半橋電磁加熱電路及電磁加熱設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種半橋電磁加熱電路及電磁加熱設(shè)備。半橋電磁加熱電路包括：整流單元、半橋諧振單元、電流采樣電路及微處理器。整流單元包括第一輸出端及第二輸出端。半橋諧振單元具有與第一輸出端連接的電源端和與第二輸出端連接的地端。電流采樣電路包括采樣電阻和放大單元，采樣電阻串接在第二輸出端和地端之間，放大單元的輸入端與采樣電阻的其中一端連接。微處理器的輸入端與放大單元的輸出端連接，微處理器的輸出端與半橋諧振單元的控制端連接，并根據(jù)放大單元輸出的電流采樣信號調(diào)整半橋諧振單元的加熱功率。上述半橋電磁加熱電路中，電流采樣電路利用電阻采集電流，故能夠省去電流互感器，降低了半橋電磁加熱電路的成本。
【專利說明】
半橋電磁加熱電路及電磁加熱設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及于電磁加熱領(lǐng)域，更具體而言，涉及一種半橋電磁加熱電路及電 磁加熱設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的半橋電磁加熱電路使用電流互感器檢測電流，然而電流互感器體積比較 大，且制造工藝比較復(fù)雜。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本實用新型實施方式旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本實 用新型實施方式需要提供一種半橋電磁加熱電路及電磁加熱設(shè)備。
[0004] -種半橋電磁加熱電路，包括:整流單元、半橋諧振單元、電流采樣電路及微處理 器。整流單元包括第一輸出端及第二輸出端。半橋諧振單元具有與所述第一輸出端連接的 電源端和與所述第二輸出端連接的地端。電流采樣電路包括采樣電阻和放大單元，所述采 樣電阻串接在所述第二輸出端和所述地端之間，所述放大單元的輸入端與所述采樣電阻的 其中一端連接。所述微處理器的輸入端與所述放大單元的輸出端連接，所述微處理器的輸 出端與所述半橋諧振單元的控制端連接，并根據(jù)所述放大單元輸出的電流采樣信號調(diào)整所 述半橋諧振單元的加熱功率。
[0005] 上述半橋電磁加熱電路中，電流采樣電路利用電阻采集電流，故能夠省去電流互 感器，半橋電磁加熱電路的體積小且輕便，制造工藝簡單，降低了半橋電磁加熱電路的成 本。
[0006] 在某些實施方式中，所述采樣電阻為康銅絲電阻。
[0007]在某些實施方式中，所述康銅絲電阻的電阻大小為7-15毫歐。
[0008]在某些實施方式中，所述半橋諧振單元包括第一電容、第二電容、第一晶體管、第 一驅(qū)動單元、第二晶體管、第二驅(qū)動單元及線盤。所述第一電容及所述第一晶體管的集電極 連接所述第一輸出端，所述第二電容、所述第二晶體管的發(fā)射極連接所述采樣電阻并形成 第一節(jié)點。所述第一電容與所述第二電容連接形成第二節(jié)點，所述第一晶體管的發(fā)射極與 所述第二晶體管的集電極連接形成第三節(jié)點，所述線盤連接所述第二節(jié)點及所述第三節(jié) 點。所述半橋諧振單元的控制端包括第一子控制端及第二子控制端。所述第一驅(qū)動單元連 接所述第一晶體管的柵極、所述第三節(jié)點及所述第一子控制端，所述第二驅(qū)動單元連接所 述第二晶體管的柵極、所述第一節(jié)點及所述第二子控制端。所述微處理器用于根據(jù)所述放 大單元輸出的電流采樣信號控制所述第一晶體管及所述第二晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)。
[0009]在某些實施方式中，所述第一電容的電容值等于所述第二電容的電容值。
[0010]在某些實施方式中，所述放大單元采用反向運算放大器，所述反向運算放大器的 負(fù)向輸入端與所述整流單元和所述采樣電阻的公共連接端連接，所述反向運算放大器的正 向輸入立而接地。
[0011] 在某些實施方式中，所述第二輸出端接地，所述放大單元采用同向運算放大器，所 述同向運算放大器的正向輸入端與所述采樣電阻和所述地端連接，所述同向運算放大器的 負(fù)向輸入纟而接地。
[0012] -種電磁加熱設(shè)備，包括如上任一實施方式所述的半橋電磁加熱電路。
[0013] 在某些實施方式中，所述電磁加熱設(shè)備為電飯煲、電磁爐或壓力鍋。
[0014] 上述電磁加熱設(shè)備中，電流采樣電路利用電阻采集電流，故能夠省去電流互感器， 半橋電磁加熱電路的體積小且輕便，制造工藝簡單，降低了電磁加熱設(shè)備的成本。
[0015] 本實用新型實施方式的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下 面的描述中變得明顯，或通過本實用新型實施方式的實踐了解到。
【附圖說明】
[0016] 本實用新型實施方式的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施方式 的描述中將變得明顯和容易理解，其中：
[0017] 圖1是根據(jù)本實用新型實施方式的半橋電磁加熱電路的模塊示意圖；
[0018] 圖2是根據(jù)本實用新型實施方式的半橋電磁加熱電路的電路示意圖；
[0019] 圖3是根據(jù)本實用新型實施方式的半橋電磁加熱電路的原理示意圖；
[0020] 圖4是根據(jù)本實用新型實施方式的半橋電磁加熱電路的另一電路示意圖；
[0021] 圖5是根據(jù)本實用新型實施方式的半橋電磁加熱電路的另一原理示意圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面詳細(xì)描述本實用新型的實施方式，所述實施方式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方式是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用 新型的限制。
[0023] 在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而 不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有 "第一"、"第二"的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特征。在本實用新型 的描述中，"多個"的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0024] 在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安 裝"、"相連"、"連接"應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地 連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接或可以相互通信；可以是直接相連，也可以通過中 間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0025] 下文的公開提供了許多不同的實施方式或例子用來實現(xiàn)本實用新型的不同結(jié)構(gòu)。 為了簡化本實用新型的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)定進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為 示例，并且目的不在于限制本實用新型。此外，本實用新型可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字 和/或參考字母，這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施方式 和/或設(shè)定之間的關(guān)系。
[0026] 請參圖1-圖3,本實用新型較佳實施方式提供的一種半橋電磁加熱電路，包括整流 單元102、電流采樣電路104、半橋諧振單元106及微處理器108。
[0027]整流單元102包括第一輸出端21及第二輸出端22。半橋諧振單元106具有與第一輸 出端21連接的電源端61和與第二輸出端22連接的地端62。
[0028]電流采樣電路104包括采樣電阻41和放大單元42,采樣電阻41串接在第二輸出端 22和地端62之間，放大單元42的輸入端與采樣電阻41的其中一端連接。
[0029]微處理器108的輸入端與放大單元42的輸出端連接，微處理器108的輸出端與半橋 諧振單元106的控制端63連接，并根據(jù)放大單元42輸出的電流采樣信號調(diào)整半橋諧振單元 106的加熱功率。
[0030] 因此，上述半橋電磁加熱電路中，電流采樣電路104利用電阻41采集電流，故能夠 省去電流互感器，半橋電磁加熱電路100的體積小且輕便，制造工藝簡單，降低了半橋電磁 加熱電路100的成本。
[0031] 具體地，整流單元102可采用橋堆，整流單元102的兩個輸入端連接交流電源，整流 單元102的兩個輸出端21、22連接用電負(fù)載。例如，第一輸出端21為橋堆的正極，第二輸出端 22為橋堆的負(fù)極。
[0032]在某些實施方式中，采樣電阻41為康銅絲電阻?？点~絲具有較低的電阻溫度系數(shù)， 較寬的使用溫度范圍，加工性能良好，并具有良好的焊接性能。因此，這能夠進(jìn)一步降低半 橋電磁加熱電路100的成本。
[0033]在某些實施方式中，康銅絲電阻的電阻大小為7-15毫歐。如此，這樣能夠較好地匹 配電路。
[0034]微處理器108例如是MCU，其可輸出脈沖寬度調(diào)制（PWM)信號以控制半橋諧振單元 106的加熱功率。
[0035] 在某些實施方式中，請參圖2,半橋諧振單元106包括第一電容C1、第二電容C2、第 一晶體管II、第一驅(qū)動單元D1、第二晶體管12、第二驅(qū)動單元D2及線盤W1。
[0036] 第一電容C1及第一晶體管II的集電極連接第一輸出端21，第二電容C2、第二晶體 管12的發(fā)射極連接采樣電阻41并形成第一節(jié)點N1。
[0037]第一電容C1與第二電容C2連接形成第二節(jié)點N2,第一晶體管II的發(fā)射極與第二晶 體管12的集電極連接形成第三節(jié)點N3,線盤W1連接第二節(jié)點N2及第三節(jié)點N3;半橋諧振單 元106的控制端63包括第一子控制端631及第二子控制端632。
[0038]第一驅(qū)動單元D1連接第一晶體管II的柵極、第三節(jié)點N3及第一子控制端631，第二 驅(qū)動單元D2連接第二晶體管12的柵極、第一節(jié)點N1及第二子控制端632。
[0039]微處理器108用于根據(jù)放大單元42輸出的電流采樣信號控制第一晶體管II及第二 晶體管12的導(dǎo)通狀態(tài)。
[0040] 具體地，第一電容C1及第二電容C2可作為諧振電容。在某些實施方式中，第一電容 C1的電容值等于第二電容C2的電容值。
[0041] 線盤W1的主要作用為:在工作過程中產(chǎn)生交變磁場，以加熱鍋具或其它被加熱物 品。
[0042]在本實用新型實施方式中，第一晶體管II及第二晶體管12均可選用IGBT模塊。在 本實施新型實施方式中，第一晶體管II、第二晶體管12、第一電容C1、第二電容C2、絲盤W1、 第一驅(qū)動單元D1及第二驅(qū)動單元D2組成半橋諧振單元106。半橋諧振單元106所產(chǎn)生的諧振 頻率f由以下公式確定：
[0043]
其中，L為線盤的電感值，C1為第一電容C1的電容值，C2為 第二電容C2的電容值。
[0044] 在一個例子中，半橋諧振單元106所產(chǎn)生的諧振頻率的大小f = 20-40KHz。
[0045] 采樣電阻41采集半橋諧振單元106的電流。放大單元42將電流轉(zhuǎn)換為AD值(采樣信 號），微處理器108讀取AD值以計算出相應(yīng)的功率。
[0046] 在某些實施方式中，請參圖2,放大單元42采用反向運算放大器，反向運算放大器 的負(fù)向輸入端與整流單元102和采樣電阻41的公共連接端81連接，反向運算放大器的正向 輸入端接地。
[0047] 具體地，在圖2及圖3所示的示例中，半橋電磁加熱電路100形成康鋼絲反向放大電 路，第一晶體管II為上橋晶體管，第二晶體管12為下橋晶體管，選取下橋晶體管的發(fā)射極接 地，即第二晶體管12的發(fā)射極接地。半橋諧振單元106開始工作時，電流走向如圖3中Is箭頭 線路所示，電流Is從整流單元102的第一輸出端21出發(fā)，流經(jīng)半橋諧振單元106與采樣電阻 41，最后流入整流單元102的第二輸出端22,形成電流閉環(huán)。因為參考地使用第二晶體管12 的發(fā)射極，采樣電阻41的電流取樣與地端為負(fù)向，所以使用反向放大電路采集電流信號。 [0048]反向運算放大器采集采樣電阻41的電流，諧振電流經(jīng)反向運算放大器轉(zhuǎn)化為電壓 AD值，微處理器108讀取電壓AD值并計算出相應(yīng)的功率，并控制第一晶體管11與第二晶體管 12的開通頻率，從而達(dá)到恒定功率的效果。
[0049]在某些實施方式中，請參圖4,第二輸出端22接地，放大單元42采用同向運算放大 器，同向運算放大器的正向輸入端與采樣電阻41和地端62連接，同向運算放大器的負(fù)向輸 入端接地。
[0050]具體地，在圖4及圖5所示的示例中，第一節(jié)點N1連接地端62，半橋電磁加熱電路形 成康鋼絲同向放大電路，第一晶體管II為上橋晶體管，第二晶體管12為下橋晶體管，選取整 流單元102的第二輸出端22為參考地。半橋諧振單元106開始工作時，電流走向如圖5中Is箭 頭線路所示，電流Is從整流單元102的第一輸出端21出發(fā)，流經(jīng)半橋諧振單元106與采樣電 阻41，最后流入整流單元102的第二輸出端22,形成電流閉環(huán)。因為參考地使用橋堆地，采樣 電阻41的電流取樣與地端為正向，所以使用同向放大電路采集信號。
[0051]同向運算放大器采集采樣電阻41的電流，諧振電流經(jīng)同向運算放大器轉(zhuǎn)化為電壓 AD值，微處理器108讀取電壓AD值并計算出相應(yīng)的功率，并控制第一晶體管11與第二晶體管 12的開通頻率，從而達(dá)到恒定功率的效果。
[0052]本實用新型實施方式的一種電磁加熱設(shè)備，包括如任一實施方式的半橋電磁加熱 電路。
[0053]因此，上述電磁加熱設(shè)備中，電流采樣電路利用電阻采集電流，故能夠省去電流互 感器，半橋電磁加熱電路的體積小且輕便，制造工藝簡單，降低了電磁加熱設(shè)備的成本。 [0054]在某些實施方式中，電磁加熱設(shè)備為電飯煲、電磁爐或壓力鍋。因此，這可豐富半 橋電磁加熱電路的應(yīng)用范圍。
[0055]在本說明書的描述中，參考術(shù)語"一個實施方式"、"一些實施方式"、"示意性實施 方式"、"示例"、"具體示例"、或"一些示例"等的描述意指結(jié)合所述實施方式或示例描述的 具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施方式或示例中。在本說明 書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施方式或示例。而且，描述的具體特 征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施方式或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0056]此外，術(shù)語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性 或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者 隱含地包括至少一個所述特征。在本實用新型的描述中，"多個"的含義是至少兩個，例如兩 個，三個等，除非另有明確具體的限定。
[0057]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施方式，可以理解的是，上述實施方 式是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的 范圍內(nèi)可以對上述實施方式進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項】
1. 一種半橋電磁加熱電路，其特征在于，包括： 整流單元，包括第一輸出端及第二輸出端； 半橋諧振單元，具有與所述第一輸出端連接的電源端和與所述第二輸出端連接的地 端； 電流采樣電路，包括采樣電阻和放大單元，所述采樣電阻串接在所述第二輸出端和所 述地端之間，所述放大單元的輸入端與所述采樣電阻的其中一端連接； 微處理器，所述微處理器的輸入端與所述放大單元的輸出端連接，所述微處理器的輸 出端與所述半橋諧振單元的控制端連接，并根據(jù)所述放大單元輸出的電流采樣信號調(diào)整所 述半橋諧振單元的加熱功率。2. 如權(quán)利要求1所述的半橋電磁加熱電路，其特征在于，所述采樣電阻為康銅絲電阻。3. 如權(quán)利要求2所述的半橋電磁加熱電路，其特征在于，所述康銅絲電阻的電阻大小為 7-15暈歐。4. 如權(quán)利要求1所述的半橋電磁加熱電路，其特征在于，所述半橋諧振單元包括第一電 容、第二電容、第一晶體管、第一驅(qū)動單元、第二晶體管、第二驅(qū)動單元及線盤； 所述第一電容及所述第一晶體管的集電極連接所述第一輸出端，所述第二電容、所述 第二晶體管的發(fā)射極連接所述采樣電阻并形成第一節(jié)點； 所述第一電容與所述第二電容連接形成第二節(jié)點，所述第一晶體管的發(fā)射極與所述第 二晶體管的集電極連接形成第三節(jié)點，所述線盤連接所述第二節(jié)點及所述第三節(jié)點； 所述半橋諧振單元的控制端包括第一子控制端及第二子控制端； 所述第一驅(qū)動單元連接所述第一晶體管的柵極、所述第三節(jié)點及所述第一子控制端， 所述第二驅(qū)動單元連接所述第二晶體管的柵極、所述第一節(jié)點及所述第二子控制端； 所述微處理器用于根據(jù)所述放大單元輸出的電流采樣信號控制所述第一晶體管及所 述第二晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)。5. 如權(quán)利要求4所述的半橋電磁加熱電路，其特征在于，所述第一電容的電容值等于所 述第二電容的電容值。6. 如權(quán)利要求1-5任一項所述的半橋電磁加熱電路，其特征在于，所述放大單元采用反 向運算放大器，所述反向運算放大器的負(fù)向輸入端與所述整流單元和所述采樣電阻的公共 連接端連接，所述反向運算放大器的正向輸入端接地。7. 如權(quán)利要求1-5任一項所述的半橋電磁加熱電路，其特征在于，所述第二輸出端接 地，所述放大單元采用同向運算放大器，所述同向運算放大器的正向輸入端與所述采樣電 阻和所述地端連接，所述同向運算放大器的負(fù)向輸入端接地。8. -種電磁加熱設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-7任一項所述的半橋電磁加熱電 路。9. 如權(quán)利要求8所述的電磁加熱設(shè)備，其特征在于，所述電磁加熱設(shè)備為電飯煲、電磁 爐或壓力鍋。
【文檔編號】H05B6/06GK205648051SQ201620310527
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月13日
【發(fā)明人】區(qū)達(dá)理, 王志鋒, 劉志才, 馬志海
【申請人】佛山市順德區(qū)美的電熱電器制造有限公司, 美的集團(tuán)股份有限公司