CN210670622U - 低功率加热电路及烹饪器具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低功率加热电路及烹饪器具，该电路包括可控整流电路、滤波电路、第一功率开关器件、控制器以及由线圈盘与振荡电容形成的并联谐振电路；所述可控整流电路的输入端与市电的电压输出端连接，所述可控整流电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述并联谐振电路与所述第一功率开关器件串联后连接在所述滤波电路的输出端，所述控制器与所述第一功率开关器件的控制端连接，以控制所述第一功率开关器件的开启时间。本实用新型通过可控整流电路，使输出的电压平均值降低，在低压条件下实现低功率连续加热，提高整机工作的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种低功率加热电路及烹饪器具。
背景技术
现有IH产品在工作时大多采用占空比间歇加热的方式来模拟低功率加热方式，但此方案无法起到文火慢炖的效果，当用户煮粥时容易溢出。目前行业内采用两种方式解决此问题：
方式一、主回路采用半波整流方式，如图1所示，只利用市电一半的能量实现连续加热；
方式二、通过继电器切换振荡电容或线圈盘实现较低功率连续加热，如图2与图3所示；
但是，此两种方案都需要通过继电器控制且实际工作中功率依然无法实现很低，而且电路中IGBT开通时是在硬开通的条件，导致温升较高，严重影响使用寿命，且继电器若开合次数较多存在银迁移以及触电磨损情况，使其可靠性变低。
实用新型内容
本实用新型提供一种低功率加热电路及烹饪器具，以解决现有IH产品低功率不能连续加热或加热可靠性不好，影响产品使用寿命的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型提出一种低功率加热电路，所述低功率加热电路包括可控整流电路、滤波电路、第一功率开关器件、控制器以及由线圈盘与振荡电容形成的并联谐振电路；
所述可控整流电路的输入端与市电的电压输出端连接，所述可控整流电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述并联谐振电路与所述第一功率开关器件串联后连接在所述滤波电路的输出端，所述控制器与所述第一功率开关器件的控制端连接，以控制所述第一功率开关器件的开启时间。
可选地，所述可控整流电路包括由第二功率开关器件、第三功率开关器件、第四功率开关器件以及第五功率开关器件形成的桥式整流电路，其中，各个功率开关器件的控制端均与所述控制器连接，以控制各个功率开关器件的开启时间。
可选地，所述第二功率开关器件、第三功率开关器件、第四功率开关器件以及第五功率开关器件为绝缘栅双极型晶体管IGBT。
可选地，所述第一功率开关器件为绝缘栅双极型晶体管IGBT。
可选地，所述低功率加热电路还包括EMC滤波电路，所述EMC滤波电路连接在所述可控整流电路的输入端与市电的电压输出端之间。
可选地，所述低功率加热电路还包括连接在所述市电的电压输出端的压敏电阻。
可选地，所述市电的电压输出端包括火线和零线；
所述低功率加热电路还包括串联在所述火线的保险管。
此外，本实用新型实施例还提供了一种烹饪器具，包括如上所述的低功率加热电路。
与现有技术相比，本实用新型技术方案主要的优点如下：
本实用新型实施例的低功率加热电路及烹饪器具，通过可控整流电路，使输出的电压平均值降低，在低压条件下实现低功率连续加热，在用户煲汤、煮粥等功能下保证较小火力持续慢炖加热，不溢出，口感好，营养高。
本实用新型实施例的低功率加热电路及烹饪器具，组成可控整流电路的功率型开关器件在较小台阶电压小开通，温升低，可靠性增加，使用寿命增加。
本实用新型实施例的低功率加热电路及烹饪器具，使用高可靠性的半导体器件比传统继电器控制方案产品的使用寿命更长，提高产品可靠性。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为背景技术中主回路采用半波整流方式的加热电路的结构示意图；
图2为背景技术中通过继电器切换振荡电容或线圈盘实现加热电路的结构示意图一；
图3为背景技术中通过继电器切换振荡电容或线圈盘实现加热电路的结构示意图二；
图4为本实用新型一个实施例提供的低功率加热电路的结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供的可控整流电路的结构示意图；
图6为一个示例中的通过本实用新型提供的低功率加热电路输入、输出电压的比对示意图；
图7为本实用新型另一个实施例提供的低功率加热电路的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图4为本实用新型一个实施例提供的低功率加热电路的结构示意图。如图4所示，该实施例提供的低功率加热电路包括可控整流电路10、滤波电路20、第一功率开关器件30、用于控制第一功率开关器件开启时间的控制器(图中未示出)以及由线圈盘L1与振荡电容C1形成的并联谐振电路40；
所述可控整流电路10的输入端与市电的电压输出端连接，其中，所述市电的电压输出端包括火线L和零线N，所述可控整流电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述并联谐振电路与所述第一功率开关器件串联后连接在所述滤波电路的输出端，所述控制器与所述第一功率开关器件的控制端连接。其中，所述第一功率开关器件为绝缘栅双极型晶体管IGBT。
本实施例中，IGBT1在开启时台阶电压小或者无台阶，IGBT在低功率工作时由于台阶小，而温升变小。不同的目标功率对应不同的导通时间。若产品在大功率条件下运行，相对应的导通时间就长，平均电压高，功率大。若产品在较小功率条件下运行，相对应的导通时间就短，平均电压低，功率小。
本实施例中，滤波电路可将脉动的信号变化为相对平直的直流。L1与C1为并联谐振电路，通过控制IGBT1的开关，将直流变化为脉动的信号，产生交变的磁场，在锅具底部形成涡流从而加热食物。
在一个具体实施例中，如图5所示，所述可控整流电路10包括第二功率开关器件、第三功率开关器件、第四功率开关器件以及第五功率开关器件，其中，所述第二功率开关器件、第三功率开关器件、第四功率开关器件以及第五功率开关器件均为绝缘栅双极型晶体管IGBT。由IGBT2、IGBT3、IGBT4以及IGBT5形成桥式整流电路，其中，各个功率开关器件的控制端均与所述控制器连接。
本实施例中，IGBT2、IGBT3、IGBT4、IGBT5是功率型开关器件。可控整流电路中控制器可根据产品的实际工作的目标功率，控制IGBT2、IGBT3、IGBT4、IGBT5导通时间，具体可采用脉宽调制方式,通过选择适当的工作模式和工作时间间隔,交流侧的电流可以按规定的目标增大、减小和改变方向，得到如图6所示的输出波形。如图6所示，图中U1表示输入端电压的波形，I2表示输入端的电流波形。U3表示输出的电压波形，可见通过可控整流电路，使得输出的电压变小。
本实施例中，可控整流电路可通过PWM整流方式实现或者用晶闸管等方案实现。
图7为本实用新型另一个实施例提供的低功率加热电路的结构示意图。如图7所示，该实施例提供的低功率加热电路还包括EMC滤波电路50，所述EMC滤波电路50连接在所述可控整流电路的输入端与市电的电压输出端之间。具体的，所述EMC滤波电路50用于滤除各种电磁干扰，提高电路可靠性。
本实施例中，所述低功率加热电路还包括连接在所述市电的电压输出端的压敏电阻Z1。具体的，电路中通过设置压敏电阻在电路中起到电压保护的作用。
进一步地，所述市电的电压输出端包括火线L和零线N，所述低功率加热电路还包括串联在所述火线的保险管。具体的，电路中通过串联保险管起到限制电流，保护其他电子器件的作用。
此外，本实用新型实施例还提供了一种烹饪器具，包括如图4或图7实施例所示出的低功率加热电路。
本实用新型实施例的低功率加热电路及烹饪器具，通过可控整流电路，使输出的电压平均值降低，在低压条件下实现低功率连续加热，在用户煲汤、煮粥等功能下保证较小火力持续慢炖加热，不溢出，口感好，营养高。
本实用新型实施例的低功率加热电路及烹饪器具，组成可控整流电路的功率型开关器件在较小台阶电压小开通，温升低，可靠性增加，使用寿命增加。
本实用新型实施例的低功率加热电路及烹饪器具，使用高可靠性的半导体器件比传统继电器控制方案产品的使用寿命更长，提高产品可靠性。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的权利要求保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种低功率加热电路，其特征在于，包括可控整流电路、滤波电路、第一功率开关器件、控制器以及由线圈盘与振荡电容形成的并联谐振电路；
所述可控整流电路的输入端与市电的电压输出端连接，所述可控整流电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述并联谐振电路与所述第一功率开关器件串联后连接在所述滤波电路的输出端，所述控制器与所述第一功率开关器件的控制端连接，以控制所述第一功率开关器件的开启时间。
2.如权利要求1所述的低功率加热电路，其特征在于，所述可控整流电路包括由第二功率开关器件、第三功率开关器件、第四功率开关器件以及第五功率开关器件形成的桥式整流电路，其中，各个功率开关器件的控制端分别与所述控制器连接，以控制各个功率开关器件的开启时间。
3.如权利要求2所述的低功率加热电路，其特征在于，所述第二功率开关器件、第三功率开关器件、第四功率开关器件以及第五功率开关器件为绝缘栅双极型晶体管IGBT。
4.如权利要求1所述的低功率加热电路，其特征在于，所述第一功率开关器件为绝缘栅双极型晶体管IGBT。
5.如权利要求1所述的低功率加热电路，其特征在于，所述低功率加热电路还包括EMC滤波电路，所述EMC滤波电路连接在所述可控整流电路的输入端与市电的电压输出端之间。
6.如权利要求5所述的低功率加热电路，其特征在于，所述低功率加热电路还包括连接在所述市电的电压输出端的压敏电阻。
7.如权利要求5所述的低功率加热电路，其特征在于，所述市电的电压输出端包括火线和零线；
所述低功率加热电路还包括串联在所述火线的保险管。
8.一种烹饪器具，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的低功率加热电路。
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