CN202617022U - 一种电磁炉电压可调电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种电磁炉电压可调电路。包括抗干扰电路、可控整流电路、滤波电路、LC谐振电路和IGBT驱动电路，可控整流回路的输入端与抗干扰电路的输出端连接，可控整流回路的输出端与滤波回路的输入端连接，滤波电路的输出端和IGBT驱动电路的输出端分别连接LC谐振电路的输入端，交流电压经过抗干扰电路后，再经过晶闸管可控整流回路，电压波形通过晶闸管的控制形成斩波电压，斩波电压经滤波回路，得到可以调节的直流电压，此电压供电给LC谐振回路，LC谐振回路配合IGBT驱动电路，形成高频振荡回路。本实用新型方便调节输入功率，实现电磁炉连续低功率控制，使IGBT在可控电压的功率下工作，实现过零导通，使IGBT运行安全可靠，寿命更长。
Description
技术领域
本实用新型是涉及电磁炉电路系统电压可调技术，利用晶闸管等可控开关元件对电压进行斩波，从而达到输出电压可控可调，属于现有电磁炉系统电路整流电压控制的改进技术。
背景技术
现有电磁炉的整流回路一般采用四个二极管组成全波整流回路，俗称桥堆（或整流桥堆，下同），由于二极管是不可控开关，故输入电压一旦固定，经过整流桥堆，滤波回路输出的电压也就固定了，输出电压与输入电压成一定的倍比关系。输出电压供电给谐振回路，带动谐振回路系统工作。由于整流桥输出的电压不可调，一旦输入电压过高，整流桥输出电压也会变高，就会使LC谐振系统承受过高的电应力，特别是对IGBT器件，会受到更高的电压电流冲击，有时会超出IGBT承受的规格，从而损坏。这种电压不可控制是影响电磁炉电路寿命的因素之一。因此，迫切需要一种新电路技术能够调节整流电压，从而控制IGBT的电压电流指标，增强其可靠性。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可以更方便调节输入功率，实现电磁炉连续低功率控制的电磁炉的电压可调电路。本实用新型的可使IGBT在可控电压下的功率下工作，更容易实现过零导通，因此可使IGBT运行更安全可靠，寿命更长。
实现本实用新型的技术方案是：本实用新型的电磁炉的电压可调电路，
包括有抗干扰电路、滤波电路、LC谐振电路和IGBT驱动电路，滤波电路的输出端和IGBT驱动电路的输出端分别连接LC谐振电路的输入端，IGBT驱动电路的输入端与电磁炉控制装置的控制端口连接，本实用新型还包括可控整流电路，所述可控整流回路的输入端与抗干扰电路的输出端连接，可控整流回路的输出端与滤波回路的输入端连接。
上述可控整流回路包含至少一个由晶闸管与二极管组成的混合单元和至少一个触发控制单元，混合单元的输出端与触发控制单元的输入端连接。
上述混合单元是桥式连接结构，包括晶闸管KP21、KP22以及二极管D23、D24，晶闸管KP21、KP22组成上桥臂，二极管D23、D24组成下桥臂；或者晶闸管KP21、KP22组成下桥臂，二极管D23、D24组成上桥臂。
上述混合单元是桥式连接结构，包括晶闸管KP21以及二极管D22、D23、D24，晶闸管KP21、二极管D22组成上桥臂，二极管D23、D24组成下桥臂；或者晶闸管KP21、二极管D22组成下桥臂，二极管D23、D24组成上桥臂。
上述触发控制单元包括晶体管Q21、光电耦合器U21、单片机MCU、电阻R21、R22、R23、R24，二极管D25、D26，其中二极管D25、D26的正极分别连接于市电输入端的L、N端，二极管D25、D26的阴极共接后与电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端与第一光电耦合器U21的一个输出端连接，光电耦合器U21的另一输出端与混合单元连接；电阻R22的一端与光电耦合器U21的其中一个输入端连接，电阻R22的另一端与电源VCC连接；三极管Q21的C极与第一光电耦合器U21的另一输入端连接的，三极管Q21的E极接地，三极管Q21的 B极通过电阻R23与单片机MCU的控制脚连接。
上述触发控制单元中的电阻R22的一端与光电耦合器U21中的内二极管的阳极连接，三极管Q21的C极与第一光电耦合器U21中的内二极管的阴极连接。
上述抗干扰电路包含抗干扰的电容C11，电容C11的两端并联于输入电源火线与零线之间及与可控整流回路的输入端连接。
上述滤波回路包括电感L31、电容C31，电感L31的一端与晶闸管可控整流回路的输出端连接，电感L31的另一端与电容C31的一端连接，电容C31的另一端接地。
上述LC谐振回路包括并联的电感L41和电容C41，电容C41的一端与滤波回路的输出端连接，电容C41的另一端与IGBT驱动电路连接。
上述IGBT驱动电路包括IGBT 51以及其脉冲宽度产生电路，IGBT的E极接地，IGBT的G极与脉宽产生电路连接，IGBT51的C极与LC谐振回路中的电容C41连接。
本实用新型由于采用在抗干扰电路与滤波回路之间加入可控整流回路的结构，控制整流输出电压，使输出电压可控可调，从而间接控制IGBT的电压电流，引入可控开关元件，利用可控开关特性对输出电压进行开通或关断进行控制，形成斩波技术，然后经过LC滤波回路，得到所需要的直流电压。此直流电压大小依据改变开关元件的导通度或导通占空比大小而得到，是可控的。本实用新型可以更方便调节输入功率，实现电磁炉连续低功率控制；另外，IGBT在可控电压下功率下工作，更容易实现过零导通，因此IGBT运行更安全可靠，寿命更长。
附图说明
图1是本实用新型的电路框图。
图2为本实用新型实施例1的电路原理图。
图3为本实用新型实施例2的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。
实施例1
如图1所示，本实用新型的电磁炉的电压可调电路，包括有抗干扰电路1、可控整流电路2、滤波电路3、LC谐振电路4和IGBT驱动电路5，其中可控整流回路2的输入端与抗干扰电路1的输出端连接，可控整流回路2的输出端与滤波回路3的输入端连接，滤波电路3的输出端和IGBT驱动电路5的输出端分别连接LC谐振电路4的输入端，IGBT驱动电路5的输入端与电磁炉的CPU控制端口连接。
上述可控整流回路2包含至少一个由晶闸管与二极管组成的混合单元21和至少一个触发控制单元22，混合单元21的输出端与触发控制单元22的输入端连接。
上述混合单元21是桥式连接结构，包括晶闸管KP21、KP22以及二极管D23、D24，晶闸管KP21、KP22组成上桥臂，二极管D23、D24组成下桥臂；或者晶闸管KP21、KP22组成下桥臂，二极管D23、D24组成上桥臂。
上述触发控制单元22包括晶体管Q21、光电耦合器U21、单片机MCU、电阻R21、R22、R23、R24，二极管D25、D26，其中二极管D25、D26的正极分别连接于市电输入端的L、N端，二极管D25、D26的阴极共接后与电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端与第一光电耦合器U21的一个输出端连接，光电耦合器U21的另一输出端与混合单元21连接；电阻R22的一端与光电耦合器U21的其中一个输入端连接，电阻R22的另一端与电源VCC连接；三极管Q21的C极与第一光电耦合器U21的另一输入端连接的，三极管Q21的E极接地，三极管Q21的 B极通过电阻R23与单片机MCU的控制脚连接。
本实施例中，上述触发控制单元22中的电阻R22的一端与光电耦合器U21中的内二极管的阳极连接，三极管Q21的C极与第一光电耦合器U21中的内二极管的阴极连接。
本实施例中，上述抗干扰电路1包含抗干扰的电容C11，电容C11的两端并联于输入电源火线与零线之间及与可控整流回路2的输入端连接。
本实施例中，上述滤波回路3包括电感L31、电容C31，电感L31的一端与晶闸管可控整流回路2的输出端连接，电感L31的另一端与电容C31的一端连接，电容C31的另一端接地。
本实施例中，上述LC谐振回路4包括并联的电感L41和电容C41，电容C41的一端与滤波回路的输出端连接，电容C41的另一端与IGBT驱动电路5连接。
本实施例中，上述IGBT驱动电路5包括IGBT 51以及其脉冲宽度产生电路，IGBT的E极接地，IGBT的G极与脉宽产生电路连接，IGBT51的C极与LC谐振回路4中的电容C41连接。
本实用新型的工作原理是，输入交流电压经过抗干扰电路后，再经过可控整流回路，电压波形通过晶闸管的控制形成斩波电压，斩波电压经滤波回路，得到可以调节的直流电压，此电压供电给LC谐振回路，此回路配合IGBT驱动电路，形成高频振荡回路。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于，上述混合单元21是桥式连接结构，包括晶闸管KP21以及二极管D22、D23、D24，晶闸管KP21、二极管D22组成上桥臂，二极管D23、D24组成下桥臂；或者晶闸管KP21、二极管D22组成下桥臂，二极管D23、D24组成上桥臂。
Claims (10)
1.一种电磁炉的电压可调电路，包括有抗干扰电路（1）、滤波电路（3）、LC谐振电路（4）和IGBT驱动电路（5），滤波电路（3）的输出端和IGBT驱动电路（5）的输出端分别连接LC谐振电路（4）的输入端，IGBT驱动电路（5）的输入端与电磁炉控制装置的控制端口连接，其特征在于还包括可控整流电路（2），所述可控整流回路（2）的输入端与抗干扰电路（1）的输出端连接，可控整流回路（2）的输出端与滤波回路（3）的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的电磁炉电压可调电路，其特征在于上述可控整流回路（2）包含至少一个由晶闸管与二极管组成的混合单元（21）和至少一个触发控制单元（22），混合单元（21）的输出端与触发控制单元（22）的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的电磁炉电压可调电路，其特征在于上述混合单元（21）是桥式连接结构，包括晶闸管KP21、KP22以及二极管D23、D24，晶闸管KP21、KP22组成上桥臂，二极管D23、D24组成下桥臂；或者晶闸管KP21、KP22组成下桥臂，二极管D23、D24组成上桥臂。
4.根据权利要求2所述的电磁炉电压可调电路，其特征在于上述混合单元（21）是桥式连接结构，包括晶闸管KP21以及二极管D22、D23、D24，晶闸管KP21、二极管D22组成上桥臂，二极管D23、D24组成下桥臂；或者晶闸管KP21、二极管D22组成下桥臂，二极管D23、D24组成上桥臂。
5.根据权利要求2所述的电磁炉电压可调电路，其特征在于上述触发控制单元（22）包括晶体管Q21、光电耦合器U21、单片机MCU、电阻R21、R22、R23、R24，二极管D25、D26，其中二极管D25、D26的正极分别连接于市电输入端的L、N端，二极管D25、D26的阴极共接后与电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端与第一光电耦合器U21的一个输出端连接，光电耦合器U21的另一输出端与混合单元（21）连接；电阻R22的一端与光电耦合器U21的其中一个输入端连接，电阻R22的另一端与电源VCC连接；三极管Q21的C极与第一光电耦合器U21的另一输入端连接的，三极管Q21的E极接地，三极管Q21的 B极通过电阻R23与单片机MCU的控制脚连接。
6.根据权利要求5所述的电磁炉电压可调电路，其特征在于上述触发控制单元（22）中的电阻R22的一端与光电耦合器U21中的内二极管的阳极连接，三极管Q21的C极与第一光电耦合器U21中的内二极管的阴极连接。
7.根据权利要求1所述的电磁炉电压可调电路，其特征在于上述抗干扰电路（1）包含抗干扰的电容C11，电容C11的两端并联于输入电源火线与零线之间及与可控整流回路（2）的输入端连接。
8.根据权利要求2所述的电磁炉电压可调电路，其特征在于上述滤波回路（3）包括电感L31、电容C31，电感L31的一端与晶闸管可控整流回路（2）的输出端连接，电感L31的另一端与电容C31的一端连接，电容C31的另一端接地。
9.根据权利要求1所述的电磁炉电压可调电路，其特征在于上述LC谐振回路（4）包括并联的电感L41和电容C41，电容C41的一端与滤波回路的输出端连接，电容C41的另一端与IGBT驱动电路（5）连接。
10.根据权利要求1所述的电磁炉电压可调电路，其特征在于上述IGBT驱动电路（5）包括IGBT 51以及其脉冲宽度产生电路，IGBT的E极接地，IGBT的G极与脉宽产生电路连接，IGBT51的C极与LC谐振回路（4）中的电容C41连接。
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| CN103763803A (zh) * | 2014-01-23 | 2014-04-30 | 美的集团股份有限公司 | 电磁谐振控制电路、电磁加热装置和晶体管的控制方法 |
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