[实用新型]基于SoC芯片的大功率电磁炉电路

说明书

技术领域

本实用新型属于用电能加热的电磁炉技术领域，尤其是一种基于SoC(System on a Chip)芯片的大功率电磁炉电路。

背景技术

大功率电磁炉是用来加热和烹饪食物的厨房加热设备，它利用高频交变电流通过线圈产生交变磁场，交变磁场在铁质锅的底部产生感应电流——涡流，涡流使锅体高速发热。电磁炉无明火、无明烟、无废气，其具有加热速度快、热效率高、加热均匀、清洁卫生、节能环保、安全性好等一系列优点。在火车餐车、轮船餐厅、地铁快餐、宾馆、酒店、中西快餐业、部队、企业、机关食堂、火锅店和袋装油炸食品等领域有广阔的市场空间。

国内大功率电磁炉存在以下技术缺陷：

1、多采用复杂的硬件电路(如CD4046与PWM调制IC一起组成的电路)对谐振电路进行频率跟踪，使IGBT的驱动频率始终约高于谐振频率，使IGBT稳定可靠的工作在感性区，这样做的缺点是硬件电路复杂，系统可靠性低，成本昂贵。

2、大电流工作状态下的功率控制、抗干扰和保护等技术的可靠性不足。为此人们设计了锅体和炉固定的模式，这样避免了检锅、移锅、颠锅等的保护，不需检锅，控制简单，但设备体积庞大，限制了应用场合。

3、普遍存在元件数量多，故障点多，生产、维修难度大，整体成本高的缺陷。

发明内容

为避免现有大功率电磁炉技术存在的上述缺陷，本实用新型提供一种基于SoC芯片的大功率电磁炉电路，其SoC芯片内集成了CPU、若干比较器、AC-DC转换器、分压电路、积分电路、反相器、过零检测电路及通信接口等，并配置多种优化设计的保护电路，以使大功率电磁炉工作可靠性提高，生产成本降低。

本实用新型基于SoC芯片的大功率电磁炉电路，包括整流桥、滤波器、功率逆变电路以及控制单元，其特征在于：

所述控制单元采用SoC芯片，该芯片内集成有CPU、若干比较器、第二AC-DC转换器、分压电路、积分电路、反相器、过零检测电路及通信接口；

所述功率逆变电路为半桥谐振电路，所述SoC芯片片内的CPU输出互补脉冲信号和开关信号至外部的驱动电路推动半桥谐振电路工作；

进一步还包括：

自保护谐振跟踪电路，该电路包括所述SoC芯片片内的CPU、第二AC-DC转换器、分压电路、第二比较器、第三比较器和片外的谐振电流采样电路，采样的谐振电流经第二AC-DC转换器整流后，通过分压电路产生两路信号分别通过第二比较器、第三比较器输入CPU的两个输入端，CPU根据来自第二、第三比较器的两路信号调整输出的互补脉冲信号的频率，使半桥谐振电路中IGBT的通断频率始终略高于谐振频率，或关断互补脉冲信号的输出实现保护功能；

检锅电路，该电路包括所述SoC芯片片内的CPU、第一比较器和片外的谐振电流采样电路；

浪涌检测电路，该电路包括所述SoC芯片片内的积分器、第四比较器、反相器、以及片外的输入电流采样电路和第一AC-DC转换器，第一AC-DC转换器与输入电流采样电路连接，所述积分器的输入端与第一AC-DC转换器负输出端连接，积分器的输出端接所述第四比较器，第四比较器输出通过所述反相器接所述SoC芯片片内的CPU；以及

多点温度检测电路。

本实用新型大功率电磁炉电路采用SoC芯片技术，该SoC芯片内置了CPU内核控制技术，芯片集成度高，外围应用电路简单，大大降低了生产、维修难度与成本。

其具有谐振跟踪电路、检锅电路、浪涌检测电路等保护电路，这些电路除电流采样外，其它部分均集成在SoC芯片内，而且浪涌检测和功率检测共用一个电流采样电路，谐振跟踪和检锅共用一个电流采样电路，减少了分散走线干扰，极大地提高了可靠性。

其采用多点测温电路检测炉面多个点的温度，避免了现有电磁炉只检测中心温度导致不能及时、准确判断干烧的缺陷，提高了电磁炉干烧检测灵敏度。

由于本实用新型采用了专用谐振跟踪电路、检锅电路、浪涌检测电路等多种保护电路，使大功率电磁炉设计摆脱了传统锅体和炉固定设计模式的束缚，锅体和炉可分离，体积减小，能够配用不同的锅具，给用户提供了方便。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为其实施例电路图；

图3为图2实施例采用的CHK-BQ002V1.0型SoC芯片内部电路图；

图4为SoC芯片输出的互补脉冲信号的波形图。

具体实施方式

下面对本实用新型做进一步说明。