CN102946654B - 一种半波电磁场发生器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种半波电磁场发生器，包括整流滤波模块、第一IGBT管、第一电容、第二IGBT管、第二电容、CPU控制模块、38译码器以及具有互锁和可调节驱动信号功能的功能芯片，该整流滤波模块与市电输入相连而形成直流输入，该第一IGBT管、第一电容、第二IGBT管、第二电容以及加热模块一起组成H桥，该CPU控制模块与功能芯片相连并还通过38译码器而调节功能芯片所输出方波的频率，该第一IGBT管的门极和第二IGBT管的门极与功能芯片相连而分别接收功能芯片所产生的互锁方波。与现有技术相比，本发明结构简单、成本低廉，而且由于设置两个IGBT管，IGBT管反压得到有效控制，使用寿命长；另外还具有加热功率调节方便的功效。

Description

一种半波电磁场发生器

技术领域

本发明涉及加热装置领域，更具体的说涉及一种半波电磁场发生器，其用于产生高频磁场，以供加热管能基于所产生的涡流而发热。

背景技术

目前在加热领域，人们研究开发出了一种可以实现水电分离的电磁热水管，诸如中国实用新型专利CN2713367Y，其将线圈紧绕在一段绝缘不导磁的水管外圈而组成一个螺旋管，并在该螺旋管内设置加热组件。如此，当往该线圈中通以高频电流时，该螺旋管内即产生高频交变磁场，该加热组件在高频交变磁场的作用下产生涡流发热，从而实现加热的功效。

但是，对于该高频磁场如何产生和设置，则未给予具体公开，目前通常是采用线圈与现有技术中的高频发生器直接相连的方式，如此具有成本高、容易损坏以及实际应用效率低等缺陷。

有鉴于此，本发明人针对现有技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半波电磁场发生器，其可以用于产生高频交变磁场，并且还具有结构简单和成本低的特点。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种半波电磁场发生器，其中，包括整流滤波模块、第一IGBT管、第一电容、第二IGBT管、第二电容、CPU控制模块、38译码器以及具有互锁和可调节驱动信号功能的功能芯片，该整流滤波模块与市电输入相连而形成直流输入，该第一IGBT管、第一电容、第二IGBT管、第二电容以及加热模块一起组成H桥，该CPU控制模块与功能芯片相连并还通过38译码器而调节功能芯片所输出方波的频率，该第一IGBT管的门极和第二IGBT管的门极与功能芯片相连而分别接收功能芯片所产生的互锁方波。

进一步，该半波电磁场发生器还包括负载频率检测电路以及IGBT驱动芯片，该IGBT驱动芯片设置在CPU控制模块与功能芯片之间，该负载频率检测电路检测谐振回路的频率并将振荡频率反馈至CPU控制模块，该CPU控制模块则将通过IGBT驱动芯片产生驱动信号以使系统维持在谐振点上。

进一步，该功能芯片采用SG3525.

进一步，该半波电磁场发生器还包括滤波保护电路和电压检测电路，该滤波保护电路设置在整流滤波模块与市电输入之间，该电压检测电路与滤波保护电路相连而检测市电的输入电压，并将检测获得的电压信号输送至CPU控制模块。

进一步，该半波电磁场发生器还包括温度传感器和水流传感器，该温度传感器和水流传感器均与CPU控制模块相连。

采用上述结构后，本发明涉及的一种半波电磁场发生器，其在CPU控制模块的控制下，利用功能模块产生互锁的两个方波信号，如此，第一IGBT管和第二IGBT管会分时导通，从而使得加热模块的两端会产生高频电压，从而使得加热模块中的线圈产生加热效果。与现有技术相比，本发明结构简单、成本低廉，而且由于设置两个IGBT管，IGBT管反压得到有效控制，使用寿命长；另外由于设置有38译码器，如此可以实现对输出方波的频率进行调节，从而具有加热功率调节方便的功效。

附图说明

图1为本发明涉及一种半波电磁场发生器较佳实施例的具体电路图。

图中：

半波电磁场发生器    100

整流滤波模块        1         第一IGBT管       21

第二IGBT管         22        第一电容          31

第二电容            32        CPU控制模块       4

38译码器            5         功能芯片          6

负载频率检测电路    7         IGBT驱动芯片      8

滤波保护电路        91        电压检测电路       92

保护电路            93

加热模块            200       市电输入           300。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1所示，其为本发明涉及一种半波电磁场发生器100，其包括整流滤波模块1、第一IGBT管21、第一电容31、第二IGBT管22、第二电容32、CPU控制模块4、38译码器5以及具有互锁和可调节驱动信号功能的功能芯片6，在本实施例中，该功能芯片6采用的为SG3525。

该整流滤波模块1与市电输入300相连，从而对市电进行整流滤波并形成直流输入，该第一IGBT管21、第一电容31、第二IGBT管22、第二电容32以及加热模块200一起组成H桥，如此该第一IGBT管21的发射极和集电极与第一电容31能与加热模块200形成回路，该第二IGBT管22的发射极、集电极与第二电容32与加热模块200形成回路；该CPU控制模块4与功能芯片6相连并还通过38译码器5而调节功能芯片6所输出方波的频率，在CPU控制模块4的控制下，通过该38译码器5之后，可以控制SG3525的RT管脚输入阻抗大小，从而调节输出方波的频率；该第一IGBT管21的门极和第二IGBT管22的门极与功能芯片6相连而分别接收功能芯片6所产生的互锁方波，由于该SG3525输出的方波为互锁，故其可以驱动第一IGBT管21和第二IGBT管22轮流互锁导通，另外该两个方波之间还设置有死区时间可调的死区，从而可以防止两个IGBT管同时导通而烧毁。具体地，为了保护IGBT管，每一IGBT管都设置有保护电路，如图1所示，其中ZD2和R2以及ZD1和R3均是起到保护作用。

这样，本发明涉及的一种半波电磁场发生器100，其在CPU控制模块4的控制下，利用功能模块产生互锁的两个方波信号，如此，第一IGBT管21和第二IGBT管22会分时导通，从而使得加热模块200的两端会产生高频电压，从而使得加热模块200中的线圈产生加热效果。由于是采用IGBT管分时导通的方式，如此两个IGBT管的反压会比较小，使用寿命较长。与现有技术相比，本发明结构简单、成本低廉；另外由于设置有38译码器5，如此可以实现对输出方波的频率进行调节，从而具有加热功率调节方便的功效。

如图1所示，该半波电磁场发生器100还包括负载频率检测电路7以及IGBT驱动芯片8，该负载频率检测电路7检测谐振回路的频率并将振荡频率反馈至CPU控制模块4，该负载频率检测电路7具体是采用电流互感器的方式来实现，其检测谐振回路的波形个数，从而将振荡频率反馈至CPU控制模块4，该IGBT驱动芯片8设置在CPU控制模块4与功能芯片6之间，该CPU控制模块4则将通过IGBT驱动芯片8产生驱动信号，从而使系统始终维持在谐振点上。

另外，该半波电磁场发生器100还包括滤波保护电路91和电压检测电路92，该滤波保护电路91设置在整流滤波模块1与市电输入300之间，从而起到滤波以及保护作用，具体比如起到防雷击等功效；该电压检测电路92与滤波保护电路91相连而检测市电的输入电压，并将检测获得的电压信号输送至CPU控制模块4，如此一旦市电输入300出现异常情况而电压过高时，该CPU控制模块4会切断后续操作。

本发明涉及的半波电磁场发生器100还包括各种保护电路93，该保护电路93可以根据实际需要而进行设置，比如其可以为温度传感器、水流传感器和电流互感器，该温度传感器和水流传感器用于感测水流的温度和水流量，如此可以给CPU控制模块4信息，从而调整当前的加热频率，进而达到自动化控制的功效；该各式保护电路93还可以包括过流、浪涌、EMC滤波以及能耗控制等保护电路93，具体则不一一阐述。

本发明在工作之前，还包括启动的步骤，如图1所示，CPU控制模块4控制INT_CH端口输出高电平，从而使得功能芯片6的使能端能被上电；同时再通过Duty端口输出低电平，从而能输出一定频率的方波来启动电路。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (5)

1.一种半波电磁场发生器，其特征在于，包括整流滤波模块、第一IGBT管、第一电容、第二IGBT管、第二电容、CPU控制模块、38译码器以及具有互锁和可调节驱动信号功能的功能芯片，该整流滤波模块与市电输入相连而形成直流输入，该第一IGBT管、第一电容、第二IGBT管、第二电容以及加热模块一起组成H桥，该CPU控制模块与功能芯片相连并还通过38译码器而调节功能芯片所输出方波的频率，该第一IGBT管的门极和第二IGBT管的门极与功能芯片相连而分别接收功能芯片所产生的互锁方波。

2.如权利要求1所述的一种半波电磁场发生器，其特征在于，该半波电磁场发生器还包括负载频率检测电路以及IGBT驱动芯片，该IGBT驱动芯片设置在CPU控制模块与功能芯片之间，该负载频率检测电路检测谐振回路的频率并将振荡频率反馈至CPU控制模块，该CPU控制模块则将通过IGBT驱动芯片产生驱动信号以使系统维持在谐振点上。

3.如权利要求1所述的一种半波电磁场发生器，其特征在于，该功能芯片采用SG3525。

4.如权利要求1所述的一种半波电磁场发生器，其特征在于，该半波电磁场发生器还包括滤波保护电路和电压检测电路，该滤波保护电路设置在整流滤波模块与市电输入之间，该电压检测电路与滤波保护电路相连而检测市电的输入电压，并将检测获得的电压信号输送至CPU控制模块。

5.如权利要求1所述的一种半波电磁场发生器，其特征在于，该半波电磁场发生器还包括温度传感器和水流传感器，该温度传感器和水流传感器均与CPU控制模块相连。