一種便于負(fù)載匹配的感應(yīng)電源系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及感應(yīng)電源的應(yīng)用領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種便于負(fù)載匹配的感 應(yīng)電源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前存在的感應(yīng)加熱電源的使用大多數(shù)都是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)繞制線圈，再根據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)整 線圈繞制。大大的增加了繞制線圈的時(shí)間，以及很難判斷感量的大小。
[0003]在現(xiàn)有的技術(shù)下，感應(yīng)加熱電源工作在一個(gè)頻率段，該值由IGBT的參數(shù)決定，然 而其工作的固有頻率取決于硬件電路（電容、電感的串并聯(lián)諧振），因此存在感應(yīng)電源與負(fù) 載的匹配問(wèn)題。另外，不同材質(zhì)的負(fù)載導(dǎo)磁性的不同，通電后動(dòng)態(tài)感量于靜態(tài)感量也是千差 萬(wàn)別，在使用和推廣上存在一定的難度。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種便于負(fù)載匹配的感應(yīng)電源系統(tǒng)，可 以方便判斷感應(yīng)電源與負(fù)載模塊之間是否匹配。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種便于負(fù)載匹配的感應(yīng) 電源系統(tǒng)，包括感應(yīng)電源，和與所述感應(yīng)電源連接、接收所述感應(yīng)電源輸出的交流電產(chǎn)生感 應(yīng)磁場(chǎng)的負(fù)載模塊；
[0006]所述感應(yīng)電源系統(tǒng)還包括與所述感應(yīng)電源連接的匹配指示模塊；
[0007]所述感應(yīng)電源與所述負(fù)載模塊連接并采集輸出至所述負(fù)載模塊的交流電的負(fù)載 參數(shù)，并根據(jù)所述負(fù)載參數(shù)計(jì)算所述負(fù)載模塊與所述感應(yīng)電源輸出的設(shè)定功率之間的匹配 率，并將所述匹配率輸出至所述匹配指示模塊進(jìn)行顯示。
[0008]優(yōu)選地，所述負(fù)載參數(shù)包括電流值以及相位差值；所述感應(yīng)電源包括電流采集模 塊、以及計(jì)算控制電路，
[0009]所述電流采集模塊與所述負(fù)載模塊和所述計(jì)算控制電路連接，采集所述感應(yīng)電源 輸出至所述負(fù)載模塊的所述交流電的負(fù)載參數(shù)并輸出至所述計(jì)算控制電路；
[0010] 所述計(jì)算控制電路與所述匹配指示模塊連接，根據(jù)所述負(fù)載參數(shù)計(jì)算所述負(fù)載模 塊的等效阻抗和相位差，來(lái)計(jì)算所述匹配率，并輸出所述匹配率至所述匹配指示模塊。
[0011] 優(yōu)選地，所述電流采集模塊包括第一電流傳感器和第一電流采集電路；
[0012] 所述第一電流傳感器，與所述負(fù)載模塊連接，采集所述負(fù)載模塊輸出端的第一電 流信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的第一電壓信號(hào)且輸出；
[0013]所述第一電流采集電路，分別與所述第一電流傳感器和所述計(jì)算控制電路連接， 接收來(lái)自所述第一電流傳感器的所述第一電壓信號(hào)，并將所述第一電壓信號(hào)進(jìn)行整流和濾 波后輸出至所述計(jì)算控制電路；
[0014]所述計(jì)算控制電路根據(jù)所述第一電壓信號(hào)計(jì)算得到輸出端的電流值，并計(jì)算得到 負(fù)載模塊的等效阻抗值，并將所述負(fù)載模塊的等效阻抗值與設(shè)定阻抗值比較以判斷是否匹 配。
[0015] 優(yōu)選地，所述電流采集模塊還包括相位檢測(cè)電路，檢測(cè)所述負(fù)載模塊輸出端的第 一電流信號(hào)與所述負(fù)載模塊兩端電壓的相位差；
[0016] 所述計(jì)算控制電路與所述相位檢測(cè)電路連接，判斷所述相位差是感性相位差或者 容性相位差，并結(jié)合所述負(fù)載模塊的等效阻抗值計(jì)算所述匹配率輸出至所述匹配指示模 塊。
[0017] 優(yōu)選地，所述相位檢測(cè)電路與所述第一電流傳感器連接，通過(guò)所述相位檢測(cè)電路 的反向輸入端接收來(lái)自所述第一電流傳感器的所述第一電壓信號(hào)，并根據(jù)所述相位檢測(cè)電 路的反向輸入端的電壓值與正向輸入端的電壓值進(jìn)行對(duì)比，引起所述相位檢測(cè)電路輸出端 電平的翻轉(zhuǎn)，通過(guò)翻轉(zhuǎn)所需的時(shí)間檢測(cè)所述第一電流信號(hào)與所述負(fù)載模塊兩端電壓的所述 相位差。
[0018] 優(yōu)選地，所述相位檢測(cè)電路包括電阻R31、電阻R33、電阻R32、電阻R34、直流電源 和第一電壓比較器，所述電阻R31、電阻R33及所述電阻R32的一端與所述第一電壓比較器 的反向輸入端連接且所述第一電壓比較器的正向輸入端接地，所述電阻R32的另一端與直 流電源連接，所述電阻R33的另一端接地，所述電阻R31的另一端與所述第一電流傳感器連 接、以接收所述第一電壓信號(hào)，所述電阻R34的一端與所述第一電壓比較器的反向輸出端 連接且另一端與所述直流電源連接。
[0019] 優(yōu)選地，所述第一電流采集電路包括電阻Rll、電阻R12、電阻R13、二極管Dl、電容 Cl1和電容Cl2，所述電阻Rl1、二極管D1、電阻Rl2依次串聯(lián)，所述電容Cl2和所述電阻Rl3 并聯(lián)接在所述電阻R12的一端且所述電阻R13或所述電容C12的另一端接地，所述電容Cll 的一端接地、另一端接在所述二極管Dl和所述電阻R12之間，其中，所述二極管D2用于整 流，所述電容Cll、電容C12用于濾波。
[0020] 優(yōu)選地，所述感應(yīng)電源還包括第二電流傳感器和第二電流采集電路，
[0021 ] 所述第二電流傳感器，與所述感應(yīng)電源輸入連接，用于采集輸入至所述感應(yīng)電源 的第二電流信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的第二電壓信號(hào)且輸出；
[0022] 所述第二電流采集電路，分別與所述第二電流傳感器和所述計(jì)算控制電路連接， 用于接收來(lái)自所述第二電流傳感器的所述第二電壓信號(hào)，并將所述第二電壓信號(hào)進(jìn)行分壓 后輸出至所述計(jì)算控制電路；
[0023] 所述計(jì)算控制電路，還用于根據(jù)來(lái)自所述第二電流采集電路的所述第二電壓信 號(hào)，并計(jì)算所述第二電流信號(hào)的電流值且轉(zhuǎn)化為所述感應(yīng)電源外接為380V所對(duì)應(yīng)的進(jìn)線 電流值。
[0024] 優(yōu)選地，所述感應(yīng)電源還包括負(fù)載短路檢測(cè)電路，所述負(fù)載短路檢測(cè)電路與所述 第二電流傳感器連接，用于通過(guò)所述負(fù)載短路檢測(cè)電路的反向輸入端接收來(lái)自所述第二電 流傳感器的所述第二電壓信號(hào)，并比較所述負(fù)載短路檢測(cè)電路正向輸入端的電壓值與反向 輸入端的電壓值，以判斷所述負(fù)載模塊是否短路，若所述負(fù)載短路檢測(cè)電路正向輸入端的 電壓值小于反向輸入端的電壓值，則判斷所述負(fù)載模塊短路。
[0025] 優(yōu)選地，所述第二電流采集電路包括電阻R21、電阻R22和電容C21，所述電阻R22 和所述電容C21并聯(lián)且一端與所述電阻R21連接、另一端接地，其中，所述電容C21用于濾 波；
[0026] 所述負(fù)載短路檢測(cè)電路包括電阻R43、電阻R41、電阻R42、電阻R44、電阻R45、第電 容C41、二極管D2和第二電壓比較器，所述電阻R41、電阻R42的一端與所述第二電壓比較 器的反向輸入端連接，所述電阻R42的另一端接地，所述電阻R41的另一端與所述第二電流 傳感器連接、以接收所述第二電壓信號(hào)，所述二極管D2的正負(fù)極分別與所述第一電壓比較 器、第二電壓比較器的反向輸入端連接，所述電阻R43分別與所述直流電源和所述第二電 壓比較器的正向輸入端連接，所述電容C41、電阻R44并聯(lián)且一端與所述第二電壓比較器的 正向輸入端連接、另一端接地。
[0027] 實(shí)施本實(shí)用新型的便于負(fù)載匹配的感應(yīng)電源系統(tǒng)，具有以下有益效果：根據(jù)感應(yīng) 電源輸出至負(fù)載模塊的交流電的負(fù)載參數(shù)計(jì)算負(fù)載模塊與感應(yīng)電源輸出功率之間的匹配 率，該系統(tǒng)可以方便地判斷感應(yīng)電源與負(fù)載模塊之間是否匹配，使得工作人員可以根據(jù)判 斷結(jié)果來(lái)增加或減少線圈使得感應(yīng)電源與負(fù)載模塊匹配。
【附圖說(shuō)明】
[0028] 下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中：
[0029] 圖1是本實(shí)用新型便于負(fù)載匹配的感應(yīng)電源系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖2是本實(shí)用新型便于負(fù)載匹配的感應(yīng)電源系統(tǒng)中第一電流采集電路的電路圖；
[0031] 圖3是本實(shí)用新型便于負(fù)載匹配的感應(yīng)電源系統(tǒng)中第二電流采集電路的電路圖；
[0032] 圖4是本實(shí)用新型便于負(fù)載匹配的感應(yīng)電源系統(tǒng)中相位檢測(cè)電路和負(fù)載短路檢 測(cè)電路的電路圖；
[0033] 圖5是本實(shí)用新型便于負(fù)載匹配的方法的流程圖；
[0034]圖6是本實(shí)用新型便于負(fù)載匹配的方法中感應(yīng)電源采集輸出至負(fù)載模塊的交流 電的負(fù)載參數(shù)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 如圖1所示，在本實(shí)用新型的便于負(fù)載匹配的感應(yīng)電源系統(tǒng)的第一實(shí)施例中，包 括感應(yīng)電源1、和負(fù)載模塊2、匹配指示模塊3。
[0036] 感應(yīng)電源1用于采集輸出至負(fù)載模塊2的交流電的負(fù)載參數(shù)，并根據(jù)負(fù)載參數(shù)計(jì) 算負(fù)載模塊2與感應(yīng)電源1輸出的設(shè)定功率之間的匹配率，并將該匹配率輸出至匹配指示 模塊3進(jìn)行顯示。這里，交流電的負(fù)載參數(shù)包括電流值和相位差值。負(fù)載模塊2與感應(yīng)電 源1連接，用于接收感應(yīng)電源1輸出的交流電，產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，以進(jìn)行磁感應(yīng)加熱。匹配指 示模塊3用于顯示負(fù)載模塊2與感應(yīng)電源1輸出的設(shè)定功率之間的匹配率。
arctan(X/R)。LC諧振電路中，X=wL-1/wC。其中，X為負(fù)載模塊2的LC諧振電路的電抗，R為負(fù)載模塊2LC諧振電路的電阻，L為負(fù)載模塊2LC諧振電路電感的電感量，C為L(zhǎng)C諧振 電路中電容的容值。
[0038]實(shí)現(xiàn)負(fù)載模塊2與感應(yīng)電源1的匹配，從而使得感應(yīng)電源1接近或者等于滿功率 輸出。負(fù)載模塊2的感量過(guò)大或者過(guò)小，導(dǎo)致感應(yīng)電源1的輸出功率都是偏小的。與感應(yīng) 電源1連接的