[发明专利]感应加热炉灶面

说明书

技术领域

本发明涉及一种感应加热炉灶面，其中检测放置在其上的容器是否处于适当的加热位置。

背景技术

感应加热炉灶面利用感应线圈产生的磁场效应，根据加热铸铁或者钢类的铁磁炊具(例如锅)的原理来运行。为了驱动产生磁场的感应线圈，大量的电流经过电路板上的电源开关(IGBT绝缘栅双极晶体管、二极管或者MOSFET)。在现有技术中，通过使用两个电源开关和两个谐振电容器形成的半桥串联谐振(HBSR)电路，以及由一个电源开关和一个谐振电容器形成的单开关准谐振(SSQR)电路，其用于驱动单个感应线圈。由于成本的优势，单开关准谐振电路(SSQR)是优选的；然而，它们在较窄的能量频率范围中运行，并且仅仅在特定的电压和功率范围内向炊具传送功率。在其中使用单开关准谐振电路(SSQR)的感应加热炉灶面中，在检测不同种类炊具以及炉灶面燃烧器上炊具的位置发生变化时会遇到问题。而且，在主电压波动以及不同温度条件下检测炊具的位置困难会增大。在一些感应加热炉灶面中，使用多线圈-多区域结构，可以在整个炉灶面表面维持加热，并为使用者提供了便利。在这种类型的感应加热炉灶面中，多种形状和尺寸的感应线圈位于炉灶面表面。在可变主电压下，依据功率设置以及可变温度条件下的输入电压，检测炊具位置以及还有性能特征比如直径、类型和功率传送到炊具过程中铁磁特性对于其中使用多线圈还有单开关准谐振电路(SSQR)的产品是相当关键的。如果炊具从炉灶面的滑动或者抬起不能被正确检测到，则炊具将不能被有效地加热，并且会损坏控制感应线圈的电路。

欧洲专利申请No.EP2282606涉及一种感应装置控制方法。通过比较谐振电压和控制单元中预定的固定参考电压，检测感应线圈上容器存在与否、及其电阻率和尺寸。

在欧洲专利申请No.EP1629698中，阐述了包括功率逆变器、微处理器、保护电路和平底锅检测电路的感应烹饪系统。

在日本专利申请No.JP4371108中，阐述了包括炊具检测电路的感应加热烹饪装置。

在日本专利申请No.JP2011023163中，阐述了一种米饭蒸煮机，其中，在不稳定电源电压条件下，检测感应加热器上的平底锅存在与否或者平底锅是否位于希望的位置。

在日本专利申请No.JP2007066837中，阐述了一种米饭蒸煮机，其中，在电源电压条件波动下，检测感应加热器上厨房用具例如调羹、刀具的存在。

发明内容

本发明的目的就是实现一种感应加热炉灶面，其中在可变主输入电压和温度条件下精确地检测放置在感应线圈上容器的位置。

为了获得在第一个权利要求中和其各自权利要求解释的本发明的目的，实现的感应加热炉灶面包括将交流主电流转换为直流电流的桥整流器、具有感应线圈和谐振电容器的谐振电路、驱动谐振电路的电源开关，例如IGBT、和电源开关并联连接并在电源开关的不导电时间提供连续感应线圈电流的续流二极管、在其上产生谐振电压的集电极节点，以及电流检测电路，其与电源开关以及续流二极管串联连接并提供开关电流通过电源开关和续流二极管，该开关电流通过将其转化成电压数据而被监控。

电流检测电路是由和电源开关和续流二极管串联连接的电流检测电阻构成，或者由和续流二极管串联连接的电流互感器和与电流互感器的次级侧并联连接的电流检测电阻构成。

通过比较二极管导电时间和在其存储器记录的阈值二极管导电时间，其中由电流检测电路检测并转化成电压信号的开关电流流过续流二极管，控制单元确定容器是否在感应线圈上存在或者感应线圈上的容器对准是否适当。

在本发明的实施例中，和电流检测电阻的端子并联连接的比较器产生周期等于二极管导电时间的方波输出信号，其通过检测开关电流流过续流二极管和电源开关的时间。

如果等于比较器输出信号的二极管导电时间的周期大于在其存储器记录的阈值输出信号周期，控制单元则确定感应线圈上容器不存在，或者容器已经从感应线圈滑动到超过了被允许的范围，并且中断感应线圈电流。

在本发明的感应加热炉灶面中，在AC主输入电压变化的不利条件下在整个加热过程中可靠地检测容器是否存在于感应线圈上以及感应线圈上的对准位置。

附图说明

在附图中描述为了获得本发明的目的实现的感应加热炉灶面，其中：

图1是感应加热炉灶面的控制电路的示意图。

图2是本发明的实施例中的感应加热炉灶面的控制电路的示意图。

图3是示出流过电源开关和续流二极管的开关电流和感应加热炉灶面的控制电路中的电源开关上产生的电压随时间变化的图形。