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；主諧振線圈#個輔諧振線圈和N個轉(zhuǎn)換開關(guān)，所述N個輔諧振線圈與所述N個轉(zhuǎn)換開關(guān)一一對應(yīng)串聯(lián)后再相互并聯(lián)連接以構(gòu)成N個并聯(lián)支路，所述N個并聯(lián)支路與所述主諧振線圈并聯(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I的整數(shù)；控制器，所述控制器分別與每個所述轉(zhuǎn)換開關(guān)的控制端相連，所述控制器通過控制所述N個轉(zhuǎn)換開關(guān)以控制參加諧振工作的輔諧振線圈的數(shù)量，以改變所述電磁加熱裝置的諧振電感值，最終達(dá)到改變諧振頻率。
[0009]根據(jù)本實用新型的電磁加熱裝置的諧振電路，控制器通過控制N個諧振開關(guān)以控制參加諧振工作的輔諧振線圈的數(shù)量，并且進(jìn)行諧振工作的諧振線圈最后是與諧振開關(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，本實用新型實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，通過控制參加諧振工作的輔諧振線圈的數(shù)量以改變諧振電感感量值，在諧振電感感量值增大時，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，通過改變參加諧振工作的輔諧振線圈的數(shù)量來改變諧振電感感量值，還可改變電磁加熱裝置的諧振頻率，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]具體地，當(dāng)N= I時，所述N個輔諧振線圈為第一輔諧振線圈，所述N個轉(zhuǎn)換開關(guān)為第一轉(zhuǎn)換開關(guān)。
[0011]其中，當(dāng)所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)閉合時，所述主諧振線圈和所述第一輔諧振線圈并聯(lián)后再進(jìn)行諧振工作，以使所述電磁加熱裝置進(jìn)行高功率加熱；當(dāng)所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)斷開時，所述主諧振線圈單獨進(jìn)行諧振工作，以使所述電磁加熱裝置進(jìn)行低功率加熱。
[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]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。
[0015]本實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，其中通過控制參加諧振工作的輔諧振線圈的數(shù)量以改變諧振電感感量值，在諧振電感感量值增大時，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，通過改變參加諧振工作的輔諧振線圈的數(shù)量來改變諧振電感感量值，還可改變電磁加熱裝置的諧振頻率，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。
[0016]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】
[0017]圖1為根據(jù)本實用新型實施例的電磁加熱裝置的諧振電路的電路圖；
[0018]圖2為根據(jù)本實用新型一個實施例的第一轉(zhuǎn)換開關(guān)SI閉合時電磁加熱裝置的諧振電路的電路圖；以及
[0019]圖3為根據(jù)本實用新型一個實施例的第一轉(zhuǎn)換開關(guān)SI斷開時電磁加熱裝置的諧振電路的電路圖。
[0020]附圖標(biāo)記:
[0021]諧振開關(guān)管10，諧振電容Cl，主諧振線圈Lm，N個輔諧振線圈L1、L2、……、Ln，N個轉(zhuǎn)換開關(guān)S1、S2、……、Sn，控制器20;
[0022]濾波電感L0，濾波電容CO ；
[0023]諧振電路100，濾波模塊200。
【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，諧振電容Cl，主諧振線圈Lm，N個輔諧振線圈L1、L2、L3、……、1^』個轉(zhuǎn)換開關(guān)51、52、53、……、Sn，以及控制器20。其中，N為大于等于I的整數(shù)
[0027]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個輔諧振線圈L1、L2、L3、……、Ln與N個轉(zhuǎn)換開關(guān)S1、S2、S3、……、Sn 一一對應(yīng)串聯(lián)后再相互并聯(lián)連接以構(gòu)成N個并聯(lián)支路，該N個并聯(lián)支路與主諧振線圈Lm并聯(lián)連接后與諧振開關(guān)管10的集電極相連?？刂破?0分別與每個轉(zhuǎn)換開關(guān)的控制端相連，控制器20通過控制N個轉(zhuǎn)換開關(guān)S1、S2、S3、……、Sn以控制參加諧振工作的輔諧振線圈的數(shù)量，以改變電磁加熱裝置的諧振頻率。其中，主諧振線圈和輔諧振線圈一般均為線圈盤。
[0028]根據(jù)本實用新型的一個實施例，如圖1、圖2或圖3所示，諧振開關(guān)管10可以為IGBT0
[0029]這樣，本實用新型實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。
[0030]具體地，如圖2或圖3所示，當(dāng)N = I時，N個輔諧振線圈為第一輔諧振線圈LI，N個轉(zhuǎn)換開關(guān)為第一轉(zhuǎn)換開關(guān)SI。
[0031]其中，如圖2或圖3所示，第一轉(zhuǎn)換開關(guān)SI與第一輔諧振線圈LI串聯(lián)連接以構(gòu)成一個并聯(lián)支路，該并聯(lián)支路與主諧振線圈Lm并聯(lián)連接。當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換開關(guān)SI閉合時，第一輔諧振線圈LI和主諧振線圈Lm并聯(lián)后再進(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2所示；當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換開關(guān)S斷開時，主諧振線圈Lm單獨進(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3所示。
[0032]也就是說，通過控制第一轉(zhuǎn)換開關(guān)SI的斷開和閉合，可改變諧振電路運行的諧振電感值。當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換開關(guān)SI閉合時，LI和Lm并聯(lián)參與諧振，如圖2所示；當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換開關(guān)SI斷開時，LI處于斷路狀態(tài)，不參與諧振電路的運行，Lm單獨參與電路的諧振，如圖3所示。因此，當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換開關(guān)SI閉合時，LI和Lm并聯(lián)參與諧振，可以使諧振電路運行在高功率狀態(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，Lm單獨參與諧振，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。
[0033]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大功率(例如2000W)加熱時，主控芯片控制第一轉(zhuǎn)換開關(guān)SI閉合，諧振電路以LI和Lm并聯(lián)后與諧振電容Cl串聯(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小功率(例如500W)加熱時，主控芯片控制第一轉(zhuǎn)換開關(guān)SI斷開，諧振電路以Lm與Cl串聯(lián)參與諧振的方式運行。
[0034]其中，如圖1、圖2或圖3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310V的供電電源進(jìn)行濾波穩(wěn)壓處理。
[0035]在本實用新型的實施例中，轉(zhuǎn)換開關(guān)為大功率的繼電器、MOS管、可控硅或者IGBT0