專利名稱：超音頻調(diào)頻調(diào)幅半橋串聯(lián)諧振輸出電磁感應加熱電源的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電子領域，它涉及一種電磁感應加熱電源，具體說是一種超音頻調(diào)頻調(diào)幅半橋串聯(lián)諧振輸出CPU監(jiān)控電磁感應加熱電源裝置。
背景技術：
目前我國普遍采用的加熱炊具大多為燃氣灶，燃氣灶相對燃煤灶雖然說方便衛(wèi)生，但燃氣的不安全隱患及燃氣燃燒后產(chǎn)生的熱幅射及廢氣對人體、環(huán)境又造成了新的污染。近年來發(fā)達國家已流行電磁加熱炊具，電磁加熱炊具以其升溫快、熱效率高、無明火、無煙塵、無有害氣體、對環(huán)境不產(chǎn)生熱幅射等優(yōu)點已越來越受到人們的青睞，目前發(fā)達國家使用電磁灶的比例已高達80％以上，在香港地區(qū)也達到了60％，可以說，利用電磁加熱作為加熱炊具已成為世界潮流。縱觀目前國內(nèi)市場銷售的電磁爐，雖說生產(chǎn)廠家很多，產(chǎn)品型號繁雜，但因其電路均采用脈沖調(diào)寬或移相輸出電路，不但功率小，故障多，而且電磁爐的炒鍋與加熱盤不能脫離，否則將燒壞電器元件，這極不適應我國炒爐拋鍋炒菜的傳統(tǒng)習慣，所以還無法完全替代燃氣灶，特別是在賓館、飯店、超市、輪船、火車等燃氣灶排廢大戶的推廣使用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設計一種具有ICBT溫度保護、加熱線圈過熱保護、頻率保護、過電壓電源保護、離鍋電路保護、故障顯示保護、抗市電干擾并防止本電源對市電污染等功能的電磁加熱電源。
本發(fā)明的技術內(nèi)容是由帶通濾波器、諧振半橋輸出電路、調(diào)頻調(diào)幅控制電路三部分所組成。諧振半橋輸出電路是由濾波電路、防幅射共模電感、IGBT半橋輸出電路、電流傳感器CT所組成。調(diào)頻調(diào)幅控制電路是由振蕩電路、觸發(fā)推動電路、逆程吸收電路、電壓調(diào)頻調(diào)控電路、加熱線圈溫度檢測電路、IGBT溫度檢測電路、鍋溫保護電路、鑒相電路、觸發(fā)控制電路、電流傳感器CT、接口電路CPU等所組成。
本發(fā)明電路設計合理，效率高、功率大、工作可靠、輸出特性好、去載電壓電流輸出特性穩(wěn)定，可供220V單相5KW以下各種功率及380V三相25KW以下各種功率使用。


附圖1為本發(fā)明的電路原理框圖，01為帶通濾波器、02為諧振半橋輸出、03為調(diào)頻調(diào)幅控制。
附圖2為本發(fā)明帶通濾波器電路原理圖。
附圖3為本發(fā)明諧振半橋輸出電路原理圖。
附圖4(4-1、4-2)為本發(fā)明調(diào)頻調(diào)幅控制電路原理圖。
附圖5為本發(fā)明另一實施例調(diào)頻調(diào)幅控制電路中觸發(fā)推動電路原理圖。
附圖6為本發(fā)明功率輸出特性曲線圖。
附圖7為本發(fā)明去載電壓電流輸出特性曲線圖。
附圖8為本發(fā)明全負荷去載頻率-功率特性曲線圖。
附圖9為本發(fā)明與電磁爐的結構示意圖，其中物料1、鐵鍋2、陶瓷面板3、線圈4、電源裝置5、電源引線6。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述，附圖2為本發(fā)明實施例三相帶通濾波器電路原理圖，可將電源中的有害雜波濾掉以防對本發(fā)明的干擾；同時可防止本發(fā)明20-30KHZ的頻率對外電網(wǎng)的污染。附圖3為本發(fā)明實施例諧振半橋輸出電路原理圖，由三相全橋整流D、濾波電路、共模電感L1、IFBT和C9-C14及加熱線圈L2組成串聯(lián)諧振輸出電路，CT是電流傳感器。附圖4(4-1、4-2)為本發(fā)明實施例調(diào)頻調(diào)幅控制電路，由脈沖變壓器T2、T3及U13、U15組成半橋觸發(fā)電路，由雙橋堆U14組成逆程吸收電路并反饋給電源，T2、T3起隔離高壓的作用。觸發(fā)脈沖是由CPU、U1、U2、U3和監(jiān)控程序經(jīng)接口電路U5、U6發(fā)送并在其監(jiān)控之下。觸發(fā)脈沖有或沒有是由接口電路U4及LED1-LED6顯示加溫、不加溫或報警，報警時CPU是關掉觸發(fā)脈沖的，由U11、U10、U9組成電壓控制振蕩器，輸送給CPU，當報警時由CPU經(jīng)Q2及時關掉振蕩器。由U7、U12、U8組成探測電路，如鑒相、鍋溫保護、TGBT溫度保護、加熱線圈溫度保護及輸出電流的整定電路。
本發(fā)明整體電路由控制電路組成一個大閉環(huán)路，整機控制電路由兩種電源供給，P1為15V供觸發(fā)電路用，ICL為5V供其余IC用，并具有防止浪涌電壓的交流輸入端。
本發(fā)明上述實施例觸發(fā)推動選用UC3708，還可選用IXDD404P1，附圖5為選用IXDD404P1時，增加在U3與U13之間的部分電路，當采用UC3708時，Y5短路，Y2、Y3、Y4開路，當采用IXDD404P1時Y5開路，Y2、Y3、Y4短路。
本發(fā)明相對脈沖調(diào)寬或移相輸出電路效率高、功率大，體積小、可靠性強，輸出特性好，輸出的大小只與給定的頻率有關，輸出電路的設計在串聯(lián)諧振20-24KW狀態(tài)越趨向這個頻率。輸出功率大，并且是穩(wěn)頻的，其輸出特性曲線如圖6所示，是一個良好的正弦曲線。本發(fā)明電源全負荷去載電壓電流輸出特性曲線如圖7所示，圖中M點為滿負荷點電壓，當負荷在滿負荷點撤去時，輸出電壓是下降的。本發(fā)明全負荷去載頻率-功率特性曲線如圖8所示，N點為鍋具撤去時的滿負荷點，當滿負荷撤去鍋具時，輸出頻率是穩(wěn)頻的，即頻率不變，直至不輸出。
如圖9所示將本發(fā)明通過電源引線6與線圈4接通，即可產(chǎn)生高頻電磁場，線圈4上依次放有陶瓷面板3及鐵鍋2，電磁感應到鐵鍋底部產(chǎn)生渦流，直接令鍋底迅速發(fā)熱，快速加熱物料1。相對燃氣灶具，由本發(fā)明組成的電磁爐升溫快，熱效率高，無明火、無煙塵，無有害氣體，對周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱幅射，所以特別適用炒爐拋鍋炒菜，可滿足普通家庭需要并可在酒店、飯店、超市、輪船、火車上推廣使用，具有廣闊的市場開發(fā)前景。
權利要求
1.超音頻調(diào)頻調(diào)幅半橋串聯(lián)諧振輸出電磁感應加熱電源是由帶通濾波器01、諧振半橋輸出02、調(diào)頻調(diào)幅控制03三部分所組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的超音頻調(diào)頻調(diào)幅半橋串聯(lián)諧振輸出電磁感應加熱電源，其諧振半橋輸出02是由濾波電路、防幅射共模電感、IGBT半橋輸出電路、電流傳感器CT所組成。
3.根據(jù)權利要求1所述的超音頻調(diào)頻調(diào)幅半橋串聯(lián)諧振輸出電磁感應加熱電源，其調(diào)頻調(diào)幅控制03是由振蕩電路、觸發(fā)推動電路、逆程吸收電路、電壓調(diào)頻調(diào)控電路、加熱線圈溫度檢測電路、IGBT溫度檢測電路、鍋溫保護電路、鑒相電路、觸發(fā)控制電路、電流傳感器CT、接口電路CPU等所組成。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的超音頻調(diào)頻調(diào)幅半橋串聯(lián)諧振輸出電磁感應加熱電源，諧振半橋輸出02由三相全橋整流D、濾波電路、共模電感L1、IFBT和C9-C14及加熱線圈L2組成串聯(lián)諧振輸出電路，CT是電流傳感器。
5.根據(jù)權利要求1或3所述的超音頻調(diào)頻調(diào)幅半橋串聯(lián)諧振輸出電磁感應加熱電源，調(diào)頻調(diào)幅控制03由脈沖變壓器T2、T3及U13、U15組成半橋觸發(fā)電路，由雙橋堆U14組成逆程吸收電路并反饋給電源，觸發(fā)脈沖是由CPU、U1、U2、U3和監(jiān)控程序經(jīng)接口電路U5、U6發(fā)送并在其監(jiān)控之下，觸發(fā)脈沖有或沒有是由接口電路U4及LED1-LED6顯示加溫、不加溫或報警，報警時CPU是關掉觸發(fā)脈沖的，由U11、U10、U9組成電壓控制振蕩器，輸送給CPU，當報警時由CPU經(jīng)Q2及時關掉振蕩器，由U7、U12、U8組成探測電路，如鑒相、鍋溫保護、TGBT溫度保護、加熱線圈溫度保護及輸出電流的整定電路。
6.根據(jù)權利要求1所述的超音頻調(diào)頻調(diào)幅半橋串聯(lián)諧振輸出電磁感應加熱電源，整體電路由控制電路組成一個大閉環(huán)路，整機控制電路由兩種電源供給，P1為15V供觸發(fā)電路用，ICL為5V供其余IC用，并具有防止浪涌電壓的交流輸入端。
7.根據(jù)權利要求1或3所述的超音頻調(diào)頻調(diào)幅半橋串聯(lián)諧振輸出電磁感應加熱電源，其觸發(fā)推動電路選用UC3708，當選用UC3708時，Y5短路，Y2、Y3、Y4開路。
8.根據(jù)權利要求1或3所述的超音頻調(diào)頻調(diào)幅半橋串聯(lián)諧振輸出電磁感應加熱電源，其觸發(fā)推動電路還可選用IXDD404P1，當選用IXDD404P1時，在U3與U13之間增加部分電路，此時Y5開路，Y2、Y3、Y4短路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超音頻調(diào)頻調(diào)幅半橋串聯(lián)諧振輸出電磁感應加熱電源，其技術內(nèi)容是由帶通濾波器、諧振半橋輸出電路、調(diào)頻調(diào)幅控制電路三部分所組成。諧振半橋輸出電路是由濾波電路、防幅射共模電感、IGBT半橋輸出電路、電流傳感器CT所組成；調(diào)頻調(diào)幅控制電路是由振蕩電路、觸發(fā)推動電路、逆程吸收電路、電壓調(diào)頻調(diào)控電路、加熱線圈溫度檢測電路、IGBT溫度檢測電路、鍋溫保護電路、鑒相電路、觸發(fā)控制電路、電流傳感器CT、接口電路CPU等所組成。本發(fā)明電路設計合理，效率高、功率大、工作可靠、輸出特性好、去載電壓電流輸出是下降的。由本發(fā)明組成的電磁爐可滿足普通家庭需要并可在酒店、飯店、超市、輪船、火車上推廣使用，具有廣闊的市場開發(fā)前景。
文檔編號H05B6/04GK1842229SQ200510041878
公開日2006年10月4日 申請日期2005年3月31日 優(yōu)先權日2005年3月31日
發(fā)明者張希民 申請人:張希民