CN203872379U - 电磁加热电路和电磁加热器具 - Google Patents

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梁三林
李新义
叶镇宝
周伟宏
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佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司
美的集团股份有限公司
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Abstract

本实用新型涉及电磁加热电路和电磁加热器具,其中,所述电磁加热电路包括:电源模块,用于对市电进行处理,以得到预定周期的直流电;谐振电路,所述谐振电路的第一端连接至所述电源模块的输出端;晶体管,所述晶体管连接在所述谐振电路的第二端和地之间;电容元件;以及开关,与所述电容元件串联连接后连接在所述谐振电路的第一端和地之间。通过本实用新型的技术方案,能够避免晶体管在首次导通时,电路中产生较大的脉冲电流,并且能够降低因磁滞效应产生的噪音。

Description

电磁加热电路和电磁加热器具

技术领域

[0001] 本实用新型涉及具有电磁感应的电器技术领域,具体而言,涉及一种电磁加热电 路和一种电磁加热器具。

背景技术

[0002] 相关技术中提出的电磁加热电路如图1所示,整流桥电路102与谐振电路104串 联,晶体管106 (可以是绝缘栅双极型晶体管,即IGBT)连接在谐振电路104与地之间。其 中,整流桥电路102的输出端108处的电压波形如图2所示,即为市电经整流桥电路102整 流处理之后的电压最大值U,造成在电磁加热电路的每个加热周期内,若晶体管106首次开 通,则电路中会产生几十安培,甚至超过一百安培的脉冲电流。该脉冲电流会对晶体管106 的使用寿命产生一定影响,同时在开通瞬间,由于产生的脉冲电流较大,会受到磁滞效应的 影响,产生较大的噪音。

[0003] 因此,如何避免在晶体管首次导通时产生较大的脉冲电流,并且降低因磁滞效应 产生的噪音成为亟待解决的技术问题。 实用新型内容

[0004] 本实用新型旨在至少解决上述现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

[0005] 为此,本实用新型的一个目的在于提出了 一种能够避免晶体管在首次导通时,电 路中产生较大的脉冲电流,并且能够降低因磁滞效应产生的噪音的电磁加热电路。

[0006] 本实用新型的另一个目的在于提出了一种电磁加热器具。

[0007] 为实现上述目的,根据本实用新型的第一方面的实施例,提出了一种电磁加热电 路,包括:电源模块,用于对市电进行处理,以得到预定周期的直流电;谐振电路,所述谐振 电路的第一端连接至所述电源模块的输出端;晶体管,所述晶体管连接在所述谐振电路的 第二端和地之间;电容元件;以及开关,与所述电容元件串联连接后连接在所述谐振电路 的第一端和地之间。

[0008] 根据本实用新型的实施例的电磁加热电路,通过将电容元件与开关串联后连接在 谐振电路的第一端与地之间,使得在开关断开时,电源模块的输出端电压的波形能够保持 与市电经整流电路整流处理的直流电的波形一致(即市电经全波整流之后的电压波形), 进而在电磁加热电路的加热周期内,能够控制晶体管在电源模块的输出端电压较低时首次 导通,从而降低了晶体管在每个加热周期内首次导通时电路中产生的脉冲电流,避免较大 的脉冲电流影响晶体管的使用寿命。同时,由于电路中产生的脉冲电流较小,因此有效地降 低了磁滞效应产生的噪音。

[0009] 另外,根据本实用新型上述实施例的电磁加热电路,还可以具有如下附加的技术 特征:

[0010] 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,连接至所述市电, 用于对所述市电进行整流处理,以输出所述直流电。 toon] 根据本实用新型的实施例的电磁加热电路,整流电路可以是整流桥电路,以对市 电进行全波整流。

[0012] 作为本实用新型的另一个实施例,电源模块还可以包括滤波电路,连接至整流电 路,用于对整流电路输出的直流电进行滤波处理。

[0013] 根据本实用新型的一个实施例,还包括:控制机构,连接至所述开关,用于控制所 述开关的闭合与断开。

[0014] 根据本实用新型的实施例的电磁加热电路,控制机构是触发开关状态进行切换的 触发件。

[0015] 根据本实用新型的一个实施例,还包括:控制单元,连接至所述控制机构,用于向 所述控制机构发送控制信号,以使所述控制机构根据所述控制信号执行控制所述开关的动 作。优选地,所述控制单元可以是单片机。

[0016] 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。

[0017] 根据本实用新型的一个实施例,所述开关包括:机械式开关或电子式开关。作为一 种优选地实施方式,电子式开关可以使用继电器或晶体管。

[0018] 根据本实用新型第二方面的实施例,还提出了一种电磁加热器具,包括:上述任一 项实施例中所述的电磁加热电路。

[0019] 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

[0020] 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:

[0021] 图1示出了相关技术中的电磁加热电路的结构示意图;

[0022] 图2示出了相关技术中的电磁加热电路内电源模块的输出端电压的波形示意图;

[0023] 图3示出了根据本实用新型的实施例的电磁加热电路的结构示意图;

[0024] 图4示出了根据本实用新型的实施例的电磁加热电路内电源模块的输出电压在 开关断开时的波形图;

[0025] 图5示出了根据本实用新型的实施例的对开关和晶体管控制的时序图。

具体实施方式

[0026] 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。

[0027] 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。

[0028] 图3示出了根据本实用新型的实施例的电磁加热电路的结构示意图。

[0029] 如图3所示,根据本实用新型的实施例的电磁加热电路300,包括:电源模块302, 用于对市电进行处理,以得到预定周期的直流电;谐振电路304,所述谐振电路304的第一 端连接至所述电源模块302的输出端;晶体管306,所述晶体管连接在所述谐振电路304的 第二端和地之间;电容元件308 ;以及开关310,与所述电容元件308串联连接后连接在所 述谐振电路304的第一端和地之间。

[0030] 通过将电容元件308与开关310串联后连接在谐振电路304的第一端与地之间, 使得在开关310断开时,电源模块302的输出端电压的波形能够保持与市电经整流电路 3022整流处理的直流电的波形一致(即市电经全波整流之后的电压波形),进而在电磁加 热电路300的加热周期内,能够控制晶体管306在电源模块302的输出端电压较低时首次 导通,从而降低了晶体管306在每个加热周期内首次导通时电路中产生的脉冲电流,避免 较大的脉冲电流影响晶体管306的使用寿命。同时,由于电路中产生的脉冲电流较小,因此 有效地降低了磁滞效应产生的噪音。其中,开关310可以是机械式开关,也可以是电子式开 关,如晶体管等。

[0031] 另外,根据本实用新型上述实施例的电磁加热电路300,还可以具有如下附加的技 术特征:

[0032] 根据本实用新型的一个实施例,所述电源模块302包括:整流电路3022,连接至所 述市电,用于对所述市电进行整流处理,以输出所述直流电。

[0033] 整流电路3022可以是整流桥电路,以对市电进行全波整流。作为本实用新型的另 一个实施例,电源模块302还可以包括滤波电路(图中未示出),连接至整流电路3022,用 于对整流电路3022输出的直流电进行滤波处理。

[0034] 作为本实用新型的另一个实施例,电源模块302还可以包括滤波电路(图中未示 出),连接至整流电路3022,用于对整流电路3022输出的直流电进行滤波处理。

[0035] 根据本实用新型的一个实施例,还包括:控制机构(图中未示出),连接至所述开 关310,用于控制所述开关310的闭合与断开。控制机构是触发开关310状态进行切换的触 发件。

[0036] 根据本实用新型的一个实施例,还包括:控制单元(图中未示出),连接至所述控 制机构,用于向所述控制机构发送控制信号,以使所述控制机构根据所述控制信号执行控 制所述开关310的动作。优选地,所述控制单元可以是单片机。

[0037] 根据本实用新型的一个实施例,所述晶体管306为绝缘栅双极型晶体管。

[0038] 根据本实用新型的一个实施例,所述开关310包括:机械式开关或电子式开关。作 为一种优选地实施方式,电子式开关可以使用继电器或晶体管。

[0039] 下面具体介绍对上述实施例所述的电磁加热电路300进行控制的过程。

[0040] 在对上述实施例中所述的电磁加热电路300进行控制时,可以包括如下控制步 骤:检测图3中所示的电源模块302的输出端电压;控制图3中所示的开关310断开,在所 述电磁加热电路300的每个加热周期内,若首次检测到所述输出端电压小于或等于预定阈 值,则控制所述开关310闭合,并经过预定时间间隔后,控制所述晶体管306执行首次导通 的动作。

[0041] 通过控制与电容元件308相连接的开关310断开,使得电源模块302的输出端电 压的波形保持与市电经整流电路整流处理的直流电的波形一致(即市电经全波整流之后 的电压波形,如图4所示),进而在电磁加热电路300的加热周期内,能够控制晶体管306在 电源模块302的输出端电压较低时执行首次导通的动作,从而降低了晶体管306在每个加 热周期内首次导通时电路中产生的脉冲电流,避免较大的脉冲电流影响晶体管306的使用 寿命。同时,由于电路中产生的脉冲电流较小,因此有效地降低了磁滞效应产生的噪音。其 中,设置预定时间间隔时应确保在经过设定的预定时间间隔后,电源模块302的输出端电 压未达到最大值(或设定的阈值),预定时间间隔可以为0。

[0042] 根据本实用新型的一个实施例,上述的控制步骤还包括:在所述电磁加热电路 300的每个加热周期内,若最后一次检测到所述输出端电压小于或等于所述预定阈值,则控 制所述开关310断开,并控制所述晶体管306关断。

[0043] 优选地,预定阈值可以是0,即电源模块302的输出端电压的最小值,以确保在开 关310断开时,与开关310串联的电容元件308能够完全放电。其中,所述预定阈值小于所 述输出端电压的最大值。

[0044] 根据本实用新型的一个实施例,在所述预定阈值为所述输出端电压的最小值时, 所述预定时间间隔小于所述预定周期的一半。

[0045] 具体地,在开关310断开时,电源模块302的输出端电压波形如图5所示,作为一 种优选的实施例,预定阈值可以为〇,即在每个加热周期内,若首次检测到电源模块302的 输出端电压为〇,则控制开关310闭合,同时在经过预定时间间隔后,控制晶体管306首次导 通。其中,在预定阈值为0时,预定时间间隔小于电源模块302输出的直流电的电压周期的 一半,以避免预定时间间隔等于直流电的电压周期的一半时,电源模块302的输出端电压 处于最大值(即图4中的U值)而控制晶体管306首次导通时,电路中产生较大的脉冲电 流对晶体管306的使用寿命造成影响。

[0046] 其中,上述根据电源模块302的输出端电压控制开关310和晶体管306的具体时 序图参照图5所示。

[0047] 图5示出了根据本实用新型的实施例的对开关和晶体管控制的时序图。

[0048] 其中,图5中以在检测到电源模块302的输出端电压为0时对开关310进行控制 为例进行说明。

[0049] 如图5所示,波形图502为在开关310断开时,电源模块302的输出端电压的波形 图,需要说明的是,在开关310由断开变切换为闭合时,电源模块302的输出端电压会由市 电经全波整流后的波形逐渐变为如图2中所示的波形;而在开关310由闭合切换为断开时, 电源模块302的输出端电压会由如图2中所示的波形变为由市电经全波整流后的波形。但 是,在本实施例中,波形图502中省略了波形变换的部分。

[0050] 波形508为电磁加热电路300的加热时序图,即在加热周期T内进行加热,在tl 时间内不进行加热。

[0051] 波形图504为开关310的控制时序图,在电磁加热电路300的一个加热周期T内, 若电源模块302的输出端电压首次达到最小值(0),则控制开关310闭合,并在一个加热周 期T内,最后一次检测到电源模块302的输出端电压达到最小值(0)时,控制开关310断开, 即图中在t2时间内闭合,在电磁加热电路300不进行加热的时间段tl内开关310断开。

[0052] 波形图506为晶体管306的控制时序图,在电磁加热电路300的一个加热周期T 内,若电源模块302的输出端电压首次达到最小值(0),并经过预定时间间隔t3后,向晶体 管306发送首次导通的信号5062 ;在一个加热周期T内,最后一次检测到电源模块302的输 出端电压达到最小值(0)时,控制晶体管306关断。其中t3小于波形图502的一半周期。

[0053] 本实用新型还提出了一种电磁加热器具(图中未示出),包括:图3中所示的电磁 加热电路300。其中,电磁加热器具可以是电磁炉、电压力锅等。

[0054] 以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案,考虑到相关技术中,电磁加热 电路内的晶体管在每个加热周期内首次导通时,电路中会产生较大的脉冲电路,影响晶体 管的使用寿命,同时会由于磁滞效应产生较大的噪音。因此,本实用新型提出了一种新的电 磁加热电路,能够避免晶体管在首次导通时,电路中产生较大的脉冲电流,并且能够降低因 磁滞效应产生的噪音。

[0055] 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. 一种电磁加热电路,其特征在于,包括: 电源模块,用于对市电进行处理,以得到预定周期的直流电; 谐振电路,所述谐振电路的第一端连接至所述电源模块的输出端; 晶体管,所述晶体管连接在所述谐振电路的第二端和地之间; 电容元件;以及 开关,与所述电容元件串联连接后连接在所述谐振电路的第一端和地之间。
2. 根据权利要求1所述的电磁加热电路,其特征在于,所述电源模块包括: 整流电路,连接至所述市电,用于对所述市电进行整流处理,以输出所述直流电。
3. 根据权利要求1所述的电磁加热电路,其特征在于,所述电源模块包括: 整流电路,连接至所述市电,用于对所述市电进行整流处理,以得到第一直流电; 滤波电路,连接至所述整流电路,用于对经过所述整流电路整流处理后的所述第一直 流电进行滤波处理,以输出所述预定周期的直流电。
4. 根据权利要求1所述的电磁加热电路,其特征在于,还包括: 控制机构,连接至所述开关,用于控制所述开关的闭合与断开。
5. 根据权利要求4所述的电磁加热电路,其特征在于,还包括: 控制单元,连接至所述控制机构,用于向所述控制机构发送控制信号,以使所述控制机 构根据所述控制信号执行控制所述开关的动作。
6. 根据权利要求5所述的电磁加热电路,其特征在于,所述控制单元包括单片机。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的电磁加热电路,其特征在于,所述晶体管为绝缘 栅双极型晶体管。
8. 根据权利要求1至6中任一项所述的电磁加热电路,其特征在于,所述开关包括: 机械式开关或电子式开关。
9. 根据权利要求8所述的电磁加热电路,其特征在于,所述电子式开关包括: 继电器、晶体管。
10. -种电磁加热器具,其特征在于,包括:如权利要求1至9中任一项所述的电磁加 热电路。
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