CN204014133U - 一种电磁加热电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电磁加热电路，特别是一种实现连续低功率加热的电磁加热电路。本实用新型公开了一种智能控制的电磁加热电路，包括电源电路、继电器切换装置、可控继电器组、振荡电路、绝缘栅双极型晶体管、驱动器、导通时间控制单元和微控制单元。本实用新型的具有智能的温度控制及电路保护方式并且输出的功率范围较宽且实现输出的功率平稳调节。

Description

一种电磁加热电路

技术领域

本实用新型涉及一种电磁加热电路，特别是一种实现连续低功率加热的的电磁加热电路。

背景技术

现有技术的电磁炉的电磁加热电路大多采用固定的振荡电路，在线圈上形成高频的交变磁场输出功率，由于振荡电路中的加热线圈和电容的谐振参数不变，输出的功率范围较窄，特别是对于要实现低连续功率输出时大多是以最大实际功率的60%进行工作，否则就有烧毁绝缘栅双极型晶体管 （以下简称IGBT）的危险，对于进一步改进的电磁炉电磁加热电路现有技术通常是通过由可控硅和光耦作为开关元件，在过零脉冲信号的下降沿开通或断开来控制功率的输出，实现电磁炉的连续低功率加热，如专利CN 202206580 U的电磁炉连续低功率加热的控制电路，这种电路形式可以有效降低单管电磁炉在高电压低功率时IGBT的开关损耗、延长了电磁炉的使用寿命，但是这种运用可控硅来对直流高压输出进行整流的电路形式不能实现连续调节，不能实现输出功率的连续调节且电路形式较为复杂。现有技术中对电磁炉的低连续功率输出的技术还有采用对加热线圈进行调节实现的如专利CN 201789649的一种能够在低功率条件下连续工作的电磁炉，通过加热线圈上的抽头对加热线圈的圈数进行调节改变谐振电路的谐振频率，这种调节方式由于是在加热线圈上直接进行调节容易造成抽头调节不准确，无法对振荡电路的振荡频率进行精确的控制。同时传统的电磁炉电磁加热电路缺乏智能的控制系统，容易由于人工的误输入造成电磁炉的加热温度过高或者加热时间过长，造成电磁炉的损坏，甚至存在安全隐患。

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型解决的技术问题是提供一种电磁加热电路，运用可控继电器组对振荡电路中的电容组进行变频调节，这种电磁加热电路能够实现最低连续功率输出并且能够平稳的在较大的功率范围进行切换，通过驱动器能够智能的监测整个电磁加热电路的工作状态，能够智能的根据当前实际的温度状态来控制绝缘栅双极型晶体管导通时间来以保证整个电磁加热电路的安全性。

为解决上述问题，本实用新型的电源系统包括：电源电路、继电器切换装置、可控继电器组、振荡电路、绝缘栅双极型晶体管 、驱动器、导通时间控制单元和微控制单元。

所述的电源电路的输入端连接市电；所述的振荡电路一端连接电源电路的输出端，另一端连接绝缘栅双极型晶体管的集电极；所述绝缘栅双极型晶体管的门极连接导通时间控制单元，绝缘栅双极型晶体管的发射极连接于电源电路的另一输出端；

所述的振荡电路由加热线圈和可变电容组并联构成；所述的可变电容组由多个电容构成；

所述的导通时间控制单元由驱动器控制；

所述的驱动器由微控制单元控制；

所述的微控制单元向继电器切换装置发送继电器切换命令，由继电器切换装置控制可控继电器组的导通状态；所述的可控继电器组由至少一个可控继电器构成，所述的可控继电器组的可控继电器用于控制可变电容组中的每一个电容的通断以改变所述的可变电容组的总电容值。

作为本实用新型的进一步改进，所述的可变电容组中的多个电容为串联连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述的可变电容组中的多个电容为并联连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述的可变电容组中的多个电容为串、并联混合连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述的电磁加热电路增加电流检测装置；所述的电流检测装置检测绝缘栅双极型晶体管发射极和绝缘栅双极型晶体管门极上的电流，将检测信息发送给驱动器，由驱动器根据电流检测装置的检测信息通过导通时间控制单元控制绝缘栅双极型晶体管门极的导通状态。

作为本实用新型的进一步改进，所述的电磁加热电路增加峰值电压检测装置；所述的峰值电压检测装置用来检测绝缘栅双极型晶体管集电极上的电压峰值，峰值电压检测装置将检测信息发送给驱动器，由驱动器根据峰值电压检测装置的检测信息通过导通时间控制单元控制绝缘栅双极型晶体管门极的导通状态。

作为本实用新型的进一步改进，所述的电磁加热电路的微控制单元连接人机对话模块，所述的人机对话模块发送控制指令给微控制单元进而控制继电器切换装置。

附图说明

图1 是本实用新型第一种实施例的电路结构图。

图2 是本实用新型第二种实施例的电路结构图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

实施例1：

本实用新型的该优选实施例的第一种电路结构示意图如图1所示，包括电源电路20、可控继电器303、振荡电路30、绝缘栅双极型晶体管40、微控制单元50、继电器切换装置501、驱动器504、电流检测装置503、峰值电压检测装置502、导通时间控制单元505、三端口的电流检测元件506、微控制单元50和人机对话模块60。

其中电源电路20、微控制单元50、继电器切换装置501、可控继电器303、振荡电路30、绝缘栅双极型晶体管40、驱动器504、导通时间控制单元505和微控制单元50为本实用新型的必要部件。

所述的电源电路20的输入端连接市电；所述的振荡电路30一端连接电源电路20的输出端，另一端连接绝缘栅双极型晶体管40的集电极；所述的绝缘栅双极型晶体管40的门极连接导通时间控制单元505，所述的绝缘栅双极型晶体管40的发射极连接于电源电路20的另一输出端。

所述的振荡电路30由加热线圈301和可变电容组302并联构成；所述的可变电容组302由电容C1和C2并联构成。

所述的导通时间控制单元505由驱动器504控制；

所述的驱动器504由微控制单元50控制其导通状态；

所述的微控制单元50向继电器切换装置501发送继电器切换命令，由继电器切换装置501控制可控继电器303的导通状态；所述的可控继电器303控制可变电容组302中电容C2的导通状态；所述的可控继电器303的导通状态由微控制单元50控制。

所述的电流检测装置503将检测信息发送给驱动器504，由驱动器504根据电流检测装置503的检测信息通过导通时间控制单元505控制绝缘栅双极型晶体管40门极的导通状态，电流检测装置503通过电流检测元件506检测绝缘栅双极型晶体管40发射极和绝缘栅双极型晶体管40门极上的电流。

所述的峰值电压检测装置502用来检测绝缘栅双极型晶体管40集电极上的电压峰值，峰值电压检测装置502将检测信息发送给驱动器504，由驱动器504根据峰值电压检测装置502的检测信息通过导通时间控制单元505控制绝缘栅双极型晶体管40门极的导通状态。

所述的人机对话模块60与微控制单元50相连，通过人机对话模块60向微控制单元50输入指令即可人工的对驱动器504和继电器切换装置501进行控制。

所述的电磁加热电路将各种检测装置传递的检测信息发送给驱动器504，驱动器504通过对检测信息的判断向导通时间控制单元505发送指令达到对绝缘栅双极型晶体管40门极的智能控制。通过人际对话模块60由外部对微控制单元50输入控制指令；当输入加热时间时，微控制单元60将时间指令输送给驱动器504，由驱动器504控制导通时间控制单元506来对加热时间进行控制；当输入加热温度时，微控制单元60将温度指令输送给继电器切换装置501，由继电器切换装置501控制可控继电器303的导通状态达到变频调温的效果；由于人工的外部输入数值有时会发生误输入导致加热的时间过长或者加热的温度过高，此时驱动器504根据电流检测装置503和峰值电压检测装置502实时传递的检测信息进行判断，由驱动器504根据检测信息控制导通时间控制单元506达到智能控制绝缘栅双极型晶体管40导通状态的效果，防止加热的时间过长或者加热的温度过高对电磁加热电路造成损坏。同时电磁加热电路的输出功率的大小是通过改变可变电容组302的总电容值来改变振荡电路30的振荡频率，可以实现电磁炉的连续低功率的工作状态。

实施例2：

优选的，如图2所示，所述的可控继电器组303中的电容C1和电容C2并联连接，可控继电器303控制电容C1导通或者电容C2导通。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种电磁加热电路：包括电源电路、继电器切换装置、可控继电器组、振荡电路、绝缘栅双极型晶体管 、驱动器、导通时间控制单元和微控制单元；

所述的电源电路的输入端连接市电；所述的振荡电路一端连接电源电路的输出端，另一端连接绝缘栅双极型晶体管的集电极；所述绝缘栅双极型晶体管的门极连接导通时间控制单元，绝缘栅双极型晶体管的发射极连接于电源电路的另一输出端；

所述的振荡电路由加热线圈和可变电容组并联构成；所述的可变电容组由多个电容构成；

所述的导通时间控制单元由驱动器控制；

所述的驱动器由微控制单元控制；

所述的微控制单元向继电器切换装置发送继电器切换命令，由继电器切换装置控制可控继电器组的导通状态；所述的可控继电器组由至少一个可控继电器构成，所述的可控继电器组的可控继电器用于控制可变电容组中的每一个电容的通断以改变所述的可变电容组的总电容值。

2.根据权利要求 1 所述的一种电磁加热电路，其特征在于：所述的可变电容组中的多个电容为串联连接。

3.根据权利要求 1 所述的一种电磁加热电路，其特征在于：所述的可变电容组中的多个电容为并联连接。

4.根据权利要求 1 所述的一种电磁加热电路，其特征在于：所述的可变电容组中的多个电容为串、并联混合连接。

5.根据权利要求1所述的一种电磁加热电路，其特征在于：所述的电磁加热电路增加电流检测装置；所述的电流检测装置检测绝缘栅双极型晶体管发射极和绝缘栅双极型晶体管门极上的电流，将检测信息发送给驱动器，由驱动器根据电流检测装置的检测信息通过导通时间控制单元控制绝缘栅双极型晶体管门极的导通状态。

6.根据权利要求1所述的一种电磁加热电路，其特征在于：所述的电磁加热电路增加峰值电压检测装置；所述的峰值电压检测装置用来检测绝缘栅双极型晶体管集电极上的电压峰值，峰值电压检测装置将检测信息发送给驱动器，由驱动器根据峰值电压检测装置的检测信息通过导通时间控制单元控制绝缘栅双极型晶体管门极的导通状态。

7.根据权利要求1所述的一种电磁加热电路，其特征在于：所述的电磁加热电路的微控制单元连接人机对话模块。