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；諧振模塊，所述諧振模塊包括第一諧振線圈和第二諧振線圈、第一諧振電容和第二諧振電容、轉換開關，其中，所述第一諧振線圈和所述第一諧振電容并聯，所述第二諧振線圈和所述第二諧振電容并聯，所述并聯的第一諧振線圈和第一諧振電容與所述并聯的第二諧振線圈和第二諧振電容串聯連接后與所述諧振開關管的集電極相連，并且所述轉換開關與所述第二諧振電容并聯；以及控制器，所述控制器與所述轉換開關的控制端相連，所述控制器通過控制所述轉換開關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，并聯的第一諧振線圈和第一諧振電容與并聯的第二諧振線圈和第二諧振電容串聯連接后再與諧振開關管的集電極相連，并且轉換開關與第二諧振電容并聯，這樣控制器通過控制轉換開關的閉合和斷開就能改變諧振電路的拓撲結構，減少進行諧振工作的諧振電容和諧振電感，來達到改變諧振頻率的目的，從而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，通過減少進行諧振工作的諧振電容和諧振電感，來改變電磁加熱裝置的諧振頻率，還可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]其中，當所述控制器控制所述轉換開關閉合時，所述第一諧振線圈和所述第一諧振電容并聯以進行諧振工作；當所述控制器控制所述轉換開關斷開時，所述第一諧振線圈和所述第一諧振電容并聯后再與并聯的第二諧振線圈和第二諧振電容串聯以進行諧振工作。
[0011]具體地，所述第一諧振線圈對應所述電磁加熱裝置的內環，所述第二諧振線圈對應所述電磁加熱裝置的外環，其中，當所述轉換開關閉合時，所述電磁加熱裝置以內環加熱方式運行以進行低功率加熱；當所述轉換開關斷開時，所述電磁加熱裝置以內外環同時加熱方式運行以進行高功率加熱。
[0012]優選地，所述轉換開關可以為繼電器、MOS管、可控硅或者IGBT。
[0013]優選地，所述諧振開關管可以為IGBT。
[0014]進一步地，所述電磁加熱裝置還包括濾波模塊，所述濾波模塊連接在電源與所述諧振模塊之間，所述濾波模塊包括濾波電感和濾波電容，所述濾波電感的一端與所述電源相連，所述濾波電感的另一端與所述濾波電容的一端相連，所述濾波電容的另一端接地，所述濾波電感的另一端與所述濾波電容的一端之間具有第一節點，所述第一節點與所述諧振模塊相連。
[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，通過控制轉換開關的閉合和斷開就能改變諧振電路的拓撲結構，減少進行諧振工作的諧振電容和諧振電感，來達到改變諧振頻率的目的，從而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，通過減少進行諧振工作的諧振電容和諧振電感，來改變電磁加熱裝置的諧振頻率，還可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為根據本實用新型一個實施例的轉換開關SI斷開時電磁加熱裝置的諧振電路的電路圖；以及
[0019]圖2為根據本實用新型一個實施例的轉換開關SI閉合時電磁加熱裝置的諧振電路的電路圖。
[0020]附圖標記:
[0021]諧振電路100:諧振開關管10，控制器20，諧振模塊30 ;
[0022]濾波模塊200:濾波電感L0，濾波電容CO ；
[0023]諧振模塊30:第一諧振線圈LI，第一諧振電容Cl，第二諧振線圈L2，第二諧振電容C2，轉換開關SI。
【具體實施方式】
[0024]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。
[0025]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。
[0026]圖1為根據本實用新型一個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和諧振模塊30。
[0027]其中，諧振開關管10的發射極接地，諧振模塊30包括第一諧振線圈LI和第二諧振線圈L2、第一諧振電容Cl和第二諧振電容C2、轉換開關SI，第一諧振線圈LI和第一諧振電容Cl并聯，第二諧振線圈L2和第二諧振電容C2并聯，并聯的第一諧振線圈LI和第一諧振電容Cl與并聯的第二諧振線圈L2和第二諧振電容C2串聯連接后再與諧振開關管10的集電極相連，并且轉換開關SI還與第二諧振電容C2并聯。
[0028]也就是說，在本實用新型實施例的并聯諧振拓撲結構中，增加了轉換開關S1、第二諧振電容C2和第二諧振線圈L2，并且轉換開關S1、第二諧振電容C2和第二諧振線圈L2三者之間并聯連接，然后再與并聯的第一諧振線圈LI和第一諧振電容Cl串聯連接。
[0029]如圖1所示，控制器20與轉換開關SI的控制端相連，控制器20通過控制轉換開關SI以改變電磁加熱裝置的諧振頻率。
[0030]根據本實用新型的一個實施例，如圖1或圖2所示，諧振開關管10可以為IGBT，即諧振開關管10的發射極即IGBT的E極，諧振開關管10的集電極即IGBT的C極，IGBT的G極與控制器20相連，控制器20通過輸出脈寬調制PWM信號來控制IGBT的導通和關斷。[0031 ] 在本實用新型的實施例中，當控制器20控制轉換開關SI閉合時，第一諧振線圈LI和第一諧振電容Cl并聯以進行諧振工作，具體如圖2所示；當控制器20控制轉換開關SI斷開時，第一諧振線圈LI和第一諧振電容Cl并聯后再與并聯的第二諧振線圈L2和第二諧振電容C2串聯以進行諧振工作，具體如圖1所示。即言，本實用新型實施例的電磁加熱裝置的諧振電路通過控制轉換開關SI的斷開和閉合，改變諧振模塊30中參與諧振工作的諧振電感和諧振電容，其中，當SI斷開條件下，LI與Cl并聯，L2與C2并聯，然后并聯的LI和Cl與并聯的L2和C2串聯后共同參與諧振工作；當S閉合的條件下，L2和C2處于短路狀態，不起作用，僅有LI和Cl并聯參與諧振工作。
[0032]根據本實用新型的一個示例，第一諧振線圈LI和第二諧振線圈L2 —般均為線圈盤，例如內外環線圈盤。其中，第一諧振線圈LI可對應電磁加熱裝置的內環，即內環線圈盤，第二諧振線圈可對應電磁加熱裝置的外環，即外環線圈盤。那么，當轉換開關SI閉合時，電磁加熱裝置以內環加熱方式運行以進行低功率加熱；當轉換開關SI斷開時，電磁加熱裝置以內外環同時加熱方式運行以進行高功率加熱。
[0033]即言，當轉換開關SI斷開時，并聯的LI和Cl與并聯的L2和C2串聯后共同參與諧振工作，可以使諧振電路運行在高功率狀態，即電磁加熱裝置以內外環加熱方式進行高功率加熱；當轉換開關SI閉合時，僅有LI和Cl并聯參與諧振工作，諧振頻率改變，能很好地降低諧振開關管例如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，即電磁加熱裝置以內環加熱方式進行低功率加熱，從而可拓寬電磁加熱裝置的加熱功率范圍。
[0034]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20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小功率(例如500W)加熱或內環加熱時，主控芯片控制轉換開關SI閉合，諧振電路以LI和Cl并聯參與諧振的方式運行。當用戶操作電磁加熱裝置運行某大功率(例如2000W)加熱或內外環加熱時，主控芯片控制轉換開關SI斷開，諧振電路以并聯的LI和Cl與并聯的L2和C2串聯后共同參與諧振的方式運行。
[0035]其中，如圖1或圖2所示，電磁加熱裝置還包括由濾波電感LO和濾波電容CO構成的濾波模塊200，用于對31V的供電電源進行濾波穩壓處理。濾波模塊200連接在供電電