具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

现在，将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。

本发明提供了一种用于烹饪器具的控制方法和烹饪器具。本发明的烹饪器具可以是电饭煲，电压力锅等。

烹饪器具可以包括煲体和盖体。煲体可以具有圆筒形状(或其他形状)的内锅收纳部，内锅可以自由地放入内锅收纳部或者从内锅收纳部取出，以方便对内锅的清洗。内锅通常由金属材料制成且上表面具有圆形开口，用于盛放待加热的材料，诸如米、汤等。

可理解，内锅与煲体的内锅收纳部具有对应形状。例如，内锅包括由锅壁形成的具有上部开口和内腔的回转体，该回转体形状包括锅壁和连接在锅身上部(沿锅身的整圈设置)的锅沿。内锅的容量通常在6升(L)以下，例如内锅的容量可以为2L或4L等。

盖体以可开合的方式连接至煲体，用于盖合煲体。当盖体盖合在煲体上时，盖体和内锅之间构成烹饪空间。可选地，盖体可以包括上盖和可拆盖，可拆盖设置在上盖和煲体之间，并且与上盖可拆卸地连接，以方便随时对可拆盖进行清洗。

煲体还可以包括用于加热内锅的加热装置。IH是一种电磁加热技术，例如，家用烹饪器具可以使用IH，在烹饪器具的底部和周围均带有电磁加热元件，以使烹饪器具中的食材能够均匀受热，因此，IH也可以称为立体电磁加热。本实施方式中的加热装置可以设置成线圈盘L1与谐振电容C2产生交变磁场的方式对内锅进行加热。

如图1所示，本发明的烹饪器具具体包括：市电供电模块、谐振电路、控制模块以及功率管。这些模块可以集成在烹饪器具的主控电路板上。

具体地，市电供电模块可以包括市电过零检测电路和整流器。市电接入市电过零检测电路，通过整流器整流并用安规电容C1滤波后给谐振电路供电。

谐振电路可以由线圈盘L1和谐振电容C2组成，通过线圈盘L1与谐振电容C2产生交变磁场的方式对内锅进行加热。

功率管(比如三极管Q1)连接在地端与谐振电路之间，并且功率管与控制模块的输出端连接，用于根据控制模块发送的脉宽调制信号执行导通或断开操作，以对谐振电路的工作状态进行控制。该控制模块可以是微处理单元(Micro Control Unit，MCU)。

烹饪器具还可以包括温度传感器，其被配置为测量所述烹饪空间中的温度值。例如，烹饪器具可以包括用于感测内锅的底部温度的底部温度传感器，和/或，包括用于感测内锅的顶部温度的顶部温度传感器。其中，顶部温度传感器可以设置在盖体中。底部温度传感器和顶部温度传感器可以为热敏电阻。底部温度传感器和顶部温度传感器均连接至烹饪器具的控制模块，在感测到内锅的温度之后将感测到的温度信号反馈至控制模块，从而控制模块能够基于温度信号对烹饪的过程实现更精确的控制。

应注意，尽管此时示意性地描述了烹饪器具的部分结构，但是这些列举仅是示例性地，其不能作为对本发明的烹饪器具的结构限定。

本发明还提供了一种用于烹饪器具的控制方法，该方法包括：根据烹饪器具当前所需的加热功率确定功率管在市电供电模块的输出电压处于峰值时的基准导通时长T_基准；

将市电供电模块的输出电压从最小值增加到峰值的过程分为N个阶段，基于基准导通时长T_基准对每个阶段的功率管的导通时长进行补偿，使得功率管在N个阶段的导通时长依次为：T_基准+t₁、T_基准+t₂、T_基准+t₃…T_基准+t_n；

将市电供电模块的输出电压从峰值减小到最小值的过程分为N个阶段，基于基准导通时长T_基准对每个阶段的功率管的导通时长进行补偿，使得功率管在N个阶段的导通时长依次为：T_基准+t_n、T_基准+t_n-1、T_基准+t_n-2…、T_基准+t₂、T_基准+t₁；

其中，t₁、t₂、t_n-1、t_n为所述功率管的补偿导通时长，且t₁＞t₂＞…＞t_n-1＞t_n；2≤N≤30。

可以理解，N越大，功率管的电流从最小值达到峰值电流的过程越平滑。控制模块中可以预先存储烹饪器具的加热功率与基准导通时长T_基准的对应关系，基准导通时长T_基准可以根据所需的烹饪器具的加热功率预先选定。

在市电供电模块的输出电压从最小值增加到峰值的过程中，T_基准+t₁＞T_基准+t₂＞T_基准+t₃…＞T_基准+t_n，在市电供电模块的输出电压从峰值减小到最小值的过程中，T_基准+t_n＜T_基准+t_n-1＜T_基准+t_n-2…＜T_基准+t₂＜T_基准+t₁，由此，能够基于基准导通时长T_基准，在低电压区域控制所述功率管的导通时间长一些，在高电压区域控制所述功率管的导通时间短一些，实现在功率不变的情况下降低功率管工作时的峰值电流及峰值反压的目的，从而有效地延长了功率管的寿命，并保护了谐振电路。

具体地，可以理解为：是通过调整向功率管发送的脉宽调制信号的占空比来控制功率管的导通时长。也就是说，每个阶段的导通时长对应不同的占空比，占空比越大，导通时长越长。

由此，相比于传统的定脉宽控制方式，本申请能够在市电供电模块的输出电压升高的过程中，逐渐减小脉宽调制信号的占空比；在市电供电模块的输出电压降低的过程中，逐渐增加脉宽调制信号的占空比，能够实现在功率不变的情况下降低功率管工作时的峰值电流及峰值反压的目的。同时，逐渐减小和/或增大占空比，也能有效避免电路中器件产生噪音。

可以理解，相邻阶段的脉宽调制信号的占空比之间的差值可以是恒定数值也可以是非恒定数值。

具体地，在上述方法中，市电供电模块的输出电压达到峰值的判定可以包括：

根据市电过零检测电路检测到的连续两次过零信号的时间差确定市电频率f；

根据市电频率f确定市电电压周期T；

根据市电电压周期T确定在市电过零检测电路检测到过零信号时开始经过时长t＝1/4T后，市电电压达到峰值。

示例性地，若市电过零检测电路检测到的市电额定工作频率为50Hz，则市电电压周期为20ms，也就是说，从市电过零检测电路检测到过零信号开始经过5ms后市电电压达到峰值。在另一实时方式中，若市电额定工作频率为60Hz，则市电电压周期为8.33ms，则从市电过零检测电路检测到过零信号开始经过4.165ms后市电电压达到峰值。

下面举例说明，将该四分之一周波(市电供电模块的输出电压从最小值达到峰值的过程)等分为8个阶段，也就是N＝8；从市电的输出电压最小值开始，依次为第一、第二、第三…至第八阶段，对应的占空比为第一占空比、第二占空比、第三占空比…至第八占空比。由于T_基准+t₁＞T_基准+t₂＞T_基准+t₃…＞T_基准+t₈，可以理解，第一占空比＞第二占空比＞第三占空比＞…＞第八占空比。具体的占空比的值的选定(功率管导通时长的确定)，可以是根据谐振电路中电压的变化，以将流经功率管的电流保持恒定为基准来选定。在其他实施方式中，也可以是令补偿导通时间t₁、t₂、t_n-1、t_n形成等差数列。

更具体地，补偿导通时间t_n可以为0。可以理解为在市电的输出电压达到峰值时，不进行功率管的导通时长的补偿，以有效地降低流过功率管的峰值电流。另外，经过发明人多次试验，为了将流经功率管的电流保持恒定，功率管的补偿导通时长t₁优选地满足：5μs≤t₁≤25μs。

对于市电供电模块的输出电压从峰值减小到最小值的过程，逐渐减小脉宽调制信号的占空比或者说逐渐减小功率管的导通时长的过程与上述的逐渐增加占空比或者说逐渐增加功率管的导通时长的过程类似，为了行文简洁，不再赘述。

接下来参考图2，其示出了交流市电的波形、传统的定脉宽控制方式下的功率管的电流曲线、以及采用了本发明的控制方法的功率管的电流曲线。

由此可以看出，电流峰值明显减小，并且趋于恒定。进一步可以理解，线圈盘线阻的发热量与电流的平方成正比，因此，低的电流峰值有助于降低线圈盘的发热。

示例性地，假定使用传统定脉宽控制方式对内锅进行加热，市电电压为200V，烹饪器具的额定功率为500W，若该瞬间的加热功率为200W，则瞬间电流为1A(根据公式P＝U*I来计算)，下一瞬间加热功率为800W，则对应的瞬间电流为4A，因此可得出该段时间内线圈盘发热量Q＝I²R＝1A*1A*R+4A*4A*R＝17R。而采用本发明的控制方法对内锅进行加热，若该瞬间的加热功率为500W，则瞬间电流为2.5A，下一瞬间加热功率仍为500W，瞬间电流仍为2.5A，则该段时间内线圈盘发热量Q＝I²R＝2.5A*2.5A*R+2.5A*2.5A*R＝12.5R。由此，可以得出，线圈盘的发热量明显降低。

根据本发明的控制方法以及烹饪器具，能够基于基准导通时长T_基准，在低电压区域控制所述功率管的导通时间长一些，在高电压区域控制所述功率管的导通时间短一些，实现在功率不变的情况下降低功率管工作时的峰值电流及峰值反压的目的，从而有效地延长了功率管的寿命，并保护了谐振电路。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。