出的電磁加熱系統的加熱控制裝置以及具有該裝置的電磁加熱系統。
[0031]圖1是根據本實用新型實施例的電磁加熱系統的加熱控制裝置的方框示意圖。如圖1所示,該加熱控制裝置包括:諧振電路10、供電電路20、功率開關管30、信號發生電路40、信號調制電路50、信號放大電路60和同步反饋電路70。
[0032]其中,諧振電路10可包括加熱線圈LI和諧振電容Cl,加熱線圈LI與諧振電容Cl可并聯連接以構成并聯諧振電路;供電電路20與諧振電路10的輸入端相連,以為諧振電路10供電,具體地,供電電路20可對外部交流電進行整流、濾波處理以輸出直流電給諧振電路1 ;功率開關管30的集電極與諧振電路1的輸出端相連,功率開關管30的發射極接地。
[0033]信號發生電路40用于產生自激振蕩的起振信號;信號調制電路50與信號發生電路40相連,信號調制電路50用于根據起振信號和基準信號輸出驅動信號;信號放大電路60分別與信號調制電路50和功率開關管30的控制極相連,信號放大電路60用于放大驅動信號以通過放大后的驅動信號驅動功率開關管30開通或關斷;同步反饋電路70分別與諧振電路10和信號發生電路40相連,同步反饋電路70用于根據諧振電路10的諧振狀態調整起振信號。
[0034]具體而言,在加熱控制裝置通電之后,信號發生電路40可輸出按照預設規律變化的起振信號,信號調制電路50則將起振信號與基準信號進行比較以輸出驅動信號,該驅動信號的頻率與基準信號相關,之后,信號放大電路60可根據放大后的驅動信號驅動功率開關管30開通或關斷,這樣通過控制功率開關管30的開通時間即可控制諧振電路10的輸出功率,開通時間越長,輸出功率越大,反之,開通時間越短,輸出功率越小。另外,同步反饋電路70還實時采集諧振電路10的諧振狀態,并根據諧振狀態調整起振信號,從而形成閉環負反饋,使起振信號持續按照預設規律變化,進而使輸出功率保持穩定。
[0035]由此,本實用新型實施例的電磁加熱系統的加熱控制裝置,通過信號發生電路產生自激振蕩的起振信號以控制諧振電路自動進行諧振,信號調制電路再根據起振信號和基準信號輸出驅動信號以調整諧振電路的輸出功率,然后同步反饋電路用于根據諧振電路的諧振狀態調整起振信號以形成閉環負反饋。這樣,該裝置可通過最小的控制反饋回路搭建諧振回路,電路結構簡單,控制過程簡單,并且該裝置穩定可靠。
[0036]下面結合圖2-6詳細描述本實用新型實施例的加熱控制裝置的電路結構、工作原理。
[0037]根據本實用新型的一個實施例,如圖2所示,信號發生電路40包括:第一比較器U1、第一電阻Rl、第二電阻R2、第一電容Cl、第三電阻R3、第四電阻R4和第一二極管Dl。
[0038]其中,第一比較器Ul的電源端與預設電源VCC相連,第一比較器Ul的地端接地;第一電阻Rl的一端與預設電源VCC相連;第二電阻R2的一端與第一電阻Rl的另一端相連,第二電阻R2的另一端與第一比較器Ul的輸出端相連,第二電阻R2與第一電阻Rl之間具有第六節點,第六節點與第一比較器UI的正輸入端相連;第一電容Cl的一端與第一比較器UI的負輸入端相連,第一電容Cl的另一端接地,第一比較器UI的負輸入端作為信號發生電路40的輸出端與信號調制電路50相連;第三電阻R3的一端分別與第一電容Cl的一端和第一比較器UI的負輸入端相連;第四電阻R4的一端與第三電阻R3的另一端相連,第四電阻R4的另一端與預設電源VCC相連;第一二極管Dl的陽極分別與第三電阻R3的另一端和第四電阻R4的一端相連,第一二極管Dl的陰極與第一比較器Ul的輸出端相連。
[0039I 進一步地,加熱控制裝置還包括:第二二極管D2,第二二極管D2的陽極與第一比較器Ul的輸出端相連,第二二極管D2的陰極與預設電源VCC相連。
[0040]其中,當第一比較器Ul輸出高電平信號時,第一電容Cl、第三電阻R3和第四電阻R4構成充電回路;當第一比較器Ul輸出低電平時,第一電容Cl、第三電阻R3和第一二極管Dl構成放電回路。
[0041 ]本實用新型實施例的信號發生電路40的工作過程如下:
[0042]加熱控制裝置通電后,第一比較器Ul的正輸入端Al的電壓如圖3中al線在O-Tl時刻所示,即Al點處于高電平,第一比較器Ul的負輸入端BI的電壓低于第一比較器Ul的正輸入端Al的電壓,第一比較器Ul的輸出端Cl輸出高電平,如圖4中Cl線在O-Tl時刻所示。在電容充電階段,預設電源VCC通過第三電阻R3和第四電阻R4給第一電容Cl充電,第一比較器Ul的負輸入端BI即第一電容Cl的一端的電壓不斷升高,電壓波形如圖3中bl線在O-Tl時刻所不O
[0043 ] 在TI時刻,第一比較器UI的負輸入端BI的電壓高于第一比較器UI的正向輸入端Al的電壓,第一比較器UI翻轉輸出低電平,如圖4中c I線在T1-T2時刻所示,當第一比較器UI輸出低電平時,根據比較器特性,第一比較器Ul的輸出端Cl對地短路,第一比較器Ul的正向輸入端Al的電壓為預設電源VCC通過第一電阻Rl與第二電阻R2分壓后的分壓電壓,如圖3中al線在T1-T2時刻所示,此時Al點電壓為Vl伏特。同時,由于比較器Ul的輸出端C對地短路,第一電容Cl通過第三電阻R3和第一二極管Dl對地放電,第一比較器Ul的負輸入端BI的電壓持續降低,如圖3中bl線在T1-T2時刻所示。
[0044]在T2時刻,第一電容Cl對地放電導致第一比較器Ul的負輸入端BI的電壓低于第一比較器UI的正輸入端AI的電壓,第一比較器UI再次翻轉輸出高電平,第一比較器UI的輸出端Cl的電壓為高電平,如圖4中Cl線在T2-T3時刻所示。第一比較器Ul的正輸入端Al的電壓為高電平,如圖3中al線在T2-T3時刻所示,預設電源VCC通過第三電阻R3和第四電阻R4給第一電容Cl充電,第一比較器Ul的負輸入端BI即第一電容Cl的一端的電壓不斷升高,電壓波形如圖3中bl線在T2-T3時刻所示。
[0045]如此反復,第一比較器Ul的負輸入端BI即第一電容Cl的一端產生圖3中b線所示的起振信號。
[0046]根據本實用新型的一個實施例,如圖2所示,信號調制電路50包括:諧振開關K1、第五電阻R5、第六電阻R6、第三二極管D3、第七電阻R6、第八電阻R8、第一三極管Q1、第九電阻R9、第四二極管D4、電解電容EC和第二比較器U2。
[0047]其中,諧振開關Kl的一端與預設電源VCC相連;第五電阻R5的一端與諧振開關Kl的另一端相連;第六電阻R6的一端與第五電阻R5的另一端相連,第六電阻R6的另一端接地,其中,第五電阻R5與第六電阻R6之間具有第一節點;第三二極管D3的陽極與第五電阻R5的一端和諧振開關Kl的另一端相連;第七電阻R7的一端與第三二極管D3的陰極相連;第八電阻R8的一端與第七電阻R7的另一端相連,第八電阻R8的另一端接地,其中,第八電阻R8與第七電阻R7之間具有第二節點;第一三極管Ql的發射極與第二節點相連,第一三極管Ql的集電極接地,第一三極管Ql的基極與第一節點相連,第一三極管Ql可為PNP型三極管;第九電阻R9的一端與第二節點相連;第四二極管D4與第九電阻R9并聯;電解電容EC的正極與第九電阻R9的另一端相連,電解電容EC的負極接地,其中,電解電容EC與第九電阻C9之間具有第三節點,第三節點用于提供基準信號;第二比較器U2的正輸入端與第三節點相連,第二比較器U2的負輸入端作為信號調制電路50的輸入端與信號發生電路40的輸出端相連,第二比較器U2的輸出端作為信號調制電路50的輸出端與信號放大電路60相連,第二比較器U2的電源端與預設電源VCC相連,第二比較器U2的地端接地。
[0048]其中,諧振開關Kl用于控制諧振電路10進行工作或停止工作。當諧振開關Kl斷開時,諧振電路10處于停止工作狀態;當諧振開關Kl閉合時,諧振電路10處于工作狀態。
[0049]本實用新型實施例的信號調制電路50的工作過程如下:
[0050]加熱控制裝置通電后,諧振開關Kl處于斷開狀態,第二比較器U2的正輸入端A2的電壓為零,第二比較器U2的負輸入端B2的電壓與第一比較器Ul的負輸入端BI的電壓相同,B2點的電壓波形如圖3中al和圖5中a2所示,第二比較器U2的負輸入端B2的電壓高于其正輸入端A2的電壓,第二比較器U2的輸出端C2輸出低電平,諧振電路10不工作。當諧振開關Kl閉合后,第