專利名稱：超音頻調頻調幅半橋串聯諧振輸出電磁感應加熱電源的制作方法
技術領域：
本發明屬于電子領域，它涉及一種電磁感應加熱電源，具體說是一種超音頻調頻調幅半橋串聯諧振輸出CPU監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生，但燃氣的不安全隱患及燃氣燃燒后產生的熱幅射及廢氣對人體、環境又造成了新的污染。近年來發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、對環境不產生熱幅射等優點已越來越受到人們的青睞，目前發達國家使用電磁灶的比例已高達80％以上，在香港地區也達到了60％，可以說，利用電磁加熱作為加熱炊具已成為世界潮流。縱觀目前國內市場銷售的電磁爐，雖說生產廠家很多，產品型號繁雜，但因其電路均采用脈沖調寬或移相輸出電路，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。
發明內容
本發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。
本發明的技術內容是由帶通濾波器、諧振半橋輸出電路、調頻調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。調頻調幅控制電路是由振蕩電路、觸發推動電路、逆程吸收電路、電壓調頻調控電路、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、觸發控制電路、電流傳感器CT、接口電路CPU等所組成。
本發明電路設計合理，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為調頻調幅控制。
附圖2為本發明帶通濾波器電路原理圖。
附圖3為本發明諧振半橋輸出電路原理圖。
附圖4(4-1、4-2)為本發明調頻調幅控制電路原理圖。
附圖5為本發明另一實施例調頻調幅控制電路中觸發推動電路原理圖。
附圖6為本發明功率輸出特性曲線圖。
附圖7為本發明去載電壓電流輸出特性曲線圖。
附圖8為本發明全負荷去載頻率-功率特性曲線圖。
附圖9為本發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明做進一步詳細描述，附圖2為本發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明的干擾；同時可防止本發明20-30KHZ的頻率對外電網的污染。附圖3為本發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組成串聯諧振輸出電路，CT是電流傳感器。附圖4(4-1、4-2)為本發明實施例調頻調幅控制電路，由脈沖變壓器T2、T3及U13、U15組成半橋觸發電路，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。觸發脈沖是由CPU、U1、U2、U3和監控程序經接口電路U5、U6發送并在其監控之下。觸發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。
本發明整體電路由控制電路組成一個大閉環路，整機控制電路由兩種電源供給，P1為15V供觸發電路用，ICL為5V供其余IC用，并具有防止浪涌電壓的交流輸入端。
本發明上述實施例觸發推動選用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。
本發明相對脈沖調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諧振20-24KW狀態越趨向這個頻率。輸出功率大，并且是穩頻的，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，輸出頻率是穩頻的，即頻率不變，直至不輸出。
如圖9所示將本發明通過電源引線6與線圈4接通，即可產生高頻電磁場，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生渦流，直接令鍋底迅速發熱，快速加熱物料1。相對燃氣灶具，由本發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，對周圍環境不產生熱幅射，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前景。
權利要求
1.超音頻調頻調幅半橋串聯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、調頻調幅控制03三部分所組成。
2.根據權利要求1所述的超音頻調頻調幅半橋串聯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.根據權利要求1所述的超音頻調頻調幅半橋串聯諧振輸出電磁感應加熱電源，其調頻調幅控制03是由振蕩電路、觸發推動電路、逆程吸收電路、電壓調頻調控電路、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、觸發控制電路、電流傳感器CT、接口電路CPU等所組成。
4.根據權利要求1或2所述的超音頻調頻調幅半橋串聯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組成串聯諧振輸出電路，CT是電流傳感器。
5.根據權利要求1或3所述的超音頻調頻調幅半橋串聯諧振輸出電磁感應加熱電源，調頻調幅控制03由脈沖變壓器T2、T3及U13、U15組成半橋觸發電路，由雙橋堆U14組成逆程吸收電路并反饋給電源，觸發脈沖是由CPU、U1、U2、U3和監控程序經接口電路U5、U6發送并在其監控之下，觸發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.根據權利要求1所述的超音頻調頻調幅半橋串聯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路，整機控制電路由兩種電源供給，P1為15V供觸發電路用，ICL為5V供其余IC用，并具有防止浪涌電壓的交流輸入端。
7.根據權利要求1或3所述的超音頻調頻調幅半橋串聯諧振輸出電磁感應加熱電源，其觸發推動電路選用UC3708，當選用UC3708時，Y5短路，Y2、Y3、Y4開路。
8.根據權利要求1或3所述的超音頻調頻調幅半橋串聯諧振輸出電磁感應加熱電源，其觸發推動電路還可選用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
本發明公開了一種超音頻調頻調幅半橋串聯諧振輸出電磁感應加熱電源，其技術內容是由帶通濾波器、諧振半橋輸出電路、調頻調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；調頻調幅控制電路是由振蕩電路、觸發推動電路、逆程吸收電路、電壓調頻調控電路、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、觸發控制電路、電流傳感器CT、接口電路CPU等所組成。本發明電路設計合理，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 優先權日2005年3月31日
發明者張希民 申請人:張希民