電磁加熱裝置及其的諧振電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電磁加熱技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電磁加熱裝置的諧振電路以及一種具有該諧振電路的電磁加熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，單IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)電磁諧振電路一般采用并聯(lián)諧振方式，其采用運(yùn)行在實(shí)現(xiàn)大功率前提下的諧振參數(shù)時(shí)，如果在連續(xù)低功率段運(yùn)行，則會出現(xiàn)以下問題:
[0003](I) IGBT超前開通，開通瞬間IGBT瞬態(tài)電流峰值高，容易超過IGBT電流峰值規(guī)格限制，從而損壞IGBT ；
[0004](2) IGBT發(fā)熱嚴(yán)重，需要加強(qiáng)對IGBT散熱(如增大散熱片、增加風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等)以實(shí)現(xiàn)IGBT的溫升要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。
[0006]為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種采用串聯(lián)諧振方式的電磁加熱裝置的諧振電路，能夠改變電磁加熱裝置的諧振頻率，降低諧振開關(guān)管開通時(shí)的超前電壓，并降低諧振開關(guān)管的溫升。
[0007]本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提出一種電磁加熱裝置。
[0008]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出的一種電磁加熱裝置的諧振電路，包括:諧振開關(guān)管，所述諧振開關(guān)管的發(fā)射極接地；諧振電容，所述諧振電容并聯(lián)在所述諧振開關(guān)管的發(fā)射極與集電極之間；N個(gè)諧振線圈，所述N個(gè)諧振線圈串聯(lián)連接后與所述諧振開關(guān)管的集電極相連，其中，N為大于等于2的整數(shù)；N-1個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)，所述N-1個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)與所述N個(gè)諧振線圈中的N-1個(gè)諧振線圈一一對應(yīng)并聯(lián)；控制器，所述控制器分別與每個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)的控制端相連，所述控制器通過控制所述N-1個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)以控制進(jìn)行諧振工作的諧振線圈的數(shù)量，以改變所述電磁加熱裝置的諧振頻率。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的電磁加熱裝置的諧振電路，控制器通過控制N-1個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)以控制進(jìn)行諧振工作的諧振線圈的數(shù)量，并且進(jìn)行諧振工作的諧振線圈串聯(lián)連接后與諧振開關(guān)管的集電極相連，諧振電容并聯(lián)在諧振開關(guān)管的發(fā)射極與集電極之間，因此，本實(shí)用新型實(shí)施例的電磁加熱裝置的諧振電路采用串聯(lián)諧振方式進(jìn)行諧振工作，諧振線圈串聯(lián)參與諧振，使得電感量增大，能夠很好地降低諧振開關(guān)管開通時(shí)的超前電壓和降低諧振開關(guān)管的溫升，避免諧振開關(guān)管損壞，使得電路能夠安全、可靠地工作。并且，通過改變參加諧振工作的諧振線圈的數(shù)量來改變諧振電感感量值，從而可改變電磁加熱裝置的諧振頻率，以實(shí)現(xiàn)電磁加熱裝置連續(xù)低功率加熱，拓寬了電磁加熱裝置的加熱功率范圍。
[0010]具體地，當(dāng)N = 2時(shí)，所述N個(gè)諧振線圈為第一諧振線圈和第二諧振線圈，所述N-1個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)為第一轉(zhuǎn)換開關(guān)。[0011 ] 一方面，所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)與所述第一諧振線圈并聯(lián)，其中，當(dāng)所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)斷開時(shí)，所述第一諧振線圈和所述第二諧振線圈串聯(lián)后再進(jìn)行諧振工作，以使所述電磁加熱裝置進(jìn)行低功率加熱；當(dāng)所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)閉合時(shí)，所述第二諧振線圈單獨(dú)進(jìn)行諧振工作，以使所述電磁加熱裝置進(jìn)行高功率加熱。
[0012]另一方面，所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)與所述第二諧振線圈并聯(lián)，其中，當(dāng)所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)斷開時(shí)，所述第一諧振線圈和所述第二諧振線圈串聯(lián)后再進(jìn)行諧振工作，以使所述電磁加熱裝置進(jìn)行低功率加熱；當(dāng)所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)閉合時(shí)，所述第一諧振線圈單獨(dú)進(jìn)行諧振工作，以使所述電磁加熱裝置進(jìn)行高功率加熱。
[0013]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)可以為繼電器、MOS管、可控硅或者IGBT。
[0014]優(yōu)選地，所述諧振開關(guān)管可以為IGBT。
[0015]此外，本實(shí)用新型還提出了一種電磁加熱裝置，其包括上述的電磁加熱裝置的諧振電路。
[0016]本實(shí)用新型的電磁加熱裝置，采用串聯(lián)諧振方式進(jìn)行諧振加熱工作，其中諧振電路中的諧振線圈串聯(lián)參與諧振，使得電感量增大，能夠很好地降低諧振開關(guān)管開通時(shí)的超前電壓和降低諧振開關(guān)管的溫升，避免諧振開關(guān)管損壞，使得整個(gè)電路能夠安全、可靠地工作。并且，能夠通過改變參加諧振工作的諧振線圈的數(shù)量來改變諧振電感感量值，從而可改變諧振頻率，以實(shí)現(xiàn)電磁加熱裝置連續(xù)低功率加熱，拓寬了電磁加熱裝置的加熱功率范圍。
[0017]其中，所述電磁加熱裝置可包括電磁電飯煲、電磁壓力鍋和電磁爐。
【附圖說明】
[0018]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電磁加熱裝置的諧振電路的電路圖；
[0019]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的第一轉(zhuǎn)換開關(guān)斷開時(shí)電磁加熱裝置的諧振電路的電路圖；
[0020]圖3為根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的第一轉(zhuǎn)換開關(guān)閉合時(shí)電磁加熱裝置的諧振電路的電路圖；以及
[0021]圖4為根據(jù)本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的第一轉(zhuǎn)換開關(guān)斷開時(shí)電磁加熱裝置的諧振電路的電路圖。
[0022]附圖標(biāo)記:
[0023]諧振電路100 ；
[0024]諧振開關(guān)管10，控制器20，諧振電容Cl，N個(gè)諧振線圈L1、L2、L3、……、Ln，N-1個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān) S1、S2、S3、......、Sn-1 ；
[0025]濾波電路200;
[0026]濾波電感LO，濾波電容CO。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0028]下面參考附圖描述本實(shí)用新型實(shí)施例提出的電磁加熱裝置的諧振電路和具有該諧振電路的電磁加熱裝置。
[0029]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電磁加熱裝置的諧振電路的電路圖。如圖1所示，該電磁加熱裝置的諧振電路100包括:諧振開關(guān)管10，控制器20，諧振電容Cl，N個(gè)諧振線圈L1、L2、L3、......、Ln，以及N-1個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)S1、S2、S3、......、Sn_l。其中，N為大于等于
2的整數(shù)。
[0030]如圖1所示，諧振開關(guān)管10的發(fā)射極接地，諧振電容Cl并聯(lián)在諧振開關(guān)管10的發(fā)射極與集電極之間。N個(gè)諧振線圈L1、L2、L3、……、Ln串聯(lián)連接后與諧振開關(guān)管10的集電極相連，N-1個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)S1、S2、S3、……、Sn-1與N個(gè)諧振線圈中的N-1個(gè)諧振線圈一一對應(yīng)并聯(lián)。控制器20分別與每個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)的控制端相連，控制器20通過控制N-1個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)S1、S2、S3、……、Sn-l以控制進(jìn)行諧振工作的諧振線圈的數(shù)量，以改變電磁加熱裝置的諧振頻率。其中，諧振線圈一般為線圈盤。
[0031]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，如圖1、圖2、圖3或圖4所示，諧振開關(guān)管10可以為 IGBT0
[0032]這樣，本實(shí)用新型實(shí)施例的電磁加熱裝置的諧振電路通過將諧振電容Cl與IGBT并聯(lián)，從而構(gòu)成串聯(lián)諧振的方式。
[0033]具體地，如圖2、圖3或圖4所示，當(dāng)N = 2時(shí)，N個(gè)諧振線圈為第一諧振線圈LI和第二諧振線圈L2，N-1個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)為第一轉(zhuǎn)換開關(guān)SI。
[0034]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，如圖2或圖3所示，第一轉(zhuǎn)換開關(guān)SI與第一諧振線圈LI并聯(lián)。其中，當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換開關(guān)SI斷開時(shí)，第一諧振線圈LI和第二諧振線圈L2串聯(lián)后再進(jìn)行諧振工作，以使電磁加熱裝置進(jìn)行低功率加熱，具體如圖2所示；當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換開關(guān)S閉合時(shí)，第二諧振線圈L2單獨(dú)進(jìn)行諧振工作，以使電磁加熱裝置進(jìn)行高功率加熱，具體如圖3所示。
[0035]也就是說，通過控制第一轉(zhuǎn)換開關(guān)SI的斷開和閉合，可改變諧振電路運(yùn)行的諧振電感值。當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換開關(guān)SI斷開時(shí)，LI和L2串聯(lián)參與諧振，如圖2所示；當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換開關(guān)SI閉合時(shí)，LI處于短路狀態(tài)，不參與諧振電路的運(yùn)行，L2單獨(dú)參與電路的諧振，如圖3所示。因此，當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換開關(guān)SI閉合時(shí)，L2單獨(dú)參與諧振，可以使諧振電路運(yùn)行在高功率狀態(tài)，即電磁加熱裝置進(jìn)行高功率加熱；當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換開關(guān)SI斷開時(shí)，LI與L2串聯(lián)后再參與諧振，進(jìn)行諧振的電感量增大，能很好地降低IGBT開通時(shí)的超前電壓，降低IGBT溫升，可以使諧振電路運(yùn)行在低功率狀態(tài)，即電磁加熱裝置進(jìn)行低功率加熱，從而可拓寬電磁加熱裝置的加熱功率范圍。
[0036]具體而言，在本實(shí)用新型的一個(gè)示例中，加熱功率低于或等于1000W時(shí)，電磁加熱裝置的主控芯片即控制器默認(rèn)為低功率狀態(tài)，否則為高功率狀態(tài)。當(dāng)用戶操作電磁加熱裝置運(yùn)行某大功率(例如2000W)加熱時(shí)，主控芯片控制第一轉(zhuǎn)換開關(guān)SI閉合，諧振電路以L2參與諧振的方式運(yùn)行。當(dāng)用戶操作電磁加熱裝置運(yùn)行某小功率(例如500W)加熱時(shí)，主控芯片控制第一轉(zhuǎn)換開關(guān)SI斷開，諧振電路以L2+L1(L2和LI串聯(lián))參與諧振的方式運(yùn)行。
[0037]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，如圖4所示，第一轉(zhuǎn)換開關(guān)SI與第二諧振線圈L2并聯(lián)，其中，當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換開關(guān)SI斷開時(shí)，第一諧振線圈LI和第二諧振線圈L2串聯(lián)后再進(jìn)行諧振工作，以使電磁加熱裝置進(jìn)行低功率加熱；當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換開關(guān)SI閉合時(shí)，第一諧振線圈LI單獨(dú)進(jìn)行諧振工作，以使電磁加熱裝置進(jìn)行高功率加熱。
[0038]其中，如圖1、圖2、圖3或圖4所示，電磁加熱裝置還包括由濾波電感LO和濾波電容CO構(gòu)成的