CN106849875B - 自激振荡电路和具有其的电磁加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自激振荡电路和具有其的电磁加热装置，所示自激振荡电路包括：分压模块，所述分压模块用于根据所述自激振荡电路输出的振荡信号输出分压信号；充放电模块，所述充放电模块用于根据所述振荡信号输出充放电信号；比较模块，所述比较模块的第一输入端与所述分压模块的输出端相连，所述比较模块的第二输入端与所述充放电模块的输出端相连，所述比较模块用于根据所述分压信号和所述充放电信号产生所述振荡信号，所述比较模块的输出端作为所述自激振荡电路的输出端以输出所述振荡信号，从而，该电路无需单片机或晶体振荡器即可实现自激振荡，有效节约成本，并且输出的振荡信号可控，电路工作可靠。

Description

自激振荡电路和具有其的电磁加热装置

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种自激振荡电路以及一种电磁加热装置。

背景技术

相关技术中，通常通过以下两种方式产生一个频率比较低的振荡信号：

一是使用单片机输出PWM信号。但是，其存在的缺点是，浪费单片机资源。

二是使用高频晶体振荡器产生振荡，然后分频得到低频振荡信号。但是，其存在的缺点是，晶体振荡器易受到温度影响而产生温度漂移，使振荡频率随温度变化，难以控制。

另外，使用其它信号发生装置产生振荡信号，成本相对较高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种结构简单且成本相对较低的自激振荡电路。

本发明的另一个目的在于提出一种电磁加热装置。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种自激振荡电路，包括：分压模块，所述分压模块用于根据所述自激振荡电路输出的振荡信号输出分压信号；充放电模块，所述充放电模块用于根据所述振荡信号输出充放电信号；比较模块，所述比较模块的第一输入端与所述分压模块的输出端相连，所述比较模块的第二输入端与所述充放电模块的输出端相连，所述比较模块用于根据所述分压信号和所述充放电信号产生所述振荡信号，所述比较模块的输出端作为所述自激振荡电路的输出端以输出所述振荡信号。

根据本发明实施例提出的自激振荡电路，分压模块根据自激振荡电路输出的振荡信号输出分压信号，充放电模块根据振荡信号输出充放电信号，比较模块用于根据分压信号和充放电信号产生振荡信号，比较模块的输出端作为自激振荡电路的输出端以输出振荡信号，从而，该电路无需单片机或晶体振荡器即可实现自激振荡，有效节约成本，并且输出的振荡信号可控，电路工作可靠。

根据本发明的一些实施例，所述分压模块包括：第一电阻，所述第一电阻的一端与预设电源相连；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第二电阻的另一端与所述比较模块的输出端相连，所述第二电阻与所述第一电阻之间具有第一节点，所述第一节点作为所述分压模块的输出端。

根据本发明的一些实施例，所述充放电模块包括：第一电容，所述第一电容的一端与所述比较模块的第二输入端相连，所述第一电容的另一端接地；第三电阻，所述第三电阻的一端分别与所述第一电容的另一端和所述比较模块的第二输入端相连；第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第三电阻的另一端相连，所述第四电阻的另一端与预设电源相连；第一二极管，所述第一二极管的阳极分别与所述第三电阻的另一端和所述第四电阻的一端相连，所述第一二极管的阴极与所述比较模块的输出端相连。

根据本发明的一些实施例，所述比较模块包括：比较器，所述比较器的正相输入端与所述分压模块的输出端相连，所述比较器的反相输入端与所述充放电模块的输出端相连，所述比较器的电源端与所述预设电源相连，所述比较器的地端接地，所述比较器的输出端作为所述比较模块的输出端以输出所述振荡信号。

根据本发明的一些实施例，当所述比较器输出的振荡信号为高电平时，所述第一电容、所述第三电阻和所述第四电阻构成充电回路；当所述比较器输出的振荡信号为低电平时，所述第一电容、所述第三电阻和所述第一二极管构成放电回路。

根据本发明的一些实施例，所述振荡信号的频率与所述第一电容的容值、所述第三电阻的阻值和所述第四电阻的阻值均呈反相关关系。

根据本发明的一些实施例，在所述第一电容的容值固定时，所述振动信号为低电平的持续时间与所述第三电阻的阻值呈正相关关系。

根据本发明的一些实施例，所述的自激振荡电路还包括：第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述比较模块的输出端相连，所述第二二极管的阴极与预设电源相连。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种电磁加热装置，包括所述的自激振荡电路。

根据本发明实施例提出的电磁加热装置，通过上述实施例的自激振荡电路，无需单片机或晶体振荡器即可实现自激振荡，有效节约成本，并且输出的振荡信号可控，电路工作可靠。

附图说明

图1是根据本发明实施例的自激振荡电路的方框示意图；

图2是根据本发明一个实施例的自激振荡电路的电路原理图；

图3是根据本发明一个实施例的比较器的正相输入端和反相输入端的电压波形图；

图4是根据本发明一个实施例的比较器的输出端的电压波形图。

附图标记：

分压模块10、充放电模块20和比较模块30；

第一电阻R1和第二电阻R2；

第一电容C1、第三电阻R3、第四电阻R4和第一二极管D1；

比较器U1；

第二二极管D2。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图来描述本发明实施例的自激振荡电路和具有该自激振荡电路的电磁加热装置。

图1是根据本发明实施例的自激振荡电路的方框示意图。如图1所示，自激振荡电路包括：分压模块10、充放电模块20和比较模块30。

其中，分压模块10用于根据自激振荡电路输出的振荡信号输出分压信号；充放电模块20用于根据振荡信号输出充放电信号；比较模块30的第一输入端与分压模块10的输出端相连，比较模块30的第二输入端与充放电模块20的输出端相连，比较模块30用于根据分压信号和充放电信号产生振荡信号，比较模块30的输出端作为自激振荡电路的输出端以输出振荡信号。

也就是说，在自激振荡电路通电之后，分压模块10可根据比较模块30输出的振荡信号输出分压信号，并该分压信号进一步反馈至比较模块30的第一输入端，同时充放电模块20可根据比较模块30输出的振荡信号输出充放电信号，并该充放电信号进一步反馈至比较模块30的第二输入端，如此，比较模块30将分压信号和充放电信号进行比较，即可输出自激振荡信号。

由此，本发明实施例的自激振荡电路，无需单片机或晶体振荡器即可实现自激振荡，有效节约成本，并且输出的振荡信号可控，电路工作可靠。

下面结合图2-4详细描述本发明实施例的自激振荡电路的具体结构。

如图2所示，分压模块10包括：第一电阻R1和第二电阻R2。

其中，第一电阻R1的一端与预设电源VCC相连；第二电阻R2的一端与第一电阻R1的另一端相连，第二电阻R2的另一端与比较模块30的输出端相连，第二电阻R2与第一电阻R1之间具有第一节点，第一节点作为分压模块10的输出端。

如图2所示，充放电模块20包括：第一电容C1、第三电阻R3、第四电阻R4和第一二极管D1。

其中，第一电容C1的一端与比较模块30的第二输入端相连，第一电容C1的另一端接地；第三电阻R3的一端分别与第一电容C1的另一端和比较模块30的第二输入端相连；第四电阻R4的一端与第三电阻R3的另一端相连，第四电阻R4的另一端与预设电源VCC相连；第一二极管D1的阳极分别与第三电阻R3的另一端和第四电阻R4的一端相连，第一二极管D1的阴极与比较模块30的输出端相连。

如图2所示，比较模块30包括：比较器U1，比较器U1的正相输入端A与分压模块10的输出端即第二电阻R2与第一电阻R1之间的第一节点相连，比较器U1的反相输入端B与充放电模块20的输出端即第一电容C1的另一端相连，比较器U1的电源端与预设电源VCC相连，比较器U1的地端接地，比较器U1的输出端C作为比较模块30的输出端以输出振荡信号。

其中，当比较器U1输出的振荡信号为高电平时，第一电容C1、第三电阻R3和第四电阻R4构成充电回路；当比较器U1输出的振荡信号为低电平时，第一电容C1、第三电阻R3和第一二极管D1构成放电回路。

进一步地，如图2所示，自激振荡电路还包括：第二二极管D2，第二二极管D2的阳极与比较模块30的输出端即比较器U1的输出端相连，第二二极管D2的阴极与预设电源VCC相连。可以理解的是，第二二极管D2用于使比较器U1输出的振荡信号保持稳定。

本发明实施例的自激振荡电路的工作过程如下：

自激振荡电路通电后，比较器U1的正相输入端A的电压如图3中a线在0-T1时刻所示，即A点处于高电平。同时，预设电源VCC通过第三电阻R3和第四电阻R4给第一电容C1充电，比较器U1的反相输入端B即第一电容C的一端的电压波形如图3中b线在0-T1时刻所示。在电容充电阶段，A点电压高于B点电压，比较器U1的输出端C输出高电平，如图4中c线在0-T1时刻所示。

第一电容C1不断被充电，比较器U1的反相输入端B的电压不断升高。如图3所示，在T1时刻，比较器U1的反相输入端B的电压高于比较器U1的正向输入端A的电压，比较器U1翻转输出低电平，根据比较器特性，比较器U1的输出端C对地短路，输出端C的电压降低为低电平，如图4中c线在T1-T2时刻所示。在C点电压变为低电平时，正向输入端A的电压为预设电源VCC通过第一电阻R1与第二电阻R2分压后的分压电压，如图3中a线在T1-T2时刻所示，A点电压为V1伏特。同时，由于比较器U1输出低电平，输出端C对地短路，第一电容C1通过第三电阻R3和第一二极管D1对输出端C放电，比较器U1的反相输入端B的电压迅速降低，如图3中b线在T1-T2时刻所示。

当比较器U1输出低电平时，第一电容C1不断对地放电，比较器U1的反相输入端B的电压不断降低，如图3所示，在T2时刻，第一电容C1对地放电导致比较器U1的反相输入端B的电压低于比较器U1的正相输入端A的电压，比较器U1再次翻转输出高电平，比较器U1的输出端C的电压为高电平，如图4中c线在T2-T3时刻所示。

需要说明的是，当比较器U1输出低电平时，比较器U1的正相输入端A的电压为第一电阻R1与第二电阻R2对预设电源VCC的分压电压，第二电阻R2的阻值不为零，故比较器U1的正相输入端A的电压不为零。

通过上述过程，本发明实施例的自激振荡电路完成一个周期振荡，如此反复，比较器U1的输出端C可输出具有一定周期的振荡信号。

根据本发明的一个具体示例，比较器U1的型号可为LM339或者LM358。

另外，根据本发明的一个实施例，振荡信号的频率与第一电容C1的容值、第三电阻R3的阻值和第四电阻R4的阻值均呈反相关关系。

也就是说，可以通过改变第一电容C1的容值、第三电阻R3的阻值和第四电阻R4的阻值来调节比较器U1输出的振荡信号的频率，第一电容C1的容值越大、第三电阻R3和第四电阻R4的阻值越大，比较器U1输出的振荡信号的频率越低；而第一电容C1的容值越小、第三电阻R3和第四电阻R4的阻值越小，比较器U1输出的振荡信号的频率越高。

并且，在第一电容C1的容值固定时，振动信号为低电平的持续时间与第三电阻R3的阻值呈正相关关系。

也就是说，可以通过单独改变第三电阻R3的阻值，调节比较器U1输出的振荡信号的低电平持续时间，即图4中T1-T2及T3-T4所示时间，在第一电容C1的容值一定的情况下，第三电阻R3的阻值越大，比较器U1输出的振荡信号的低电平持续时间越长，即图4中T1-T2及T3-T4所示时间越长；第三电阻R3的阻值越小，比较器U1输出的振荡信号的低电平持续时间越短，即图4中T1-T2及T3-T4所示时间越短。

综上所述，根据本发明实施例提出的自激振荡电路，分压模块根据自激振荡电路输出的振荡信号输出分压信号，充放电模块根据振荡信号输出充放电信号，比较模块用于根据分压信号和充放电信号产生振荡信号，比较模块的输出端作为自激振荡电路的输出端以输出振荡信号，从而，该电路无需单片机或晶体振荡器即可实现自激振荡，有效节约成本，并且输出的振荡信号可控，电路工作可靠。

最后，本发明实施例还提出了一种电磁加热装置，包括上述实施例的自激振荡电路。

应当理解的是，自激振荡电路的工作原理、具体结构已在前面的实施例中详细描述，这里出于简洁的目的，不再赘述。

根据本发明实施例提出的电磁加热装置，通过上述实施例的自激振荡电路，无需单片机或晶体振荡器即可实现自激振荡，有效节约成本，并且输出的振荡信号可控，电路工作可靠。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种自激振荡电路，其特征在于，包括：

分压模块，所述分压模块用于根据所述自激振荡电路输出的振荡信号输出分压信号；

充放电模块，所述充放电模块用于根据所述振荡信号输出充放电信号；

比较模块，所述比较模块的第一输入端与所述分压模块的输出端相连，所述比较模块的第二输入端与所述充放电模块的输出端相连，所述比较模块用于根据所述分压信号和所述充放电信号产生所述振荡信号，所述比较模块的输出端作为所述自激振荡电路的输出端以输出所述振荡信号；

所述分压模块包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端与预设电源相连；

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第二电阻的另一端与所述比较模块的输出端相连，所述第二电阻与所述第一电阻之间具有第一节点，所述第一节点作为所述分压模块的输出端；

所述充放电模块包括：

第一电容，所述第一电容的一端与所述比较模块的第二输入端相连，所述第一电容的另一端接地；

第三电阻，所述第三电阻的一端分别与所述第一电容的另一端和所述比较模块的第二输入端相连；

第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第三电阻的另一端相连，所述第四电阻的另一端与预设电源相连；

第一二极管，所述第一二极管的阳极分别与所述第三电阻的另一端和所述第四电阻的一端相连，所述第一二极管的阴极与所述比较模块的输出端相连；

所述预设电源为直流源。

2.根据权利要求1所述的自激振荡电路，其特征在于，所述比较模块包括：

比较器，所述比较器的正相输入端与所述分压模块的输出端相连，所述比较器的反相输入端与所述充放电模块的输出端相连，所述比较器的电源端与所述预设电源相连，所述比较器的地端接地，所述比较器的输出端作为所述比较模块的输出端以输出所述振荡信号。

3.根据权利要求2所述的自激振荡电路，其特征在于，其中，

当所述比较器输出的振荡信号为高电平时，所述第一电容、所述第三电阻和所述第四电阻构成充电回路；

当所述比较器输出的振荡信号为低电平时，所述第一电容、所述第三电阻和所述第一二极管构成放电回路。

4.根据权利要求2所述的自激振荡电路，其特征在于，所述振荡信号的频率与所述第一电容的容值、所述第三电阻的阻值和所述第四电阻的阻值均呈反相关关系。

5.根据权利要求2所述的自激振荡电路，其特征在于，在所述第一电容的容值固定时，所述振荡信号为低电平的持续时间与所述第三电阻的阻值呈正相关关系。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的自激振荡电路，其特征在于，还包括：

第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述比较模块的输出端相连，所述第二二极管的阴极与预设电源相连。

7.一种电磁加热装置，其特征在于，包括根据权利要求1-6中任一项所述的自激振荡电路。