CN203661323U - 电磁谐振控制电路和电磁加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电磁谐振控制电路和一种电磁加热装置，其中，电磁谐振控制电路，包括：谐振电路；以及晶体管，连接在所述谐振电路与地之间，用于控制所述谐振电路的工作状态；其中，所述谐振电路包括：谐振电容；第一线圈；以及第二线圈，与所述第一线圈串联连接，可根据流经所述第二线圈中的电流的大小改变自身的电感量，以控制所述谐振电路的谐振电压。通过本实用新型的技术方案，可以在电磁加热装置工作在低功率时，降低晶体管的导通电压，从而降低晶体管的开通损耗，在电磁加热装置工作在高功率时，降低谐振时的峰值电压，避免晶体管集电极的电压过大而击穿晶体管。

Description

电磁谐振控制电路和电磁加热装置

技术领域

本实用新型涉及电磁加热技术领域，具体而言，涉及一种电磁谐振控制电路和一种电磁加热装置。

背景技术

在相关技术中，电磁加热装置中由单个晶体管控制的并联谐振电路，在高电压低功率时谐振电路振荡的最低电压远高于零，导致晶体管在导通时的需要的导通电压高，导通损耗大，且晶体管的温度比较高，容易损坏；在低电压高功率时晶体管的集电极峰值电压高，容易击穿晶体管。可见，在相关技术中，若使晶体管的集电极峰值电压处于较低电压的情况下，难以提升电磁加热装置的功率。

因此，如何确保电磁加热装置在高功率下，使晶体管的集电极电压处于安全电压范围内，在低功率下，降低晶体管的导通电压成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出了一种电磁谐振控制电路。

本实用新型的另一个目的在于提出了一种电磁炉。

为实现上述目的，根据本实用新型的第一方面的实施例，提出了一种电磁谐振控制电路，包括：谐振电路；以及晶体管，连接在所述谐振电路与地之间，用于控制所述谐振电路的工作状态；其中，所述谐振电路包括：谐振电容；第一线圈；以及第二线圈，与所述第一线圈串联连接，可根据流经所述第二线圈中的电流的大小改变自身的电感量，以控制所述谐振电路的谐振电压。

根据本实用新型实施例的电磁谐振控制电路，通过使第二线圈与第一线圈串联，使得当电磁加热装置工作在低功率时，由于流经第二线圈中的电流较小，第二线圈表现为电感特性，增大了谐振电路的电感量，使谐振电路在进行谐振时的波谷电压降低，可以降低晶体管导通的电压，从而降低了晶体管的开通损耗，延长了晶体管的使用寿命；当电磁加热装置工作在高功率时，流经第二线圈中的电流较大，使第二线圈达到磁饱和，第二线圈的电感量为零，谐振电路的电感量减小为第一线圈的电感量，故能降低谐振时的峰值电压，避免了晶体管集电极的电压过大而击穿晶体管。

另外，根据本实用新型上述实施例的电磁谐振控制电路，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述谐振电容与所述晶体管并联连接，或者所述谐振电容并联在所述第一线圈与所述第二线圈串联后的两端。

根据本实用新型实施例的电磁谐振控制电路，谐振电容与晶体管并联连接时，与第一线圈和第二线圈构成串联谐振电路；谐振电容并联在第一线圈与第二线圈串联后的两端时，与第一线圈和第二线圈构成并联谐振电路。

根据本实用新型的一个实施例，还包括：电源模块，连接至所述谐振电路，向所述谐振电路提供工作电流。

根据本实用新型的一个实施例，所述电源模块包括：整流电路，连接至交流电源，用于对所述交流电源输入的交流电进行整流处理，以得到直流电；滤波电路，连接在所述整流电路与所述谐振电路之间，用于对所述直流电进行滤波处理，并提供给所述谐振电路。

根据本实用新型的一个实施例，流经所述第二线圈的电流大小为10安培至50安培，以改变所述第二线圈的电感量。

根据本实用新型实施例的电磁谐振控制电路，通过保证工作电流在10安培至50安培之间，第二线圈在此电流范围内的电感量会发生变化，确保了第二线圈在电磁加热装置工作在高功率时（即流经第二线圈的电流大于等于50安培），第二线圈能够达到磁饱和状态，从而可以降低谐振电路谐振时的峰值电压，避免晶体管集电极的电压过大而击穿晶体管。

根据本实用新型的一个实施例，所述晶体管为绝缘栅双极型晶体管。

根据本实用新型的一个实施例，还包括：控制器，连接至所述晶体管的控制端，向所述晶体管发送控制信号。

根据本实用新型的一个实施例，所述第二线圈的最大电感量小于所述第一线圈的电感量。

根据本实用新型实施例的电磁谐振控制电路，通过使第二线圈的最大电感量小于第一线圈的电感量，使得电磁加热装置工作在高功率，且第二线圈达到磁饱和时，能够确保谐振电路通过第一线圈与谐振电容实现电路的谐振。

根据本实用新型的一个实施例，所述第二线圈的电感量为30微亨至150微亨。

根据本实用新型实施例的电磁谐振控制电路，通过使第二线圈的电感量在30微亨至150微亨之间，使得电磁加热装置工作在低功率时，能够降低谐振电路谐振时的波谷电压，从而可以降低晶体管的导通电压，也降低了晶体管的温度。

根据本实用新型的第二方面的实施例，还提出了一种电磁加热装置，包括上述任一项实施例所述的电磁谐振控制电路。

根据本实用新型实施例的电磁加热装置，通过在电磁谐振控制电路中，增加第二线圈与第一线圈串联，使得在电磁加热装置工作在低功率时，由于流经第二线圈中的电流较小，第二线圈表现为电感特性，增大了谐振电路的电感量，使谐振电路在进行谐振时的波谷电压降低，因此，可以降低晶体管导通的电压，从而降低了晶体管的开通损耗，延长了晶体管的使用寿命；当电磁加热装置工作在高功率时，流经第二线圈中的电流较大，使第二线圈达到磁饱和，第二线圈的电感量为零，谐振电路的电感量减小为第一线圈的电感量，故能降低谐振时的峰值电压，避免了晶体管集电极的电压过大而击穿晶体管。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本实用新型的实施例的电磁谐振控制电路的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的另一个实施例的电磁谐振控制电路的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的实施例的谐振电路的振荡波形示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

图1示出了根据本实用新型的实施例的电磁谐振控制电路的结构示意图。

如图1所示，根据本实用新型的实施例的电磁谐振控制电路100，包括：谐振电路102；以及晶体管104，连接在所述谐振电路102与地之间，用于控制所述谐振电路102的工作状态；其中，所述谐振电路102包括：谐振电容1026；第一线圈1022；以及第二线圈1024，与所述第一线圈1022串联连接，可根据流经所述第二线圈1024中的电流的大小改变自身的电感量，以控制所述谐振电路102的谐振电压。

通过使第二线圈1024与第一线圈1022串联，使得当电磁加热装置工作在低功率时，由于流经第二线圈1024中的电流较小，第二线圈1024表现为电感特性，增大了谐振电路102的电感量，使谐振电路102在进行谐振时的波谷电压降低，可以降低晶体管104导通的电压，从而降低了晶体管104的开通损耗，延长了晶体管104的使用寿命；当电磁加热装置工作在高功率时，流经第二线圈1024中的电流较大，使第二线圈1024达到磁饱和，第二线圈1024的电感量为零，谐振电路102的电感量减小为第一线圈1022的电感量，故能降低谐振时的峰值电压，避免晶体管104集电极的电压过大而击穿晶体管。

另外，根据本实用新型上述实施例的电磁谐振控制电路100，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，还包括：电源模块106，连接至所述谐振电路102，向所述谐振电路102提供工作电流。

根据本实用新型的一个实施例，所述电源模块106包括：整流电路1062，连接至交流电源，用于对所述交流电源输入的交流电进行整流处理，以得到直流电；滤波电路1064，连接在所述整流电路1062与所述谐振电路102之间，用于对所述直流电进行滤波处理，并提供给所述谐振电路102。

根据本实用新型的一个实施例，流经所述第二线圈1024的电流大小为10安培至50安培，以改变所述第二线圈的电感量，即流经第二线圈1024的电流在此范围内时电感量发生变化，超出此电流范围时，电感量不再变化。

通过保证工作电流在10安培至50安培之间，确保了第二线圈1024在电磁加热装置工作在高功率时（即流经第二线圈的电流大于等于50安培），第二线圈1024能够达到磁饱和状态，从而可以降低谐振电路102谐振时的峰值电压，避免晶体管104集电极的电压过大而击穿晶体管104。

根据本实用新型的一个实施例，所述晶体管104为绝缘栅双极型晶体管。

根据本实用新型的一个实施例，还包括：控制器（图中未示出），连接至所述晶体管104的控制端，向所述晶体管104发送控制信号。

根据本实用新型的一个实施例，所述第二线圈1024的最大电感量小于所述第一线圈1022的电感量。

通过使第二线圈1024的最大电感量小于第一线圈1022的电感量，使得电磁加热装置工作在高功率，且第二线圈1024达到磁饱和时，能够确保谐振电路102通过第一线圈1022与谐振电容1026实现电路的谐振。

根据本实用新型的一个实施例，所述第二线圈1024的电感量为30微亨至150微亨。

通过使第二线圈1024的电感量在30微亨至150微亨之间，使得电磁加热装置工作在低功率时，能够降低谐振电路102谐振时的波谷电压，从而可以降低晶体管104的导通电压，也降低了晶体管104的温度。

第一线圈1022和第二线圈1024串联后与谐振电容1026之间的连接关系可以有以下两种方式：

实施方式一

如图1所示，谐振电容1026并联在所述第一线圈1022与所述第二线圈1024串联后的两端，与第一线圈1022和第二线圈1024构成并联谐振电路。

实施方式二

如图2所示，谐振电容1026与所述晶体管104并联连接，与第一线圈1022和第二线圈1024构成串联谐振电路，当晶体管104导通时，第一线圈1022与第二线圈1024充电，当晶体管104关断时，第一线圈1022与第二线圈1024将存储的能量转换给谐振电容1026。

图3示出了根据本实用新型的实施例的谐振电路的振荡波形示意图。

在谐振电路中，谐振电感（即线圈）将存储的能量转换给谐振电容，若忽略其他影响因素，可得到公式L·I·I/2=C·U·U/2，其中L为谐振电路中的总电感量，I为谐振电感中的电流，C为谐振电路中的谐振电容，U为谐振电容两端的电压。

在谐振电容和谐振电感相同的情况下，图3中a图所示为低功率时的振荡波形，b图所示为高功率时的振荡波形。由于功率增大时，电路中I增大，L不变，C不变，因此U增大，U2>U1（即相同电感时，功率增大，谐振电压的峰值增大）。

在功率和谐振电容相同的情况下，图3中c图所示为小电感量时的振荡波形，d图所示为大电感量时的振荡波形。由于L增大时，电路中I和C均不变，因此U增大，U4>U3（即相同功率时，电感增大，谐振电压的峰值增大）。

因此，在低功率时，为了降低晶体管的导通电压，需要使振荡波形中向下的谐振幅值增大，因此可以增大电感量，即串联的线圈表现为电感状态。

在高功率时，谐振幅度已经很大，振荡波形中向下的振荡幅度也较大，向下的谐振电压可以下降到零，因此，为防止晶体管集电极的电压过高击穿晶体管，需要降低谐振时的峰值电压。由于高功率时，谐振电路中的电流较大，串联的线圈可以达到磁饱和，即降低了谐振电路中的电感量，因此降低了峰值电压。

以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，考虑到在相关技术中，当电磁加热装置工作在高电压低功率时，谐振电路振荡的最低电压远高于零，导致晶体管在导通时的需要的导通电压高，导通损耗大，且晶体管的温度比较高，容易损坏；当电磁加热装置工作在低电压高功率时，晶体管的集电极峰值电压高，容易击穿晶体管。因此，本实用新型提出了一种新的电磁谐振控制电路和一种电磁加热装置，可以在电磁加热装置工作在低功率时，降低晶体管的导通电压，从而降低了晶体管的温度，延长了晶体管的使用寿命，在电磁加热装置工作在高电压时，降低了谐振时的峰值电压，避免了晶体管集电极的电压过大而击穿晶体管。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电磁谐振控制电路，其特征在于，包括： 

谐振电路；以及 

晶体管，连接在所述谐振电路与地之间，用于控制所述谐振电路的工作状态； 

其中，所述谐振电路包括： 

谐振电容； 

第一线圈；以及 

第二线圈，与所述第一线圈串联连接，可根据流经所述第二线圈中的电流的大小改变自身的电感量，以控制所述谐振电路的谐振电压。 

2.根据权利要求1所述的电磁谐振控制电路，其特征在于，所述谐振电容与所述晶体管并联连接，或者所述谐振电容并联在所述第一线圈与所述第二线圈串联后的两端。 

3.根据权利要求1所述的电磁谐振控制电路，其特征在于，还包括： 

电源模块，连接至所述谐振电路，向所述谐振电路提供工作电流。 

4.根据权利要求3所述的电磁谐振控制电路，其特征在于，所述电源模块包括： 

整流电路，连接至交流电源，用于对所述交流电源输入的交流电进行整流处理，以得到直流电； 

滤波电路，连接在所述整流电路与所述谐振电路之间，用于对所述直流电进行滤波处理，并提供给所述谐振电路。 

5.根据权利要求1所述的电磁谐振控制电路，其特征在于，流经所述第二线圈的电流大小为10安培至50安培，以改变所述第二线圈的电感量。 

6.根据权利要求1所述的电磁谐振控制电路，其特征在于，所述晶体管为绝缘栅双极型晶体管。 

7.根据权利要求6所述的电磁谐振控制电路，其特征在于，还包 括： 

控制器，连接至所述晶体管的控制端，向所述晶体管发送控制信号。 

8.根据权利要求1所述的电磁谐振控制电路，其特征在于，所述第二线圈的电感量为30微亨至150微亨。 

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电磁谐振控制电路，其特征在于，所述第二线圈的最大电感量小于所述第一线圈的电感量。 

10.一种电磁加热装置，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的电磁谐振控制电路。 

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