输出脉冲信号给所述控制单元的MCU ; (3)MCU记录输入的脉冲信号，并将所述脉冲信号转换成频率M ； (4)将频率M与预设频率阈值N进行比较，当频率M大于预设频率阈值N时，判断锅具类型为A ;若频率M小于或等于预设频率阈值N时，判断锅具类型为B ； (5)根据判断出的锅具类型，MCU调整相关加热参数，使电磁加热装置调整加热状态。
2.根据权利要求I所述的判断锅具材质的控制方法，其特征在于，步骤(I)之前还包括步骤(a)，所述步骤(a)检测所述电磁加热装置上是否放有锅具，检测到有锅具后，所述电磁加热装置开始工作。
3.根据权利要求2所述的判断锅具材质的控制方法，其特征在于，步骤(3)中，所述MCU记录一定时间内所述IGBT开关状态对应的高电平、低电平的脉冲个数，并根据时间与脉冲个数的关系处理成频率M并存储到所述MCU中。
4.根据权利要求3所述的判断锅具材质的控制方法，其特征在于，所述MCU记录高电平、低电平脉冲个数的方式为按高电平出现的个数计算或者按低电平出现的个数计算或者以连续的高电平和低电平记为一个的方式计算。
5.根据权利要求I 3任一项所述的判断锅具材质的控制方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述MCU记录其当前的PPG/PWM，并以所述PPG/PWM为变量，计算出所述预设频率阀值N。
6.根据权利要求3所述的判断锅具材质的控制方法，其特征在于，步骤(2)中，所述IGBT开通时，所述信号产生单元输出高电平，所述IGBT关断时，所述信号产生单元输出低电平；或者所述IGBT开通时，所述信号产生单元输出低电平，所述IGBT关断时，所述信号产生单元输出高电平。
7.一种判断锅具材质的控制电路，其特征在于，包括由IGBT与加热单元组成的逆变单元、信号产生单元及包含MCU的控制单元，所述信号产生单元连接在所述控制单元输入端与所述逆变单元之间，所述控制单元通过所述IGBT控制所述加热单元进行加热，所述信号产生单元根据所述IGBT的开关状态对应的输出脉冲信号给所述控制单元的MCU，所述MCU用于将所述脉冲信号转换成频率M，并将所述频率M与预设频率阈值N进行比较，所述MCU还用于根据比较结果判断出锅具类型，并根据所述锅具类型调整相关加热参数。
8.根据权利要求7所述的判断锅具材质的控制电路，其特征在于，所述MCU还用于记录其当前的PPG/PWM，并以所述PPG/PWM为变量，计算出所述预设频率阀值N。
9.根据权利要求8所述的判断锅具材质的控制电路，其特征在于，所述MCU包括用于记录所述IGBT的脉冲信号，并将其转换成频率M的频率处理模块。
10.根据权利要求8所述的判断锅具材质的控制电路，其特征在于，所述MCU包括用于将频率M与预设频率阈值N进行比较，并根据比较结果判断出锅具类型的锅具类型判断模块。
11.根据权利要求8 10任一项所述的判断锅具材质的控制电路，其特征在于，所述信号产生单元主要由比较器Ul构成，比较器Ul接收所述IGBT的开关状态所产生的变化电压，并根据所述变化电压相应的输出高电平/低电平。
12.根据权利要求11所述的判断锅具材质的控制电路，其特征在于，所述信号产生单元还包括电阻R1、电阻R2、电阻R3及电阻R4，电阻Rl —端连接至加热单元，另一端分别与电阻R2的一端、比较器Ul的负向输入端连接，电阻R2另一端接地；电阻R3的一端连接至IGBT的C极，另一端分别连接电阻R4 —端、比较器Ul的正向输入端；电阻R4另一端接地；比较器Ul的输出端与控制单元相连接。
全文摘要
本发明公开一种判断锅具材质的控制电路及其方法，所述方法包括以下步骤电磁加热装置工作时，控制单元控制IGBT使加热单元进行加热；信号产生单元根据所述IGBT的开关状态对应的输出脉冲信号给所述控制单元的MCU；MCU记录输入的脉冲信号，并将所述脉冲信号转换成频率M；将频率M与预设频率阈值N进行比较，当频率M大于预设频率阈值N时，判断锅具类型为A；若频率M小于或等于预设频率阈值N时，判断锅具类型为B；根据判断出的锅具类型，MCU调整相关加热参数，使电磁加热装置调整加热状态。本发明能使电磁炉调整为对应锅具材质的工作状态，适时对锅具材质进行判断以纠错等优点，准确更新锅具材质调整加热状态，提高加热效率。
文档编号H05B6/06GK102905411SQ201210394618
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月17日 优先权日2012年10月17日
发明者汪钊, 李新峰, 孙赫男 申请人:美的集团股份有限公司