电磁感应加热装置及其变换电路制造方法及图纸

本实用新型专利技术电磁感应加热装置及其变换电路，全桥式变换电路（１）与三相整流滤波电路相连，与全桥驱动电路（２）相连，与全桥电流检测电路（３）相连；全桥电流检测电路（３）与中央处理器（８）和控制电路（７）相连。半桥式变换电路（４）与三相整流滤波电路相连，与半桥式驱动电路（５）相连，与半桥式电流检测电路（６）相连；半桥式电流检测电路（６）与中央处理器（８）和控制电路（７）相连。在加热线圈Ｌ０两端并接谐振电容Ｃ０、采用对角线功率管同时激励、和倍流式电流检测电路，使功率管始终工作在零电压或零电流开关状态，大幅度地降低了开通与关断损耗，并从根本上解决了上下桥臂功率管直通，损坏功率管的问题。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

电i兹感应加热装置及其变换电路
本技术涉及一种利用高频电磁感应原理将磁能转换为热能对物体进 行加热的装置，尤其涉及一种应用于家庭、餐厅、厨房和工业领域的电》兹感 应加热装置及其变换电路。技术背景目前，在我国家庭、餐厅广泛使用的电磁炉，如图1所示，其功率部分的基本原理是当功率管Ql栅极加上正脉冲时导通，电流经由电感L1和电 容Cl组成的谐振回路至功率管Ql的C极再至E极，完成回路。当脉冲信号 为零时，功率管Q1截止关闭。脉沖信号的发出时间受控于同步电路和L1、 Cl 的谐振状况。输出功率的大小，取决于输出的脉沖宽度。当Q1所加的脉沖较 窄时，Ll中存储的能量较少。在与C1谐振时，振荡较弱，不能使Q1的C极 电位为零，此时如功率管Q1导通则属于硬导通，增加功率管本身的损耗，此 时如不导通则将使机器停止工作。相反，当Q1所加脉冲较宽时，将使L1、 Cl 回路振荡增强，产生很高的反向电压，如所产生的反向电压超出功率管本身 的耐压，将使得功率管击穿损坏。因此，目前常用的电^ 兹炉无法输出大功率， 也不能输出较小的功率(如需较小功率只能间歇工作)。现阶段而言，在我国工商业等领域广泛使用的电磁加热装置，其加热原 理基本上为全桥式变换(参阅图2)或半桥式变换(参阅图3)。在此类全桥 式变换电路中，电容CM和电感LM串接于由功率QM1至QM4组成的桥式电路的对角线，功率管QM1与功率管QM3同时导通时，正脉冲经QM1 —CM —LM —QM3完成回路。在QM1与QM3或QM4与QM2开通时刻，各功率管所加电压较高，约为电源电压的1/2，且CM、 LM串联回路阻抗较小，因此，是在非零电压和非零电流状态下开通的，属硬开通，各功率管的损耗加重。当QM1与QM3或QM4与QM2在关断时刻，在LM上产生很大的自感电动势，施加于各功率管的C极上，使C极电压快速上升。在大于电源电压时，通过QM2与QM4或QM1与QM3的附加二极管返回电源。由于功率管的集电极和栅极间存在较大的电容(弥勒电容)，C极电压的快速上升，极易造成功率管栅极电压升高，使功率管再次导通，与现在导通的附加二极管串联起来，短接在电源两端，由于附加二极管的反响恢复时间较长，产生极大的短路电流，致使功率管损坏，并且QM1与QM3或QM4与QM2在关断时刻加在其上的电压非零电压。因此，全桥变换电路的开通和关断损耗较大，且极易损坏功率管。在图3所示的半桥式变换电路中，由CMl, CM2分别取代了全桥电路中的QM1、 QM2，其作用结果与全桥电路相似，开通与关断损耗较大，且极易损坏功率管。综上所述，目前的多种电磁加热变换电路稳定性较差，损耗较高，功率调整范围小，故障率高，虽经添加多种附加电路，性能有所改变，但仍不理 相
技术实现思路
为此，本技术的目的就是要克服上述不足，提供一种性能稳定、低 损耗、可调功率范围较宽的电磁感应加热装置及其变换电路。为实现该目的，本技术采用如下技术方案本技术一种电^f兹感应加热装置的全桥式变换电if各，由四个功率管环 形串接组成全桥式电路，在全桥式电路的一对角处接入电源，在桥式电路的另一对角处串接由加热线團和电容器并联组成的谐振回路。所述功率管为绝缘栅晶体管，或为绝缘栅场效应晶体管。所述全桥式变换电路具体包括功率管QQ1、 QQ2、 QQ3、 QQ4、发热盘线圈 LO、谐振电容器CO、电流互感器CT1、 CT2、稳压二极管DW1~DW8、电阻器 R1 R8， QQ1发射极与CT1的①点连接，QQ2集电极与CT1的③点连接，QQ3 发射极与CT2的①点连接，QQ4集电极与CT2的③点连接，发热盘线圈LO连 接在CT1的②点与CT2的②点之间，谐振电容CO并联在LO两端，QQ1、 QQ3 的集电极接电源"+"极，QQ2、 QQ4的发射极接地。本技术一种电磁感应加热装置的半桥式变换电路，由相邻的两个电 容器和相邻的两个功率管环形串接组成半桥式电路，在半桥式电路的一对角 处接入电源，在桥式电路的另一对角处串接由加热线圏和电容器并联组成的 谐振回路。同理，所述功率管为绝缘栅晶体管，或为绝缘栅场效应晶体管。 所述半桥式变换电路具体包括功率开关管QB1、 QB2、电容器CB1、 CB2、 发热盘线圈LOl、谐振电容器COl、电流互感器CTO、稳压二极管DTO1 ~ DWB4、 电阻器Rl ~R4，电容器CB1与CB2串联连接，并分别连接在电源"+"极和地， QB1发射极与CTO的①点连接，QB2集电极与CTO的③点连接，发热盘线圈L01 连接在CB1、 CB2串连的中点与CTO的②点间，谐振电容COl并连在LO两端。 QB1的集电极接电源"+"极，QB2的发射极接地。本技术的电》兹感应加热装置，包括变换电路、驱动电路、电流检测 电路、控制电路、中央处理器和整流滤波电路，变换电路分别与整流滤波电 路、驱动电路以及电流检测电路电性连接，电流检测电路还分别与控制电路 和中央处理器电性连接，所述变换电路为上述的全桥式变换电路。适应该全桥式变换电路，所述驱动电路包括高频输出变压器GB1、 GB2、 电容器C1、 C2、晶体管Q1、 Q2、 Q3、 Q4,高频变压器GB1的①端接地， ②端与电容器C1相连，C1的另一端与Q1、 Q2发射极相连，高频变压器GB2 的①端接地，②端与电容器C2相连，C2的另一端与Q3、 Q4发射极相连， Ql、 Q2与Q3、 Q4的基极与控制电路相连，集电极分别接+ 18V与地，驱动 电路中的电容器C1、 C2可以是无极性电容器，也可以是电解电容器。所述电流检测电路包括全桥电流检测电路包括电流互感器CT1、 CT2、 电阻器R11 R17、 二极管D1、 D2、 D3、 D4、比4交器IC2, CT1、 CT2次级 的⑤脚接地， 、⑥脚分别接D1、 D2、 D3、 D4的"+"极，④⑤间和⑤⑥间 分别接电阻器Rll、 R12、 R13、 R14 , Dl、 D2、 D3、 D4的负极接比较器的 "+"端，比较器的"-，，端接R15、 R16, R15、 R16的另一端分别接+5V和 地，比较器的输出端接控制电路和中央处理器。本技术的电磁感应加热装置，可包括变换电路、驱动电路、电流检 测电路、控制电路、中央处理器和整流滤波电路，变换电路分别与整流滤波 电路、驱动电路以及电流检测电路电性连接，电流检测电路还分别与控制电 路和中央处理器电性连接，所述变换电路可为上述的半桥式变换电路。适应该半桥式变换电路，所述的半桥式驱动电路具体包括高频输出变 压器GB3、 GB4、电容器Cll、 C12、晶体管Qll、 Q12、 Q13、 Q14，高频变 压器GB3的①端接地，②端与电容器C11相连，Cll的另一端与Qll、 Q12 发射极相连，高频变压器GB4的①端接地，②端与电容器C12相连，C12的 另一端与Q13、 Q14发射极相连，Qll、 Q12与Q13、 Q14的基极与控制电路 相连，集电极分别接+18V与地，驱动电路中的电容器Cll、 C12可以是无极性电容器，也可以是电解电容器。所述的电流检测电路包括电流互感器CTB1、电阻器RB11 RB17、 二 极管DB1、 DB2、比较器ICB2， C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁感应加热装置的全桥式变换电路，由四个功率管环形串接组成全桥式电路，在全桥式电路的一对角处接入电源，其特征在于：在桥式电路的另一对角处串接由加热线圈和电容器并联组成的谐振回路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：樊延强，
申请(专利权)人：樊延强，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]