專(zhuān)利名稱(chēng)：新型高頻電磁感應(yīng)電熱轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種電磁感應(yīng)電熱轉(zhuǎn)換裝置，特別是涉及高頻電磁感應(yīng)電熱轉(zhuǎn)換裝置。
目前利用電磁感應(yīng)對(duì)物體加熱裝置有兩種，一種是利用工頻電源產(chǎn)生的低頻磁場(chǎng)作用在金屬體上產(chǎn)生的渦流進(jìn)行加熱；另一種是利用高頻開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的高頻磁場(chǎng)作用在金屬體上產(chǎn)生渦流進(jìn)行加熱。在已授權(quán)使用新型專(zhuān)利ZL99208309·5，名稱(chēng)為“節(jié)能液體電加熱器”，就屬于高頻電磁感應(yīng)電熱轉(zhuǎn)換裝置，但該裝置的電源電路主要包括電壓保護(hù)電路，整流電路，一級(jí)濾波電路，諧振電路，該電源電路存在有以下缺點(diǎn)①輸入電壓范圍窄，使電源工作電壓通常在200v-240v之間。
②其輸入功率隨電壓變化，造成輸出功率不穩(wěn)定。
③功率因數(shù)低，通常為0．5-0．75之間，該電壓產(chǎn)生的三次濾波、五次諧波等奇次諧波不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生干擾。
④電磁兼容性差，電磁干擾嚴(yán)重。
⑤高頻開(kāi)關(guān)部分采用硬開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì)，總體效率低，晶體管關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的反向尖峰電壓易損壞晶體管，降低電源工作效率和穩(wěn)定性。
⑥在電熱轉(zhuǎn)換器內(nèi)環(huán)狀檔片易產(chǎn)生漏磁使電熱轉(zhuǎn)換效率和熱傳導(dǎo)效率低。
本發(fā)明的目的在克服上述技術(shù)的不足，提供一種改進(jìn)電源電路的新型高頻電磁感應(yīng)電熱轉(zhuǎn)換裝置，使之具有較寬范圍的輸入電壓和高功率因數(shù)的電源，增強(qiáng)抗噪聲干擾和降低電源產(chǎn)生奇次諧波對(duì)電網(wǎng)干擾，有較好的電磁兼容性和高效率穩(wěn)定的工作電源，另外還提供防漏磁的電熱轉(zhuǎn)換器以提供整體電熱轉(zhuǎn)換效率。
本發(fā)明的目的是通過(guò)如下方案實(shí)現(xiàn)的本新型高頻電磁感應(yīng)電熱轉(zhuǎn)換裝置，主要是由一個(gè)變頻電源和電熱轉(zhuǎn)換器組成，變頻電源電路包括有電壓保護(hù)電路，低通濾波電路，二極管橋式整流電路，低壓直流輔助電源，所述低通濾波電路是由電感電容組成的二級(jí)低通濾波電路串接在電壓保護(hù)電路和二級(jí)管橋式整流電路之間，在二極管橋式整流電路的后面依次串接有功率因數(shù)校正電路，包括有電熱轉(zhuǎn)換器的高頻開(kāi)關(guān)電源電路。
電熱轉(zhuǎn)換器內(nèi)發(fā)熱體的兩端各有一個(gè)防漏磁的薄金屬片。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1電路中有二極低通濾波器，可提高電源的電磁兼容性，使其達(dá)到美國(guó)FCC所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
2電路中有功率因數(shù)校正電源，可提高電源的功率因數(shù)，功率因數(shù)可達(dá)到0．96-0．99，降低電源產(chǎn)生的三次諧波，五次諧波等奇次諧波對(duì)電網(wǎng)的干擾，并有輸入電壓范圍寬，輸入電壓范圍在150V-270V，輸出功率穩(wěn)定。
3高頻開(kāi)關(guān)電源采用零電壓諧振軟開(kāi)關(guān)全橋電路，可提高電源的整體效率和穩(wěn)定性。
4采用原形金屬片放置于斜度為60°，波紋面間夾角為90°的金屬片兩端可減少漏磁，提高電熱轉(zhuǎn)換器的磁電轉(zhuǎn)換效率。
5波紋狀金屬片面積大，發(fā)熱均勻，有利于提高熱傳導(dǎo)效率，從而提高電熱轉(zhuǎn)換器的熱轉(zhuǎn)換效率。
6本發(fā)明高頻電磁感應(yīng)電熱轉(zhuǎn)換器比原有高頻電磁感應(yīng)加熱器總體效率提高10％-25％。是具有廣闊前景的新型節(jié)能產(chǎn)品。


圖1變頻電源電路聯(lián)結(jié)圖；圖2電熱轉(zhuǎn)換器15的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3圖4中A-A剖面圖；圖4圖2中波紋狀發(fā)熱體16的主視圖。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)一步詳述本發(fā)明是一種新型高頻電磁感應(yīng)電熱轉(zhuǎn)換裝置，主要是由一個(gè)變頻電源和電熱轉(zhuǎn)換器15組成。變頻電源電路包括有依次串聯(lián)連接電壓保護(hù)電路1，二級(jí)低通濾波電路2，二極管橋式整流電路3，功率因數(shù)校正電路4，高頻開(kāi)關(guān)電源電路5。
其中二級(jí)低通濾波電路2是由電容C1、C2、C3、C4、C5，電感L1、L2，電阻R2組成。該電路可預(yù)防交流電網(wǎng)上的外來(lái)噪聲干擾功率因數(shù)校正電源和高頻開(kāi)關(guān)電源，又可防止功率因數(shù)校正電源和高頻開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的噪聲送到交流電網(wǎng)上。
所述的功率因數(shù)校正電路4是由電感L3，開(kāi)關(guān)晶體管Q1，二極管D1，電容C6、C7、C8、C9和功率因數(shù)校正電源驅(qū)動(dòng)電路8組成。其中二極管D1與并聯(lián)連接的電容C6、C7、C8、C9串聯(lián)后接在開(kāi)關(guān)晶體管Q1的集電極與發(fā)射極之間，電感L3接在開(kāi)關(guān)晶體管Q1的集電極上，開(kāi)關(guān)晶體管Q1的基極A1與功率因數(shù)校正電源的驅(qū)動(dòng)電路8的輸出端A連接。此部分電路能提高電源的功率因數(shù)，降低電源產(chǎn)生的三次諧波，五次諧波等奇次諧波對(duì)電網(wǎng)的干擾，并有輸入電壓范圍寬，功率輸出穩(wěn)定的作用。
所述的高頻開(kāi)關(guān)電源電路5是由開(kāi)關(guān)晶體管Q2、Q3、Q4、Q5組成的直流變交流橋式轉(zhuǎn)換電路，電容C10、C11、C12、C13、C14，電流互感器6，零電壓諧振軟開(kāi)關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路7和電熱轉(zhuǎn)換器15組成；電容C10C11C12C13分別接在開(kāi)關(guān)晶體管Q2Q3Q4Q5的集電極和發(fā)射極之間，開(kāi)關(guān)晶體管Q2Q3Q4Q5的基極E1F1G1H1與零電壓諧振軟開(kāi)關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路7的四個(gè)輸出端EFGH相聯(lián)，在電容C10與C11相聯(lián)的結(jié)點(diǎn)L和電容C12與C13相聯(lián)的結(jié)點(diǎn)M之間串聯(lián)有電容C14、電流互感器6、電熱轉(zhuǎn)換器15，電流互感器6的二個(gè)次極端I1、J1分別接在電源驅(qū)動(dòng)電路7的二個(gè)輸入端I、J上，該電路設(shè)計(jì)可提高電源的整體效率和穩(wěn)定性。
低壓直流輔助電源9的輸入端與交流電源相聯(lián)，其輸出端分別接在功率因數(shù)校正電源驅(qū)動(dòng)電路8的輸入端B上和零電壓諧振軟開(kāi)關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路7的輸入端K上。
電熱轉(zhuǎn)換器15中發(fā)熱體16是由多片波紋狀金屬薄板疊加組成，其波紋斜面與金屬薄板中心線夾角α為60°，波紋面間夾角β為90°。
電熱轉(zhuǎn)換器15內(nèi)發(fā)熱體16的兩端各有一個(gè)薄金屬片14以防止漏磁的產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1．一種新型高頻電磁感應(yīng)電熱轉(zhuǎn)換裝置，主要是由一個(gè)變頻電源和電源轉(zhuǎn)換器15組成，變頻電源電路包括有電壓保護(hù)電路1，低通濾波電路2，二級(jí)管橋式整流電路3，低壓直流輔助電源9，其特征是所述低通濾波電路2，是由電感、電容組成的二級(jí)低通濾波電路串接在電壓保護(hù)電路1和二級(jí)管橋式整流電路3之間，在二極管橋式整流電路3的后面依次串接有功率因數(shù)校正電路4，高頻開(kāi)關(guān)電源電路5，上述的電路聯(lián)接方式如下所述二級(jí)低通濾波電路2是由電容C1、C2、C3、C4、C5，電感L1、L2，電阻R2組成標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)低通濾波電路。所述功率因數(shù)校正電路4是由電感L3、開(kāi)關(guān)晶體管Q1、二極管D1、電容C6、C7、C8、C9和功率因數(shù)校正電源驅(qū)動(dòng)電路8組成，二極管D1與并聯(lián)聯(lián)接的電容C6、C7、C8、C9串聯(lián)后接在開(kāi)關(guān)晶體管Q1的集電極與發(fā)射極之間，電感L3接在開(kāi)關(guān)晶體管Q1集電極上，開(kāi)關(guān)晶體管Q1的基極A1與功率因數(shù)校正電源的驅(qū)動(dòng)電路8的輸出端A聯(lián)接；所述的高頻開(kāi)關(guān)電源電路5是由開(kāi)關(guān)晶體管Q2、Q3、Q4、Q5組成直流交交流橋式轉(zhuǎn)換電路及電容C10、C11、C12、C13、C14、電流互感器6、零電壓諧振軟開(kāi)關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路7和電熱轉(zhuǎn)換器15所組成，電容C10、C11、C12、C13分別接在開(kāi)關(guān)晶體管Q2、Q3、Q4、Q5的集電極和發(fā)射極之間，開(kāi)關(guān)晶體管Q2、Q3、Q4、Q5的基極E1、F1、G1、H1與零電壓諧振軟開(kāi)關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路7的四個(gè)輸出端EFGH相聯(lián)，在電容C10與C11相聯(lián)的結(jié)點(diǎn)L和電容C12和C13相聯(lián)的接點(diǎn)M之間串聯(lián)有電容C14、電流感應(yīng)器6、電容轉(zhuǎn)換器15，電流互感器6的二個(gè)次極端I1、J1分別接在電源驅(qū)動(dòng)電路7的二個(gè)輸入端I、J上。低壓直流輔助電源9的輸入端與交流電源相聯(lián)，其輸出端分別接在功率因數(shù)校正電源驅(qū)動(dòng)器8的輸入端B上和零電壓諧振軟開(kāi)關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路7的輸入端K上。
2．按照權(quán)利要求1所述的電熱轉(zhuǎn)換裝置，其特征是電熱轉(zhuǎn)換器15中發(fā)熱體16是由多片波紋狀金屬薄板疊加組成，其波紋斜面與金薄板中心線間夾角α為60°；波紋面間夾角β為90°。
3．按照權(quán)利要求1中所述的電熱轉(zhuǎn)換裝置，其特征是在電熱轉(zhuǎn)換器15內(nèi)發(fā)熱體16的兩端各有一個(gè)薄金屬片14。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型高頻電磁感應(yīng)電熱轉(zhuǎn)換裝置。該裝置包括有變頻電源和電熱轉(zhuǎn)換器,變頻電源電路是由依次串聯(lián)的電壓保護(hù)電路,二級(jí)低通濾波電路,橋式整流電路,功率因數(shù)校正電路,高頻開(kāi)關(guān)電源電路,低壓直流輔助電源9組成。電熱轉(zhuǎn)換器內(nèi)發(fā)熱體兩端各有一個(gè)防漏磁的金屬片。其優(yōu)點(diǎn)是可提高電源的電磁兼容性,可使電源功率因數(shù)達(dá)到0.96－0.99,降低電源產(chǎn)生的奇次諧波對(duì)電網(wǎng)的干擾,輸入電壓范圍寬,輸出功率穩(wěn)定,熱轉(zhuǎn)換效率比已有產(chǎn)品提高10%－25%。
文檔編號(hào)H05B6/02GK1283070SQ0012478
公開(kāi)日2001年2月7日 申請(qǐng)日期2000年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月15日
發(fā)明者劉文起 申請(qǐng)人:劉文起