CN2792079Y - 一种可以小功率连续加热的电磁炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公告了一种可以小功率连续加热的电磁炉，包括由桥式整流器和功率逆变电路级联组成向励磁线圈馈电的主电路，桥式整流器将外接交流电源变换为直流电源，再经功率逆变电路变换成工频交流电，由励磁线圈产生最终转化为热能的交变磁场，功率逆变电路采用零电压型电压谐振变换器，通过驱动电路使其功率开关管导通或截止，桥式整流器的一输入端是通过由一电子开关和一整流二极管并联组成的二端网络连接至外接交流电源的一馈电端，所述电子开关在小功率连续加热工作状态其触头是断开的，在大功率连续加热工作状态其触头是闭合的。本实用新型方案构思新颖，电路组成简单，可安全、可靠地实现小功率连续加热，能满足以文火、慢炖食物的烹调要求。

Description

一种可以小功率连续加热的电磁炉

技术领域

本实用新型涉及用电能加热的炉，尤其涉及一种可以小功率连续加热的电磁炉。

背景技术

现有电磁炉向励磁线圈馈电的主电路大多是AC/DC/AC变换器，由桥式整流器和功率逆变电路构成。外接交流电源经桥式整流器变换为直流电，再经功率逆变电路变换成工频交流电，由励磁线圈产生交变磁场，导磁金属锅具放置磁场中，在锅底内产生的涡流在克服锅底内阻回流时将电能最终转化为热能，使电磁炉实现加热功能。所述功率逆变电路都是采用低开关损耗的零电压型(ZVS)电压谐振变换器，功率开关管采用绝缘栅双极性晶体管IGBT，开关动作由微控制器控制，并通过驱动电路完成，使电磁炉具备多档功率、调节和自动温度控制功能，使用起来更加灵活方便，能准确调节烹饪温度，实现不同的烹饪需求。但是，采用零电压型电压谐振变换器的电磁炉，绝缘栅双极性晶体管导通点在零电压的附近，在外接交流电源电压维持在160V以上时，其输出功率只能在800W以上调节，要使其输出功率在800W以下，尤其是要达到300W以下满足文火、慢炖食物的烹调要求，就必须使绝缘栅双极性晶体管导通点提前，强制绝缘栅双极性晶体管提前导通终止电压谐振，致使导通瞬间流过绝缘栅双极性晶体管的电流会很大，增大其损耗功率，产生过高的温升，明显缩短其使用寿命，容易出现绝缘栅双极性晶体管被烧毁的故障。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是弥补现有技术的缺陷，提出一种能满足以文火、慢炖食物的烹调要求的可以小功率连续加热的电磁炉。

本实用新型的技术问题是这样加以解决的：

这种可以小功率连续加热的电磁炉，包括由桥式整流器和功率逆变电路级联组成向励磁线圈馈电的主电路，桥式整流器将外接交流电源变换为直流电源，再经功率逆变电路变换成工频交流电，由励磁线圈产生最终转化为热能的交变磁场，所述功率逆变电路采用零电压型电压谐振变换器，通过驱动电路使其功率开关管导通或截止。

这种可以小功率连续加热的电磁炉的特点是：

所述桥式整流器的一输入端是通过由一开关和一整流二极管并联组成的二端网络连接至外接交流电源的一馈电端，所述开关在大功率连续加热工作状态其触头是闭合的，在小功率连续加热工作状态其触头是断开的。在所述开关闭合时，由开关和整流二极管并联组成的二端网络被短路，在大功率连续加热工作状态的零电压型电压谐振变换器中的功率开关管的导通点是在零电压附近，以连续供电方式向励磁线圈馈电。在所述开关断开时，所述整流二极管具有单向导通作用，使电路由全波工作状态变为半波工作状态，即由大功率工作的一个周期变为小功率工作的半个周期，功率虽然减小，但实际仍然工作在大功率情况下，其导通点仍然在零电压附近，克服了功率越小而损耗越大的矛盾，使得能够在小功率连续加热，不必强制功率开关管提前导通终止电压谐振，仍然以连续供电方式向励磁线圈馈电，导通瞬间流过功率开关管的电流不会很大，也就不会出现其被烧毁的故障。

本实用新型的技术问题可以是这样择优加以解决的：

所述整流二极管是大功率整流二极管。

所述开关是受微控制器控制的电子开关。

所述电子开关是继电器，其线圈串联连接在受微控制器控制的开关晶体管的主回路，以实现大、小功率连续加热工作状态的转换。

所述电子开关也可以是受微控制器控制的晶体闸流管，以实现大、小功率连续加热工作状态的转换。

所述零电压型电压谐振变换器是低开关损耗的零电压型电压谐振变换器。

所述零电压型电压谐振变换器的功率开关管是绝缘栅双极性晶体管。

所述零电压型电压谐振变换器通过受微控制器控制的驱动电路使其功率开关管导通或截止。

本实用新型的技术问题可以是这样进一步加以解决的：

所述桥式整流器和功率逆变电路之间还设有滤波电路。

所述工频交流电是频率为10kHz～60kHz的交流电。

本实用新型方案构思新颖，电路组成简单，可安全、可靠地实现小功率连续加热，能满足以文火、慢炖食物的烹调要求。

附图说明

下面对照附图并结合具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图是本实用新型一种具体实施方式的向励磁线圈馈电的主电路组成图。

具体实施方式

一种可以小功率连续加热的电磁炉

这种可以小功率连续加热的电磁炉，包括由桥式整流器ZL、LC滤波电路和功率逆变电路级联组成向励磁线圈Lr馈电的主电路，桥式整流器ZL将外接交流电源变换为直流电源，通过LC滤波电路滤波后，再经功率逆变电路变换成频率为20kHz～50kHz的工频交流电，由励磁线圈Lr产生最终转化为热能的交变磁场，交变频率由谐振元件及所用的锅的材质种类决定。所述功率逆变电路采用低开关损耗的零电压型电压谐振变换器，功率开关管采用耐压值为1200V、最大电流为25A的GT40Q321型绝缘栅双极性晶体管IGBT，通过受微控制器MCU控制的驱动电路使其导通或截止。当绝缘栅双极性晶体管IGBT导通时，流过励磁线圈Lr的电流迅速增加，当绝缘栅双极性晶体管IGBT截止时，零电压型电压谐振变换器发生谐振，绝缘栅双极性晶体管IGBT集电极产生脉冲高压，当脉冲高压降至接近零电压时，励磁线圈Lr中的电流正在反向减小，驱动电路的矩形脉冲再次加到绝缘栅双极性晶体管IGBT的基极，使绝缘栅双极性晶体管IGBT再次导通驱动。电磁炉负载电流即输出功率的大小由驱动电路的矩形脉冲信号宽度决定。

所述桥式整流器ZL的一输入端是通过由一受微控制器MCU控制的电子开关继电器S和一大功率整流二极管VD并联组成的二端网络连接至外接交流电源的一馈电端，所述电子开关继电器S在小功率连续加热工作状态其触头是断开的，在大功率连续加热工作状态其触头是闭合的。

所述电子开关继电器S是JQX-62F型继电器，其线圈串联连接在受微控制器MCU控制的开关晶体管VT的主回路，以实现大、小功率连续加热工作状态的转换。

所述微控制器MCU采用S3F9488芯片。微控制器MCU的作用是对电磁炉实现智能化控制，其周边电路包括人机界面、功率自动控制、温度自动控制、定时控制、以及多种自动检测报警。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种可以小功率连续加热的电磁炉，包括由桥式整流器和功率逆变电路级联组成向励磁线圈馈电的主电路，桥式整流器将外接交流电源变换为直流电源，再经功率逆变电路变换成工频交流电，由励磁线圈产生最终转化为热能的交变磁场，所述功率逆变电路采用零电压型电压谐振变换器，通过驱动电路使其功率开关管导通或截止，其特征在于：

所述桥式整流器的一输入端是通过由一开关和一整流二极管并联组成的二端网络连接至外接交流电源的一馈电端，所述开关在小功率连续加热工作状态其触头是断开的，在大功率连续加热工作状态其触头是闭合的。

2.按照权利要求1所述的可以小功率连续加热的电磁炉，其特征在于：

所述整流二极管是大功率整流二极管。

3.按照权利要求1或2所述的可以小功率连续加热的电磁炉，其特征在于：

所述开关是受微控制器控制的电子开关。

4.按照权利要求3所述的可以小功率连续加热的电磁炉，其特征在于：

所述电子开关是继电器，其线圈串联连接在受微控制器控制的开关晶体管的主回路。

5.按照权利要求3所述的可以小功率连续加热的电磁炉，其特征在于：

所述电子开关是受微控制器控制的晶体闸流管。

6.按照权利要求3所述的可以小功率连续加热的电磁炉，其特征在于：

所述零电压型电压谐振变换器是低开关损耗的零电压型电压谐振变换器。

7.按照权利要求6所述的可以小功率连续加热的电磁炉，其特征在于：

所述零电压型电压谐振变换器的功率开关管是绝缘栅双极性晶体管。

8.按照权利要求7所述的可以小功率连续加热的电磁炉，其特征在于：

所述零电压型电压谐振变换器通过受微控制器控制的驱动电路使其功率开关管导通或截止。

9.按照权利要求8所述的可以小功率连续加热的电磁炉，其特征在于：

所述桥式整流器和功率逆变电路之间还设有滤波电路。

10.按照权利要求9所述的可以小功率连续加热的电磁炉，其特征在于：

所述工频交流电是频率为10kHz～60kHz的交流电。