專利名稱：負(fù)載自適應(yīng)的中頻電磁感應(yīng)加熱節(jié)能設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種利用交變的磁場(chǎng)對(duì)金屬加熱的電磁感應(yīng)加熱節(jié)能設(shè)備，具體是一種負(fù)載自適應(yīng)的中頻電磁感應(yīng)加熱節(jié)能設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，所知的電磁感應(yīng)加熱設(shè)備輸出電流的頻率固定，檢測(cè)和保護(hù)方式單一，設(shè)備保護(hù)性能差，故障率高；設(shè)備適應(yīng)負(fù)載能力低，尤其是負(fù)載溫度升高以后，負(fù)載電感量發(fā)生變化，LC振蕩電路的諧振頻率也發(fā)生變化。導(dǎo)致設(shè)備輸出電流減小，電能轉(zhuǎn)換率下降，造成設(shè)備輸出功率減小。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種負(fù)載自適應(yīng)的中頻電磁感應(yīng)加熱節(jié)能設(shè)備，該設(shè)備具有頻率自動(dòng)跟蹤、多種檢測(cè)和保護(hù)功能。本實(shí)用新型是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種負(fù)載自適應(yīng)的中頻電磁感應(yīng)加熱節(jié)能設(shè)備，包括電源，與電源連接的可控硅整流電路，與可控硅整流電路連接的逆變電路，與逆變電路連接的LC振蕩電路；其特征在于還包括一與電源連接的微控制器，與微控制器連接的溫度保護(hù)電路、LED燈指示電路和功率設(shè)定按鈕，與LC振蕩電路連接的霍爾電流檢測(cè)電路，分別與霍爾電流檢測(cè)電路連接的過流檢測(cè)電路和相位檢測(cè)電路，過流檢測(cè)電路和相位檢測(cè)電路分別于微控制器連接，微控制器通過可控硅驅(qū)動(dòng)電路與可控硅整流電路連接， 微控制器與可控硅整流電路之間連接一過壓檢測(cè)電路，微控制器通過IGBT驅(qū)動(dòng)電路與逆變電路連接。工作原理當(dāng)設(shè)備開始工作時(shí)，微控制器發(fā)出掃頻信號(hào)，經(jīng)過IGBT驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)逆變電路使LC電路開始振蕩。當(dāng)掃頻信號(hào)的頻率接近LC電路的諧振頻率時(shí)，LC振蕩電路的電流幅值逐漸增大，當(dāng)霍爾電流檢測(cè)電路檢測(cè)得到的電流信號(hào)幅值足以使相位檢測(cè)電路工作時(shí)，微控制器檢測(cè)到電流信號(hào)。微控制器將掃頻信號(hào)和電流信號(hào)比較得到相位差值，經(jīng)過微控制器內(nèi)部鎖相環(huán)，逐漸鎖定LC諧振的頻率，此時(shí)半橋或全橋逆變電路的IGBT工作在零電流關(guān)斷(ZCS)狀態(tài)，達(dá)到了自動(dòng)跟蹤LC諧振頻率的目的，即實(shí)現(xiàn)負(fù)載自適應(yīng)的目的。本實(shí)用新型的有益效果是實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)跟蹤LC諧振電路諧振頻率，即負(fù)載自適應(yīng)；IGBT工作在零電流(ZCS)狀態(tài)，降低了 IGBT的損耗，提高了電能利用率；實(shí)現(xiàn)了功率控制、功率調(diào)整、LED指示并提供了缺相保護(hù)、過流保護(hù)、過壓保護(hù)、過溫保護(hù)。
以下結(jié)合附圖
和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。附圖是本實(shí)用新型原理框圖。
具體實(shí)施方式
3[0009]如附圖所示，負(fù)載自適應(yīng)的中頻電磁感應(yīng)加熱節(jié)能設(shè)備包括一三相交流電源，三相交流電源與缺相保護(hù)電路、可控硅整流電路和開關(guān)電源相連，開關(guān)電源與微控制器相連， 可控硅整流電路與可控硅驅(qū)動(dòng)電路、過壓保護(hù)電路和逆變電路相連，逆變電路與IGBT驅(qū)動(dòng)電路、LC振蕩電路相連，LC振蕩電路與霍爾電流檢測(cè)電路相連，霍爾電流檢測(cè)電路與相位檢測(cè)電路和過流檢測(cè)電路相連；微控制器分別與LED指示電路、功率設(shè)定按鈕、開關(guān)電源、 缺相保護(hù)電路，可控驅(qū)動(dòng)電路、過壓檢測(cè)電路、IGBT驅(qū)動(dòng)電路、相位檢測(cè)電路、過流檢測(cè)電路和溫度保護(hù)電路連接。所述的主控CPU采用EPMM0T100C5N，逆變電路為全橋或半橋逆變電路。具體工作過程如下1、當(dāng)設(shè)備開始工作時(shí)，微控制器發(fā)出掃頻信號(hào)，經(jīng)過IGBT驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)半橋或全橋逆變電路使LC電路開始振蕩。當(dāng)掃頻信號(hào)的頻率接近LC電路的諧振頻率時(shí)，LC振蕩電路的電流幅值逐漸增大，當(dāng)霍爾電流檢測(cè)電路檢測(cè)得到的電流信號(hào)幅值足以使相位檢測(cè)電路工作時(shí)，微控制器檢測(cè)到電流信號(hào)。將掃頻信號(hào)和電流信號(hào)比較得到相位差值，經(jīng)過微控制器內(nèi)部鎖相環(huán)，逐漸鎖定LC振蕩電路諧振的頻率，此時(shí)半橋或全橋逆變電路的IGBT工作在零電流關(guān)斷(ZCQ狀態(tài)，達(dá)到了自動(dòng)跟蹤LC諧振頻率的目的，即實(shí)現(xiàn)負(fù)載自適應(yīng)的目的。2、過壓保護(hù)當(dāng)外界三相電源出現(xiàn)電壓過高時(shí)，電壓超過系統(tǒng)設(shè)定上限值，過壓檢測(cè)電路輸出過壓信號(hào)。微控制器獲取過壓信號(hào)，關(guān)閉可控硅驅(qū)動(dòng)信號(hào)，可控硅整流電路關(guān)閉，即關(guān)閉輸出電壓，達(dá)到過壓保護(hù)的目的。3、過流保護(hù)當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)致逆變電路的輸出電流過大，超出系統(tǒng)設(shè)定值的上限時(shí)，過流檢測(cè)電路輸出過流信號(hào)。微控制器獲取過流信號(hào)，關(guān)閉IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得逆變電路停止工作，關(guān)閉輸出電流，達(dá)到過流保護(hù)的目的。4、缺相保護(hù)電路用于檢測(cè)輸入的三相交流電源，當(dāng)三相電源出現(xiàn)缺相或者零線斷開時(shí)，缺相保護(hù)電路輸出保護(hù)信號(hào)。微控制器獲取缺相保護(hù)信號(hào)，關(guān)閉可控硅驅(qū)動(dòng)信號(hào)和 IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使系統(tǒng)整流輸入和逆變輸出停止工作。5、功率設(shè)定通過調(diào)整IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)，改變功率密度來實(shí)現(xiàn)功率。6、溫度保護(hù)電路當(dāng)溫度檢測(cè)電路檢測(cè)到IBGT的溫度過高(達(dá)到溫度設(shè)定上限)，輸出溫度保護(hù)信號(hào)。微控制器獲取溫度保護(hù)信號(hào)，關(guān)閉可控硅驅(qū)動(dòng)信號(hào)和IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使系統(tǒng)整流輸入和逆變輸出停止工作。7、LED指示電路LED只是電路的功能是當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)顯示相應(yīng)的狀態(tài)，提供給操作者相關(guān)的信息。方便操作者判斷故障的發(fā)生點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種負(fù)載自適應(yīng)的中頻電磁感應(yīng)加熱節(jié)能設(shè)備，包括三相交流電源，與三相交流電源連接的可控硅整流電路，與可控硅整流電路連接的逆變電路，與逆變電路連接的LC振蕩電路；其特征在于還包括一與三相交流電源連接的微控制器，與微控制器連接的溫度保護(hù)電路、LED燈指示電路和功率設(shè)定按鈕，與LC振蕩電路連接的霍爾電流檢測(cè)電路，分別與霍爾電流檢測(cè)電路連接的過流檢測(cè)電路和相位檢測(cè)電路，過流檢測(cè)電路和相位檢測(cè)電路分別于微控制器連接，微控制器通過可控硅驅(qū)動(dòng)電路與可控硅整流電路連接，微控制器與可控硅整流電路之間連接一過壓檢測(cè)電路，微控制器通過IGBT驅(qū)動(dòng)電路與逆變電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載自適應(yīng)的中頻電磁感應(yīng)加熱節(jié)能設(shè)備，其特征在于所述的微控制器采用EPMM0T100C5N。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種負(fù)載自適應(yīng)的中頻電磁感應(yīng)加熱節(jié)能設(shè)備，屬于一種利用交變的磁場(chǎng)對(duì)金屬加熱的電磁感應(yīng)加熱節(jié)能設(shè)備。該設(shè)備有一三相交流電源，三相交流電源與缺相保護(hù)電路、可控硅整流電路和開關(guān)電源相連，開關(guān)電源與微控制器相連，可控硅整流電路與可控硅驅(qū)動(dòng)電路、過壓保護(hù)電路和逆變電路相連，逆變電路與IGBT驅(qū)動(dòng)電路、LC振蕩電路相連，LC振蕩電路與霍爾電流檢測(cè)電路相連，霍爾電流檢測(cè)電路與相位檢測(cè)電路和過流檢測(cè)電路相連；微控制器分別與LED指示電路、功率設(shè)定按鈕、開關(guān)電源、缺相保護(hù)電路、可控驅(qū)動(dòng)電路、過壓檢測(cè)電路、IGBT驅(qū)動(dòng)電路、相位檢測(cè)電路、過流檢測(cè)電路和溫度保護(hù)電路連接。實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)跟蹤LC諧振電路諧振頻率和多種保護(hù)。
文檔編號(hào)H05B6/06GK202150960SQ201120192239
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者付療凱 申請(qǐng)人:徐州市凱越電子科技有限公司