一種帶usb接口的電磁加熱器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶USB接口的電磁加熱器，包括主控電路、與供電電源連接的EMC電路、與EMC電路連接的串聯(lián)諧振變換電路、為主控電路供電的安全隔離電源和與主控電路連接的USB接口，所述EMC電路與安全隔離電源連接，所述安全隔離電源與主控電路連接；所述串聯(lián)諧振變換電路包括逆變電路和與所述逆變電路相接的LC串聯(lián)諧振電路，所述LC串聯(lián)諧振電路由電磁爐的電磁感應線圈和電容C串聯(lián)而成；所述EMC電路與所述逆變電路連接，所述安全隔離電源為開關(guān)電源；所述主控電路為芯片ATMEGA16U4。本實用新型電路簡單、設(shè)計合理且投入成本較低、使用效果好，能解決現(xiàn)有電磁爐加熱器存在的強弱電不隔離、安全性低等問題。
【專利說明】一種帶USB接口的電磁加熱器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電磁加熱器，尤其是涉及一種帶USB接口的電磁加熱器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的快速進步，電磁爐控制技術(shù)也不斷成熟，但是目前市場上的電磁爐依然存在諸多問題，主要體現(xiàn)在以下兩個方面:
[0003]第一、電磁爐存在安全隱患:現(xiàn)有的電磁爐基本上都采用的是強弱電不隔離的電路設(shè)計方式，也就是說電磁爐的控制電路和強電直接連接，帶強電，安全性能較低；為確保使用安全，控制盒必須全部采用塑料材質(zhì)，連接線沒有接插件，連接線全部焊接在電磁爐內(nèi)；
[0004]第二、電磁爐升級存在障礙:由于連接線沒有接插件，傳統(tǒng)的電磁爐只能通過拆機拆芯片的方法升級軟件，軟件升級技術(shù)上難度大，經(jīng)濟上成本高。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種帶USB接口的電磁加熱器，其電路簡單、設(shè)計合理且投入成本較低、使用效果好，能解決現(xiàn)有電磁爐加熱器存在的強弱電不隔離、安全性低等問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種帶USB接口的電磁加熱器，其特征在于:包括主控電路、與供電電源連接的EMC電路、與EMC電路連接的串聯(lián)諧振變換電路、為主控電路供電的安全隔離電源和與主控電路連接的USB接口，所述EMC電路與安全隔離電源連接，所述安全隔離電源與主控電路連接；所述串聯(lián)諧振變換電路包括逆變電路和與所述逆變電路相接的LC串聯(lián)諧振電路，所述LC串聯(lián)諧振電路由電磁爐的電磁感應線圈和電容C串聯(lián)而成；所述EMC電路與所述逆變電路連接，所述安全隔離電源為開關(guān)電源；所述主控電路為芯片ATMEGA16U4。
[0007]上述一種帶USB接口的電磁加熱器，其特征是:所述USB接口的數(shù)量為多個，各USB接口的第2引腳和第3引腳分別與芯片ATMEGA16U4的第3引腳和第4引腳相接。
[0008]上述一種帶USB接口的電磁加熱器，其特征是:所述安全隔離電源包括開關(guān)電源控制芯片U3、與所述開關(guān)電源控制芯片U3相接的變壓器Tl和連接于所述開關(guān)電源控制芯片U3與變壓器Tl的電壓輸出端之間的光電耦合電路，所述開關(guān)電源控制芯片U3和變壓器Tl均與EMC電路連接。
[0009]上述一種帶USB接口的電磁加熱器，其特征是:所述開關(guān)電源控制芯片U3為芯片F(xiàn)SL126MR，變壓器Tl的第——次側(cè)線圈的一端經(jīng)電阻R47后接芯片F(xiàn)SL126MR的第5引腳，所述第一一次側(cè)線圈的另一端與芯片F(xiàn)SL126MR的第6、第7和第8引腳相接；所述光電耦合電路包括光耦芯片U4，所述光耦芯片U4為芯片PC817，變壓器Tl的第一二次側(cè)線圈的一端經(jīng)電阻R2和R60后接地，電阻R60上并接電容C45，電阻R2和R60之間的接線點為安全隔離電源的電壓輸出端且其與芯片ATMEGA16U4的第28引腳相接。
[0010]上述一種帶USB接口的電磁加熱器，其特征是:所述安全隔離電源還包括變壓器L4和與變壓器L4的二次側(cè)線圈兩端相接的第二橋式整流電路BR2，所述第二橋式整流電路BR2的直流正輸出端與所述第一一次側(cè)線圈與電阻R47之間的接線點相接。
[0011]上述一種帶USB接口的電磁加熱器，其特征是:還包括對串聯(lián)諧振變換電路的輸入電流進行檢測的輸入電流檢測單元和對串聯(lián)諧振變換電路的輸出電流進行檢測的輸出電流檢測單元，所述輸入電流檢測單元與所述EMC電路連接，所述輸出電流檢測單元串接于所述LC串聯(lián)諧振電路上。
[0012]上述一種帶USB接口的電磁加熱器，其特征是:所述EMC電路包括共模濾波電路、與所述共模濾波電路相接的差模濾波電路和與所述差模濾波電路相接的第一橋式整流電路，所述第一橋式整流電路與所述逆變電路連接。
[0013]上述一種帶USB接口的電磁加熱器，其特征是:所述逆變電路為全橋逆變電路且其包括四個IGBT模塊，四個所述IGBT模塊分別為IGBT1、IGBT2、IGBT3和IGBT4，其中IGBT2和IGBT4的集電極均與所述第一橋式整流電路的直流正輸出端相接，IGBT2的發(fā)射極與IGBTl的集電極相接，IGBTl的發(fā)射極接地；IGBT4的發(fā)射極與IGBT3的集電極相接，IGBT3的發(fā)射極接地；所述LC串聯(lián)諧振電路連接于IGBT2的發(fā)射極與IGBT4的發(fā)射極之間。
[0014]上述一種帶USB接口的電磁加熱器，其特征是:IGBT1和IGBT4的門極均接芯片ATMEGA16U4的第29引腳，IGBT2和IGBT3的門極均接芯片ATMEGA16U4的第30引腳。
[0015]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0016]1、電路簡單、設(shè)計合理且投入成本較低，接線方便。
[0017]2、實現(xiàn)強電弱電的有效隔離，安全性好，主控電路采用安全隔離電源進行控制。
[0018]3、使用效果好，主控電路上帶有多個USB接口，通過USB接口能與PC機、筆記本電腦等設(shè)備建立連接，了解主控電路的工作狀態(tài)；同時，對電磁爐軟件進行升級時無需拆機拆芯片，減少了產(chǎn)品使用和維護的成本，并且實際操作簡便；同時，通過所帶的USB接口也可簡便將主控電路與遙控控制盒連接，實現(xiàn)電磁爐的遠程控制。
[0019]4、適用面廣且推廣應用前景廣泛，能用于臺面式電磁爐和嵌入式電磁爐兩種不同控制方式的電磁爐。
[0020]綜上所述，本實用新型電路簡單、設(shè)計合理且投入成本較低、使用效果好，能解決現(xiàn)有電磁爐加熱器存在的強弱電不隔離、安全性低等問題，同時帶有USB接口，便于與外界設(shè)備連接、軟件升級和遠程控制。
[0021]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型的電路原理框圖。
[0023]圖2為本實用新型EMC電路與串聯(lián)諧振變換電路的電路原理圖。
[0024]圖3為本實用新型主控電路的電路原理圖。
[0025]圖4為本實用新型安全隔離電源的電路原理圖。
[0026]附圖標記說明:
[0027]I一EMC電路； 2—串聯(lián)諧振變換電路；3—主控電路；
[0028]4一安全隔離電源；5—USB接口。

【具體實施方式】
[0029]如圖1、圖2、圖3及圖4所示，本實用新型包括主控電路3、與供電電源連接的EMC電路1、與EMC電路I連接的串聯(lián)諧振變換電路2、為主控電路3供電的安全隔離電源4和與主控電路3連接的USB接口 5，所述EMC電路I與安全隔離電源4連接，所述安全隔離電源4與主控電路3連接。所述串聯(lián)諧振變換電路2包括逆變電路和與所述逆變電路相接的LC串聯(lián)諧振電路，所述LC串聯(lián)諧振電路由電磁爐的電磁感應線圈和電容C串聯(lián)而成。所述EMC電路I與所述逆變電路連接，所述安全隔離電源4為開關(guān)電源。所述主控電路3為芯片 ATMEGA16U4。
[0030]如圖3所示，本實施例中，所述USB接口 5的數(shù)量為多個，各USB接口 5的第2引腳和第3引腳分別與芯片ATMEGA16U4的第3引腳和第4引腳相接。并且，各USB接口 5的第2引腳均經(jīng)電阻R22后接芯片ATMEGA16U4的第3引腳，各USB接口 5的第3引腳經(jīng)電阻R26后接芯片ATMEGA16U4的第4引腳。
[0031]本實施例中，所述USB接口 5的數(shù)量為兩個，兩個所述USB接口 5分別為USBl和USB2，其中USBl和USB2的第4、第5和第6引腳均接地，USBl的第I引腳與USB2的第I引腳相接，USBl的第I引腳分兩路，一路經(jīng)電容C41后接地且另一路經(jīng)電阻R64后接+5V電源端。
[0032]實際接線時，芯片ATMEGA16U4的第2引腳分兩路，一路經(jīng)電容C9后接地且另一路接+5V電源端，+5V電源端經(jīng)電容C20后接地。芯片ATMEGA16U4的第5、第23、第16、第34和第43引腳均接地。芯片ATMEGA16U4的第6引腳分別經(jīng)電容C42和C47后接地且其第7引腳接+5V電源端；芯片ATMEGA16U4的第13引腳分兩路，一路經(jīng)電阻Rll后接+5V電源端，另一路經(jīng)電容C13后接地，芯片ATMEGA16U4的第13引腳經(jīng)上電復位器件D17后接+5V電源端；芯片ATMEGA16U4的第15引腳分兩路，一路接+5V電源端，另一路經(jīng)電容Cl后接地。芯片ATMEGA16U4的第16和17引腳之間接晶振Y2，芯片ATMEGA16U4的第16和17引腳分別經(jīng)電容C14和C15后接地。芯片ATMEGA16U4的第24引腳分三路，一路經(jīng)電容C16后接地，一路經(jīng)電阻R14后接+5V電源端，第三路經(jīng)電阻R14和電容E12后接地。芯片ATMEGA16U4的第33引腳經(jīng)電阻R36后接地。芯片ATMEGA16U4的第44和第42引腳分別經(jīng)電容C2和C17后接地；芯片ATMEGA16U4的第34引腳分兩路，一路接+5V電源端，另一路經(jīng)電容C3后接地。
[0033]本實施例中，所述安全隔離電源4包括開關(guān)電源控制芯片U3、與所述開關(guān)電源控制芯片U3相接的變壓器Tl和連接于所述開關(guān)電源控制芯片U3與變壓器Tl的電壓輸出端之間的光電耦合電路，所述開關(guān)電源控制芯片U3和變壓器Tl均與EMC電路I連接。
[0034]如圖4所示，所述開關(guān)電源控制芯片U3為芯片F(xiàn)SL126MR，變壓器Tl的第——次側(cè)線圈的一端經(jīng)電阻R47后接芯片F(xiàn)SL126MR的第5引腳，所述第次側(cè)線圈的另一端與芯片F(xiàn)SL126MR的第6、第7和第8引腳相接；所述光電耦合電路包括光耦芯片U4，所述光耦芯片U4為芯片PC817，變壓器Tl的第一二次側(cè)線圈的一端經(jīng)電阻R2和R60后接地，電阻R60上并接電容C45，電阻R2和R60之間的接線點為安全隔離電源4的電壓輸出端且其與芯片ATMEGA16U4的第28引腳相接。
[0035]本實施例中，芯片F(xiàn)SL126MR的第4引腳經(jīng)電阻R3后接地且其第3引腳經(jīng)電容C8后接地，芯片F(xiàn)SL126MR的第I引腳接地且其第2引腳分別經(jīng)電容C21和E6后接地。變壓器Tl的第二一次側(cè)線圈的一端接地且其另一端經(jīng)磁珠FB5肖特基二極管D4后接芯片F(xiàn)SL126MR的第2引腳。變壓器Tl的第一一次側(cè)線圈的兩端之間接有電阻Rl和二極管D2，其中電阻Rl上并接有電容C4，二極管D2上并接有電容C5，變壓器Tl的第一一次側(cè)線圈一端接有磁珠FB4。變壓器Tl的第二二次側(cè)線圈的一端經(jīng)磁珠FBl和二極管Dl后為+20V電源端；第二二次側(cè)線圈的另一端經(jīng)磁珠FB2和電容C46后接二極管D2的陰極，電容C46上并接有電容E5。
[0036]所述第一二次側(cè)線圈的另一端經(jīng)磁珠FB3和兩個并接的二極管D3和D5后為+12V電源端；所述+12V電源端經(jīng)電阻R2和R60后接地且其分別經(jīng)電容C26、C27、E7和E8后接地。所述+12V電源端經(jīng)電阻R6和R7后接地且其經(jīng)電阻R4后接光耦芯片U4第I引腳，光耦芯片U4第I引腳經(jīng)電阻R5后與其第2引腳相接，光耦芯片U4第2引腳與穩(wěn)壓管U5的陰極相接，穩(wěn)壓管U5的陽極接地且其陰極與電阻R6和R7之間的接線點相接。
[0037]同時，所述安全隔離電源4還包括變壓器L4和與變壓器L4的二次側(cè)線圈兩端相接的第二橋式整流電路BR2，所述第二橋式整流電路BR2的直流正輸出端與所述第--次側(cè)線圈與電阻R47之間的接線點相接。
[0038]本實施例中，所述第二橋式整流電路BR2的直流負輸出端接地且其直流正輸出端與直流負輸出端之間接有電容E9，所述第二橋式整流電路BR2的直流正輸出端與二極管D8的陰極相接，二極管D8的陽極為電壓測試點TP1。
[0039]如圖2所示，所述EMC電路包括共模濾波電路、與所述共模濾波電路相接的差模濾波電路和與所述差模濾波電路相接的第一橋式整流電路，所述第一橋式整流電路與所述逆變電路連接。
[0040]本實施例中，所述共模濾波電路包括連接于火線與零線之間的X電容CX4和與X電容CX4連接的共模電感L3，所述差模濾波電路包括與火線串聯(lián)的差模電感L2和與零線串聯(lián)的差模電感LI，共模電感L3的兩個輸出端分別經(jīng)差模電感L2和差模電感LI后與第一橋式整流電路(即單相橋式整流電路BRl)的兩個交流輸入端連接；共模電感L3與差模電感L2之間的接線點經(jīng)Y電容CYl后接地，共模電感L3與差模電感LI之間的接線點經(jīng)Y電容CY2后接地。
[0041]其中，共模電感L3的兩個輸出端分別經(jīng)電阻L5和L6后與變壓器L4的一次側(cè)線圈兩端相接。
[0042]同時，本實用新型還包括對串聯(lián)諧振變換電路2的輸入電流進行檢測的輸入電流檢測單元和對串聯(lián)諧振變換電路2的輸出電流進行檢測的輸出電流檢測單元，所述輸入電流檢測單元與所述EMC電路連接，所述輸出電流檢測單元串接于所述LC串聯(lián)諧振電路上。
[0043]本實施例中，所述輸入電流檢測單元為電流互感器T3，電流互感器T3連接于共模電感L3與差模電感L2之間，電流互感器T3的輸出端與芯片ATMEGA16U4的第38引腳相接。所述輸出電流檢測單元為電流互感器T2，電流互感器T2的輸出端與芯片ATMEGA16U4的第39引腳相接。
[0044]實際接線時，電流互感器T3的一個輸出端與共陰二極管D22和共陰二極管D21之間的接線點相接，電流互感器T3的另一個輸出端與共陰二極管D23和共陰二極管D21之間的接線點相接，共陰二極管D22和共陰二極管D21之間接有電阻R40，電阻R40上并接有電容C32。所述電流互感器T2的一個輸出端與共陰二極管D13和共陰二極管D14之間的接線點相接，電流互感器T2的另一個輸出端與共陰二極管D13和共陰二極管D15之間的接線點相接，共陰二極管D13和共陰二極管D14之間接有電阻R38，電阻R38上并接有電容E3和ElO0
[0045]本實施例中，所述逆變電路為全橋逆變電路且其包括四個IGBT模塊，四個所述IGBT模塊分別為IGBT1、IGBT2、IGBT3和IGBT4，其中IGBT2和IGBT4的集電極均與所述第一橋式整流電路的直流正輸出端相接，IGBT2的發(fā)射極與IGBTl的集電極相接，IGBTl的發(fā)射極接地；IGBT4的發(fā)射極與IGBT3的集電極相接，IGBT3的發(fā)射極接地；所述LC串聯(lián)諧振電路連接于IGBT2的發(fā)射極與IGBT4的發(fā)射極之間。
[0046]本實施例中，IGBTl和IGBT4的門極均接芯片ATMEGA16U4的第29引腳，IGBT2和IGBT3的門極均接芯片ATMEGA16U4的第30引腳。
[0047]實際接線時，所述第一橋式整流電路的兩個輸出端之間接有電阻R37，電阻R37上并接有電容CBl、CB2和CB3。四個所述IGBT模塊的集電極和發(fā)射極之間分別接有電容CSl、CS2、CS3和CS4，四個所述IGBT模塊的發(fā)射極均接地。其中，IGBTl的門極和發(fā)射極之間接有電阻R41且其門極經(jīng)電阻R39后接芯片ATMEGA16U4的第29引腳，IGBT4的門極和發(fā)射極之間接有電阻R74且其門極經(jīng)電阻R73后接芯片ATMEGA16U4的第29引腳，IGBT2的門極和發(fā)射極之間接有電阻R34且其門極經(jīng)電阻R32后接芯片ATMEGA16U4的第30引腳，IGBT3的門極和發(fā)射極之間接有電阻R76且其門極經(jīng)電阻R75后接芯片ATMEGA16U4的第30引腳。
[0048]本實施例中，所述電磁爐的電磁感應線圈的兩端分別接在接線座JOUTl和J0UT2上，接線座JOUTl和J0UT2上接有電阻R77和電容C52，其中電容CRl和CR2并接形成電容C。
[0049]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶USB接口的電磁加熱器，其特征在于:包括主控電路(3)、與供電電源連接的EMC電路⑴、與EMC電路⑴連接的串聯(lián)諧振變換電路⑵、為主控電路⑶供電的安全隔離電源⑷和與主控電路⑶連接的USB接口(5)，所述EMC電路⑴與安全隔離電源(4)連接，所述安全隔離電源(4)與主控電路(3)連接；所述串聯(lián)諧振變換電路(2)包括逆變電路和與所述逆變電路相接的LC串聯(lián)諧振電路，所述LC串聯(lián)諧振電路由電磁爐的電磁感應線圈和電容C串聯(lián)而成；所述EMC電路⑴與所述逆變電路連接，所述安全隔離電源⑷為開關(guān)電源；所述主控電路(3)為芯片ATMEGA16U4。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種帶USB接口的電磁加熱器，其特征在于:所述USB接口(5)的數(shù)量為多個，各USB接口(5)的第2引腳和第3引腳分別與芯片ATMEGA16U4的第3弓丨腳和第4引腳相接。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種帶USB接口的電磁加熱器，其特征在于:所述安全隔離電源(4)包括開關(guān)電源控制芯片U3、與所述開關(guān)電源控制芯片U3相接的變壓器Tl和連接于所述開關(guān)電源控制芯片U3與變壓器Tl的電壓輸出端之間的光電耦合電路，所述開關(guān)電源控制芯片U3和變壓器Tl均與EMC電路(I)連接。
4.按照權(quán)利要求3所述的一種帶USB接口的電磁加熱器，其特征在于:所述開關(guān)電源控制芯片U3為芯片F(xiàn)SL126MR，變壓器Tl的第——次側(cè)線圈的一端經(jīng)電阻R47后接芯片F(xiàn)SL126MR的第5引腳，所述第一一次側(cè)線圈的另一端與芯片F(xiàn)SL126MR的第6、第7和第8引腳相接；所述光電耦合電路包括光耦芯片U4，所述光耦芯片U4為芯片PC817，變壓器Tl的第一二次側(cè)線圈的一端經(jīng)電阻R2和R60后接地，電阻R60上并接電容C45，電阻R2和R60之間的接線點為安全隔離電源⑷的電壓輸出端且其與芯片ATMEGA16U4的第28引腳相接。
5.按照權(quán)利要求4所述的一種帶USB接口的電磁加熱器，其特征在于:所述安全隔離電源(4)還包括變壓器L4和與變壓器L4的二次側(cè)線圈兩端相接的第二橋式整流電路BR2，所述第二橋式整流電路BR2的直流正輸出端與所述第一一次側(cè)線圈與電阻R47之間的接線點相接。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的一種帶USB接口的電磁加熱器，其特征在于:還包括對串聯(lián)諧振變換電路(2)的輸入電流進行檢測的輸入電流檢測單元和對串聯(lián)諧振變換電路(2)的輸出電流進行檢測的輸出電流檢測單元，所述輸入電流檢測單元與所述EMC電路連接，所述輸出電流檢測單元串接于所述LC串聯(lián)諧振電路上。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的一種帶USB接口的電磁加熱器，其特征在于:所述EMC電路包括共模濾波電路、與所述共模濾波電路相接的差模濾波電路和與所述差模濾波電路相接的第一橋式整流電路，所述第一橋式整流電路與所述逆變電路連接。
8.按照權(quán)利要求7所述的一種帶USB接口的電磁加熱器，其特征在于:所述逆變電路為全橋逆變電路且其包括四個IGBT模塊，四個所述IGBT模塊分別為IGBTl、IGBT2、IGBT3和IGBT4，其中IGBT2和IGBT4的集電極均與所述第一橋式整流電路的直流正輸出端相接，IGBT2的發(fā)射極與IGBTl的集電極相接，IGBTl的發(fā)射極接地；IGBT4的發(fā)射極與IGBT3的集電極相接，IGBT3的發(fā)射極接地；所述LC串聯(lián)諧振電路連接于IGBT2的發(fā)射極與IGBT4的發(fā)射極之間。
9.按照權(quán)利要求8所述的一種帶USB接口的電磁加熱器，其特征在于:IGBTl和IGBT4的門極均接芯片ATMEGA16U4的第29引腳，IGBT2和IGBT3的門極均接芯片ATMEGA16U4的第30引腳。
【文檔編號】H05B6/06GK204168522SQ201420649396
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月1日
【發(fā)明者】宋剛, 張雷, 張然, 石玉嶺, 郭崇俊 申請人:朗格森(西安)電子有限公司