CN215010760U - 一种电磁炉低功率持续加热电压放电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电磁炉低功率持续加热电压放电电路，包括电源输入模块、整流电路、加热模块、驱动模块、过零与电压监测电路、放电电路、MCU和控制单元，其中电源输入模块的一端通过整流电路与加热模块连接，电源输入模块的另外一端通过过零与电压监测电路与MCU连接，整流电路的一端与放电电路连接，驱动模块与加热模块连接，MCU分别与放电电路、加热模块和驱动模块连接，控制单元与MCU连接。本实用新型通过放电电路对整流电路进行放电，利用现有过零与电压检测电路进行监理，MCU精准控制驱动模块在低电压时才启动功率，再利用丢波形式来实现低功率持续加热效果，可以有效降低发热量，在降低成本的前提下，延长产品的使用寿命。

Description

一种电磁炉低功率持续加热电压放电电路

技术领域

本实用新型涉及一种放电电路，具体涉及一种电磁炉低功率持续加热电压放电电路。

背景技术

目前市场上的电磁炉(IH加热器)具有多种调节持续低功耗加热的方式，例如：添加二极管做半波的驱动方式,或添加可控硅的驱动方式；切换谐振电容的驱动方式；采用稳压管配合软件PWM调节驱动波形方式等等。但是上述方式均存在如下缺点：

1)采用二极管或可控硅实现丢波形式来现实低功耗持续加热效果，但在低功耗持续加热时，电流流过二极管或可控硅都产生大量的热量，必须添加散热器或器件参数都要加大，成本上回偏高；

2)采用切换谐振电容驱动方式，切换的继电器的动作寿命与触点寿命难达到预定的要求，成本偏高；

3)采用稳压管降驱动波形方式，对功率管前电阻，稳压管的技术要求高，在设定常数要求精确，不然会出现发热而烧毁的风险,并要求软件精准控制配合才能实现。

上述方案大多是添加较多的功率器件去实现连续低功率加热，导致总体成本较高，发热严重，不得不增加散热器；不仅如此，还会造成产品内部环境温度偏高，导致电源板上的器件温升普遍偏高，提前失效，产品使用寿命短。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种电磁炉低功率持续加热电压放电电路，通过放电电路对整流电路进行放电，利用现有过零与电压检测电路进行监理，MCU精准控制驱动模块在低电压时才启动功率，再利用丢波形式来实现低功率持续加热效果，可以有效降低发热量，在降低成本的前提下，延长产品的使用寿命。

为实现上述技术方案，本实用新型提供了一种电磁炉低功率持续加热电压放电电路，包括：电源输入模块、整流电路、加热模块、驱动模块、过零与电压监测电路、放电电路、MCU和控制单元，其中电源输入模块的一端通过整流电路与加热模块连接，电源输入模块的另外一端通过过零与电压监测电路与MCU连接，整流电路的一端与放电电路连接，驱动模块与加热模块连接，MCU分别与放电电路、加热模块和驱动模块连接，控制单元与MCU连接。

优选的，所述电源输入模块为220V的交流电源。

优选的，所述整流电路包括整流桥BD1、电感L1、电容C4、C6、C7、电阻R11，其中整流桥BD1的第一和第二引脚分别与电源输入模块的正极和负极连接，整流桥BD1的第三引脚与电感L1的第一引脚连接，电感L1的第二引脚与电容C4的第二引脚连接，电容C4的第一引脚与电阻R11的第一引脚连接，电阻R11的第二引脚与电容C7的第一引脚连接，电容 C7的第二引脚接地，电容C6的第一引脚与整流桥BD1的第四引脚连接，电容C6的第二引脚与电阻R11的第一引脚连接。

优选的，所述放电电路包括MOS管、电阻R26、R31、R33，其中电阻R26的第一引脚与整流电路中电感L1的第二引脚连接，电阻R26的第二引脚与MOS管的D引脚连接，MOS 管的S引脚接地，MOS管的N引脚与电阻R31的第一引脚连接，电阻R31的第二引脚与MCU 连接，电阻R33的第二引脚与MOS管的N引脚连接，电阻R33的第一引脚接地。

优选的，所述加热模块为电磁线圈，所述电磁线圈的第一引脚与整流电路中的电容C4的第二引脚连接。

优选的，所述驱动模块包括电阻R1、R2、R3、R6、R7、R8，二极管D1，三极管Q1、 Q2、Q3，电容C1、C5，驱动器IGBT，电池EC1，其中驱动器IGBT的C引脚与加热模块电磁线圈连接，驱动器IGBT的E引脚与整流电路中的电容C4的第二引脚连接，驱动器IGBT 的G引脚与电阻R7的第二引脚连接，电阻R7的第一引脚连接到二极管D1的A引脚，二极管D1的K引脚与三极管Q1的C引脚连接，三极管Q1的E引脚与电阻R6的第二引脚连接，电阻R6的第一引脚与电阻R7的第一引脚连接，三极管Q1的R引脚与电阻R2的第二引脚连接，电阻R2的第二引脚与三极管Q1的C引脚连接，三级管Q2的E引脚与电阻R6的第一引脚连接，三级管Q2的C引脚与电阻R8的第一引脚连接，三级管Q2的R引脚与电容C5的第一引脚连接，电容C5的第二引脚连接与三极管Q3的E引脚连接，三极管Q3的C引脚与电阻R2的第二引脚连接，三极管Q3的R引脚与MUC连接，电阻R3与电阻R2并联设置，电阻R3的第一引脚与三极管Q1的C引脚连接，电阻R3的第二引脚与三极管Q3的R引脚连接，电容C1的第一引脚与电阻R3的第一引脚连接，电容C1的第二引脚接地，电池EC1 与电容C1并联设置，电池EC1的正极与电容C1的第一引脚连接，电池EC1的负极接地，电阻R1的第二引脚与电池EC1的正极连接，电阻R1的第一引脚与18V电源连接。

优选的，所述过零与电压监测电路包括电流检测电路和电压检测电路，其中电流检测电流包括二极管D2、D3、D5、D9，电阻R14、R15、R18、R20、R25、R29、R36、R37、R44，电容C8、C10、C17，电池EC5，所述二极管D2和二极管D3的A引脚分别连接到电源输入模块上，二极管D3的K引脚与电阻R15的第一引脚连接，电阻R20、R29和R37与电阻R15 串联设置，电阻R37的第二引脚与电容C17的第一引脚连接，电容C17的第二引脚接地，电阻R44与电容C17并联设置，电池EC5与电容C17并联设置，电容C17的第一引脚与MCU 上的VIN引脚连接，二极管D9的A引脚与电容C17的第一引脚连接，二极管D9的K引脚接5V电源，二极管D2的K引脚与电阻R14的第一引脚连接，电阻R18、R25和R36与电阻 R14串联设置，电阻R36的第二引脚接地，电容C8的第一引脚与电阻R14的第二引脚连接，电容C8的第二引脚与电阻R25的第二引脚连接，电容C10与电阻R36并联设置，电容C10 的第一引脚分别与电阻R36的第一引脚及MCU的SURGE引脚连接，电容C10的第二引脚接地，二极管D5的A引脚与电容C10的第一引脚连接，二极管D5的K引脚接5V电源；电压检测电路包括R4、R5、R9、R10、R12、R13、R16、R19、R21、R22、R27、R30、R34、R38、 R39、R41，电容C12、C13、C14，二极管D6，其中电阻R4、R10、R13、R19串联在电磁线圈的第一引脚上，电阻R5、R9、R12、R16、R22、R30、R38串联在电磁线圈的第二引脚上，电容C12的第一引脚与电阻R19第二引脚连接，电容C12的第二引脚与电阻R38第二引脚连接，电容C13的第一引脚与电容C12的第二引脚连接，电容C13的第二引脚接地，电阻R39与电容C13并列设置，电容C14的第一引脚与电容C12的第一引脚连接，电容C14的第二引脚接地，电阻R41与电容C13并列设置，电阻R21的第一引脚与电阻R30的第二引脚连接，电阻R21的第二引脚与电阻R27的第一引脚连接，电阻R27的第二引脚接地。

本实用新型提供的一种电磁炉低功率持续加热电压放电电路的有益效果在于：本电磁炉低功率持续加热电压放电电路结构简单，通过放电电路对整流电路进行放电，利用现有过零与电压检测电路进行监理，MCU精准控制驱动模块在低电压时才启动功率，再利用丢波形式来实现低功率持续加热效果，可以有效降低发热量，在降低成本的前提下，延长产品的使用寿命，利用IH电磁炉上的散热系统，无需要增加散热模块，并且可以利用电压过零检测电路，准确驱动MOS管开通，电路可靠性高较低成本实现了电磁炉(IH加热)器具的低功率持续加热效果。

附图说明

图1为本实用新型的工作原理流程图。

图2为本实用新型中的电路总图。

图3为本实用新型中电路总图的局部放大图Ⅰ。

图4为本实用新型中电路总图的局部放大图Ⅱ。

图5为本实用新型中电路总图的局部放大图Ⅲ。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。

实施例：一种电磁炉低功率持续加热电压放电电路。

参照图1至图5所示，一种电磁炉低功率持续加热电压放电电路，包括：

MCU，用于整个电路的自动控制调节；

电源输入模块，所述电源输入模块为220V的交流电源；

整流电路，所述整流电路包括整流桥BD1、电感L1、电容C4、C6、C7、电阻R11，其中整流桥BD1的第一和第二引脚分别与电源输入模块的正极和负极连接，整流桥BD1的第三引脚与电感L1的第一引脚连接，电感L1的第二引脚与电容C4的第二引脚连接，电容C4的第一引脚与电阻R11的第一引脚连接，电阻R11的第二引脚与电容C7的第一引脚连接，电容 C7的第二引脚接地，电容C6的第一引脚与整流桥BD1的第四引脚连接，电容C6的第二引脚与电阻R11的第一引脚连接；

放电电路，所述放电电路包括MOS管、电阻R26、R31、R33，其中电阻R26的第一引脚与整流电路中电感L1的第二引脚连接，电阻R26的第二引脚与MOS管的D引脚连接，MOS 管的S引脚接地，MOS管的N引脚与电阻R31的第一引脚连接，电阻R31的第二引脚与MCU 连接，电阻R33的第二引脚与MOS管的N引脚连接，电阻R33的第一引脚接地；

加热模块，所述加热模块为电磁线圈，所述电磁线圈的第一引脚与整流电路中的电容C4 的第二引脚连接；

驱动模块，所述驱动模块包括电阻R1、R2、R3、R6、R7、R8，二极管D1，三极管Q1、 Q2、Q3，电容C1、C5，驱动器IGBT，电池EC1，其中驱动器IGBT的C引脚与加热模块电磁线圈连接，驱动器IGBT的E引脚与整流电路中的电容C4的第二引脚连接，驱动器IGBT 的G引脚与电阻R7的第二引脚连接，电阻R7的第一引脚连接到二极管D1的A引脚，二极管D1的K引脚与三极管Q1的C引脚连接，三极管Q1的E引脚与电阻R6的第二引脚连接，电阻R6的第一引脚与电阻R7的第一引脚连接，三极管Q1的R引脚与电阻R2的第二引脚连接，电阻R2的第二引脚与三极管Q1的C引脚连接，三级管Q2的E引脚与电阻R6的第一引脚连接，三级管Q2的C引脚与电阻R8的第一引脚连接，三级管Q2的R引脚与电容C5的第一引脚连接，电容C5的第二引脚连接与三极管Q3的E引脚连接，三极管Q3的C引脚与电阻R2的第二引脚连接，三极管Q3的R引脚与MUC连接，电阻R3与电阻R2并联设置，电阻R3的第一引脚与三极管Q1的C引脚连接，电阻R3的第二引脚与三极管Q3的R引脚连接，电容C1的第一引脚与电阻R3的第一引脚连接，电容C1的第二引脚接地，电池EC1 与电容C1并联设置，电池EC1的正极与电容C1的第一引脚连接，电池EC1的负极接地，电阻R1的第二引脚与电池EC1的正极连接，电阻R1的第一引脚与18V电源连接；

过零与电压监测电路，所述过零与电压监测电路包括电流检测电路和电压检测电路，其中电流检测电流包括二极管D2、D3、D5、D9，电阻R14、R15、R18、R20、R25、R29、R36、R37、R44，电容C8、C10、C17，电池EC5，所述二极管D2和二极管D3的A引脚分别连接到电源输入模块上，二极管D3的K引脚与电阻R15的第一引脚连接，电阻R20、R29和R37 与电阻R15串联设置，电阻R37的第二引脚与电容C17的第一引脚连接，电容C17的第二引脚接地，电阻R44与电容C17并联设置，电池EC5与电容C17并联设置，电容C17的第一引脚与MCU上的VIN引脚连接，二极管D9的A引脚与电容C17的第一引脚连接，二极管D9 的K引脚接5V电源，二极管D2的K引脚与电阻R14的第一引脚连接，电阻R18、R25和 R36与电阻R14串联设置，电阻R36的第二引脚接地，电容C8的第一引脚与电阻R14的第二引脚连接，电容C8的第二引脚与电阻R25的第二引脚连接，电容C10与电阻R36并联设置，电容C10的第一引脚分别与电阻R36的第一引脚及MCU的SURGE引脚连接，电容C10的第二引脚接地，二极管D5的A引脚与电容C10的第一引脚连接，二极管D5的K引脚接5V电源；电压检测电路包括R4、R5、R9、R10、R12、R13、R16、R19、R21、R22、R27、R30、 R34、R38、R39、R41，电容C12、C13、C14，二极管D6，其中电阻R4、R10、R13、R19 串联在电磁线圈的第一引脚上，电阻R5、R9、R12、R16、R22、R30、R38串联在电磁线圈的第二引脚上，电容C12的第一引脚与电阻R19第二引脚连接，电容C12的第二引脚与电阻R38第二引脚连接，电容C13的第一引脚与电容C12的第二引脚连接，电容C13的第二引脚接地，电阻R39与电容C13并列设置，电容C14的第一引脚与电容C12的第一引脚连接，电容C14的第二引脚接地，电阻R41与电容C13并列设置，电阻R21的第一引脚与电阻R30的第二引脚连接，电阻R21的第二引脚与电阻R27的第一引脚连接，电阻R27的第二引脚接地；

控制单元，控制单元与MCU连接。

本实施例中，输入电源经过BD1与L1整流后给C4充电，MCU发送PPG信号给驱动模块R3、Q3、R2、Q1、Q2、C5、R6、R7器件驱动IGBT导通与关断时间而达到全功率加热效果。当控制单元发指令给MCU处理低功耗连续加热状态时，MCU停止发送PPG信号给驱动模块，停止全功率加热。通过D2、D3、R14、R18、R25、R36、C10器件电路给MCU对过零与电压监测电路反馈的信号，达到满足过零与电压条件后，MCU发送信号给R31、MOS、R26 器件对C4电容放电，通过R4、R10、R13、R19、R34、R41器件电压检测给到MCU处理符合电压范围内后，MCU关闭对R31、MOS、R26器件放电信号。MCU发送PPG信号给驱动模块的R3、Q1、R2、Q1、Q2、C5、R6、R7器件驱动IGBT导通与关断时间而到低功率持续加热，而达到调节连续加热效果。

本电磁炉低功率持续加热电压放电电路结构简单，通过放电电路对整流电路进行放电，利用现有过零与电压检测电路进行监理，MCU精准控制驱动模块在低电压时才启动功率，再利用丢波形式来实现低功率持续加热效果，可以有效降低发热量，在降低成本的前提下，延长产品的使用寿命，利用IH电磁炉上的散热系统，无需要增加散热模块，并且可以利用电压过零检测电路，准确驱动MOS管开通，电路可靠性高较低成本实现了电磁炉(IH加热)器具的低功率持续加热效果。

以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，但本实用新型不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本实用新型所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.一种电磁炉低功率持续加热电压放电电路，其特征在于包括：电源输入模块、整流电路、加热模块、驱动模块、过零与电压监测电路、放电电路、MCU和控制单元，其中电源输入模块的一端通过整流电路与加热模块连接，电源输入模块的另外一端通过过零与电压监测电路与MCU连接，整流电路的一端与放电电路连接，驱动模块与加热模块连接，MCU分别与放电电路、加热模块和驱动模块连接，控制单元与MCU连接。

2.如权利要求1所述的电磁炉低功率持续加热电压放电电路，其特征在于：所述电源输入模块为220V的交流电源。

3.如权利要求2所述的电磁炉低功率持续加热电压放电电路，其特征在于：所述整流电路包括整流桥BD1、电感L1、电容C4、C6、C7、电阻R11，其中整流桥BD1的第一和第二引脚分别与电源输入模块的正极和负极连接，整流桥BD1的第三引脚与电感L1的第一引脚连接，电感L1的第二引脚与电容C4的第二引脚连接，电容C4的第一引脚与电阻R11的第一引脚连接，电阻R11的第二引脚与电容C7的第一引脚连接，电容C7的第二引脚接地，电容C6的第一引脚与整流桥BD1的第四引脚连接，电容C6的第二引脚与电阻R11的第一引脚连接。

4.如权利要求3所述的电磁炉低功率持续加热电压放电电路，其特征在于：所述放电电路包括MOS管、电阻R26、R31、R33，其中电阻R26的第一引脚与整流电路中电感L1的第二引脚连接，电阻R26的第二引脚与MOS管的D引脚连接，MOS管的S引脚接地，MOS管的N引脚与电阻R31的第一引脚连接，电阻R31的第二引脚与MCU连接，电阻R33的第二引脚与MOS管的N引脚连接，电阻R33的第一引脚接地。

5.如权利要求4所述的电磁炉低功率持续加热电压放电电路，其特征在于：所述加热模块为电磁线圈，所述电磁线圈的第一引脚与整流电路中的电容C4的第二引脚连接。

6.如权利要求5所述的电磁炉低功率持续加热电压放电电路，其特征在于：所述驱动模块包括电阻R1、R2、R3、R6、R7、R8，二极管D1，三极管Q1、Q2、Q3，电容C1、C5，驱动器IGBT，电池EC1，其中驱动器IGBT的C引脚与加热模块电磁线圈连接，驱动器IGBT的E引脚与整流电路中的电容C4的第二引脚连接，驱动器IGBT的G引脚与电阻R7的第二引脚连接，电阻R7的第一引脚连接到二极管D1的A引脚，二极管D1的K引脚与三极管Q1的C引脚连接，三极管Q1的E引脚与电阻R6的第二引脚连接，电阻R6的第一引脚与电阻R7的第一引脚连接，三极管Q1的R引脚与电阻R2的第二引脚连接，电阻R2的第二引脚与三极管Q1的C引脚连接，三级管Q2的E引脚与电阻R6的第一引脚连接，三级管Q2的C引脚与电阻R8的第一引脚连接，三级管Q2的R引脚与电容C5的第一引脚连接，电容C5的第二引脚连接与三极管Q3的E引脚连接，三极管Q3的C引脚与电阻R2的第二引脚连接，三极管Q3的R引脚与MUC连接，电阻R3与电阻R2并联设置，电阻R3的第一引脚与三极管Q1的C引脚连接，电阻R3的第二引脚与三极管Q3的R引脚连接，电容C1的第一引脚与电阻R3的第一引脚连接，电容C1的第二引脚接地，电池EC1与电容C1并联设置，电池EC1的正极与电容C1的第一引脚连接，电池EC1的负极接地，电阻R1的第二引脚与电池EC1的正极连接，电阻R1的第一引脚与18V电源连接。

7.如权利要求6所述的电磁炉低功率持续加热电压放电电路，其特征在于：所述过零与电压监测电路包括电流检测电路和电压检测电路，其中电流检测电流包括二极管D2、D3、D5、D9，电阻R14、R15、R18、R20、R25、R29、R36、R37、R44，电容C8、C10、C17，电池EC5，所述二极管D2和二极管D3的A引脚分别连接到电源输入模块上，二极管D3的K引脚与电阻R15的第一引脚连接，电阻R20、R29和R37与电阻R15串联设置，电阻R37的第二引脚与电容C17的第一引脚连接，电容C17的第二引脚接地，电阻R44与电容C17并联设置，电池EC5与电容C17并联设置，电容C17的第一引脚与MCU上的VIN引脚连接，二极管D9的A引脚与电容C17的第一引脚连接，二极管D9的K引脚接5V电源，二极管D2的K引脚与电阻R14的第一引脚连接，电阻R18、R25和R36与电阻R14串联设置，电阻R36的第二引脚接地，电容C8的第一引脚与电阻R14的第二引脚连接，电容C8的第二引脚与电阻R25的第二引脚连接，电容C10与电阻R36并联设置，电容C10的第一引脚分别与电阻R36的第一引脚及MCU的SURGE引脚连接，电容C10的第二引脚接地，二极管D5的A引脚与电容C10的第一引脚连接，二极管D5的K引脚接5V电源；电压检测电路包括R4、R5、R9、R10、R12、R13、R16、R19、R21、R22、R27、R30、R34、R38、R39、R41，电容C12、C13、C14，二极管D6，其中电阻R4、R10、R13、R19串联在电磁线圈的第一引脚上，电阻R5、R9、R12、R16、R22、R30、R38串联在电磁线圈的第二引脚上，电容C12的第一引脚与电阻R19第二引脚连接，电容C12的第二引脚与电阻R38第二引脚连接，电容C13的第一引脚与电容C12的第二引脚连接，电容C13的第二引脚接地，电阻R39与电容C13并列设置，电容C14的第一引脚与电容C12的第一引脚连接，电容C14的第二引脚接地，电阻R41与电容C13并列设置，电阻R21的第一引脚与电阻R30的第二引脚连接，电阻R21的第二引脚与电阻R27的第一引脚连接，电阻R27的第二引脚接地。

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