專利名稱：高頻電磁波發熱裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發熱裝置，特別是高頻電磁波發熱裝置。
背景技術：
前期的高頻電磁爐是一種利用電磁感應原理對鍋體進行“渦流”加熱的灶具。前期的高頻電磁爐包括主電路、整流濾波電路、保護及溫控電路、同步電路、主電路及驅動電路。后者采用定直流電壓調驅動脈沖寬度的“恒流”控制方式，其鍋體Q值低，遇有大幅度變動的特殊負載，如處理不當，電路難以諧振，同時主電路中的功率管在強、弱功率檔每個周期都將經受諧振電容上高壓放電的浪涌電流，開關損耗大，導致功率管嚴重發熱，甚至燒毀。現有的產品雖然避免上述缺點，采用斬波電路和大功率雙向晶閘管，可以全功率、半功率、1/4功率來輸出功率，圖1為其電路方框圖，但仍有干擾和浪涌電流，功率調節為階梯形；即使采用脈寬調制集成電路，但因其脈沖波形非標準矩形，不能完全消除干擾和浪涌電流。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種消除干撓和浪涌電壓及浪涌電流，工作穩定、可靠、耗損小、發熱效率高、使用壽命長、安全可靠的高頻電磁波發熱裝置。
本實用新型是通過下列技術方案實現的高頻電磁波發熱裝置的電路包括整流濾波電路、主電路、保護及溫控電路、控制電路、固定脈寬驅動電路和電壓檢測電路；在主電路與升壓整流濾波電路之間設有磁阻開關、電壓不變的直流放大模塊和電流電壓控制電路；升壓整流濾波電路的輸出端通過磁阻開關與電壓不變的直流放大模塊的輸入端相連，后者的輸出端接到主電路的輸入端；在主電路中采用大功率開關管、鉸合碟形勵磁發熱線圈和由大Q值的電磁波熱源材料制造的加熱容器，以及置于發熱線圈下面、用以屏蔽電磁波的坡莫合金板材；固定脈寬驅動電路由專用脈寬調制集成電路模塊及其外圍元件組成。鉸合碟形勵磁發熱線圈及并聯的諧振電容與直流放大模塊的輸出端和大功率開關管的集電極相連結，與大功率開關管的發射極相連的干擾隔離磁環通過濾波電容接到直流放大模塊的輸出端，干擾隔離磁環和濾波電容共同接地；發熱線圈的輸入端接直流電壓檢測電路。專用脈寬調制集成電路模塊的輸出端(第3腳)經電阻RG接大功率開關管的柵極，它的第1腳接到大功率開關管的發射極，它的控制端(第14腳)經NPN型晶體管、反向器接控制電路的高頻振盪器，同時經光耦與第5腳連結，后者經電阻連結到第2腳；其第1腳與第9腳連有電容，它的第2腳與第9腳連有電容并外接隔離電源，其第6腳經二極管與大功率開關管的集電極相連，它的第15腳經電阻接+5V的電源，其第4腳外接接地電容。
本實用新型提供的高頻電磁波發熱裝置采用消除了各種干撓和浪涌電壓及浪涌電流，功率調節無階梯形及波動性的磁阻開關、電壓不變的直流放大模塊，新型的驅動模塊，以及用大Q值的電磁波熱源材料制造的加熱容器和置于鉸合碟形加熱線圈下面、用以屏蔽電磁波的坡莫合金板材，可作為即熱式電熱水器、電開水壺、電爐灶、電烤箱、消毒柜、蒸氣爐、暖風空調等系列產品及其它民用或工業用具的熱源，具有工作穩定可靠、耗損極小、發熱效率高、耗電少、無毒性氣體及電磁波輻射逸出、安全可靠、使用壽命長、體積小、重量輕和造價低的優點。
圖1是現有的高頻電磁爐的電原理框圖。
圖2是本實用新型高頻電磁波發熱裝置的電原理框圖。
圖3是本實用新型高頻電磁波發熱裝置電路原理圖。
圖4是高頻電磁波熱水器的示意圖。
圖5是圖4的左視圖。
具體實施方案實施例1一種高頻電磁波發熱裝置的電路包括升壓整流濾波電路、主電路、保護及溫控電路、控制電路、固定脈寬驅動電路和電壓檢測電路。在主電路與整流濾波電路之間設有控制功率和調節電流大小的磁阻開關(1)、電壓不變的直流放大模塊(2)和電流電壓控制電路。220V交流電進入升壓整流濾波電路(20)，它輸出的380V直流電通過磁阻開關(1)進入電壓不變的直流放大模塊(2)放大后傳到主電路的輸入端。在主電路中采用大功率開關管(8)、鉸合碟形勵磁發熱線圈(6)和用大Q值的電磁波熱源材料制造的加熱容器，以及置于發熱線圈(6)下面、用以屏蔽電磁波的坡莫合金板材；固定脈寬驅動電路由專用脈寬調制集成電路模塊EXB840及其外圍元件組成。鉸合碟形勵磁發熱線圈(6)及并聯的諧振電容(5)(0.1-0.2μF)與直流放大模塊(2)的輸出端和大功率開關管(8)的集電極相連結，與大功率開關管(8)的發射極相連的干擾隔離磁環(4)通過濾波電容(3)(5μF)接到直流放大模塊(2)的輸出端，干擾隔離磁環(4)和濾波電容(3)共同接地，有效地避免各種干擾；發熱線圈(6)的輸入端接直流電壓檢測電路。專用脈寬調制集成電路的輸出端(第3腳)經限壓電阻RG(9)接大功率開關管(8)的柵極，它的第1腳接到大功率開關管(8)的發射極，這些連線應采用雙絞線，其長度小于1米，以防干擾；它的控制端(第14腳)經放大晶振信號的NPN型晶體管(16)、反向器(18)和處理數據、采集信號及發出指令信號的控制電路(19)的高頻振盪器，接收來自高頻振盪器的信號，同時經隔離干擾信號的光耦(17)與第5腳連結，后者經限流電阻(12)(4.7KΩ)連結到第2腳；其第1腳與第9腳連有濾波電容(11)(30μF)，它的第2腳與第9腳連有濾波電容(10)(30μF)并外接20V的隔離電源，其第6腳經二極管ERA34-10(7)與大功率開關管(8)的集電極相連，保護大功率開關管(8)及驅動電路模塊(14)；它的第15腳經電阻(15)接+5V的電源，其第4腳外接接地電容(13)，以防過流保護誤動作。
本實用新型采用專用固定脈寬調制集成電路，開關損耗小，可降低主回路的Q值。當在諧振電容(5)上出現放電的浪涌電流、磁感應強度B和磁通量Φ偏大(或偏小)時，磁阻開關(1)的磁體電阻將以百億分之一秒的速度跟蹤增大(減小)，B、Φ極快地回到設定值。采用進口的新型的驅動電路模塊(14)，能抗電磁波的干擾，輸出的是標準的、脈寬固定的矩形脈沖，損耗很小。磁阻開關(1)和電壓不變的直流放大模塊(2)組合使放大電流倍數高達160-260倍，且電壓380V不變。從220V的交流電源經變壓器升壓至380V，數毫安至30毫安的電流通過整流、濾波限流，經組合放大后，使進入大功率開關管(8)和發熱線圈(6)的電流變成2A-9A、10-20KHz，并在用大Q值的電磁波熱源材料制造的容器內感應發熱“渦流”，功效巨大。這樣，電路的大部分元件工作在數毫安至30毫安的電流狀態下，更穩定、可靠、安全、損耗小。本實用新型高頻電磁波發熱裝置可作為即熱式電熱水器、電開水壺、電爐灶、電烤箱、消毒柜、蒸氣爐、暖風空調及其它民用或工業用具的熱源。
實施例2如附圖4、5所示安置在殼體(21)內的本實用新型高頻電磁波發熱裝置電路板(22)發出的的高頻電磁波，通過鉸合碟形勵磁發熱線圈(6)在由大Q值的電磁波熱源材料制造的水箱(23)內感應發熱“渦流”，加熱由進水口(24)流入的冷水，熱水由出水口(25)流出，在鉸合碟形加熱線圈下面裝有屏蔽電磁波的坡莫合金板。它具具有工作穩定可靠、耗損極小、發熱效率高、耗電少、無毒性氣體及電磁波輻射逸出、安全可靠、使用壽命長、體積小、重量輕和造價低的優點。
權利要求1.一種高頻電磁波發熱裝置，它的電路包括整流濾波電路、主電路、保護及溫控電路、控制電路、固定脈寬驅動電路和電壓檢測電路，其特征在于在主電路與升壓整流濾波電路之間設有磁阻開關(1)、電壓不變的直流放大模塊(2)和電流電壓控制電路；升壓整流濾波電路的輸出端通過磁阻開關(1)與電壓不變的直流放大模塊(2)的輸入端相連，后者的輸出端接到主電路的輸入端；在主電路中采用大功率開關管(8)、鉸合碟形勵磁發熱線圈(6)和由大Q值的電磁波熱源材料制造的加熱容器，以及置于發熱線圈(6)下面、用以屏蔽電磁波的坡莫合金板材；固定脈寬驅動電路由專用脈寬調制集成電路模塊(14)及其外圍元件組成。
2.根據權利要求1所述的高頻電磁波發熱裝置，其特征在于鉸合碟形勵磁發熱線圈(6)及并聯的諧振電容(5)與直流放大模塊(2)的輸出端和大功率開關管(8)的集電極相連結，與大功率開關管(8)的發射極相連的干擾隔離磁環(4)通過濾波電容(3)接到直流放大模塊(2)的輸出端，干擾隔離磁環(4)和濾波電容(3)共同接地；發熱線圈(6)的輸入端接直流電壓檢測電路。
3.根據權利要求1所述的高頻電磁波發熱裝置，其特征在于專用脈寬調制集成電路模塊(14)的輸出端(第3腳)經電阻RG(9)接大功率開關管(8)的柵極，它的第1腳接到大功率開關管(8)的發射極，它的控制端(第14腳)經NPN型晶體管(16)、反向器(18)接控制電路(19)的高頻振盪器，同時經光耦(17)與第5腳連結，后者經電阻(12)連結到第2腳；其第1腳與第9腳連有電容(11)，它的第2腳與第9腳連有電容(10)并外接隔離電源，其第6腳經二極管(7)與大功率開關管(8)的集電極相連，它的第15腳經電阻(15)接+5V的電源，其第4腳外接接地電容(13)。
專利摘要本實用新型涉及一種高頻電磁波發熱裝置，包括包括升壓整流濾波電路、主電路、保護及溫控電路、控制電路、固定脈寬驅動電路和電壓檢測電路；在主電路與整流濾波電路之間設有磁阻開關、直流放大模塊，主電路采用大功率開關管、鉸合碟形勵磁發熱線圈和由大Q值的電磁波熱源材料制造加熱容器，以及置于發熱線圈下面、用以屏蔽電磁波的坡莫合金板材；固定脈寬驅動電路由專用脈寬調制集成電路模塊及其外圍元件組成。本實用新型可作為電熱水器、電開水壺、電爐灶、電烤箱、消毒柜、蒸氣爐、暖風空調及其它民用或工業用具的熱源，具有工作穩定可靠、耗損極小、發熱效率高、耗電少、無輻射、安全可靠、使用壽命長、體積小、重量輕和造價低的優點。
文檔編號H05B6/02GK2647006SQ0324860
公開日2004年10月6日 申請日期2003年8月20日 優先權日2003年8月20日
發明者沈明水 申請人:沈明水