CN215897283U - 一种并联谐振感应加热系统及其漏电保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于并联谐振感应加热系统的漏电保护电路，包括依次连接的漏电检测电路、信号调节电路以及信号处理电路，通过漏电检测电路采集感应加热电源输出端的对地电压来判断并联谐振感应加热系统是否发生漏电现象，并在发生漏电现象时及时控制系统停机，及时采取保护措施，防止了人体触电事故的发生，同时避免了对并联谐振感应加热系统和电磁搅拌器的寿命影响，延长了系统的使用寿命，满足了并联谐振感应加热系统的用电安全要求，提高了并联谐振感应加热系统的安全性和可靠性，准确检测漏电流并做出相应的保护具有重大意义。

Description

一种并联谐振感应加热系统及其漏电保护电路

技术领域

本实用新型属于感应加热电源技术领域，尤其涉及一种用于并联谐振感应加热系统的漏电保护电路。

背景技术

并联谐振感应加热系统由感应加热电源和谐振槽本体两部分组成，谐振槽本体由感应加热线圈和谐振电容并联组成。感应加热电源的逆变电路采用的是高速的PWM脉宽调制，因此谐振槽本体的电压是高频和高压急剧变化的。由于谐振槽本体的感应加热线圈和外壳之间存在着寄生电容，该寄生电容会有高频成分的漏电流流向大地。此外，连接感应加热电源与谐振槽本体的高频电缆由于绝缘的降低，对地短路也会产生漏电流。这种漏电流易引发触电事故，并且对并联谐振感应加热系统和电磁搅拌器的寿命产生影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于并联谐振感应加热系统的漏电保护电路，以解决并联谐振感应加热系统的漏电流易引发触电事故，并且影响并联谐振感应加热系统和电磁搅拌器的寿命的问题。

本实用新型是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种用于并联谐振感应加热系统的漏电保护电路，包括依次连接的漏电检测电路、信号调节电路以及信号处理电路；所述漏电检测电路并接于感应加热电源与谐振槽本体之间；所述信号处理电路还与所述感应加热电源中逆变电路的开关器件连接，所述感应加热电源输入端的主接触器由信号处理电路控制。

本实用新型的漏电保护电路，通过漏电检测电路检测感应加热电源两个输出端的对地电压U _an和U _bn，对地电压经过放大处理、模数转换后输入至信号处理电路，由信号处理电路判断两个对地电压U _an和U _bn分别对应的电压瞬时值之间的偏差是否超过预设阈值，如果超过预设阈值，则表明存在漏电，信号处理电路通过封锁开关器件的驱动脉冲来控制并联谐振感应加热系统停机，及时采取保护措施，防止了人体触电事故的发生，同时避免了对并联谐振感应加热系统和电磁搅拌器的寿命影响，延长了系统的使用寿命，满足了并联谐振感应加热系统的用电安全要求，提高了并联谐振感应加热系统的安全性和可靠性，准确检测漏电流并做出相应的保护具有重大意义。

进一步地，所述漏电检测电路包括第一串联支路、第二串联支路、第一电压表和第二电压表；所述第一串联支路与所述第二串联支路串联；所述第一串联支路和所述第二串联支路均为单个电阻或均由多个电阻串联组成，且第一串联支路中的电阻与第二串联支路中的电阻以第一串联支路与第二串联支路的连接点为中心对称设置；所述第一电压表并联于所述第一串联支路中的至少一个电阻上，所述第二电压表并联于所述第二串联支路中的至少一个电阻上，且第一电压表对应的电阻与第二电压表对应的电阻的位置对应；所述第一电压表和第二电压表均与所述信号调节电路连接。

进一步地，所述第一串联支路和第二串联支路均是由三个电阻串联组成，所述第一电压表并联于所述第一串联支路中的其中一个电阻上，所述第二电压表并联于所述第二串联支路中的其中一个电阻上，且第一电压表对应的电阻与第二电压表对应的电阻相邻。

进一步地，所述信号调节电路包括依次连接的电流型电压互感器、第一级运放电路、第二级运放电路以及模数转换电路。

电流型电压互感器用于将漏电检测电路输出的对地电压信号与信号处理电路进行隔离，第一级运放电路用于将电流型电压互感器隔离后的电流信号转换为电压信号，第二级运放通过参考电压将第一级运放电路输出的电压信号抬升至模数转换电路采集的电压范围内。

进一步地，所述感应加热电源包括依次连接的整流电路、直流电路以及逆变电路。

进一步地，所述感应加热电源的输出端通过高频电缆与所述谐振槽本体连接。

进一步地，所述漏电保护电路还包括与所述信号处理电路连接的报警电路。

本实用新型还提供一种并联谐振感应加热系统，包括如上所述的漏电保护电路。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型所提供的一种用于并联谐振感应加热系统的漏电保护电路，通过漏电检测电路采集感应加热电源输出端的对地电压来判断并联谐振感应加热系统是否发生漏电现象，并在发生漏电现象时及时控制系统停机，及时采取保护措施，防止了人体触电事故的发生，同时避免了对并联谐振感应加热系统和电磁搅拌器的寿命影响，延长了系统的使用寿命，满足了并联谐振感应加热系统的用电安全要求，提高了并联谐振感应加热系统的安全性和可靠性，准确检测漏电流并做出相应的保护具有重大意义。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例1中并联谐振感应加热系统及漏电检测电路；

图2是本实用新型实施例1中信号调节电路及信号处理电路；

图3是本实用新型实施例2中漏电检测电路；

其中，1-整流电路，2-直流电路，3-逆变电路，4-漏电检测电路，41-第一串联支路，42-第二串联支路，5-谐振槽本体，6-信号调节电路。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1和2所示，本实施例所提供的一种用于并联谐振感应加热系统的漏电保护电路，包括依次连接的漏电检测电路4、信号调节电路6以及信号处理电路；漏电检测电路4并接于感应加热电源与谐振槽本体5之间；信号处理电路还与感应加热电源中逆变电路3的开关器件V1~V4连接，感应加热电源输入端的主接触器由信号处理电路控制。

通过漏电检测电路4检测感应加热电源两个输出端的对地电压U _an和U _bn，对地电压经过放大处理、模数转换后输入至信号处理电路，由信号处理电路判断两个对地电压U _an和U _bn分别对应的电压瞬时值之间的偏差是否超过预设阈值，如果超过预设阈值，则表明存在漏电，信号处理电路通过封锁开关器件的驱动脉冲，然后切断感应加热电源进线处的主接触器来控制系统停机，实现对系统的保护，防止了人体触电事故的发生，同时避免了对并联谐振感应加热系统和电磁搅拌器的寿命影响，延长了系统的使用寿命，满足了并联谐振感应加热系统的用电安全要求，提高了并联谐振感应加热系统的安全性和可靠性。

本实施例中，预设阈值为5%。

如图1所示，并联谐振感应加热系统包括感应加热电源和谐振槽本体5，感应加热电源又包括依次连接的整流电路1、直流电路2以及逆变电路3；感应加热电源的输入端，即整流电路1的输入端，通过主接触器与外部电源连接。本实施例中，整流电路1是一个三相全桥可控整流电路1，用于将外部电源的交流电整流为直流电；直流电路2为滤波电感Ld，用于能量交换与滤波；逆变电路3是一个单相逆变桥，用于产生频率和电流可控的交流电源。感应加热电源的输出端通过高频电缆与所述谐振槽本体5连接。

如图1所示，漏电检测电路4包括第一串联支路、第二串联支路、第一电压表和第二电压表；第一串联支路与第二串联支路串联；第一串联支路和第二串联支路均由三个电阻串联组成，且第一串联支路中的电阻与第二串联支路中的电阻以第一串联支路与第二串联支路的连接点为中心对称设置，即第一串联支路中的三个电阻R1/R2/R3与第二串联支路中的三个电阻R4/R5/R6对称设置（R1与R4对称且阻值相等，R2与R5对称且阻值相等，R3与R6对称且阻值相等）；第一电压表并联于第一串联支路中的电阻R3上，第二电压表并联于第二串联支路中的电阻R6上，且第一电压表对应的电阻R3与第二电压表对应的电阻R6的位置对应（即R3与R6对称且阻值相等，且R3与R6相邻）；第一电压表和第二电压表均与信号调节电路6连接，将逆变电路3两输出端的对地电压（U _an和U _bn）通过信号调节电路6反馈给信号处理电路，信号处理电路通过判断两个对地电压（U _an和U _bn）是否一致来判断是否存在漏电。

如图2所示，信号调节电路6包括依次连接的电流型电压互感器、第一级运放电路、第二级运放电路以及模数转换电路，模数转换电路可以集成于信号处理电路中，也可以是单独的模数转换模块。电流型电压互感器用于将漏电检测电路4输出的对地电压信号与信号处理电路进行隔离，第一级运放电路用于将电流型电压互感器隔离后的电流信号转换为电压信号，第二级运放通过参考电压Vre将第一级运放电路输出的电压信号抬升至模数转换电路采集的电压范围内。

本实施例中，漏电保护电路还包括与信号处理电路连接的报警电路，当存在漏电现象时，触发报警电路报警，报警电路为蜂鸣器报警电路，以提示及时处理。

运算放大器、电流型电压互感器、信号处理器均可以根据需要选用市面在售的现有产品。信号处理器判断两个对地电压U _an和U _bn分别对应的电压瞬时值之间的偏差是否超过预设阈值所涉及到的计算机程序为现有程序，本实用新型不涉及到计算机程序的改进。

实施例2

如图3所示，漏电检测电路4包括第一串联支路41、第二串联支路42、第一电压表V1和第二电压表V2；第一串联支路41与第二串联支路42串联；第一串联支路41和第二串联支路42均由四个电阻串联组成，且第一串联支路41中的四个电阻R1/R2/R3/R4与第二串联支路42中的四个电阻R5/R6/R7/R8以第一串联支路41与第二串联支路42的连接点为中心对称设置，即R1与R5对称且阻值相等，R2与R6对称且阻值相等，R3与R7对称且阻值相等，R4与R8对称且阻值相等；第一电压表V1并联于第一串联支路41中的两个电阻R3/R4上，第二电压表V2并联于第二串联支路42中的两个电阻R7/R8上，且第一电压表对应的两个电阻R3/R与第二电压表对应的两个电阻R7/R8的位置对应。

以上所揭露的仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于并联谐振感应加热系统的漏电保护电路，其特征在于：包括依次连接的漏电检测电路、信号调节电路以及信号处理电路；所述漏电检测电路并接于感应加热电源与谐振槽本体之间；所述信号处理电路还与所述感应加热电源中逆变电路的开关器件连接，所述感应加热电源输入端的主接触器由信号处理电路控制。

2.如权利要求1所述的一种用于并联谐振感应加热系统的漏电保护电路，其特征在于：所述漏电检测电路包括第一串联支路、第二串联支路、第一电压表和第二电压表；所述第一串联支路与所述第二串联支路串联；所述第一串联支路和所述第二串联支路均为单个电阻或均由多个电阻串联组成，且第一串联支路中的电阻与第二串联支路中的电阻以第一串联支路与第二串联支路的连接点为中心对称设置；所述第一电压表并联于所述第一串联支路中的至少一个电阻上，所述第二电压表并联于所述第二串联支路中的至少一个电阻上，且第一电压表对应的电阻与第二电压表对应的电阻的位置对应；所述第一电压表和第二电压表均与所述信号调节电路连接。

3.如权利要求2所述的一种用于并联谐振感应加热系统的漏电保护电路，其特征在于：所述第一串联支路和第二串联支路均是由三个电阻串联组成，所述第一电压表并联于所述第一串联支路中的其中一个电阻上，所述第二电压表并联于所述第二串联支路中的其中一个电阻上，且第一电压表对应的电阻与第二电压表对应的电阻相邻。

4.如权利要求1所述的一种用于并联谐振感应加热系统的漏电保护电路，其特征在于：所述信号调节电路包括依次连接的电流型电压互感器、第一级运放电路、第二级运放电路以及模数转换电路。

5.如权利要求1~4中任一项所述的一种用于并联谐振感应加热系统的漏电保护电路，其特征在于：所述感应加热电源包括依次连接的整流电路、直流电路以及逆变电路。

6.如权利要求1~4中任一项所述的一种用于并联谐振感应加热系统的漏电保护电路，其特征在于：所述感应加热电源的输出端通过高频电缆与所述谐振槽本体连接。

7.如权利要求1~4中任一项所述的一种用于并联谐振感应加热系统的漏电保护电路，其特征在于：所述漏电保护电路还包括与所述信号处理电路连接的报警电路。

8.一种并联谐振感应加热系统，其特征在于：包括如权利要求1~7中任一项所述的漏电保护电路。

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