CN217793385U - 用于牙胶填充仪的推挽式高频谐振逆变电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于牙胶填充仪的推挽式高频谐振逆变电路，包括：扼流电感，第一充放电路，第一充放电路包括第一电阻、第二电阻、第一二极管和第一场效应管；第二充放电路，第二充放电路包括第三电阻、第四电阻、第二二极管和第二场效应管；加热线圈，加热线圈带有中心抽头，加热线圈的中心抽头与扼流电感的另一端相连，加热线圈的一端与谐振电容的一端相连，加热线圈的另一端与谐振电容的另一端相连。由此，仅采用一个扼流电感，并结合带中心抽头的加热线圈，可以实现扼流电感的分时复用，使扼流电感完全参与整个的振荡，提高了元件的利用率，提升了电路的功率密度，减少了元件数量，降低了电路的造价成本。

Description

用于牙胶填充仪的推挽式高频谐振逆变电路

技术领域

本实用新型涉及牙胶技术领域，具体涉及一种用于牙胶填充仪的推挽式高频谐振逆变电路。

背景技术

目前，用于牙胶填充的高频加热电路是采用无抽头高频逆变电路，这种逆变电源采用双扼流电感的形式，并且使用了稳压二极管对场效应管进行钳位保护。这种拓扑结构的每个扼流电感只参与半个周期的振荡，元件利用率低，而且每半个周期的振荡中两个扼流电感都会导通发热从而导致电路效率低。同时双扼流电感的和钳位二极管的使用增加了元件成本和线路板体积，不利于手持设备的小型化，导致电路的功率密度难以提高，在设计应用上也增加了相应的难度。

实用新型内容

本实用新型为了解决元件利用率低、电路效率低、元件成本和线路板体积不利于手持设备的小型化的问题，提出了如下技术方案。

本实用新型第一方面实施例提出了一种用于牙胶填充仪的推挽式高频谐振逆变电路，包括：扼流电感，所述扼流电感的一端连接到直流电源；

第一充放电路，所述第一充放电路包括第一电阻、第二电阻、第一二极管和第一场效应管，所述第一电阻的一端连接到直流电源，所述第一电阻的另一端、所述第一二极管的负极、所述第二电阻的一端与所述第一场效应管的栅极相连，所述第二电阻的另一端接地，所述第一场效应管的源极接地；

第二充放电路，所述第二充放电路包括第三电阻、第四电阻、第二二极管和第二场效应管，所述第三电阻的一端连接到直流电源，所述第三电阻的另一端、所述第二二极管的负极、所述第四电阻的一端与所述第二场效应管的栅极相连，所述第四电阻的另一端接地，所述第二场效应管的源极接地，所述第一场效应管的漏极与所述第二二极管的正极相连，所述第二场效应管的漏极与所述第一二极管的正极相连；

谐振电容，所述谐振电容的一端与所述第一场效应管的漏极相连，所述谐振电容的另一端与所述第二场效应管的漏极相连；

加热线圈，所述加热线圈带有中心抽头，所述加热线圈的中心抽头与所述扼流电感的另一端相连，所述加热线圈的一端与所述谐振电容的一端相连，所述加热线圈的另一端与所述谐振电容的另一端相连。

另外，根据本实用新型上述实施例的用于牙胶填充仪的推挽式高频谐振逆变电路还可以具有如下附加的技术特征。

在一些示例中，所述第一场效应管和所述第二场效应管为N沟道增强型MOS管。

在一些示例中，所述加热线圈环绕在所述牙胶填充仪的金属管外壁。

在一些示例中，所述加热线圈由若干呈弧面状的子线圈装配而成，若干所述子线圈贴合在所述牙胶填充仪的金属管外壁。

在一些示例中，所述子线圈的数量为两个，两个所述子线圈对称贴合在所述牙胶填充仪的金属管外壁。

本实用新型实施例的技术方案，仅采用一个扼流电感，并结合带中心抽头的加热线圈，可以实现扼流电感的分时复用，使扼流电感完全参与整个的振荡，提高了元件的利用率，提升了电路的功率密度，减少了元件数量，降低了电路的造价成本。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的用于牙胶填充仪的单端他激电路的原理图。

图2为本实用新型一个示例的加热线圈的结构示意图。

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做出创造性劳动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。

图1为本实用新型一个实施例的用于牙胶填充仪的推挽式高频谐振逆变电路的原理图。

如图1所示，该用于牙胶填充仪的推挽式高频谐振逆变电路包括：扼流电感L1、第一充放电路1、第二充放电路2、谐振电容C和加热线圈L。其中，第一充放电路1包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一二极管D1和第一场效应管Q1，第二充放电路2包括第三电阻R3、第四电阻R4、第二二极管D2和第二场效应管Q2。

其中，扼流电感L1的一端连接到直流电源VCC；第一电阻R1的一端连接到直流电源VCC，第一电阻R1的另一端、第一二极管D1的负极、第二电阻R2的一端与第一场效应管Q1的栅极相连，第二电阻R2的另一端接地GND，第一场效应管Q1的源极接地GND；第三电阻R3的一端连接到直流电源VCC，第三电阻R3的另一端、第二二极管D2的负极、第四电阻R4的一端与第二场效应管Q2的栅极相连，第四电阻R4的另一端接地GND，第二场效应管Q2的源极接地GND，第一场效应管Q1的漏极与第二二极管D2的正极相连，第二场效应管Q2的漏极与第一二极管D1的正极相连；谐振电容C的一端与第一场效应管Q1的漏极相连，谐振电容C的另一端与第二场效应管Q2的漏极相连；加热线圈L带有中心抽头，加热线圈L的中心抽头与扼流电感L1的另一端相连，加热线圈L的一端与谐振电容C的一端相连，加热线圈L的另一端与谐振电容C的另一端相连。

其中，第一场效应管Q1和第二场效应管Q2为N沟道增强型MOS管。

具体而言，本实用新型中的高频感应线圈为带有一个中心抽头的感应加热线圈L，作用是参与谐振并对其内物体(牙胶填充仪的金属管)进行高频加热，R1，R3为限流电阻，R2，R4为下拉电阻，N沟道场效应管Q1，Q2为振荡电路核心原件，L1为扼流电感，D1，D2为快恢复二极管。

电路工作原理：直流电源VCC通电，此时电感L1所起的作用是扼流电感，在保护振荡电路系统电压不会骤然升高击穿场效应管的同时也作为振荡电路的电流源。场效应管Q1和Q2的栅极同时通电。由于原件的离散性导致Q1和Q2的电流不会完全相等，假设Q2的栅极电流大导通更充分。L中会产生从A到D的感应电动势，A点电位高于D点电位，此时对电容C进行充电。A点电压高第一二极管D1截止，Q2保持高电位导通状态L的D端电压低，D1导通从而将Q1的栅极电压拉低使Q1彻底关断，Q2则由于高频加热线圈L的正反馈作用使Q2完全导通。C充电并放电过程中A点电位逐渐变低第二二极管D2导通，将场效应管Q2栅极电平拉低，从而Q2截止。D点电位逐渐升高，快恢复二极管D1截止，场效应管Q1栅极恢复高电平从而导通，谐振电容C再次开始充电并放电使场效应管Q2导通，场效应管Q1截止，开始下一个循环，场效应管Q1和Q2如此周而复始的交替导通电路的谐振由此建立。C与L中有交替振荡的谐振电流从而对L中的物体进行高频感应加热。

可见，本实用新型的电路中有且只有一个扼流电感，在场效应管保护电路中只使用栅极限流电阻和下拉电阻，不使用稳压管等其他保护元件。由于该种电路拓扑结构的特性，没有多余的扼流电感导通，避免了能量的浪费从而提升了整个电路的效率。

本实用新型中，在实际使用牙胶填充仪时，由于手持设备供电电压低，远远低于场效应管的栅极击穿电压，取消了现有技术中高频加热电路中位于栅极和源极的稳压二极管。有效降低了电路成本减小了PCB(印刷电路板)的体积，更有利于该电路在手持设备的小型化应用。

该种电路的拓扑结构，仅采用一个扼流电感，结合带中心抽头的高频加热线圈，实现了扼流电感的分时复用，使扼流电感完全参与整个的振荡，提高了元件的利用率，提升了电路的功率密度，减少了元件数量降低了电路的造价成本。

该实用新型中，电路的振荡频率可以根据加热线圈L和谐振电容C计算，计算公式为：

在本实用新型的一个示例中，加热线圈L环绕在牙胶填充仪的金属管外壁。

也即用于牙胶填充的高频加热线圈是环绕在金属管上的结构，这种结构有以下缺陷：加热范围和部位固定不可调节；装配方式受限，只能从金属管一段套进去；内部零件更换维修不方便，不能从侧边取出，设计工作带来了难度。因此本实用新型提出了一种外置可分体式弧面加热线圈的方案可以有效解决上述问题。

即在本实用新型的另一个示例中，如图2所示，加热线圈L由若干呈弧面状的子线圈装配而成，若干子线圈贴合在牙胶填充仪的金属管外壁。

进一步地，图2示出了2个子线圈，即子线圈的数量为两个时，两个子线圈对称贴合在牙胶填充仪的金属管外壁。

具体地，将加热线圈L设置为外置可分体式弧面加热线圈，于是可以根据需要加热的部位进行灵活组装以达到预期的目的，子线圈数量自由组合，线圈内部的零部件可以由侧边取出，提高产品的可维护性。

综上所述，在牙胶填充仪这种小型手持设备中，使用本实用新型中的单扼流电感和带中心抽头感应加热线圈的高频加热方案，可以显著的提高电子元件的工作效率和整个电路的效率。此外，本实用新型的高频谐振电路可以在不牺牲可靠性的前提下最大限度减小电子元件的数目，降低生产制造成本。再者，本实用新型所提升的功率密度可以降低小型手持设备的设计难度，并且可使得手持设备设计更小巧和紧凑成为可能。本实用新型通过若干呈弧面状的子线圈可以调节加热范围和部位，装配方式简单灵活，提高了内部零件更换维修的便捷性。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种用于牙胶填充仪的推挽式高频谐振逆变电路，其特征在于，包括：

扼流电感，所述扼流电感的一端连接到直流电源；

第一充放电路，所述第一充放电路包括第一电阻、第二电阻、第一二极管和第一场效应管，所述第一电阻的一端连接到直流电源，所述第一电阻的另一端、所述第一二极管的负极、所述第二电阻的一端与所述第一场效应管的栅极相连，所述第二电阻的另一端接地，所述第一场效应管的源极接地；

第二充放电路，所述第二充放电路包括第三电阻、第四电阻、第二二极管和第二场效应管，所述第三电阻的一端连接到直流电源，所述第三电阻的另一端、所述第二二极管的负极、所述第四电阻的一端与所述第二场效应管的栅极相连，所述第四电阻的另一端接地，所述第二场效应管的源极接地，所述第一场效应管的漏极与所述第二二极管的正极相连，所述第二场效应管的漏极与所述第一二极管的正极相连；

谐振电容，所述谐振电容的一端与所述第一场效应管的漏极相连，所述谐振电容的另一端与所述第二场效应管的漏极相连；

加热线圈，所述加热线圈带有中心抽头，所述加热线圈的中心抽头与所述扼流电感的另一端相连，所述加热线圈的一端与所述谐振电容的一端相连，所述加热线圈的另一端与所述谐振电容的另一端相连。

2.根据权利要求1所述的用于牙胶填充仪的推挽式高频谐振逆变电路，其特征在于，所述第一场效应管和所述第二场效应管为N沟道增强型MOS管。

3.根据权利要求1所述的用于牙胶填充仪的推挽式高频谐振逆变电路，其特征在于，所述加热线圈环绕在所述牙胶填充仪的金属管外壁。

4.根据权利要求1所述的用于牙胶填充仪的推挽式高频谐振逆变电路，其特征在于，所述加热线圈由若干呈弧面状的子线圈装配而成，若干所述子线圈贴合在所述牙胶填充仪的金属管外壁。

5.根据权利要求4所述的用于牙胶填充仪的推挽式高频谐振逆变电路，其特征在于，所述子线圈的数量为两个，两个所述子线圈对称贴合在所述牙胶填充仪的金属管外壁。

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