[发明专利]一种基于逐脉冲取样的功率调节系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种基于逐脉冲取样的功率调节系统，包括用于采集电流信号的第一电流采集电路和第二电流采集电路，所述第一电流采集电路和第二电流采集电路的输出端连接数字锁相环的输入端，数字锁相环的输入端连接相位参考信号发生器，数字锁相环的输出端连接连接PWM波发生模块，第一电流采集电路与数字锁相环之间连接有过零检测电路。定时器计算出两个脉冲波形之间的时间差，通过限制两者之间的时间差来确保感应加热设备逆变输出的电压和电流保持在弱感性状态下从而保证设备的正常运行，如果出现容性就会增加PWM输出频率来降低加热功率，实现闭环调节中的相位限制，如果容性出现超过设定的安全阈值则会直接报警，停止设备加热。

技术领域

本专利申请涉及功率调节系统技术领域，特别是涉及一种基于逐脉冲取样的功率调节系统及其控制方法。

背景技术

目前我国在在大功率加热方面主要采用燃气灶或者燃煤灶，不管燃气灶或者燃煤灶都是明火加热，有热辐射以及造成污染，相对于燃气、和煤等传统加热方式，感应加热具有以下优点：1、加热速度快；2、热损少和加热效率高；3、绿色环保无污染；4、易于实现自动控制；5、实现了加热部分和变换器部分的隔离，避免了因保护层的损坏而导致的漏电，在安全性上大大提高。

电磁炉又名电磁灶，是现代厨房的标准配置，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。是一种高效节能橱具，完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具。电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具。由高频感应加热电路、高频电力转换装置、控制单元、晶化陶瓷板及铁磁材料锅底炊具等部分组成；使用时，加热线圈中通入交变电流，线圈周围便产生一交变磁场，交变磁场的磁力线大部分通过金属锅体，在锅底中产生大量涡流，从而产生烹饪所需的热。而现有对电磁炉功率的控制大多通过控制面板输入设定功率，其无法通过接入的电压和电流之间的相位差实现电磁炉的通断以及功率的调节，为此，我们提出一种基于逐脉冲取样的功率调节系统及其控制方法。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利申请的目的在于提供一种基于逐脉冲取样的功率调节系统及其控制方法，解决上述现有技术的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于逐脉冲取样的功率调节系统，包括用于采集电流信号的第一电流采集电路和第二电流采集电路，所述第一电流采集电路和第二电流采集电路的输出端连接数字锁相环的输入端，数字锁相环的输入端连接相位参考信号发生器，数字锁相环的输出端连接连接PWM波发生模块，第一电流采集电路与数字锁相环之间连接有过零检测电路。

进一步的，所述数字锁相环包括相位检测模块，相位检测模块的输入端分别与第二电流采集电路、过零检测电路和相位参考信号发生器的输出端连接，相位检测模块的输出端连接定时器的输入端，定时器的输出端连接滤波器的输入端，滤波器的输出端连接PID控制模块的输入端，PID控制模块的输出端连接分频器的输入端，分频器的输出端连接PWM波发生模块的输入端。

进一步的，所述分频器的输出端分别连接相位检测模块和PID控制模块的输入端。

进一步的，所述第一电流采集电路包括采集高频直流信号的第一电流采集模块，第一电流采集模块的输出端连接第一ADC模块的输入端，第一ADC模块的输出端连接过零检测电路的输入端。

进一步的，所述第二电流采集电路包括采集高频交流信号的第二电流采集模块，第二电流采集模块的输出端连接第二ADC模块的输入端，第二ADC模块的输出端连接相位检测模块的输入端。

进一步的，所述PID控制模块为基于M451的ARM Cortex-M4内核的全数字处理系统。

一种如上述所述的基于逐脉冲取样的功率调节系统的控制方法，包括如下步骤：