[发明专利]数字电源

说明书

提供了一种用于数字电源的装置和方法，其能够为两个或更多个电力负载提供独立的功率控制并且控制可变功率。公开的实施方式可以降低谐波电流的量级和/或引入到功率系统中的电压闪烁。实施方式包括使用相位控制AC电流传送功率到电负载的微处理器。微处理器可以计算与每个电负载需要的功率相对应的功率阵列。提供逻辑电路以通过降低谐波电流的量级和电压闪烁的模式填充功率阵列。

技术领域

本发明涉及一种独立地控制两个或更多个大功率负载的数字电源，其中引入的谐波和电压闪烁降低。在非限制性实施方式中，数字电源可以用于电烤炉中，以独立地控制两个或更多个加热元件，同时降低引入到功率系统的谐波和电压闪烁。

背景技术

对于能够在引入到电网中的谐波和/或电压闪烁的量降低的同时使用AC壁式插座独立地控制两个或更多个大功率负载的电源的期望在增加。城市人口正在增加，并且随之对于能够插入到AC壁式插座中的大功率负载的期望在增加。作为例子，城市居民住在公寓或者公寓楼中，他们想要在那里使用烤炉。由于烟、气或其他问题，使用典型的木炭或燃气烤炉可能是不被允许或者不令人满意的。

有多种可用的电烹饪设备，例如George Foreman板式烤炉(及类似设备)、帕尼尼压烤机、电烤盘等。然而，这些现有的设备通常不传送可变的功率。此外，这些现有电烹饪设备常规地不会产生足够匹配燃气或电烤炉的功率。

一些现有的设备可以使用与电负载串联的可变的电阻来控制传送到负载的功率的量。举例来说，随着可变电阻器的电阻增加，可变电阻器限制传送到电负载的功率。使用可变电阻器控制功率到电负载的传送是公知的。但是可变电阻器存在缺点。例如，缺点可能包括引入谐波到电力系统中，其转换成为能够产生干扰和其他不可预测的电磁场的电磁发射。此外，可变电阻可能会因为它们消耗了大量的功率而低效。

其他现有设备可以使用双金属温度计，其打开和关断以控制功率传送。使用双金属温度计的缺点包括：其允许对于传送的功率的较少的离散(即，不太精确的)控制并且通常与响应时间中的相对长的延迟有关。长的延迟时间造成负面的烹饪体验，原因在于其导致对于温度较差的控制。此外，长的延迟时间是不利的，因为已知长的开/关工作循环会缩短加热元件的使用寿命。

一些设备可以使用半波控制技术来传送功率。例如，名称为“Heating ControlSystem Which Minimizes AC Power Line Voltage Fluctuations”的美国专利6,772,475公开了一种控制AC电流的传送的半波AC控制设备。这种控制方法与显著的缺点相关，原因在于其仅仅阶段性地传送功率，而不是从0-100％的连续范围的传送功率。与之相比，本发明的实施方式允许连续可变的功率传送。

还有的其他现有设备可以包括用于在打开电负载时限制电流的涌入的数字控制装置。例如，名称为“Method and apparatus for supplying AC power while meetingthe European flicker and harmonic requirements”的美国专利6,111,230描述了一种用于在首先打开打印设备时限制电流涌入该打印设备的方法。然而，所公开的设备并未提供独立控制多个电负载，更不用说在独立控制多个负载的同时降低谐波电流和电压闪烁。

因此，需要一种数字电源，其能够在仅将降低的谐波和电压闪烁干扰引入功率系统的同时独立地控制两个或更多个电负载。

发明内容

本发明克服了已知电源的很多缺点，并且为诸如电烤炉的设备提供了新的特征和优点。例如，本发明的实施方式提供了数字功率控制，其能够传送更精确量的功率到电负载。此外，本发明的实施方式允许多个电负载独立控制。本发明的另一些实施方式降低了由将电源插入到壁式插座中而导致的谐波电流和电压闪烁。