專利名稱：一種可以小功率連續(xù)加熱的電磁爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及用電能加熱的爐，尤其涉及一種可以小功率連續(xù)加熱的電磁爐。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有電磁爐向勵磁線圈饋電的主電路大多是AC/DC/AC變換器，由橋式整流器和功率逆變電路構(gòu)成。外接交流電源經(jīng)橋式整流器變換為直流電，再經(jīng)功率逆變電路變換成工頻交流電，由勵磁線圈產(chǎn)生交變磁場，導(dǎo)磁金屬鍋具放置磁場中，在鍋底內(nèi)產(chǎn)生的渦流在克服鍋底內(nèi)阻回流時將電能最終轉(zhuǎn)化為熱能，使電磁爐實現(xiàn)加熱功能。所述功率逆變電路都是采用低開關(guān)損耗的零電壓型(ZVS)電壓諧振變換器，功率開關(guān)管采用絕緣柵雙極性晶體管IGBT，開關(guān)動作由微控制器控制，并通過驅(qū)動電路完成，使電磁爐具備多檔功率、調(diào)節(jié)和自動溫度控制功能，使用起來更加靈活方便，能準(zhǔn)確調(diào)節(jié)烹飪溫度，實現(xiàn)不同的烹飪需求。但是，采用零電壓型電壓諧振變換器的電磁爐，絕緣柵雙極性晶體管導(dǎo)通點在零電壓的附近，在外接交流電源電壓維持在160V以上時，其輸出功率只能在800W以上調(diào)節(jié)，要使其輸出功率在800W以下，尤其是要達(dá)到300W以下滿足文火、慢燉食物的烹調(diào)要求，就必須使絕緣柵雙極性晶體管導(dǎo)通點提前，強制絕緣柵雙極性晶體管提前導(dǎo)通終止電壓諧振，致使導(dǎo)通瞬間流過絕緣柵雙極性晶體管的電流會很大，增大其損耗功率，產(chǎn)生過高的溫升，明顯縮短其使用壽命，容易出現(xiàn)絕緣柵雙極性晶體管被燒毀的故障。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是彌補現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出一種能滿足以文火、慢燉食物的烹調(diào)要求的可以小功率連續(xù)加熱的電磁爐。
本實用新型的技術(shù)問題是這樣加以解決的這種可以小功率連續(xù)加熱的電磁爐，包括由橋式整流器和功率逆變電路級聯(lián)組成向勵磁線圈饋電的主電路，橋式整流器將外接交流電源變換為直流電源，再經(jīng)功率逆變電路變換成工頻交流電，由勵磁線圈產(chǎn)生最終轉(zhuǎn)化為熱能的交變磁場，所述功率逆變電路采用零電壓型電壓諧振變換器，通過驅(qū)動電路使其功率開關(guān)管導(dǎo)通或截止。
這種可以小功率連續(xù)加熱的電磁爐的特點是所述橋式整流器的一輸入端是通過由一開關(guān)和一整流二極管并聯(lián)組成的二端網(wǎng)絡(luò)連接至外接交流電源的一饋電端，所述開關(guān)在大功率連續(xù)加熱工作狀態(tài)其觸頭是閉合的，在小功率連續(xù)加熱工作狀態(tài)其觸頭是斷開的。在所述開關(guān)閉合時，由開關(guān)和整流二極管并聯(lián)組成的二端網(wǎng)絡(luò)被短路，在大功率連續(xù)加熱工作狀態(tài)的零電壓型電壓諧振變換器中的功率開關(guān)管的導(dǎo)通點是在零電壓附近，以連續(xù)供電方式向勵磁線圈饋電。在所述開關(guān)斷開時，所述整流二極管具有單向?qū)ㄗ饔?，使電路由全波工作狀態(tài)變?yōu)榘氩üぷ鳡顟B(tài)，即由大功率工作的一個周期變?yōu)樾」β使ぷ鞯陌雮€周期，功率雖然減小，但實際仍然工作在大功率情況下，其導(dǎo)通點仍然在零電壓附近，克服了功率越小而損耗越大的矛盾，使得能夠在小功率連續(xù)加熱，不必強制功率開關(guān)管提前導(dǎo)通終止電壓諧振，仍然以連續(xù)供電方式向勵磁線圈饋電，導(dǎo)通瞬間流過功率開關(guān)管的電流不會很大，也就不會出現(xiàn)其被燒毀的故障。
本實用新型的技術(shù)問題可以是這樣擇優(yōu)加以解決的所述整流二極管是大功率整流二極管。
所述開關(guān)是受微控制器控制的電子開關(guān)。
所述電子開關(guān)是繼電器，其線圈串聯(lián)連接在受微控制器控制的開關(guān)晶體管的主回路，以實現(xiàn)大、小功率連續(xù)加熱工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
所述電子開關(guān)也可以是受微控制器控制的晶體閘流管，以實現(xiàn)大、小功率連續(xù)加熱工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
所述零電壓型電壓諧振變換器是低開關(guān)損耗的零電壓型電壓諧振變換器。
所述零電壓型電壓諧振變換器的功率開關(guān)管是絕緣柵雙極性晶體管。
所述零電壓型電壓諧振變換器通過受微控制器控制的驅(qū)動電路使其功率開關(guān)管導(dǎo)通或截止。
本實用新型的技術(shù)問題可以是這樣進一步加以解決的所述橋式整流器和功率逆變電路之間還設(shè)有濾波電路。
所述工頻交流電是頻率為10kHz～60kHz的交流電。
本實用新型方案構(gòu)思新穎，電路組成簡單，可安全、可靠地實現(xiàn)小功率連續(xù)加熱，能滿足以文火、慢燉食物的烹調(diào)要求。


下面對照附圖并結(jié)合具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。
附圖是本實用新型一種具體實施方式
的向勵磁線圈饋電的主電路組成圖。
具體實施方式
一種可以小功率連續(xù)加熱的電磁爐這種可以小功率連續(xù)加熱的電磁爐，包括由橋式整流器ZL、LC濾波電路和功率逆變電路級聯(lián)組成向勵磁線圈Lr饋電的主電路，橋式整流器ZL將外接交流電源變換為直流電源，通過LC濾波電路濾波后，再經(jīng)功率逆變電路變換成頻率為20kHz～50kHz的工頻交流電，由勵磁線圈Lr產(chǎn)生最終轉(zhuǎn)化為熱能的交變磁場，交變頻率由諧振元件及所用的鍋的材質(zhì)種類決定。所述功率逆變電路采用低開關(guān)損耗的零電壓型電壓諧振變換器，功率開關(guān)管采用耐壓值為1200V、最大電流為25A的GT40Q321型絕緣柵雙極性晶體管IGBT，通過受微控制器MCU控制的驅(qū)動電路使其導(dǎo)通或截止。當(dāng)絕緣柵雙極性晶體管IGBT導(dǎo)通時，流過勵磁線圈Lr的電流迅速增加，當(dāng)絕緣柵雙極性晶體管IGBT截止時，零電壓型電壓諧振變換器發(fā)生諧振，絕緣柵雙極性晶體管IGBT集電極產(chǎn)生脈沖高壓，當(dāng)脈沖高壓降至接近零電壓時，勵磁線圈Lr中的電流正在反向減小，驅(qū)動電路的矩形脈沖再次加到絕緣柵雙極性晶體管IGBT的基極，使絕緣柵雙極性晶體管IGBT再次導(dǎo)通驅(qū)動。電磁爐負(fù)載電流即輸出功率的大小由驅(qū)動電路的矩形脈沖信號寬度決定。
所述橋式整流器ZL的一輸入端是通過由一受微控制器MCU控制的電子開關(guān)繼電器S和一大功率整流二極管VD并聯(lián)組成的二端網(wǎng)絡(luò)連接至外接交流電源的一饋電端，所述電子開關(guān)繼電器S在小功率連續(xù)加熱工作狀態(tài)其觸頭是斷開的，在大功率連續(xù)加熱工作狀態(tài)其觸頭是閉合的。
所述電子開關(guān)繼電器S是JQX-62F型繼電器，其線圈串聯(lián)連接在受微控制器MCU控制的開關(guān)晶體管VT的主回路，以實現(xiàn)大、小功率連續(xù)加熱工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
所述微控制器MCU采用S3F9488芯片。微控制器MCU的作用是對電磁爐實現(xiàn)智能化控制，其周邊電路包括人機界面、功率自動控制、溫度自動控制、定時控制、以及多種自動檢測報警。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護范圍。
權(quán)利要求1.一種可以小功率連續(xù)加熱的電磁爐，包括由橋式整流器和功率逆變電路級聯(lián)組成向勵磁線圈饋電的主電路，橋式整流器將外接交流電源變換為直流電源，再經(jīng)功率逆變電路變換成工頻交流電，由勵磁線圈產(chǎn)生最終轉(zhuǎn)化為熱能的交變磁場，所述功率逆變電路采用零電壓型電壓諧振變換器，通過驅(qū)動電路使其功率開關(guān)管導(dǎo)通或截止，其特征在于所述橋式整流器的一輸入端是通過由一開關(guān)和一整流二極管并聯(lián)組成的二端網(wǎng)絡(luò)連接至外接交流電源的一饋電端，所述開關(guān)在小功率連續(xù)加熱工作狀態(tài)其觸頭是斷開的，在大功率連續(xù)加熱工作狀態(tài)其觸頭是閉合的。
2.按照權(quán)利要求1所述的可以小功率連續(xù)加熱的電磁爐，其特征在于所述整流二極管是大功率整流二極管。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的可以小功率連續(xù)加熱的電磁爐，其特征在于所述開關(guān)是受微控制器控制的電子開關(guān)。
4.按照權(quán)利要求3所述的可以小功率連續(xù)加熱的電磁爐，其特征在于所述電子開關(guān)是繼電器，其線圈串聯(lián)連接在受微控制器控制的開關(guān)晶體管的主回路。
5.按照權(quán)利要求3所述的可以小功率連續(xù)加熱的電磁爐，其特征在于所述電子開關(guān)是受微控制器控制的晶體閘流管。
6.按照權(quán)利要求3所述的可以小功率連續(xù)加熱的電磁爐，其特征在于所述零電壓型電壓諧振變換器是低開關(guān)損耗的零電壓型電壓諧振變換器。
7.按照權(quán)利要求6所述的可以小功率連續(xù)加熱的電磁爐，其特征在于所述零電壓型電壓諧振變換器的功率開關(guān)管是絕緣柵雙極性晶體管。
8.按照權(quán)利要求7所述的可以小功率連續(xù)加熱的電磁爐，其特征在于所述零電壓型電壓諧振變換器通過受微控制器控制的驅(qū)動電路使其功率開關(guān)管導(dǎo)通或截止。
9.按照權(quán)利要求8所述的可以小功率連續(xù)加熱的電磁爐，其特征在于所述橋式整流器和功率逆變電路之間還設(shè)有濾波電路。
10.按照權(quán)利要求9所述的可以小功率連續(xù)加熱的電磁爐，其特征在于所述工頻交流電是頻率為10kHz～60kHz的交流電。
專利摘要本實用新型公告了一種可以小功率連續(xù)加熱的電磁爐，包括由橋式整流器和功率逆變電路級聯(lián)組成向勵磁線圈饋電的主電路，橋式整流器將外接交流電源變換為直流電源，再經(jīng)功率逆變電路變換成工頻交流電，由勵磁線圈產(chǎn)生最終轉(zhuǎn)化為熱能的交變磁場，功率逆變電路采用零電壓型電壓諧振變換器，通過驅(qū)動電路使其功率開關(guān)管導(dǎo)通或截止，橋式整流器的一輸入端是通過由一電子開關(guān)和一整流二極管并聯(lián)組成的二端網(wǎng)絡(luò)連接至外接交流電源的一饋電端，所述電子開關(guān)在小功率連續(xù)加熱工作狀態(tài)其觸頭是斷開的，在大功率連續(xù)加熱工作狀態(tài)其觸頭是閉合的。本實用新型方案構(gòu)思新穎，電路組成簡單，可安全、可靠地實現(xiàn)小功率連續(xù)加熱，能滿足以文火、慢燉食物的烹調(diào)要求。
文檔編號H05B6/12GK2792079SQ20052003411
公開日2006年6月28日 申請日期2005年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月29日
發(fā)明者秦大生, 舒鼎慧, 李旭 申請人:創(chuàng)維應(yīng)用電子(深圳)有限公司