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，其采用運行在實現(xiàn)大功率前提下的諧振參數(shù)時，如果在連續(xù)低功率段運行，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，需要加強對IGBT散熱(如增大散熱片、增加風(fēng)機轉(zhuǎn)速等)以實現(xiàn)IGBT的溫升要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實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，本實用新型的一個目的在于提出一種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)管開通時的超前電壓，并降低諧振開關(guān)管的溫升。
[0007]本實用新型的另一個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；諧振模塊，所述諧振模塊包括第一諧振線圈和第二諧振線圈、第一諧振電容和第二諧振電容、轉(zhuǎn)換開關(guān)，其中，所述第一諧振線圈和所述第一諧振電容并聯(lián)，所述第二諧振線圈和所述第二諧振電容并聯(lián)，所述并聯(lián)的第一諧振線圈和第一諧振電容與所述并聯(lián)的第二諧振線圈和第二諧振電容串聯(lián)連接后與所述諧振開關(guān)管的集電極相連，并且所述轉(zhuǎn)換開關(guān)與所述第二諧振電容并聯(lián)；以及控制器，所述控制器與所述轉(zhuǎn)換開關(guān)的控制端相連，所述控制器通過控制所述轉(zhuǎn)換開關(guān)以改變所述電磁加熱裝置的諧振頻率。
[0009]根據(jù)本實用新型的電磁加熱裝置的諧振電路，并聯(lián)的第一諧振線圈和第一諧振電容與并聯(lián)的第二諧振線圈和第二諧振電容串聯(lián)連接后再與諧振開關(guān)管的集電極相連，并且轉(zhuǎn)換開關(guān)與第二諧振電容并聯(lián)，這樣控制器通過控制轉(zhuǎn)換開關(guān)的閉合和斷開就能改變諧振電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，減少進(jìn)行諧振工作的諧振電容和諧振電感，來達(dá)到改變諧振頻率的目的，從而能夠很好地降低諧振開關(guān)管開通時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，通過減少進(jìn)行諧振工作的諧振電容和諧振電感，來改變電磁加熱裝置的諧振頻率，還可以實現(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]其中，當(dāng)所述控制器控制所述轉(zhuǎn)換開關(guān)閉合時，所述第一諧振線圈和所述第一諧振電容并聯(lián)以進(jìn)行諧振工作；當(dāng)所述控制器控制所述轉(zhuǎn)換開關(guān)斷開時，所述第一諧振線圈和所述第一諧振電容并聯(lián)后再與并聯(lián)的第二諧振線圈和第二諧振電容串聯(lián)以進(jìn)行諧振工作。
[0011]具體地，所述第一諧振線圈對應(yīng)所述電磁加熱裝置的內(nèi)環(huán)，所述第二諧振線圈對應(yīng)所述電磁加熱裝置的外環(huán)，其中，當(dāng)所述轉(zhuǎn)換開關(guān)閉合時，所述電磁加熱裝置以內(nèi)環(huán)加熱方式運行以進(jìn)行低功率加熱；當(dāng)所述轉(zhuǎn)換開關(guān)斷開時，所述電磁加熱裝置以內(nèi)外環(huán)同時加熱方式運行以進(jìn)行高功率加熱。
[0012]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。
[0013]優(yōu)選地，所述諧振開關(guān)管可以為IGBT。
[0014]進(jìn)一步地，所述電磁加熱裝置還包括濾波模塊，所述濾波模塊連接在電源與所述諧振模塊之間，所述濾波模塊包括濾波電感和濾波電容，所述濾波電感的一端與所述電源相連，所述濾波電感的另一端與所述濾波電容的一端相連，所述濾波電容的另一端接地，所述濾波電感的另一端與所述濾波電容的一端之間具有第一節(jié)點，所述第一節(jié)點與所述諧振模塊相連。
[0015]此外，本實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]本實用新型的電磁加熱裝置，通過控制轉(zhuǎn)換開關(guān)的閉合和斷開就能改變諧振電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，減少進(jìn)行諧振工作的諧振電容和諧振電感，來達(dá)到改變諧振頻率的目的，從而能夠很好地降低諧振開關(guān)管開通時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，通過減少進(jìn)行諧振工作的諧振電容和諧振電感，來改變電磁加熱裝置的諧振頻率，還可以實現(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)本實用新型一個實施例的轉(zhuǎn)換開關(guān)SI斷開時電磁加熱裝置的諧振電路的電路圖；以及
[0019]圖2為根據(jù)本實用新型一個實施例的轉(zhuǎn)換開關(guān)SI閉合時電磁加熱裝置的諧振電路的電路圖。
[0020]附圖標(biāo)記:
[0021]諧振電路100:諧振開關(guān)管10，控制器20，諧振模塊30 ;
[0022]濾波模塊200:濾波電感L0，濾波電容CO ；
[0023]諧振模塊30:第一諧振線圈LI，第一諧振電容Cl，第二諧振線圈L2，第二諧振電容C2，轉(zhuǎn)換開關(guān)SI。
【具體實施方式】
[0024]下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例，所述實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施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0025]下面參考附圖描述本實用新型實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。
[0026]圖1為根據(jù)本實用新型一個實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和諧振模塊30。
[0027]其中，諧振開關(guān)管10的發(fā)射極接地，諧振模塊30包括第一諧振線圈LI和第二諧振線圈L2、第一諧振電容Cl和第二諧振電容C2、轉(zhuǎn)換開關(guān)SI，第一諧振線圈LI和第一諧振電容Cl并聯(lián)，第二諧振線圈L2和第二諧振電容C2并聯(lián)，并聯(lián)的第一諧振線圈LI和第一諧振電容Cl與并聯(lián)的第二諧振線圈L2和第二諧振電容C2串聯(lián)連接后再與諧振開關(guān)管10的集電極相連，并且轉(zhuǎn)換開關(guān)SI還與第二諧振電容C2并聯(lián)。
[0028]也就是說，在本實用新型實施例的并聯(lián)諧振拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，增加了轉(zhuǎn)換開關(guān)S1、第二諧振電容C2和第二諧振線圈L2，并且轉(zhuǎn)換開關(guān)S1、第二諧振電容C2和第二諧振線圈L2三者之間并聯(lián)連接，然后再與并聯(lián)的第一諧振線圈LI和第一諧振電容Cl串聯(lián)連接。
[0029]如圖1所示，控制器20與轉(zhuǎn)換開關(guān)SI的控制端相連，控制器20通過控制轉(zhuǎn)換開關(guān)SI以改變電磁加熱裝置的諧振頻率。
[0030]根據(jù)本實用新型的一個實施例，如圖1或圖2所示，諧振開關(guān)管10可以為IGBT，即諧振開關(guān)管10的發(fā)射極即IGBT的E極，諧振開關(guān)管10的集電極即IGBT的C極，IGBT的G極與控制器20相連，控制器20通過輸出脈寬調(diào)制PWM信號來控制IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷。[0031 ] 在本實用新型的實施例中，當(dāng)控制器20控制轉(zhuǎn)換開關(guān)SI閉合時，第一諧振線圈LI和第一諧振電容Cl并聯(lián)以進(jìn)行諧振工作，具體如圖2所示；當(dāng)控制器20控制轉(zhuǎn)換開關(guān)SI斷開時，第一諧振線圈LI和第一諧振電容Cl并聯(lián)后再與并聯(lián)的第二諧振線圈L2和第二諧振電容C2串聯(lián)以進(jìn)行諧振工作，具體如圖1所示。即言，本實用新型實施例的電磁加熱裝置的諧振電路通過控制轉(zhuǎn)換開關(guān)SI的斷開和閉合，改變諧振模塊30中參與諧振工作的諧振電感和諧振電容，其中，當(dāng)SI斷開條件下，LI與Cl并聯(lián)，L2與C2并聯(lián)，然后并聯(lián)的LI和Cl與并聯(lián)的L2和C2串聯(lián)后共同參與諧振工作；當(dāng)S閉合的條件下，L2和C2處于短路狀態(tài)，不起作用，僅有LI和Cl并聯(lián)參與諧振工作。
[0032]根據(jù)本實用新型的一個示例，第一諧振線圈LI和第二諧振線圈L2 —般均為線圈盤，例如內(nèi)外環(huán)線圈盤。其中，第一諧振線圈LI可對應(yīng)電磁加熱裝置的內(nèi)環(huán)，即內(nèi)環(huán)線圈盤，第二諧振線圈可對應(yīng)電磁加熱裝置的外環(huán)，即外環(huán)線圈盤。那么，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)SI閉合時，電磁加熱裝置以內(nèi)環(huán)加熱方式運行以進(jìn)行低功率加熱；當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)SI斷開時，電磁加熱裝置以內(nèi)外環(huán)同時加熱方式運行以進(jìn)行高功率加熱。
[0033]即言，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)SI斷開時，并聯(lián)的LI和Cl與并聯(lián)的L2和C2串聯(lián)后共同參與諧振工作，可以使諧振電路運行在高功率狀態(tài)，即電磁加熱裝置以內(nèi)外環(huán)加熱方式進(jìn)行高功率加熱；當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)SI閉合時，僅有LI和Cl并聯(lián)參與諧振工作，諧振頻率改變，能很好地降低諧振開關(guān)管例如IGBT開通時的超前電壓，降低IGBT溫升，可以使諧振電路運行在低功率狀態(tài)，即電磁加熱裝置以內(nèi)環(huán)加熱方式進(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。
[0034]具體而言，在本實用新型的一個示例中，加熱功率低于或等于1000W時，電磁加熱裝置的主控芯片即控制器20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行某小功率(例如500W)加熱或內(nèi)環(huán)加熱時，主控芯片控制轉(zhuǎn)換開關(guān)SI閉合，諧振電路以LI和Cl并聯(lián)參與諧振的方式運行。當(dāng)用戶操作電磁加熱裝置運行某大功率(例如2000W)加熱或內(nèi)外環(huán)加熱時，主控芯片控制轉(zhuǎn)換開關(guān)SI斷開，諧振電路以并聯(lián)的LI和Cl與并聯(lián)的L2和C2串聯(lián)后共同參與諧振的方式運行。
[0035]其中，如圖1或圖2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)成的濾波模塊200，用于對31V的供電電源進(jìn)行濾波穩(wěn)壓處理。濾波模塊200連接在供電電