專利名稱：一種電磁感應加熱器的高頻發生器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高頻發生器，更具體地說，是涉及一種應用 于原油、塑料制品和橡"交制品的管道加熱領域的電^茲感應加熱器的 高頻發生器。
背景技術：
電磁感應加熱器是一種常見的節能并且環保的加熱裝置。比如，
在專利號為200720000296.2的中國專利申請中公開了 一種電磁感應 加熱裝置，其結構包括金屬管道、保溫層、復合疊層電磁感應線圏、 線圏外罩、溫度傳感器、高頻發生器和電源線。
但是，目前的電磁感應加熱裝置由于在生產過程中存在的下列情 況比如插錯元件，線路板虛焊或短路，工作中電網突發浪涌電壓， 線盤匝間短路，輸入電壓不穩定，勵/磁線圏電感量變小，在加熱過 程中負載突然變化，或者工作環境對電磁加熱器的干擾等，都很可 能使得電路中的工作電流增大到超過IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)的額定工作電流而發生損壞，雖 然IGBT損壞的故障比較常見，但是維修過程很復雜，且成本較高。
現有電磁感應加熱裝置所存在的另一個主要問題是，其在需要聯 機時，用戶需要打開加熱器外殼來設置主機和副機。對于普通用戶 而言該設置過程非常復雜， 一旦用戶錯誤地把兩臺加熱器都設置為 主機，并把線路直接相連就會發生短路，后果將不堪設想，并且， 打開加熱器外殼以進行接線端子的插拔操作也容易使用戶受到電擊 的危險。
此外，現有的電磁感應加熱裝置還存在保密性能差和輸出功率不 穩定等缺陷。
實用新型內容
針對現有技術的不足，本實用新型的目的是要提供一種安全穩 定、操作方便且保密性好的電磁感應加熱器的高頻發生器。
為了實現上述目的，本實用新型提供了一種電磁感應加熱器的高 頻發生器，其包括串聯而成的電源電路、處理電路和工作電路，其
中，電源電路包括濾波電路、整流器和低壓電源；處理電路以單片 機為核心，分別連4妻總電流采樣電路、電網電壓采樣電路、IGBT溫 度采樣電路、風機電路、LED指示電路；工作電路包括IGBT工作 電路、IGBT驅動電路、18V保護電路和過壓保護電路，18V保護電 路的輸出端和過壓4呆護電^^的輸出端與IGBT驅動電路的輸入端連 接，IGBT工作電^各與IGBT驅動電i 各串聯，工作電路包括用于對 IGBT進行過流保護的IGBT電流保護電路，IGBT電流保護電路串 聯在IGBT工作電路的輸出端和IGBT驅動電路的輸入端之間。
根據本實用新型的 一個優選實施例，工作電路包括串聯在單片機 的輸出端和IGBT驅動電路的輸入端之間的用于維持輸出功率穩定 的功率恒定電路。
根據本實用新型的另 一個優選實施例，高頻發生器包括與單片機 連接的用于實現多臺機器并聯式互連并可采用開關控制的聯機電 路，聯機電路包括隔離電壓電路和聯機信號傳輸電路。
根據本實用新型的再一個優選實施例，隔離電壓電路為隔離變壓器。
根據本實用新型的又一個優選實施例，高頻發生器包括與單片機 連接的用于存儲匹配數據的寄存電路。
根據本實用新型的又一個優選實施例，寄存電路采用采用24C02
型串行E2PROM。
本實用新型的有益效果是，該電磁感應加熱器的高頻發生器采用 IGBT電流保護電路來直接檢測IGBT的工作電流，在過流時直接關斷 IGBT以達到一個快速高效的保護效果；聯機電路中采用隔離變壓器供 電，可以把市電隔離從而使接線端不會對用戶產生危害，并且實現了并
4聯式互連，提供了簡單的開關來控制聯機方法，解決了現有技術中聯機 電路接線端不能互相并聯的難題，從而使得用戶聯機時不用設置主機和 副機，更不用打開加熱器外殼，只需把聯機線直接接上即可使用，提高
了安全性和方便性；寄存電路用于存儲專門設定的數據，用來與單片機 的數據相匹配，從而提高加熱器的保密性能；功率恒定電路可以使得該 電》茲感應加熱器有一個穩定的輸出功率。
圖1是根據本實用新型一個優選實施例的結構示意圖； 圖2是根據本實用新型另一個優選實施例的高頻發生器的電路 結構圖3是根據本實用新型再一個優選實施例的高頻發生器的電路 結構圖4是根據本實用新型又一個優選實施例的高頻發生器的電路 結構圖5是根據本實用新型又一個優選實施例的高頻發生器的電路 結構圖；以及
圖6是圖1所示的高頻發生器的軟件程序流程圖。
具體實施方式
下面將結合附圖和具體實施例對本實用新型的原理和具體結構、 特征等做進一步詳細說明。
圖1示出了根據本實用新型的電磁感應加熱器的高頻發生器的硬件 結構，該高頻發生器由電源電路l、處理電路2和工作電路3三部分串 聯而成。其中電源電路1用于連接220V交流電源，其包含濾波電路、 整流器和低壓電源。處理電路2以單片機為核心，分別連接總電流采樣 電路、電網電壓采樣電路、IGBT溫度采樣電路、風機電路、LED指示 電路、聯機電路和寄存電路，該單片機用來進行負載檢測、電壓檢測、 電流檢測、功率恒定、IGBT溫度檢測、風積4空制、LED顯示控制、處理聯機信號和通訊處理等過程。在工作電路3中，功率恒定電路、18V 保護電路和過壓保護電路的輸出端分別與IGBT驅動電路的輸入端連 接，IGBT驅動電路與IGBT工作電路串聯，其中，在IGBT工作電路的 輸出端和IGBT驅動電路的輸入端之間還連接有IGBT電流保護電路。 工作電路3的輸出端連接到纏繞在加熱鐵筒的勵磁線圈，由工作電路3 產生的高頻振蕩信號通過勵磁線圏的電磁感應產生熱量后作用到加熱 4失筒上以進4于加熱。
該電磁感應加熱器的高頻發生器電路結構的優選實施例如圖2至圖 5所示，可以看出，IGBT電流保護電路主要由運算放大器、二級管、 電容和電阻等組成，用于直接4企測IGBT的工作電流，過流時可以直接 關斷IGBT,從而達到快速高效的保護效果；聯機電路由隔離電壓電路 和聯機信號傳輸電路串聯而成，隔離電壓電路優選地采用隔離變壓器來 隔離市電，從而保證用戶的安全，而用戶在聯機時不用繁瑣地設置主機 和副機，也不用打開電磁加熱器外殼，只需要直接把聯機線連接就可以 使用，避免了用戶觸摸接線端時容易被電擊的危險，還可以實現多臺機 器的并聯式互連，提供了簡單的開關來控制聯機方法，提高了聯機的安 全性和方便性；寄存電路的主要元件優選地采用24C02型串行 E2PROM，用來存儲特定的數據，如果MCU讀取寄存器的數據不匹配， 加熱器也不會工作，因此即使MCU芯片被解密，而沒有特定的與之匹 配的芯片，電路也不能正常工作；功率恒定電路主要通過二極管與運算 放大器反向連接來起到穩定輸出功率的作用，即使在工作電壓不穩定， 或者由于長時間工作而使輸出負載的阻抗增大的情況下，也能使電磁感 應加熱器的輸出功率保持恒定。
圖6示出的是根據本實用新型的高頻發生器的軟件流程。具體而 言，軟件的執行過程是在啟動加熱器后，首先初始化IO口，其次執 行延時程序，然后打開風機，接著讀寫寄存電路并依次進行如下過 程判斷是否接收到聯機信號，如果沒有接收到聯機信號，則停止 所有輸出，熄滅LED燈，并返回到繼續判斷是否接收到聯機信號， 如果接收到聯機信號則進行下一步；判斷IGBT溫度是否過高，如果是則停止所有輸出，使LED3燈慢閃，并返回到繼續檢測IGBT溫度， 如果否則進行下一步；檢測工作電壓和電流，判斷工作電壓是否正 常，如果不正常則停止所有輸出，使LED2燈慢閃，并返回到繼續 判斷工作電壓是否正常，如果是則進行下一步；根據電壓和電流， 自動恒定輸出功率；檢測是否接上負栽，如果否則停止所有輸出， 使LED1燈快閃，并返回到繼續檢測是否接上負栽，如果是則返回 到判斷是否接收到聯機信號，開始進行下 一 個周期的檢測。
根據本實用新型的電磁感應加熱器的高頻發生器采用IGBT電流保
護電路來直接檢測IGBT的工作電流，在過流時直接關斷IGBT以達到 一個快速高效的保護效果，減小了故障維修的復雜度，提高了生產和維 修的效率，節約了成本；聯機電路中采用隔離變壓器供電，可以把市電 隔離從而使接線端不會對用戶產生危害，并且實現了多臺機器的并聯式 互連，提供了簡單的開關來控制聯機方法，解決了現有技術中聯機電路 接線端不能互相并聯的難題，從而使得用戶聯機時不用設置主機和副 機，更不用打開加熱器外殼，只需把聯機線直接接上即可使用，提高了 安全性和方便性；寄存電路用于存儲專門設定的數據，用來與單片機的 數據相匹配，從而提高加熱器的保密性能；功率恒定電路可以使得該電 磁感應加熱器有 一 個穩定的輸出功率。
由于在現有技術中多臺機器的聯機只能采用串聯的方式，如果其 中 一 臺機器出現故障將導致整個工作網絡停止運行，維修非常繁瑣， 從而使工作效率降低，而本實用新型中采用的聯機電路可以實現多 臺機器的并聯式互連，并提供了簡單的開關來控制聯機方法，因此 多臺機器的工作能夠通過開關來靈活方便地控制，即使其中的個別 機器出現故障，也不會影響到整個工作網絡的運行狀態，從而減小 了維修的難度，有效地提高了工作效率。
以上所披露的僅為本實用新型的優選實施例，當然不能以此來限 定本實用新型的權利保護范圍。可以理解，依據本實用新型所附權 利要求中限定的實質和范圍所作的等同變化，仍屬于本實用新型所 涵蓋的范圍。
權利要求1.一種電磁感應加熱器的高頻發生器，包括串聯而成的電源電路、處理電路和工作電路，其中，所述電源電路包括濾波電路、整流器和低壓電源；所述處理電路以單片機為核心，分別連接總電流采樣電路、電網電壓采樣電路、IGBT溫度采樣電路、風機電路、LED指示電路；所述工作電路包括IGBT工作電路、IGBT驅動電路、18V保護電路和過壓保護電路，所述18V保護電路的輸出端和所述過壓保護電路的輸出端與所述IGBT驅動電路的輸入端連接，所述IGBT工作電路與所述IGBT驅動電路串聯，其特征在于，所述工作電路包括用于對IGBT進行過流保護的IGBT電流保護電路，所述IGBT電流保護電路串聯在所述IGBT工作電路的輸出端和所述IGBT驅動電路的輸入端之間。
2. 根據權利要求1所述的高頻發生器，其特征在于，所述工作 電路包括串聯在所述單片機的輸出端和所述IGBT驅動電路的輸入 端之間的用于維持輸出功率穩定的功率恒定電路。
3. 根據權利要求1所述的高頻發生器，其特征在于，包括與所 述單片機連接的用于實現多臺機器并聯式互連并可采用開關控制的 聯機電路，所述聯機電路包括隔離電壓電路和聯機信號傳輸電路。
4. 根據權利要求3所述的高頻發生器，其特征在于，所述隔離 電壓電路為隔離變壓器。
5. 根據權利要求1所述的高頻發生器，其特征在于，包括與所 述單片機連接的用于存儲匹配數據的寄存電路。
6. 根據權利要求5所述的高頻發生器，其特征在于，所述寄存 電路采用采用24C02型串行E2PROM。
專利摘要本實用新型公開了一種電磁感應加熱器的高頻發生器，其包括電源電路、處理電路和工作電路，處理電路以單片機為核心，在現有技術的基礎上增加了用于對IGBT過流保護并可以直接關斷IGBT的IGBT電流保護電路、用于隔離市電并實現并聯式互連的聯機電路、用于存儲匹配數據的寄存電路和用于維持輸出功率穩定的功率恒定電路。該電磁感應加熱器的高頻發生器具有生產效率低，生產和維修效率高，聯機安全方便，保密性能高和輸出功率穩定等優點。
文檔編號H05B6/06GK201374829SQ20092000962
公開日2009年12月30日 申請日期2009年2月13日 優先權日2009年2月13日
發明者梁江強 申請人:中山市通能科技有限公司