本申请涉及电磁加热技术领域，尤其涉及一种加热控制电路及电磁加热装置。
背景技术：
随着电磁加热技术的发展，诸如电磁炉等电磁加热装置步入各家各户，以方便用户烹饪。以电磁炉为例，市场上大多电磁炉都是采用单绝缘栅双极型晶体管(insulatedgatebipolartransistor，igbt，功率开关管)的电磁谐振电路进行工作，并且通常采用并联谐振方式。
在电磁炉工作过程中，igbt开通瞬间会产生瞬态电流，在某些极端条件，该瞬态电流会很大，超出igbt的承受能力，导致igbt损坏；igbt开通有噪音，导致igbt发热严重，需要加强对igbt散热(如增大散热片、增加风机转速等)以实现igbt的温升要求；由于滤波电容存在，igbt开通时存在硬开通现象，容易导致igbt烧毁。
为了解决上述问题，目前可以采用小功率连续加热的方案，该方案主要是通过改变igbt驱动电压来实现相应的电磁加热。典型的方案是，过零检测模块检测到过零信号传送给主控模块，主控模块对目标功率进行判断，当目标功率小于预设功率(即工作在小功率状态)时，主控模块控制驱动变压电路工作。此时，每个工作周期会包括三个阶段，分别为放电阶段、加热阶段以及停止阶段。主控模块在放电阶段通过控制驱动变压电路，把igbt的电压调整为一驱动电压，并在igbt的集电极电压振荡到最小时，控制igbt在另一驱动电压的驱动下进行工作，使得igbt变压启动，从而降低igbt损坏的风险，减少开通噪音。
由此可见，现有技术中主要是利用稳压管将上述一驱动电压拉低到另一驱动电压，以实现igbt的变压驱动，这样会导致稳压管频繁工作。考虑到稳压管成本较高，且稳压管频繁工作会更易损坏，因此，采用上述实现方式往往会因稳压管的损坏使电磁炉寿命降低、也增加了电磁炉的维修成本。
技术实现要素：
本申请提供一种加热控制电路及电磁加热装置，以解决通过稳压管调整驱动电压而导致的稳压管频繁工作后易损坏的技术问题。
为解决上述问题，本申请提供的技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供一种加热控制电路，用于电磁加热装置的加热控制。该加热控制电路包括：谐振加热模块、整流滤波模块、功率开关管、电源模块、功率开关管驱动电路、主控模块以及驱动变压电路。其中，整流滤波模块，用于对交流电源进行整流滤波处理；功率开关管，用于控制所述谐振加热模块进行谐振工作；功率开关管驱动电路；驱动变压电路，开通时使所述功率开关管的开通为降压开通；所述功率开关管降压开通的电压为第一驱动电压，所述驱动变压电路关断时所述功率开关管开通的电压为第二驱动电压，所述第二驱动电压大于所述第一驱动电压；电源模块，与驱动变压电路相连，具有第一电压源和第二电压源，为所述功率开关管的开通提供第一驱动电压、第二驱动电压；主控模块，与所述功率开关管驱动电路、驱动变压电路、电源模块相连；所述主控模块，用于向所述功率开关管驱动电路发送驱动信号，以驱动所述功率开关管的开通和关断；向驱动变压电路发送驱动变压信号，选择第一电压源和第二电压源之一以控制功率开关管在第一驱动电压或第二驱动电压下开通。
在一种实现方式中，电源模块，还具有第三电压源，用以为主控模块提供第三电压，第三电压小于第一驱动电压。
在一种实现方式中，电源模块在第一驱动电压连接有三端稳压器，以使第一驱动电压经由三端稳压器得到第三电压，第三电压用于给主控模块供电。
在一种实现方式中，在第一驱动电压下，功率开关管工作在放大区；在第二驱动电压下，功率开关管工作在饱和区。
在一种实现方式中，所述电路还包括过零检测模块，所述过零检测模块对所述交流电源检测过零点以得到过零信号；过零信号传送给主控模块，使主控模块对驱动变压电路发送驱动变压信号。
在一种实现方式中，功率开关管驱动电路在功率开关管的门极和发射极之间并接有第一稳压管。
在一种实现方式中，驱动变压电路包括第一三极管和第二三极管；在驱动变压信号处于低电平时，第一三极管断开，第二三极管导通，以使第二驱动电压接入功率开关管驱动电路，且第一驱动电压关断。
在一种实现方式中，驱动变压电路还包括第三三极管；在驱动变压信号处于高电平时，第一三极管导通，第二三极管截止，第三三极管导通，以使第二驱动电压断开，且第一驱动电压接入功率开关管驱动电路。
在一种实现方式中，驱动变压电路包括第二三极管、第三三极管、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻和第三电阻；电源模块，还具有第四电压源。第一电容与第二电容并联后一端接地，另一端与第二电压源分别连接第二三极管的集电极，第二三极管的基极串联第一电阻连接第四电压源。第三电容一端接地，另一端与第一电压源分别连接第三三极管的集电极，第三三极管的基极串联第二电阻，第三三极管的发射极串联第三电阻，与第二三极管的发射极相连。
第二方面，本申请提供一种电磁加热装置，包括上述第一方面及其各种可能的实现方式中任意一项的加热控制电路。
相比较于现有技术中，利用稳压管将上述一驱动电压拉低到另一驱动电压，以实现igbt的变压驱动，在本申请实施例中，由电源模块所具有的第一电压源和第二电压源，分别为驱动变压电路提供第一驱动电压和第二驱动电压。在加热控制电路的实际工作过程中，在大功率工作时，可以不需要变压驱动，则变压驱动的io口一直输出低电平即可，而在小功率工作时，igbt需要先半压驱动然后全压驱动，则主控模块根据需要调整变压驱动的io口输出即可让驱动电压变换。这样就可以再不需要稳压管频繁工作的情况下，实现第一驱动电压与第二驱动电压之间的转换，也就解决了现有技术中通过稳压管调整驱动电压而导致的稳压管频繁工作后易损坏的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例提供的加热控制电路的结构示意图一；
图2为本申请实施例提供的加热控制电路的结构示意图二；
图3为本申请实施例提供的电源模块提供各电压源后的供压示意图一；
图4为本申请实施例提供的加热控制电路的结构示意图三；
图5为本申请实施例提供的电源模块提供各电压源后的供压示意图二。
具体实施方式
为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
本申请实施例提供一种加热控制电路，可以用于电磁加热装置的加热控制。该电磁加热装置，可以为电磁炉，或是基于电磁加热的家用电器，比如，电磁饭煲、电磁压力煲等，在此对于电磁加热装置的类型不予限定，可以包括但不限于上述例举的情况。
如图1所示，为本申请实施例提供的一种加热控制电路的结构示意图。加热控制电路可以包括主控模块100、过零检测模块200、驱动变压电路300、功率开关管驱动电路400、功率开关管500、电源模块301。在本申请实施例的一种实现方式中，加热控制电路还包括诸如谐振加热模块、整流滤波模块等其他电路600。其中，过零检测模块200可以将检测到的过零信号传送给主控模块100，使主控模块100向驱动变压电路300发送驱动变压信号(也是驱动信号的一种，为简便和清晰起见，以下统称驱动变压信号以区分功率开关管驱动电路接收的驱动信号)，从而使功率开关管选择在第一驱动电压或第二驱动电压下开通。所述电源模块301具有第一电压源和第二电压源，为所述驱动变压电路300提供第一驱动电压和第二驱动电压。
如图2所示，为本申请实施例提供的另一种加热控制电路的结构示意图。其中，示出了图1所示其他电路600中的谐振加热模块601以及整流滤波模块602。在本申请实施例中，功率开关管500可以为绝缘栅双极型晶体管(insulatedgatebipolartransistor，igbt)，其余部分结构可以参考图1对应的相关阐述，在此不予赘述。
参考图2，加热控制电路还可以包括：谐振加热模块601、整流滤波模块602、过零检测模块200、功率开关管500、功率开关管驱动电路400、主控模块100、驱动变压电路300以及功率开关管500。
整流滤波模块602，用于对交流电源进行整流滤波处理。
过零检测模块200，用于检测交流电源的过零点并输出过零信号；与主控模块100相连，使主控模块100对驱动变压电路300发送驱动变压信号。
功率开关管500，用于控制谐振加热模块601进行谐振工作。
主控模块100，与过零检测模块200、功率开关管驱动电路400、驱动变压电路300相连。过零信号传送给主控模块100，使主控模块100向驱动变压电路发送驱动变压信号；具体地，主控模块100，用于向功率开关管驱动电路400发送驱动信号，以驱动功率开关管500的开通和关断；向驱动变压电路300发送驱动变压信号，选择第一电压源和第二电压源之一以控制功率开关管在第一驱动电压或第二驱动电压下开通。其中，驱动信号可以为ppg信号，具有周期性交替出现的高电平和低电平，这样就可以驱动功率开关管500的开通和关断。
驱动变压电路300，开通时使所述功率开关管的开通为降压开通；所述功率开关管降压开通的电压为第一驱动电压，所述驱动变压电路关断时所述功率开关管开通的电压为第二驱动电压，所述第二驱动电压大于所述第一驱动电压；电源模块，与驱动变压电路相连，具有第一电压源和第二电压源，以分别为驱动变压电路300提供第一驱动电压、第二驱动电压。
功率开关管500降压开通的电压为第一驱动电压，驱动变压电路300关断时功率开关管500开通的电压为第二驱动电压。第二驱动电压大于第一驱动电压。
相比较于现有技术中，利用稳压管将上述一驱动电压拉低到另一驱动电压，以实现igbt的变压驱动，在本申请实施例中，由电源模块所具有的第一电压源和第二电压源，分别为驱动变压电路提供第一驱动电压和第二驱动电压。在加热控制电路的实际工作过程中，在大功率工作时，可以不需要变压驱动，则驱动变压电路的io口一直输入低电平即可，而在小功率工作时，igbt需要先半压驱动然后全压驱动，则主控模块根据需要调整变压驱动的io口输出即可让驱动电压变换。这样就可以再不需要稳压管频繁工作的情况下，实现第一驱动电压与第二驱动电压之间的转换，也就解决了现有技术中通过稳压管调整驱动电压而导致的稳压管频繁工作后易损坏的技术问题。
考虑到在加热控制电路的实际工作过程中，电源模块301还需要为主控模块提供相应电压，以支持主控模块的其他工作。因此，在本申请实施例的一种实现方式中，电源模块301，还可以具有第三电压源，用以为主控模块提供第三电压。其中，第三电压小于第一驱动电压。
如图3所示，为本申请实施例提供的一种电源模块提供各电压源后的供压示意图。其中，电源模块301通过具有的第一电压源，向驱动变压电路提供第一驱动电压输出，且第一驱动电压经三端稳压器后，向主控模块提供第三电压输出(一般为5v)，以实现主控模块供电。当然，第三电压输出还可以为电磁加热装置的显示板等供电，在此不予限定。电源模块301还可以通过具有的第二电压源，向驱动变压电路提供第二驱动电压输出，且第二驱动电压还可以用于为其他电路、模块等供电。在第一驱动电压下，功率开关管工作在放大区；在第二驱动电压下，功率开关管工作在饱和区。
由此可见，驱动变压电路可以通过功率开关管驱动电路，控制功率开关管驱动电压的切换，即将功率开关管的电压在第一驱动电压和第二驱动电压之间切换。
在本申请优选实施例中，第一电压源可以为 9v，第二电压源可以为 18v，第一驱动电压相应为 9v，第二驱动电压相应为 18v，三端稳压器可以为78l05，第三电压的取值相应为5v。采用上述实现方式可以通过电源模块为电磁加热装置提供电磁加热装置需要的5v电压，并且确保输出的5v电压不受驱动电压切换的影响。5v电压用于为主控模块100供电，或者为其他控制端口如显示板等供电。
需要说明的是，在本申请实施例中，对于第一驱动电压和第二驱动电压的取值不予限定。在本申请实施例的一种实现方式中，可以通过调整电源模块中变压器的绕组圈数对第一驱动电压和/或第二驱动电压进行调整。当然，还可以采用其他方式对第一驱动电压和/或第二驱动电压进行调整，在此对于调整方式，不予限定。
如图4所示，为本申请实施例提供的一种具体的加热控制电路的结构示意图。
驱动变压电路300包括第二三极管q102、第三三极管q103、第一电容c300、第二电容c301、第三电容c304、第一电阻r102、第二电阻r104和第三电阻r105。在本申请实施例中，电源模块，还可以具有第四电压源，即图4所示的vcc。
第一电容c300与第二电容c301并联后一端接地，另一端与 18v的第二电压源分别连接第二三极管q102的集电极，第一电容c300为极性电容，第二三极管q102的基极串联第一电阻r102连接第四电压源vcc。
第三电容c304一端接地，另一端与 9v的第一电压源分别连接第三三极管q103的集电极，第三三极管q103的基极串联第二电阻r104，第三三极管q103的发射极串联第三电阻r105，r105又与第二三极管q102的发射极相连。
在本申请实施例中，驱动变压电路300还可以包括第一三极管q101和第五电阻r103。第一三极管q101的集电极串联第一电阻r102连接第四电压源vcc，第一三极管q101的基极串联第五电阻r103，第一三极管q101的发射机接地。
这样一来，在变压驱动的io口输入低电平时，即驱动变压信号处于低电平时，第一三极管q101断开，第二三极管q102导通，以使 18v的第二驱动电压接入功率开关管驱动电路400，且 9v的第一驱动电压关断。
在变压驱动的io口输入高电平时，即驱动变压信号处于高电平，第一三极管q101导通，第二三极管q102截止，第三三极管q103导通，以使 18v的第二驱动电压断开，且 9v的第一驱动电压接入功率开关管驱动电路400。
需要说明的是，本申请实施例提供的实现方案中，在小功率下的使用仍然需要配合过零检测模块来实现，具体为主控模块根据接收到的来自于过零检测模块的过零信号，主控模块发送驱动变压信号控制驱动变压电路的io口的高电平、低电平变化。
在本申请实施例中，对于过零检测模块而言，过零检测模块对交流电源整流后通过检测过零点得到过零信号。过零检测模块200持续检测整流滤波模块602处理得到的整流直流信号，并输出过零信号到主控模块100；主控模块100控制驱动变压电路300和功率开关管驱动电路400，过零信号的周期大约在2至10ms(常用2-3ms)，驱动变压信号的周期，与之相近；而主控模块发出的诸如ppg信号等驱动信号，周期为几～几十μs，也就意味着，在一个过零信号的高电平或低电平持续时间内，将历经多个主控模块驱动功率开关管的驱动信号。
在驱动变压电路300输入高电平，导通的情况下，若ppg信号(驱动信号)为高电平，那么功率开关管驱动电路400关断， 18v的电源模块断开，体系处于断开状态，此时igbt的驱动波形处于低电平；若ppg信号为低电平，则功率开关管驱动电路400导通，此时，igbt驱动波形处于高电平，igbt在 9v的第一驱动电压下工作。
在驱动变压电路输入低电平，驱动变压电路300断开的情况下，功率开关管驱动电路400单独起作用，ppg信号为高电平，那么 18v的电源模块断开，igbt驱动波形处于低电平；ppg信号为低电平，则 18v电源模块导通，igbt驱动波形处于高电平，igbt在 18v的第二驱动电压下工作。
参考图4，第四电压源vcc连接第二二极管q102到 18v的第二驱动电压，保证了第四电压源vcc提供的电压比 18v的第二驱动电压大0.5至1v，比如，0.7v左右，以保证第二二极管q102可以饱和导通，确保接入功率开关管驱动电路400的的电压为 18v的第二驱动电压。
上述各电阻的功能，如下：第三电阻r105起隔离作用，以把 18v的第二驱动电压输入的三极管和 9v的第一驱动电压输入的三极管之间隔离开，防止电压切换时三极管损坏。第一电阻r102、第五电阻r103以及第二电阻r104都为驱动电阻，其目的在于防止连接的各三极管在导通时基极电流过大。
参考图4，功率开关管驱动电路400在功率开关管500的门极和发射极之间并接有第一稳压管zd1和电阻r101。其中，第一稳压管zd1的稳压电压可以为 18v，功率开关管500的发射极接地。
结合上述内容，在本申请实施例的实现过程中，电磁加热装置的加热控制原理如下：
在每个控制周期，控制电磁加热装置依次进入放电阶段、加热阶段。其中，在放电阶段，通过驱动变压电路使igbt的驱动电压变小到第一驱动电压，使igbt工作在放大区；igbt的集电极电压振荡到最小时，进入加热阶段，功率开关管驱动电路使igbt的驱动电压变大到第二驱动电压，这时igbt工作在饱和区，正常工作。到下个工作周期时，又是先进入放电阶段、加热阶段，如此反复。具体如下：
过零检测模块在交流电源的过零点前对过零信号进行处理(如延时放大等)，传递过零信号给主控模块，从而主控模块驱动驱动变压电路以使igbt在第一驱动电压的驱动下进行工作，并在igbt的集电极电压振荡到最小时驱动变压电路停止工作，以使igbt在第二驱动电压的驱动下进行工作，第二驱动电压大于第一驱动电压。从而在电磁加热装置加热时以变压驱动的方式实现igbt启动开通，使得igbt的开通电流减小，可以降低igbt硬开通带来的损害，同时还可降低开通噪音，避免igbt发热严重，提高了电磁加热装置的运行可靠性，并能拓宽电磁加热装置的加热功率范围。
在如图3所示实现方式的基础上，本申请实施例还提供了一种如图5所示的实现方式。即在驱动变压电路300以及功率开关管驱动电路400保持不变的情况下，通过调整电源模块301，以使电源模块301分压出三个电压，即第一驱动电压、第二驱动电压和第三电压(比如， 5v)。也就意味着，第三电压不是通过第一驱动电压得到的，这样在加热控制电路的工作过程中，第三电压与第一驱动电压的输出之间可以互不干扰，从而提高电路的可靠性。
本申请实施例提供一种电磁加热装置，可以包括如图2或图4所示的电路结构。对于电磁加热装置的电路结构所对应的工作方式，可以参考前文描述，在此不予赘述。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
1.一种加热控制电路，用于电磁加热装置的加热控制，其特征在于，所述加热控制电路包括：
谐振加热模块；
整流滤波模块，用于对交流电源进行整流滤波处理；
功率开关管，用于控制所述谐振加热模块进行谐振工作；
功率开关管驱动电路；
驱动变压电路，开通时使所述功率开关管的开通为降压开通；所述功率开关管降压开通的电压为第一驱动电压，所述驱动变压电路关断时所述功率开关管开通的电压为第二驱动电压，所述第二驱动电压大于所述第一驱动电压；
电源模块，与驱动变压电路相连，具有第一电压源和第二电压源，为所述功率开关管的开通提供第一驱动电压、第二驱动电压；
主控模块，与所述功率开关管驱动电路、驱动变压电路、电源模块相连；所述主控模块，用于向所述功率开关管驱动电路发送驱动信号，以驱动所述功率开关管的开通和关断；向驱动变压电路发送驱动变压信号，选择第一电压源和第二电压源之一以控制功率开关管在第一驱动电压或第二驱动电压下开通。
2.根据权利要求1所述的加热控制电路，其特征在于，所述电源模块，还具有第三电压源，用以为所述主控模块提供第三电压，所述第三电压小于第一驱动电压。
3.根据权利要求2所述的加热控制电路，其特征在于，所述电源模块在所述第一驱动电压连接有三端稳压器，以使第一驱动电压经由三端稳压器得到第三电压，所述第三电压用于给主控模块供电。
4.根据权利要求1所述的加热控制电路，其特征在于，在所述第一驱动电压下，所述功率开关管工作在放大区；在所述第二驱动电压下，所述功率开关管工作在饱和区。
5.根据权利要求1所述的加热控制电路，其特征在于，还包括过零检测模块，所述过零检测模块对所述交流电源检测过零点以得到过零信号；过零信号传送给主控模块，使主控模块对驱动变压电路发送驱动变压信号。
6.根据权利要求1所述的加热控制电路，其特征在于，所述功率开关管驱动电路在所述功率开关管的门极和发射极之间并接有第一稳压管。
7.根据权利要求1所述的加热控制电路，其特征在于，所述驱动变压电路包括第一三极管和第二三极管；
在所述驱动变压信号处于低电平时，所述第一三极管断开，所述第二三极管导通，以使所述第二驱动电压接入所述功率开关管驱动电路，且所述第一驱动电压关断。
8.根据权利要求7所述的加热控制电路，其特征在于，所述驱动变压电路还包括第三三极管；
在所述驱动变压信号处于高电平时，所述第一三极管导通，所述第二三极管截止，所述第三三极管导通，以使所述第二驱动电压断开，且所述第一驱动电压接入所述功率开关管驱动电路。
9.根据权利要求1所述的加热控制电路，其特征在于，所述驱动变压电路包括第二三极管、第三三极管、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述电源模块，还具有第四电压源；
所述第一电容与所述第二电容并联后一端接地，另一端与所述第二电压源分别连接所述第二三极管的集电极，所述第二三极管的基极串联所述第一电阻连接所述第四电压源；
所述第三电容一端接地，另一端与所述第一电压源分别连接所述第三三极管的集电极，所述第三三极管的基极串联所述第二电阻，所述第三三极管的发射极串联所述第三电阻，与所述第二三极管的发射极相连。
10.一种电磁加热装置，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述加热控制电路。
技术总结