電磁加熱電路和電磁加熱器具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電磁加熱電路和電磁加熱器具，其中，所述電磁加熱電路包括：電源模塊，用于對(duì)市電進(jìn)行處理，以得到預(yù)定周期的直流電；諧振電路，所述諧振電路的第一端連接至所述電源模塊的輸出端；晶體管，所述晶體管連接在所述諧振電路的第二端和地之間；電容元件；以及開關(guān)，與所述電容元件串聯(lián)連接后連接在所述諧振電路的第一端和地之間。通過本實(shí)用新型的技術(shù)方案，能夠避免晶體管在首次導(dǎo)通時(shí)，電路中產(chǎn)生較大的脈沖電流，并且能夠降低因磁滯效應(yīng)產(chǎn)生的噪音。
【專利說明】電磁加熱電路和電磁加熱器具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及具有電磁感應(yīng)的電器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，涉及一種電磁加熱電 路和一種電磁加熱器具。

【背景技術(shù)】
[0002] 相關(guān)技術(shù)中提出的電磁加熱電路如圖1所示，整流橋電路102與諧振電路104串 聯(lián)，晶體管106 (可以是絕緣柵雙極型晶體管，即IGBT)連接在諧振電路104與地之間。其 中，整流橋電路102的輸出端108處的電壓波形如圖2所示，即為市電經(jīng)整流橋電路102整 流處理之后的電壓最大值U，造成在電磁加熱電路的每個(gè)加熱周期內(nèi)，若晶體管106首次開 通，則電路中會(huì)產(chǎn)生幾十安培，甚至超過一百安培的脈沖電流。該脈沖電流會(huì)對(duì)晶體管106 的使用壽命產(chǎn)生一定影響，同時(shí)在開通瞬間，由于產(chǎn)生的脈沖電流較大，會(huì)受到磁滯效應(yīng)的 影響，產(chǎn)生較大的噪音。
[0003] 因此，如何避免在晶體管首次導(dǎo)通時(shí)產(chǎn)生較大的脈沖電流，并且降低因磁滯效應(yīng) 產(chǎn)生的噪音成為亟待解決的技術(shù)問題。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型旨在至少解決上述現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。
[0005] 為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出了 一種能夠避免晶體管在首次導(dǎo)通時(shí)，電 路中產(chǎn)生較大的脈沖電流，并且能夠降低因磁滯效應(yīng)產(chǎn)生的噪音的電磁加熱電路。
[0006] 本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提出了一種電磁加熱器具。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面的實(shí)施例，提出了一種電磁加熱電 路，包括：電源模塊，用于對(duì)市電進(jìn)行處理，以得到預(yù)定周期的直流電；諧振電路，所述諧振 電路的第一端連接至所述電源模塊的輸出端；晶體管，所述晶體管連接在所述諧振電路的 第二端和地之間；電容元件；以及開關(guān)，與所述電容元件串聯(lián)連接后連接在所述諧振電路 的第一端和地之間。
[0008] 根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電磁加熱電路，通過將電容元件與開關(guān)串聯(lián)后連接在 諧振電路的第一端與地之間，使得在開關(guān)斷開時(shí)，電源模塊的輸出端電壓的波形能夠保持 與市電經(jīng)整流電路整流處理的直流電的波形一致（即市電經(jīng)全波整流之后的電壓波形）， 進(jìn)而在電磁加熱電路的加熱周期內(nèi)，能夠控制晶體管在電源模塊的輸出端電壓較低時(shí)首次 導(dǎo)通，從而降低了晶體管在每個(gè)加熱周期內(nèi)首次導(dǎo)通時(shí)電路中產(chǎn)生的脈沖電流，避免較大 的脈沖電流影響晶體管的使用壽命。同時(shí)，由于電路中產(chǎn)生的脈沖電流較小，因此有效地降 低了磁滯效應(yīng)產(chǎn)生的噪音。
[0009] 另外，根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的電磁加熱電路，還可以具有如下附加的技術(shù) 特征：
[0010] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述電源模塊包括：整流電路，連接至所述市電， 用于對(duì)所述市電進(jìn)行整流處理，以輸出所述直流電。 toon] 根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電磁加熱電路，整流電路可以是整流橋電路，以對(duì)市 電進(jìn)行全波整流。
[0012] 作為本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，電源模塊還可以包括濾波電路，連接至整流電 路，用于對(duì)整流電路輸出的直流電進(jìn)行濾波處理。
[0013] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括：控制機(jī)構(gòu)，連接至所述開關(guān)，用于控制所 述開關(guān)的閉合與斷開。
[0014] 根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電磁加熱電路，控制機(jī)構(gòu)是觸發(fā)開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行切換的 觸發(fā)件。
[0015] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括：控制單元，連接至所述控制機(jī)構(gòu)，用于向 所述控制機(jī)構(gòu)發(fā)送控制信號(hào)，以使所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述控制信號(hào)執(zhí)行控制所述開關(guān)的動(dòng) 作。優(yōu)選地，所述控制單元可以是單片機(jī)。
[0016] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述晶體管為絕緣柵雙極型晶體管。
[0017] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述開關(guān)包括：機(jī)械式開關(guān)或電子式開關(guān)。作為一 種優(yōu)選地實(shí)施方式，電子式開關(guān)可以使用繼電器或晶體管。
[0018] 根據(jù)本實(shí)用新型第二方面的實(shí)施例，還提出了一種電磁加熱器具，包括：上述任一 項(xiàng)實(shí)施例中所述的電磁加熱電路。
[0019] 本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)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(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中 將變得明顯和容易理解，其中：
[0021] 圖1示出了相關(guān)技術(shù)中的電磁加熱電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2示出了相關(guān)技術(shù)中的電磁加熱電路內(nèi)電源模塊的輸出端電壓的波形示意圖；
[0023] 圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電磁加熱電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電磁加熱電路內(nèi)電源模塊的輸出電壓在 開關(guān)斷開時(shí)的波形圖；
[0025] 圖5示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的對(duì)開關(guān)和晶體管控制的時(shí)序圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具 體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申 請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0027] 在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是，本實(shí)用 新型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并 不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0028] 圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電磁加熱電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 如圖3所示，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電磁加熱電路300,包括：電源模塊302， 用于對(duì)市電進(jìn)行處理，以得到預(yù)定周期的直流電；諧振電路304,所述諧振電路304的第一 端連接至所述電源模塊302的輸出端；晶體管306,所述晶體管連接在所述諧振電路304的 第二端和地之間；電容元件308 ;以及開關(guān)310,與所述電容元件308串聯(lián)連接后連接在所 述諧振電路304的第一端和地之間。
[0030] 通過將電容元件308與開關(guān)310串聯(lián)后連接在諧振電路304的第一端與地之間， 使得在開關(guān)310斷開時(shí)，電源模塊302的輸出端電壓的波形能夠保持與市電經(jīng)整流電路 3022整流處理的直流電的波形一致（即市電經(jīng)全波整流之后的電壓波形），進(jìn)而在電磁加 熱電路300的加熱周期內(nèi)，能夠控制晶體管306在電源模塊302的輸出端電壓較低時(shí)首次 導(dǎo)通，從而降低了晶體管306在每個(gè)加熱周期內(nèi)首次導(dǎo)通時(shí)電路中產(chǎn)生的脈沖電流，避免 較大的脈沖電流影響晶體管306的使用壽命。同時(shí)，由于電路中產(chǎn)生的脈沖電流較小，因此 有效地降低了磁滯效應(yīng)產(chǎn)生的噪音。其中，開關(guān)310可以是機(jī)械式開關(guān)，也可以是電子式開 關(guān)，如晶體管等。
[0031] 另外，根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的電磁加熱電路300,還可以具有如下附加的技 術(shù)特征：
[0032] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述電源模塊302包括：整流電路3022，連接至所 述市電，用于對(duì)所述市電進(jìn)行整流處理，以輸出所述直流電。
[0033] 整流電路3022可以是整流橋電路，以對(duì)市電進(jìn)行全波整流。作為本實(shí)用新型的另 一個(gè)實(shí)施例，電源模塊302還可以包括濾波電路（圖中未示出），連接至整流電路3022,用 于對(duì)整流電路3022輸出的直流電進(jìn)行濾波處理。
[0034] 作為本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，電源模塊302還可以包括濾波電路（圖中未示 出），連接至整流電路3022,用于對(duì)整流電路3022輸出的直流電進(jìn)行濾波處理。
[0035] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括：控制機(jī)構(gòu)（圖中未示出），連接至所述開 關(guān)310,用于控制所述開關(guān)310的閉合與斷開?？刂茩C(jī)構(gòu)是觸發(fā)開關(guān)310狀態(tài)進(jìn)行切換的觸 發(fā)件。
[0036] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括：控制單元（圖中未示出），連接至所述控 制機(jī)構(gòu)，用于向所述控制機(jī)構(gòu)發(fā)送控制信號(hào)，以使所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述控制信號(hào)執(zhí)行控 制所述開關(guān)310的動(dòng)作。優(yōu)選地，所述控制單元可以是單片機(jī)。
[0037] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述晶體管306為絕緣柵雙極型晶體管。
[0038] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述開關(guān)310包括：機(jī)械式開關(guān)或電子式開關(guān)。作 為一種優(yōu)選地實(shí)施方式，電子式開關(guān)可以使用繼電器或晶體管。
[0039] 下面具體介紹對(duì)上述實(shí)施例所述的電磁加熱電路300進(jìn)行控制的過程。
[0040] 在對(duì)上述實(shí)施例中所述的電磁加熱電路300進(jìn)行控制時(shí)，可以包括如下控制步 驟：檢測圖3中所示的電源模塊302的輸出端電壓；控制圖3中所示的開關(guān)310斷開，在所 述電磁加熱電路300的每個(gè)加熱周期內(nèi)，若首次檢測到所述輸出端電壓小于或等于預(yù)定閾 值，則控制所述開關(guān)310閉合，并經(jīng)過預(yù)定時(shí)間間隔后，控制所述晶體管306執(zhí)行首次導(dǎo)通 的動(dòng)作。
[0041] 通過控制與電容元件308相連接的開關(guān)310斷開，使得電源模塊302的輸出端電 壓的波形保持與市電經(jīng)整流電路整流處理的直流電的波形一致（即市電經(jīng)全波整流之后 的電壓波形，如圖4所示），進(jìn)而在電磁加熱電路300的加熱周期內(nèi)，能夠控制晶體管306在 電源模塊302的輸出端電壓較低時(shí)執(zhí)行首次導(dǎo)通的動(dòng)作，從而降低了晶體管306在每個(gè)加 熱周期內(nèi)首次導(dǎo)通時(shí)電路中產(chǎn)生的脈沖電流，避免較大的脈沖電流影響晶體管306的使用 壽命。同時(shí)，由于電路中產(chǎn)生的脈沖電流較小，因此有效地降低了磁滯效應(yīng)產(chǎn)生的噪音。其 中，設(shè)置預(yù)定時(shí)間間隔時(shí)應(yīng)確保在經(jīng)過設(shè)定的預(yù)定時(shí)間間隔后，電源模塊302的輸出端電 壓未達(dá)到最大值（或設(shè)定的閾值），預(yù)定時(shí)間間隔可以為0。
[0042] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，上述的控制步驟還包括：在所述電磁加熱電路 300的每個(gè)加熱周期內(nèi)，若最后一次檢測到所述輸出端電壓小于或等于所述預(yù)定閾值，則控 制所述開關(guān)310斷開，并控制所述晶體管306關(guān)斷。
[0043] 優(yōu)選地，預(yù)定閾值可以是0,即電源模塊302的輸出端電壓的最小值，以確保在開 關(guān)310斷開時(shí)，與開關(guān)310串聯(lián)的電容元件308能夠完全放電。其中，所述預(yù)定閾值小于所 述輸出端電壓的最大值。
[0044] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，在所述預(yù)定閾值為所述輸出端電壓的最小值時(shí)， 所述預(yù)定時(shí)間間隔小于所述預(yù)定周期的一半。
[0045] 具體地，在開關(guān)310斷開時(shí)，電源模塊302的輸出端電壓波形如圖5所示，作為一 種優(yōu)選的實(shí)施例，預(yù)定閾值可以為〇,即在每個(gè)加熱周期內(nèi)，若首次檢測到電源模塊302的 輸出端電壓為〇,則控制開關(guān)310閉合，同時(shí)在經(jīng)過預(yù)定時(shí)間間隔后，控制晶體管306首次導(dǎo) 通。其中，在預(yù)定閾值為0時(shí)，預(yù)定時(shí)間間隔小于電源模塊302輸出的直流電的電壓周期的 一半，以避免預(yù)定時(shí)間間隔等于直流電的電壓周期的一半時(shí)，電源模塊302的輸出端電壓 處于最大值（即圖4中的U值）而控制晶體管306首次導(dǎo)通時(shí)，電路中產(chǎn)生較大的脈沖電 流對(duì)晶體管306的使用壽命造成影響。
[0046] 其中，上述根據(jù)電源模塊302的輸出端電壓控制開關(guān)310和晶體管306的具體時(shí) 序圖參照?qǐng)D5所示。
[0047] 圖5示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的對(duì)開關(guān)和晶體管控制的時(shí)序圖。
[0048] 其中，圖5中以在檢測到電源模塊302的輸出端電壓為0時(shí)對(duì)開關(guān)310進(jìn)行控制 為例進(jìn)行說明。
[0049] 如圖5所示，波形圖502為在開關(guān)310斷開時(shí)，電源模塊302的輸出端電壓的波形 圖，需要說明的是，在開關(guān)310由斷開變切換為閉合時(shí)，電源模塊302的輸出端電壓會(huì)由市 電經(jīng)全波整流后的波形逐漸變?yōu)槿鐖D2中所示的波形；而在開關(guān)310由閉合切換為斷開時(shí)， 電源模塊302的輸出端電壓會(huì)由如圖2中所示的波形變?yōu)橛墒须娊?jīng)全波整流后的波形。但 是，在本實(shí)施例中，波形圖502中省略了波形變換的部分。
[0050] 波形508為電磁加熱電路300的加熱時(shí)序圖，即在加熱周期T內(nèi)進(jìn)行加熱，在tl 時(shí)間內(nèi)不進(jìn)行加熱。
[0051] 波形圖504為開關(guān)310的控制時(shí)序圖，在電磁加熱電路300的一個(gè)加熱周期T內(nèi)， 若電源模塊302的輸出端電壓首次達(dá)到最小值（0)，則控制開關(guān)310閉合，并在一個(gè)加熱周 期T內(nèi)，最后一次檢測到電源模塊302的輸出端電壓達(dá)到最小值（0)時(shí)，控制開關(guān)310斷開， 即圖中在t2時(shí)間內(nèi)閉合，在電磁加熱電路300不進(jìn)行加熱的時(shí)間段tl內(nèi)開關(guān)310斷開。
[0052] 波形圖506為晶體管306的控制時(shí)序圖，在電磁加熱電路300的一個(gè)加熱周期T 內(nèi)，若電源模塊302的輸出端電壓首次達(dá)到最小值（0)，并經(jīng)過預(yù)定時(shí)間間隔t3后，向晶體 管306發(fā)送首次導(dǎo)通的信號(hào)5062 ;在一個(gè)加熱周期T內(nèi)，最后一次檢測到電源模塊302的輸 出端電壓達(dá)到最小值（0)時(shí)，控制晶體管306關(guān)斷。其中t3小于波形圖502的一半周期。
[0053] 本實(shí)用新型還提出了一種電磁加熱器具（圖中未示出），包括：圖3中所示的電磁 加熱電路300。其中，電磁加熱器具可以是電磁爐、電壓力鍋等。
[0054] 以上結(jié)合附圖詳細(xì)說明了本實(shí)用新型的技術(shù)方案，考慮到相關(guān)技術(shù)中，電磁加熱 電路內(nèi)的晶體管在每個(gè)加熱周期內(nèi)首次導(dǎo)通時(shí)，電路中會(huì)產(chǎn)生較大的脈沖電路，影響晶體 管的使用壽命，同時(shí)會(huì)由于磁滯效應(yīng)產(chǎn)生較大的噪音。因此，本實(shí)用新型提出了一種新的電 磁加熱電路，能夠避免晶體管在首次導(dǎo)通時(shí)，電路中產(chǎn)生較大的脈沖電流，并且能夠降低因 磁滯效應(yīng)產(chǎn)生的噪音。
[0055] 以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本 領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則 之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種電磁加熱電路，其特征在于，包括： 電源模塊，用于對(duì)市電進(jìn)行處理，以得到預(yù)定周期的直流電； 諧振電路，所述諧振電路的第一端連接至所述電源模塊的輸出端； 晶體管，所述晶體管連接在所述諧振電路的第二端和地之間； 電容元件；以及 開關(guān)，與所述電容元件串聯(lián)連接后連接在所述諧振電路的第一端和地之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁加熱電路，其特征在于，所述電源模塊包括： 整流電路，連接至所述市電，用于對(duì)所述市電進(jìn)行整流處理，以輸出所述直流電。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁加熱電路，其特征在于，所述電源模塊包括： 整流電路，連接至所述市電，用于對(duì)所述市電進(jìn)行整流處理，以得到第一直流電； 濾波電路，連接至所述整流電路，用于對(duì)經(jīng)過所述整流電路整流處理后的所述第一直 流電進(jìn)行濾波處理，以輸出所述預(yù)定周期的直流電。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁加熱電路，其特征在于，還包括： 控制機(jī)構(gòu)，連接至所述開關(guān)，用于控制所述開關(guān)的閉合與斷開。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁加熱電路，其特征在于，還包括： 控制單元，連接至所述控制機(jī)構(gòu)，用于向所述控制機(jī)構(gòu)發(fā)送控制信號(hào)，以使所述控制機(jī) 構(gòu)根據(jù)所述控制信號(hào)執(zhí)行控制所述開關(guān)的動(dòng)作。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電磁加熱電路，其特征在于，所述控制單元包括單片機(jī)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電磁加熱電路，其特征在于，所述晶體管為絕緣 柵雙極型晶體管。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電磁加熱電路，其特征在于，所述開關(guān)包括： 機(jī)械式開關(guān)或電子式開關(guān)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電磁加熱電路，其特征在于，所述電子式開關(guān)包括： 繼電器、晶體管。
10. -種電磁加熱器具，其特征在于，包括：如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的電磁加 熱電路。
【文檔編號(hào)】H05B6/06GK203872379SQ201420280883
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】梁三林, 李新義, 葉鎮(zhèn)寶, 周偉宏 申請(qǐng)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