電磁加熱裝置及其的諧振電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電磁加熱技術領域，特別涉及一種電磁加熱裝置的諧振電路以及一種具有該諧振電路的電磁加熱裝置。
【背景技術】
[0002]目前，單IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)電磁諧振電路一般采用并聯諧振方式，其采用運行在實現大功率前提下的諧振參數時，如果在連續低功率段運行，則會出現以下問題:
[0003](I) IGBT超前開通，開通瞬間IGBT瞬態電流峰值高，容易超過IGBT電流峰值規格限制，從而損壞IGBT ；
[0004](2) IGBT發熱嚴重，需要加強對IGBT散熱(如增大散熱片、增加風機轉速等)以實現IGBT的溫升要求。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。
[0006]為此，本實用新型的一個目的在于提出一種采用串聯諧振方式的電磁加熱裝置的諧振電路，能夠改變電磁加熱裝置的諧振頻率，降低諧振開關管開通時的超前電壓，并降低諧振開關管的溫升。
[0007]本實用新型的另一個目的在于提出一種電磁加熱裝置。
[0008]為達到上述目的，本實用新型提出的一種電磁加熱裝置的諧振電路，包括:諧振開關管，所述諧振開關管的發射極接地；諧振電容，所述諧振電容并聯在所述諧振開關管的發射極與集電極之間；N個諧振線圈，所述N個諧振線圈串聯連接后與所述諧振開關管的集電極相連，其中，N為大于等于2的整數；N-1個轉換開關，所述N-1個轉換開關與所述N個諧振線圈中的N-1個諧振線圈一一對應并聯；控制器，所述控制器分別與每個轉換開關的控制端相連，所述控制器通過控制所述N-1個轉換開關以控制進行諧振工作的諧振線圈的數量，以改變所述電磁加熱裝置的諧振頻率。
[0009]根據本實用新型的電磁加熱裝置的諧振電路，控制器通過控制N-1個轉換開關以控制進行諧振工作的諧振線圈的數量，并且進行諧振工作的諧振線圈串聯連接后與諧振開關管的集電極相連，諧振電容并聯在諧振開關管的發射極與集電極之間，因此，本實用新型實施例的電磁加熱裝置的諧振電路采用串聯諧振方式進行諧振工作，諧振線圈串聯參與諧振，使得電感量增大，能夠很好地降低諧振開關管開通時的超前電壓和降低諧振開關管的溫升，避免諧振開關管損壞，使得電路能夠安全、可靠地工作。并且，通過改變參加諧振工作的諧振線圈的數量來改變諧振電感感量值，從而可改變電磁加熱裝置的諧振頻率，以實現電磁加熱裝置連續低功率加熱，拓寬了電磁加熱裝置的加熱功率范圍。
[0010]具體地，當N = 2時，所述N個諧振線圈為第一諧振線圈和第二諧振線圈，所述N-1個轉換開關為第一轉換開關。[0011 ] 一方面，所述第一轉換開關與所述第一諧振線圈并聯，其中，當所述第一轉換開關斷開時，所述第一諧振線圈和所述第二諧振線圈串聯后再進行諧振工作，以使所述電磁加熱裝置進行低功率加熱；當所述第一轉換開關閉合時，所述第二諧振線圈單獨進行諧振工作，以使所述電磁加熱裝置進行高功率加熱。
[0012]另一方面，所述第一轉換開關與所述第二諧振線圈并聯，其中，當所述第一轉換開關斷開時，所述第一諧振線圈和所述第二諧振線圈串聯后再進行諧振工作，以使所述電磁加熱裝置進行低功率加熱；當所述第一轉換開關閉合時，所述第一諧振線圈單獨進行諧振工作，以使所述電磁加熱裝置進行高功率加熱。
[0013]優選地，所述轉換開關可以為繼電器、MOS管、可控硅或者IGBT。
[0014]優選地，所述諧振開關管可以為IGBT。
[0015]此外，本實用新型還提出了一種電磁加熱裝置，其包括上述的電磁加熱裝置的諧振電路。
[0016]本實用新型的電磁加熱裝置，采用串聯諧振方式進行諧振加熱工作，其中諧振電路中的諧振線圈串聯參與諧振，使得電感量增大，能夠很好地降低諧振開關管開通時的超前電壓和降低諧振開關管的溫升，避免諧振開關管損壞，使得整個電路能夠安全、可靠地工作。并且，能夠通過改變參加諧振工作的諧振線圈的數量來改變諧振電感感量值，從而可改變諧振頻率，以實現電磁加熱裝置連續低功率加熱，拓寬了電磁加熱裝置的加熱功率范圍。
[0017]其中，所述電磁加熱裝置可包括電磁電飯煲、電磁壓力鍋和電磁爐。
【附圖說明】
[0018]圖1為根據本實用新型實施例的電磁加熱裝置的諧振電路的電路圖；
[0019]圖2為根據本實用新型一個實施例的第一轉換開關斷開時電磁加熱裝置的諧振電路的電路圖；
[0020]圖3為根據本實用新型一個實施例的第一轉換開關閉合時電磁加熱裝置的諧振電路的電路圖；以及
[0021]圖4為根據本實用新型另一個實施例的第一轉換開關斷開時電磁加熱裝置的諧振電路的電路圖。
[0022]附圖標記:
[0023]諧振電路100 ；
[0024]諧振開關管10，控制器20，諧振電容Cl，N個諧振線圈L1、L2、L3、……、Ln，N-1個轉換開關 S1、S2、S3、......、Sn-1 ；
[0025]濾波電路200;
[0026]濾波電感LO，濾波電容CO。
【具體實施方式】
[0027]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0028]下面參考附圖描述本實用新型實施例提出的電磁加熱裝置的諧振電路和具有該諧振電路的電磁加熱裝置。
[0029]圖1為根據本實用新型實施例的電磁加熱裝置的諧振電路的電路圖。如圖1所示，該電磁加熱裝置的諧振電路100包括:諧振開關管10，控制器20，諧振電容Cl，N個諧振線圈L1、L2、L3、......、Ln，以及N-1個轉換開關S1、S2、S3、......、Sn_l。其中，N為大于等于
2的整數。
[0030]如圖1所示，諧振開關管10的發射極接地，諧振電容Cl并聯在諧振開關管10的發射極與集電極之間。N個諧振線圈L1、L2、L3、……、Ln串聯連接后與諧振開關管10的集電極相連，N-1個轉換開關S1、S2、S3、……、Sn-1與N個諧振線圈中的N-1個諧振線圈一一對應并聯。控制器20分別與每個轉換開關的控制端相連，控制器20通過控制N-1個轉換開關S1、S2、S3、……、Sn-l以控制進行諧振工作的諧振線圈的數量，以改變電磁加熱裝置的諧振頻率。其中，諧振線圈一般為線圈盤。
[0031]根據本實用新型的一個實施例，如圖1、圖2、圖3或圖4所示，諧振開關管10可以為 IGBT0
[0032]這樣，本實用新型實施例的電磁加熱裝置的諧振電路通過將諧振電容Cl與IGBT并聯，從而構成串聯諧振的方式。
[0033]具體地，如圖2、圖3或圖4所示，當N = 2時，N個諧振線圈為第一諧振線圈LI和第二諧振線圈L2，N-1個轉換開關為第一轉換開關SI。
[0034]根據本實用新型的一個實施例，如圖2或圖3所示，第一轉換開關SI與第一諧振線圈LI并聯。其中，當第一轉換開關SI斷開時，第一諧振線圈LI和第二諧振線圈L2串聯后再進行諧振工作，以使電磁加熱裝置進行低功率加熱，具體如圖2所示；當第一轉換開關S閉合時，第二諧振線圈L2單獨進行諧振工作，以使電磁加熱裝置進行高功率加熱，具體如圖3所示。
[0035]也就是說，通過控制第一轉換開關SI的斷開和閉合，可改變諧振電路運行的諧振電感值。當第一轉換開關SI斷開時，LI和L2串聯參與諧振，如圖2所示；當第一轉換開關SI閉合時，LI處于短路狀態，不參與諧振電路的運行，L2單獨參與電路的諧振，如圖3所示。因此，當第一轉換開關SI閉合時，L2單獨參與諧振，可以使諧振電路運行在高功率狀態，即電磁加熱裝置進行高功率加熱；當第一轉換開關SI斷開時，LI與L2串聯后再參與諧振，進行諧振的電感量增大，能很好地降低IGBT開通時的超前電壓，降低IGBT溫升，可以使諧振電路運行在低功率狀態，即電磁加熱裝置進行低功率加熱，從而可拓寬電磁加熱裝置的加熱功率范圍。
[0036]具體而言，在本實用新型的一個示例中，加熱功率低于或等于1000W時，電磁加熱裝置的主控芯片即控制器默認為低功率狀態，否則為高功率狀態。當用戶操作電磁加熱裝置運行某大功率(例如2000W)加熱時，主控芯片控制第一轉換開關SI閉合，諧振電路以L2參與諧振的方式運行。當用戶操作電磁加熱裝置運行某小功率(例如500W)加熱時，主控芯片控制第一轉換開關SI斷開，諧振電路以L2+L1(L2和LI串聯)參與諧振的方式運行。
[0037]根據本實用新型的另一個實施例，如圖4所示，第一轉換開關SI與第二諧振線圈L2并聯，其中，當第一轉換開關SI斷開時，第一諧振線圈LI和第二諧振線圈L2串聯后再進行諧振工作，以使電磁加熱裝置進行低功率加熱；當第一轉換開關SI閉合時，第一諧振線圈LI單獨進行諧振工作，以使電磁加熱裝置進行高功率加熱。
[0038]其中，如圖1、圖2、圖3或圖4所示，電磁加熱裝置還包括由濾波電感LO和濾波電容CO構成的