CN110278622B - 一种电磁加热低功率连续输出的控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种电磁加热低功率连续输出的控制电路，包括整流桥、控制器和加热模块，整流桥包括连接ACL线的第一输入端，连接ACN线的第二输入端，连接加热模块的第一输出端，以及连接地端的第二输出端；加热模块包括线盘、IGBT管、电容C1和C2；还包括过零检测电路、回馈电路以及回馈控制电路；过零检测电路连接于所述第一输入端与控制器之间，用于向控制器以反馈第一输入端的电压变化；所述回馈电路包括第一回馈支路和第二回馈支路，所述第一回馈支路连接于第一输入端与地端之间，所述第二回馈支路连接于第一输出端与第二输入端之间，第一回馈支路和第二回馈支路受控于所述回馈控制电路实现导通或断开，在导通时将所述电容C1储存的电荷泄放至电网。
Description
技术领域
本发明属于电磁加热技术领域，具体涉及一种电磁加热低功率连续输出的控制电路。
背景技术
电磁加热器的原理，都是通过桥式整流器将交流电转变为直流电，再经过功率逆变电路，在电磁线圈上产生高频交变磁场，该高频交变磁场在锅具上产生的涡流最终转换为热能。
现有的传统电磁加热器在工作时，当其输出功率在总功率的50％以上的大功率时，因谐振参数匹配，功率器件能做到零电压开通，均采用连续加热的工作方式；当其输出功率小于输出功率的50％以下的小功率时，电磁加热器都采用50％的功率间隙加热的工作方式(比如开4秒停4秒)，其原因就是输出功率在50％以下时，只能降低IGBT的导通时间，造成谐振参数出现了不匹配，IGBT的超前电压非常高，导致IGBT的开通电流非常大而引起开关损耗很大，IGBT发热严重。从而使得电磁加热在应用上受到一定的限制。
因此，如何保证电磁加热即能在满功率可靠加热，同时又能实现稳定连续的小功率连续加热，一直以来是业内研究的课题。
比如CN201710074408.8权利申请所实现的方法，就是加快IGBT间隙加热的速度，实现毫秒级的间隙加热。由于间隙加热的频率加快，以及每次停止加热时，电容都蓄满了电，造成IGBT的开通噪音严重。为了消除噪音，CN201710074408.8专利是在IGBT开通前电网电压过零时，利用较低电压的窄脉冲使IGBT提前给电容放电，保证每次IGBT启动时电容电压在一个较低的水平。由于是利用IGBT的导通来预放电，务必增加了能耗与IGBT的损耗，而且只能降低噪音，不能根本的消除噪音。
发明内容
为克服现有技术中存在的缺陷，本发明提出一种电磁加热低功率连续输出的控制电路，其具体技术内容如下：
一种电磁加热低功率连续输出的控制电路，包括整流桥、控制器和加热模块，所述整流桥包括连接ACL线的第一输入端，连接ACN线的第二输入端，连接加热模块的第一输出端，以及连接地端的第二输出端；所述加热模块包括线盘、IGBT管、电容C1和C2，所述线盘的一端连接所述第一输出端并经由电容C1接地，另一端经由IGBT管接地，所述电容C2与线盘并联，所述IGBT管受控于所述控制器以实现通断控制；还包括过零检测电路、回馈电路以及回馈控制电路；
所述过零检测电路连接于所述第一输入端与控制器之间，用于向控制器以反馈该第一输入端的电压变化；
所述回馈电路包括第一回馈支路和第二回馈支路，所述第一回馈支路连接于第一输入端与地端之间，所述第二回馈支路连接于第一输出端与第二输入端之间，所述第一回馈支路和第二回馈支路受控于所述回馈控制电路实现导通或断开，导通时将所述电容C1储存的电荷泄放至电网；
所述控制器通过所述过零检测电路获取第一输入端的电压，在达到峰值时向所述回馈控制电路发送导通控制信号，在电压过零点时向所述回馈控制电路发出关断控制信号。
于本发明的一个或多个实施例当中，所述第一回馈支路包括开关管Q1，其接于第一输入端与地端之间；所述第二回馈支路包括开关管Q2，其接于第一输出端与第二输入端之间；所述开关管Q1和Q2各自的控制极连接至所述回馈控制电路。
于本发明的一个或多个实施例当中，所述第一回馈支路设有与开关管Q1串联的限流电阻R2，所述第二回馈支路上设有与开关管Q2串联的限流电阻R3。
于本发明的一个或多个实施例当中，所述过零检测电路包括连接于第一输入端与控制器之间的采样电阻R1。
于本发明的一个或多个实施例当中，所述第一输出端与加热模块之间连接有扼流线圈L。
本发明的有益效果是：可使电磁加热器即能在满功率时可靠加热，同时又能实现稳定的50％以下小功率连续输出，最小输出功率可以达到最大功率的5％或更低。使得电路的开关损耗降至最低，同时也可有效消除电磁加热器小功率工作时产生的电磁噪音。
附图说明
图1为本发明的电路原理图。
图2为本发明的回馈控制时序示意图。
具体实施方式
如下结合附图，对本申请方案作进一步描述：
参见附图1，一种电磁加热低功率连续输出的控制电路，包括整流桥、控制器、加热模块，过零检测电路、回馈电路以及回馈控制电路；所述整流桥包括连接ACL线的第一输入端，连接ACN线的第二输入端，连接加热模块的第一输出端，以及连接地端的第二输出端；所述加热模块包括线盘、IGBT管、电容C1和C2，所述线盘的一端连接所述第一输出端并经由电容C1接地，另一端经由IGBT管接地，所述电容C2与线盘并联，所述IGBT管受控于所述控制器以实现通断控制；所述过零检测电路连接于所述第一输入端与控制器之间，用于向控制器以反馈该第一输入端的电压变化；所述回馈电路包括第一回馈支路和第二回馈支路，所述第一回馈支路连接于第一输入端与地端之间，所述第二回馈支路连接于第一输出端与第二输入端之间，所述第一回馈支路和第二回馈支路受控于所述回馈控制电路实现导通或断开，导通时将所述电容C1储存的电荷泄放至电网；所述控制器通过所述过零检测电路获取第一输入端的电压，在达到峰值时向所述回馈控制电路发送导通控制信号，在电压过零点时向所述回馈控制电路发出关断控制信号。所述第一回馈支路包括开关管Q1，其接于第一输入端与地端之间；所述第二回馈支路包括开关管Q2，其接于第一输出端与第二输入端之间；所述开关管Q1和Q2各自的控制极连接至所述回馈控制电路。所述第一回馈支路设有与开关管Q1串联的限流电阻R2，所述第二回馈支路上设有与开关管Q2串联的限流电阻R3。所述过零检测电路包括连接于第一输入端与控制器之间的采样电阻R1。所述第一输出端与加热模块之间连接有扼流线圈L。
将本发明的控制电路应用到电磁加热装置上，并对电磁加热工作方式举例如下：在50％以下小功率加热时，以电网电压四个周期为列来说明，具体实现可以是1-50个周期的任意组合。参见附图2，为50％功率的2/8功率实现过程，四个周期包含四个正半周与四个负半周。控制器通过采样电阻R1检测电网的电压，当电网电压达到峰值，控制器向回馈控制电路发送导通控制信号，该回馈控制电路随即输出高电平，使开关管Q1与Q2导通，此时的电网电压与电容C1的电压最接近，开关管Q1与Q2导通时损耗最小，电容C1的电压回馈到电网，并与电网电压同步下降；当控制器检测到电网电压过零时，向回馈控制电路发送关断控制信号，该回馈控制电路随即输出低电平，使开关管Q1与Q2截止，此时电容C1的电压降到接近0V，与此同时，控制器接收到开回馈信号将PPG打开，电磁加热线盘工作两个半周后关闭PPG，再停止加热六个半周。如此一直循环控制保持电磁加热装置在一个较小的功率下持续稳定加热。
由于PPG打开以及线盘开始工作瞬间，电容C1电压接近0V，IGBT开关损耗与锅具噪音降到最低，这样可使电磁加热装置即能在满功率时可靠加热，同时又能实现稳定的小功率连续输出，最小输出功率可以达到最大功率的5％或更低，使得电路的开关损耗降至最低，同时也可有效消除电磁加热器小功率工作时产生的电磁噪音。
上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。
Claims (4)
1.一种电磁加热低功率连续输出的控制电路，包括整流桥、控制器和加热模块，所述整流桥包括连接ACL线的第一输入端，连接ACN线的第二输入端，连接加热模块的第一输出端，以及连接地端的第二输出端；所述加热模块包括线盘、IGBT管、电容C1和C2，所述线盘的一端连接所述第一输出端并经由电容C1接地，另一端经由IGBT管接地，所述电容C2与线盘并联，所述IGBT管受控于所述控制器以实现通断控制；其特征在于：还包括过零检测电路、回馈电路以及回馈控制电路；
所述过零检测电路连接于所述第一输入端与控制器之间，用于向控制器以反馈该第一输入端的电压变化；
所述回馈电路包括第一回馈支路和第二回馈支路，所述第一回馈支路连接于第一输入端与地端之间，所述第二回馈支路连接于第一输出端与第二输入端之间，所述第一回馈支路和第二回馈支路受控于所述回馈控制电路实现导通或断开，导通时将所述电容C1储存的电荷泄放至电网；
所述第一输出端与加热模块之间连接有扼流线圈L；
所述控制器通过所述过零检测电路获取第一输入端的电压，在达到峰值时向所述回馈控制电路发送导通控制信号，在电压过零点时向所述回馈控制电路发出关断控制信号。
2.根据权利要求1所述的电磁加热低功率连续输出的控制电路，其特征在于：所述第一回馈支路包括开关管Q1，其接于第一输入端与地端之间；所述第二回馈支路包括开关管Q2，其接于第一输出端与第二输入端之间；所述开关管Q1和Q2各自的控制极连接至所述回馈控制电路。
3.根据权利要求2所述的电磁加热低功率连续输出的控制电路，其特征在于：所述第一回馈支路设有与开关管Q1串联的限流电阻R2，所述第二回馈支路上设有与开关管Q2串联的限流电阻R3。
4.根据权利要求1所述的电磁加热低功率连续输出的控制电路，其特征在于：所述过零检测电路包括连接于第一输入端与控制器之间的采样电阻R1。
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