电加热设备的控制装置及电加热设备的制作方法

1.本公开涉及电磁加热技术领域，尤其涉及一种电加热设备的控制装置及电加热设备。


背景技术：

2.电磁炉等电磁加热设备是利用交变电流通过线圈产生方向不断改变的交变磁场，而处于交变磁场中的导体(如铁质锅)内部就会产生涡旋电流(涡旋电场推动导体中载流子运动)。涡旋电流的焦耳效应会使导体温度上升，从而实现加热。然而，目前相关技术对电磁炉的加热控制较为低效，电磁炉进行大功率加热时会产生较高的反压，增加了控制器件的过压负荷，使得电磁炉的使用寿命大幅减少。


技术实现要素：

3.根据本公开的一方面，提供了一种电加热设备的控制装置，所述电加热设备包括整流电路、电磁线圈、igbt晶体管、脉冲发生器，所述控制装置包括控制模块，其中：
4.所述整流电路用于将输入的交流电压进行整流，以利用所述整流电路的输出端输出直流的整流电压；
5.所述电磁线圈的第一端连接于所述整流电路的输出端以接收所述整流电压，所述电磁线圈的第二端连接于所述igbt晶体管的集电极，所述igbt晶体管的发射极及所述整流电路的接地端接地，所述igbt的栅极连接于所述脉冲发生器的输出端，
6.控制模块，连接于所述整流电路、所述脉冲发生器，所述控制模块包括计时器，所述控制模块用于：
7.对所述整流电压进行过零检测，在检测到过零点的情况下，控制所述计时器从该过零点开始计时，确定连续的n个时间段，其中，n为正整数；
8.获取与各个时间段对应的调整参数，以对各个时间段对应的脉冲波脉宽分别进行调整；
9.利用调整后的脉冲波脉宽控制所述脉冲发生器产生脉冲信号，以控制所述igbt晶体管的导通状态。
10.在一种可能的实施方式中，所述控制模块还用于：
11.若检测到所述整流电压再次过零点，控制所述计时器重新开始计时。
12.在一种可能的实施方式中，所述控制模块还包括过零丢失计数器、过零丢失阈值寄存器、过零丢失比较器，所述过零丢失计数器用于累加计数得到连续发生的过零丢失事件的累计数目，所述过零丢失阈值寄存器用于存储过零丢失阈值，所述控制模块还用于：
13.若预设时长内未检测到所述整流电压过零点，则确认发生过零丢失事件，控制所述过零丢失计数器执行累加操作；
14.若根据所述过零丢失比较器确认所述过零丢失计数器中存储的累计数目达到所述过零丢失阈值，控制所述电加热设备停止工作并发出警报信息；
15.若连续发生的过零丢失事件的累计数目未达到所述过零丢失阈值、且在下一次检测到所述整流电压过零点，则将所述过零丢失计数器清零。
16.在一种可能的实施方式中，所述控制模块还用于：
17.当所述电加热设备开机时，对所述整流电压进行过零检测，将连续的两个过零点之间的时长划分为n个时间段，其中，前n-1个时间段的时长为[cnt/n]，第n个时间段的时长为cnt-(n-1)
×
[cnt/n]。
[0018]
在一种可能的实施方式中，各个调整参数用于在所述整流电压增大时减小相应时间段的脉冲信号的脉冲波脉宽，在所述整流电压减小时增大相应时间段的脉冲信号的脉冲波脉宽。
[0019]
在一种可能的实施方式中，所述控制模块还包括调整参数寄存器，调整参数寄存器中存储有各个调整参数的调整值及调整符号，所述调整符号包括加法符号、减法符号。
[0020]
在一种可能的实施方式中，所述控制模块还包括脉冲波脉宽寄存器、极值脉宽寄存器、脉宽比较器，所述脉冲波脉宽寄存器用于存储脉冲波脉宽，所述极值脉宽寄存器用于存储脉冲信号的脉宽最大值、脉宽最小值，所述控制模块还用于：
[0021]
当利用所述脉宽比较器确定调整后的脉冲波脉宽大于所述脉宽最大值或小于所述脉宽最小值时，降低或增加所述脉冲信号的脉冲波持续时间。
[0022]
在一种可能的实施方式中，所述电磁线圈的第一端与所述整流电路的输出端之间连接有扼流线圈，所述电磁线圈的第一端与所述扼流线圈的公共节点连接于第一电容的第一端、第二电容的第一端，所述第一电容的第二端接地，所述第二电容的第二端连接于所述电磁线圈的第二端及所述igbt晶体管的集电极。
[0023]
在一种可能的实施方式中，所述整流电路包括全桥整流电路。
[0024]
根据本公开的另一方面，提出了一种电加热设备，所述电加热设备包括所述的电加热设备的控制装置。
[0025]
在一种可能的实施方式中，所述电加热设备包括电磁炉、电饭煲、电磁加热器。
[0026]
本公开实施例通过对整流电路输出的整流电压进行过零检测，在检测到过零点的情况下，控制所述计时器从该过零点开始计时，确定连续的n个时间段，获取与各个时间段对应的调整参数，以对各个时间段对应的脉冲波脉宽分别进行调整；利用调整后的脉冲波脉宽控制所述脉冲发生器产生脉冲信号，以控制所述igbt晶体管的导通状态，可以实现对电加热设备的高效控制，降低igbt晶体管的反压，提高电磁炉的使用寿命及加热效率。
[0027]
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
[0028]
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。
[0029]
图1a示出了根据本公开实施例的电加热设备的控制装置的示意图。
[0030]
图1b示出了根据本公开实施例的电加热设备的控制装置中控制模块的执行流程图。
[0031]
图2示出了根据本公开实施例的电加热设备的控制装置的示意图。
[0032]
图3a示出了根据本公开实施例的整流电压的波形示意图。
[0033]
图3b示出了对各个时间段的脉冲波脉宽分别进行调整的示意图。
[0034]
图4示出了根据本公开实施例的控制模块的示意图。
具体实施方式
[0035]
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0036]
在本公开的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。
[0037]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0038]
在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
[0039]
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
[0040]
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括a、b、c中的至少一种，可以表示包括从a、b和c构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
[0041]
另外，为了更好地说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
[0042]
请参阅图1a，图1a示出了根据本公开实施例的电加热设备的控制装置的示意图。
[0043]
请参阅图1b，图1b示出了根据本公开实施例的电加热设备的控制装置中控制模块的执行流程图。
[0044]
如图1a所示，所述电加热设备包括整流电路10、电磁线圈20、igbt晶体管q1、脉冲发生器40，所述控制装置包括控制模块30，其中：
[0045]
所述整流电路10用于将输入的交流电压vac进行整流，以利用所述整流电路10的输出端输出直流的整流电压vdc；
integrated circuit，asic)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等硬件电路执行所述可执行指令。
[0058]
当然，控制模块30也可以由专用的硬件电路实现，例如可以通过过零检测电路实现对整流电压vdc的过零检测，通过多个寄存器、比较器、计数器构成电路进行脉宽自动调整(下面将进行示例性介绍)。
[0059]
应理解的是，图1a所示的电加热设备及其控制装置并非限制性的，在电路方面，整流电路10、电磁线圈20、igbt晶体管q1、脉冲发生器40及控制模块30为所述电加热设备的基本组成部分，在其他的实施方式中，电加热设备还可以包括其他的组件、模块，例如在整流电路10之前还可以设置熔断器、消除干扰电容、过压保护热敏电阻、emi电路等，emi电路可以防止emi电磁干扰；还可以设置反压保护电路连接到igbt晶体管q1集电极，以防止集电极电压过高，反压保护电路可以为由多个电阻组成。
[0060]
请参阅图2，图2示出了根据本公开实施例的电加热设备的控制装置的示意图。
[0061]
在一个示例中，如图2所示，所述电加热设备还可以包括扼流线圈l2、第一电容c1、第二电容c2，在一种可能的实施方式中，所述电磁线圈20的第一端与所述整流电路10的输出端之间连接有扼流线圈l2，所述电磁线圈20的第一端与所述扼流线圈l2的公共节点连接于第一电容c1的第一端、第二电容c2的第一端，所述第一电容c1的第二端接地，所述第二电容c2的第二端连接于所述电磁线圈20的第二端及所述igbt晶体管q1的集电极。
[0062]
示例性的，如图2所示，当igbt晶体管q1在脉冲发生器40发出的脉冲波的控制下导通时，流过电磁线圈20的电流迅速增加，电流通过线圈产生磁场，该磁场的磁力线通过电加热设备底部的磁条形成闭合回路时产生大量小涡流，使得电加热设备的设备主体的铁分子(示例性的)高速运动产生热量。当igbt晶体管q1截止时，第二电容c2与电磁线圈20发生并联谐振，igbt晶体管q1的集电极对地产生高压脉冲，当该高压脉冲降至为零时，控制模块30控制脉冲发生器40产生脉冲波施加到igbt晶体管q1的栅极使之导通，这样循环工作，使得电加热设备正常工作。
[0063]
以上对电加热设备的电路结构的介绍是示例性的，不应视为是对本公开实施例的限定。
[0064]
请参阅图3a，图3a示出了根据本公开实施例的整流电压vdc的波形示意图。
[0065]
在一个示例中，如图3a所示，n可以为8，两个过零点之间的时长可以分为8个时间段(t1～t8)。
[0066]
请参阅图3b，图3b示出了对各个时间段的脉冲波脉宽分别进行调整的示意图。
[0067]
在一个示例中，如图3b所示，在零点检测到过零点的情况下，控制所述计时器310从该过零点开始计时，确定连续的8个时间段(t1～t8)，本公开实施例可以对各个时间段对应的脉冲波脉宽(ppg宽度)分别进行调整，示例性的，调整参数可以存储在存储模块中，在一个示例中，存储模块可以包括计算机可读存储介质，计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、可编程只读存储器(prom)、便携式压缩盘只
读存储器(cd-rom)、数字多功能盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
[0068]
为了提高调整速率，本公开实施例可以将调整参数存储在专用寄存器中，例如，在一种可能的实施方式中，所述控制模块30可以包括调整参数寄存器(ppgcr2)，调整参数寄存器中存储有各个调整参数的调整值及调整符号，所述调整符号包括加法符号、减法符号，其中，加法符号表示调整值用于增加脉冲波脉宽，减法符号表示调整值用于减少脉冲波脉宽。
[0069]
表1
[0070] bit 7bit 6bit 5bit 4bit 3bit 2bit 1bit 0ppgcr2
ꢀꢀꢀ
subrate03rate02rate01rate00
[0071]
表1示出了调整参数寄存器的一种示意，如表1所示调整参数寄存器可以包括8位(bit0～bit7)，假设调整参数占据四位(bit0～bit3)，则调整参数的大小如表2所示。
[0072]
表2
[0073]
rate0[3:0]变化值(
±
)0000000011
┅┅
111115
[0074]
示例性的，如表1所示，调整参数的符号(sub)可以由bit4确定，示例性的，若sub为0，可以表示减操作；若sub为1，可以表示加操作。
[0075]
在一个示例中，如图3b所示，本公开实施例可以从调整参数寄存器获取各个时间段的调整参数，以对各个时间段的脉冲波脉宽ppg分别进行调整，如在t1～t4段内，执行的是ppg(原始值)-rate[3:0]的操作，在t5～t8段内，执行的是ppg+rate[3:0]的操作。
[0076]
本公开实施例在每个时间段内只进行一次脉冲波脉宽ppg的调整，通过选择位sub(1bit)的值执行加减操作，减小(增加)的数值可由时间片的rate[3:0]设置，提高调整的效率及准确性。
[0077]
在一种可能的实施方式中，所述控制模块30还可以用于：
[0078]
若检测到所述整流电压vdc再次过零点，控制所述计时器310重新开始计时。
[0079]
示例性的，对于不同的市电电压，实际到达过零点的时间是不同的。例如270v下，过零中断以后，到真正的过零点延时如200us；例如在90v下，过零中断以后，到真正的过零点延时如1000us，并且，定时器(计时器310)的定时时基会偏移，定时时基也无法刚好达到60hz的频率要求，例如60hz市电整流后的时间约为8.33ms，其1/8约为1.04ms，也存在一定偏差，导致前7个时间段定时太大或者太小，从而使8个时间片的定时时间是非均匀的，因此，每次检测到过零点之后，无论对t8的计时是否结束(达到预定的计时时长)，均重新从t1时间段开始计时，本公开实施例以检测到所述整流电压vdc再次过零点为基准，控制所述计时器310重新开始计时，利用过零检测消除定时器的时基发生偏移导致的定时不准问题，对定时器进行校准，基于此，本公开实施例即使定时时间非均匀也能完成对应的n个时间片的
抖频操作。本公开实施例在每个时间段内只需调整一次脉冲波脉宽ppg值，每次在过零点处控制所述计时器310重新开始计时，避免了计时器310的累积误差，整个调节过程由硬件自动完成，减少软件开发强度。
[0080]
示例性的，若使能时间片中断，每个时间片倒计时结束会产生时间片中断标志位，进入时间片中断，本公开实施例可以修改调整方向sub及调整值，在下个时间片启动后修改的数据将被使用。本公开实施例在应用中可以通过寄存器读出当前处于哪一个时间片，便于用户灵活控制抖频。示例性的，如图3a所示，t4和t5市电电压最高，此时如果不控制减少ppg的定时时间，电流一定的情况下，反压会很大，因为反压是叠加到当前的市电电压上的，因此在t4和t5时间片降低ppg的定时时间，降低当前的工作电流，从而降低反压，本公开实施例对各个时间段分别进行控制，实现了灵活控制抖频。
[0081]
请参阅图4，图4示出了根据本公开实施例的控制模块30的示意图。
[0082]
在一种可能的实施方式中，如图4所示，所述控制模块30还可以包括过零丢失计数器320、过零丢失阈值寄存器321、过零丢失比较器322，所述过零丢失计数器320用于累加计数得到连续发生的过零丢失事件的累计数目，所述过零丢失阈值寄存器321用于存储过零丢失阈值，所述控制模块30还可以用于：
[0083]
若预设时长内未检测到所述整流电压vdc过零点，则确认发生过零丢失事件，控制所述过零丢失计数器320执行累加操作；
[0084]
若根据所述过零丢失比较器322确认所述过零丢失计数器320中存储的累计数目达到所述过零丢失阈值，控制所述电加热设备停止工作并发出警报信息；
[0085]
若连续发生的过零丢失事件的累计数目未达到所述过零丢失阈值、且在下一次检测到所述整流电压vdc过零点，则将所述过零丢失计数器320清零。
[0086]
示例性的，过零丢失计数器320的初始值例如为0，若预设时长内未检测到所述整流电压vdc过零点，则确认发生过零丢失事件，控制所述过零丢失计数器320执行累加操作，过零丢失计数器320中的累计数目更新为1，若连续k个预设时长未检测到所述整流电压vdc过零点，则确认发生k次过零丢失事件，过零丢失计数器320中的累计数目更新为k，k为正整数。
[0087]
本公开实施例对预设时长的具体大小不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况及需要设置，例如可以根据不同市电频率经过整流后的周期作为预设时长，假设市电频率为50hz或者60hz，50hz经过整流后的周期为10ms，60hz的市电整流后的周期为8.33ms，则，预设时长(如对于50hz市电设置为10ms)内未捕捉到过零信号即认为发生了过零丢失。
[0088]
本公开实施例对过零丢失阈值的具体大小不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况及需要设置，本公开实施例可以利用过零丢失比较器322对过零丢失计数器320中的累计数目及过零丢失阈值寄存器321中的过零丢失阈值进行实施比较，若根据所述过零丢失比较器322确认所述过零丢失计数器320中存储的累计数目k达到所述过零丢失阈值，控制所述电加热设备停止工作(如发出停止同坐指令控制逻辑运算单元323停止工作，停止抖频操作，并停止加热操作)并发出警报信息，而若所述过零丢失计数器320中存储的累计数目k小于所述过零丢失阈值，则电加热设备正常工作(例如可以发送正常工作指令控制通用运算单元323正常工作)。本公开实施例对警报信息的具体内容及形式不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况及需要设置。
[0089]
示例性的，若连续发生的过零丢失事件的累计数目k小于所述过零丢失阈值、且在下一次检测到所述整流电压vdc过零点，则将所述过零丢失计数器320清零。
[0090]
在一种可能的实施方式中，所述控制模块30还可以用于：
[0091]
当所述电加热设备开机时，对所述整流电压vdc进行过零检测，将连续的两个过零点之间的时长划分为n个时间段，其中，前n-1个时间段的时长为[cnt/n](表示对cnt/n的计算值取整)，第n个时间段的时长为cnt-(n-1)
×
[cnt/n]。
[0092]
本公开实施例当所述电加热设备开机时，对所述整流电压vdc进行过零检测，将连续的两个过零点之间的时长划分为n个时间段，可以确定各个时间段的时长，从而实现后续检测到过零点时，对各个时间段的脉冲波脉宽的精确控制，提高控制效率。
[0093]
在一种可能的实施方式中，各个调整参数用于在所述整流电压vdc增大时减小相应时间段的脉冲信号的脉冲波脉宽，在所述整流电压vdc减小时增大相应时间段的脉冲信号的脉冲波脉宽。本公开实施例根据整流桥整流后的电压进行抖频来调节工作电流，即市电电压升高时降低工作电流，市电电压降低时提高工作电流，可以达到削峰填谷的目的。
[0094]
在一种可能的实施方式中，如图4所示，所述控制模块30还可以包括调整参数寄存器325，调整参数寄存器325中存储有各个调整参数的调整值及调整符号，所述调整符号包括加法符号、减法符号，并由控制逻辑运算单元323执行脉宽的自动调整，控制逻辑运算单元323可以执行加法、减法等操作，其具体实现方式本公开实施例不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况及需要采用合适的技术方案实现。
[0095]
在一种可能的实施方式中，如图4所示，所述控制模块30还可以包括脉冲波脉宽寄存器324、极值脉宽寄存器326、脉宽比较器327，所述脉冲波脉宽寄存器324用于存储脉冲波脉宽，所述极值脉宽寄存器326用于存储脉冲信号的脉宽最大值、脉宽最小值，所述控制模块30还可以用于：
[0096]
当利用所述脉宽比较器327确定调整后的脉冲波脉宽(由控制逻辑运算单元323输出)大于所述脉宽最大值或小于所述脉宽最小值时，降低或增加所述脉冲信号的脉冲波持续时间。
[0097]
示例性的，当利用所述脉宽比较器327确定调整后的脉冲波脉宽大于所述脉宽最大值时，可以降低所述脉冲信号的脉冲波持续时间，反之，当利用所述脉宽比较器327确定调整后的脉冲波脉宽小于所述脉宽最小值时，可以增加所述脉冲信号的脉冲波持续时间。
[0098]
示例性的，脉宽比较器327pgload可以是一个11位的重载寄存器，可通过pgload[10:0](如表3-1、表3-2所示，高3位位于ppgldh、低8位位于ppgldl,)和11位缓存器ppgldbuf调整ppgcnt的计数初值。当ppg在停止状态时，写ppgldl会将pgload[10:0]的值自动加载到缓存器ppgldbfu和计数器ppgcnt中；当ppg在计数状态时，写ppgldl会将pgload[10:0]的值自动加载到ppgldbfu中，等ppg计数停止时才将ppgldbuf的值自动加载到ppgcnt中。修改pgload[10:0]时需先写ppgldh后再写ppgldl，以便ppgcnt能加载正确。
[0099]
表3-1ppg重载寄存器的高3位
[0100] bit 7bit 6bit 5bit 4bit 3bit 2bit 1bit 0ppgldh
‑‑‑‑‑
pgload10pgload9pgload8r/w
‑‑‑‑‑
r/wr/wr/w初始值
‑‑‑‑‑
000
[0101]
bit[2:0]pgload[10:8]
–
ppg重载寄存器高3位，用于设置ppg计数的溢出时间。
[0102]
表3-2ppg重载寄存器的低8位
[0103]
ꢀꢀ
bit 7bit 6bit 5bit 4bit 3bit 2bit 1bit 0ppgldlpgload7pgload6pgload5pgload4pgload3pgload2pgload1pgload0r/wr/wr/wr/wr/wr/wr/wr/wr/w初始值00000000
[0104]
bit[7:0]pgload[7:0]
–
ppg重载寄存器低8位，用于设置ppg计数的溢出时间。
[0105]
当然，以上对脉冲波脉宽寄存器324的介绍是示例性的，不应视为是对本公开实施例的限制。
[0106]
根据本公开的一方面，提供了一种电加热设备，所述电加热设备包括整流电路、电磁线圈、igbt晶体管、脉冲发生器、控制模块，其中：
[0107]
所述整流电路用于将输入的交流电压进行整流，以利用所述整流电路的输出端输出直流的整流电压；
[0108]
所述电磁线圈的第一端连接于所述整流电路的输出端以接收所述整流电压，所述电磁线圈的第二端连接于所述igbt晶体管的集电极，所述igbt晶体管的发射极及所述整流电路的接地端接地，所述igbt的栅极连接于所述脉冲发生器的输出端，
[0109]
控制模块，连接于所述整流电路、所述脉冲发生器，所述控制模块包括计时器，所述控制模块用于：
[0110]
对所述整流电压进行过零检测，在检测到过零点的情况下，控制所述计时器从该过零点开始计时，确定连续的n个时间段，其中，n为正整数；
[0111]
获取与各个时间段对应的调整参数，以对各个时间段对应的脉冲波脉宽分别进行调整；
[0112]
利用调整后的脉冲波脉宽控制所述脉冲发生器产生脉冲信号，以控制所述igbt晶体管的导通状态。
[0113]
本公开实施例通过对整流电路输出的整流电压进行过零检测，在检测到过零点的情况下，控制所述计时器从该过零点开始计时，确定连续的n个时间段，获取与各个时间段对应的调整参数，以对各个时间段对应的脉冲波脉宽分别进行调整；利用调整后的脉冲波脉宽控制所述脉冲发生器产生脉冲信号，以控制所述igbt晶体管的导通状态，可以实现对电加热设备的高效控制，降低igbt晶体管的反压，提高电磁炉的使用寿命及加热效率。
[0114]
在一种可能的实施方式中，所述控制模块还用于：
[0115]
若检测到所述整流电压再次过零点，控制所述计时器重新开始计时。
[0116]
在一种可能的实施方式中，所述控制模块还包括过零丢失计数器、过零丢失阈值寄存器、过零丢失比较器，所述过零丢失计数器用于累加计数得到连续发生的过零丢失事件的累计数目，所述过零丢失阈值寄存器用于存储过零丢失阈值，所述控制模块还用于：
[0117]
若预设时长内未检测到所述整流电压过零点，则确认发生过零丢失事件，控制所述过零丢失计数器执行累加操作；
[0118]
若根据所述过零丢失比较器确认所述过零丢失计数器中存储的累计数目达到所述过零丢失阈值，控制所述电加热设备停止工作并发出警报信息；
[0119]
若连续发生的过零丢失事件的累计数目未达到所述过零丢失阈值、且在下一次检
测到所述整流电压过零点，则将所述过零丢失计数器清零。
[0120]
在一种可能的实施方式中，所述控制模块还用于：
[0121]
当所述电加热设备开机时，对所述整流电压进行过零检测，将连续的两个过零点之间的时长划分为n个时间段，其中，前n-1个时间段的时长为[cnt/n]，第n个时间段的时长为cnt-(n-1)
×
[cnt/n]。
[0122]
在一种可能的实施方式中，各个调整参数用于在所述整流电压增大时减小相应时间段的脉冲信号的脉冲波脉宽，在所述整流电压减小时增大相应时间段的脉冲信号的脉冲波脉宽。
[0123]
在一种可能的实施方式中，所述控制模块还包括调整参数寄存器，调整参数寄存器中存储有各个调整参数的调整值及调整符号，所述调整符号包括加法符号、减法符号。
[0124]
在一种可能的实施方式中，所述控制模块还包括脉冲波脉宽寄存器、极值脉宽寄存器、脉宽比较器，所述脉冲波脉宽寄存器用于存储脉冲波脉宽，所述极值脉宽寄存器用于存储脉冲信号的脉宽最大值、脉宽最小值，所述控制模块还用于：
[0125]
当利用所述脉宽比较器确定调整后的脉冲波脉宽大于所述脉宽最大值或小于所述脉宽最小值时，降低或增加所述脉冲信号的脉冲波持续时间。
[0126]
在一种可能的实施方式中，所述电磁线圈的第一端与所述整流电路的输出端之间连接有扼流线圈，所述电磁线圈的第一端与所述扼流线圈的公共节点连接于第一电容的第一端、第二电容的第一端，所述第一电容的第二端接地，所述第二电容的第二端连接于所述电磁线圈的第二端及所述igbt晶体管的集电极。
[0127]
在一种可能的实施方式中，所述整流电路包括全桥整流电路。
[0128]
在一种可能的实施方式中，所述电加热设备可以包括电磁炉、电饭煲、电磁加热器等。
[0129]
本公开实施例可以准确检测电网频率，校准使用内部rc振荡器的芯片的定时器的定时时间，防止因为定时器的定时时基发生偏移导致定时时间不准的问题，校准使用内部rc振荡器的芯片的定时器的定时时间，防止因为定时器的定时时基发生偏移导致定时时间不准的问题，从而降低电加热设备如复底锅具的反压高的现象，不仅减轻了igbt晶体管q1的过压负荷，延长igbt晶体管q1的寿命，并且提升电磁加热设备对复底锅具的加热功率。
[0130]
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

技术特征：
1.一种电加热设备的控制装置，其特征在于，所述电加热设备包括整流电路、电磁线圈、igbt晶体管、脉冲发生器，所述控制装置包括控制模块，其中：所述整流电路用于将输入的交流电压进行整流，以利用所述整流电路的输出端输出直流的整流电压；所述电磁线圈的第一端连接于所述整流电路的输出端以接收所述整流电压，所述电磁线圈的第二端连接于所述igbt晶体管的集电极，所述igbt晶体管的发射极及所述整流电路的接地端接地，所述igbt的栅极连接于所述脉冲发生器的输出端，控制模块，连接于所述整流电路、所述脉冲发生器，所述控制模块包括计时器，所述控制模块用于：对所述整流电压进行过零检测，在检测到过零点的情况下，控制所述计时器从该过零点开始计时，确定连续的n个时间段，其中，n为正整数；获取与各个时间段对应的调整参数，以对各个时间段对应的脉冲波脉宽分别进行调整；利用调整后的脉冲波脉宽控制所述脉冲发生器产生脉冲信号，以控制所述igbt晶体管的导通状态。2.根据权利要求1所述的电加热设备的控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于：若检测到所述整流电压再次过零点，控制所述计时器重新开始计时。3.根据权利要求1所述的电加热设备的控制装置，其特征在于，所述控制模块还包括过零丢失计数器、过零丢失阈值寄存器、过零丢失比较器，所述过零丢失计数器用于累加计数得到连续发生的过零丢失事件的累计数目，所述过零丢失阈值寄存器用于存储过零丢失阈值，所述控制模块还用于：若预设时长内未检测到所述整流电压过零点，则确认发生过零丢失事件，控制所述过零丢失计数器执行累加操作；若根据所述过零丢失比较器确认所述过零丢失计数器中存储的累计数目达到所述过零丢失阈值，控制所述电加热设备停止工作并发出警报信息；若连续发生的过零丢失事件的累计数目未达到所述过零丢失阈值、且在下一次检测到所述整流电压过零点，则将所述过零丢失计数器清零。4.根据权利要求1所述的电加热设备的控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于：当所述电加热设备开机时，对所述整流电压进行过零检测，将连续的两个过零点之间的时长划分为n个时间段，其中，前n-1个时间段的时长为[cnt/n]，第n个时间段的时长为cnt-(n-1)
×
[cnt/n]。5.根据权利要求1所述的电加热设备的控制装置，其特征在于，各个调整参数用于在所述整流电压增大时减小相应时间段的脉冲信号的脉冲波脉宽，在所述整流电压减小时增大相应时间段的脉冲信号的脉冲波脉宽。6.根据权利要求1所述的电加热设备的控制装置，其特征在于，所述控制模块还包括调整参数寄存器，调整参数寄存器中存储有各个调整参数的调整值及调整符号，所述调整符号包括加法符号、减法符号。7.根据权利要求1所述的电加热设备的控制装置，其特征在于，所述控制模块还包括脉冲波脉宽寄存器、极值脉宽寄存器、脉宽比较器，所述脉冲波脉宽寄存器用于存储脉冲波脉
宽，所述极值脉宽寄存器用于存储脉冲信号的脉宽最大值、脉宽最小值，所述控制模块还用于：当利用所述脉宽比较器确定调整后的脉冲波脉宽大于所述脉宽最大值或小于所述脉宽最小值时，降低或增加所述脉冲信号的脉冲波持续时间。8.根据权利要求1所述的电加热设备的控制装置，其特征在于，所述电磁线圈的第一端与所述整流电路的输出端之间连接有扼流线圈，所述电磁线圈的第一端与所述扼流线圈的公共节点连接于第一电容的第一端、第二电容的第一端，所述第一电容的第二端接地，所述第二电容的第二端连接于所述电磁线圈的第二端及所述igbt晶体管的集电极，所述整流电路包括全桥整流电路。9.一种电加热设备，其特征在于，所述电加热设备包括如权利要求1～8任一项所述的电加热设备的控制装置。10.根据权利要求9所述的电加热设备，其特征在于，所述电加热设备包括电磁炉、电饭煲、电磁加热器。

技术总结
本公开涉及一种电加热设备的控制装置及电加热设备，所述电加热设备包括整流电路、电磁线圈、IGBT晶体管、脉冲发生器，控制装置包括控制模块，整流电路用于将输入的交流电压进行整流，以利用整流电路的输出端输出直流的整流电压；控制模块，控制模块用于：对整流电压进行过零检测，在检测到过零点的情况下，控制计时器从该过零点开始计时，确定连续的N个时间段；获取与各个时间段对应的调整参数，以对各个时间段对应的脉冲波脉宽分别进行调整；利用调整后的脉冲波脉宽控制脉冲发生器产生脉冲信号，以控制IGBT晶体管的导通状态。本公开实施例可实现对电加热设备的高效控制，降低IGBT晶体管的反压，提高电磁炉的使用寿命及加热效率。提高电磁炉的使用寿命及加热效率。提高电磁炉的使用寿命及加热效率。


技术研发人员：张玉鑫 谢华
受保护的技术使用者：晟矽微电子（南京）有限公司
技术研发日：2023.06.14
技术公布日：2023/9/12