電磁加熱電路和電磁加熱器具的製作方法

2023-06-30 19:56:46 2

電磁加熱電路和電磁加熱器具的製作方法
【專利摘要】本實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，用於對市電進行處理，以得到預定周期的直流電；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；電晶體，所述電晶體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，與所述電容元件串聯連接後連接在所述諧振電路的第一端和地之間。通過本實用新型的技術方案，能夠避免電晶體在首次導通時，電路中產生較大的脈衝電流，並且能夠降低因磁滯效應產生的噪音。
【專利說明】電磁加熱電路和電磁加熱器具

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及具有電磁感應的電器【技術領域】，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】
[0002] 相關技術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，電晶體106 (可以是絕緣柵雙極型電晶體，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，即為市電經整流橋電路102整 流處理之後的電壓最大值U，造成在電磁加熱電路的每個加熱周期內，若電晶體106首次開 通，則電路中會產生幾十安培，甚至超過一百安培的脈衝電流。該脈衝電流會對電晶體106 的使用壽命產生一定影響，同時在開通瞬間，由於產生的脈衝電流較大，會受到磁滯效應的 影響，產生較大的噪音。
[0003] 因此，如何避免在電晶體首次導通時產生較大的脈衝電流，並且降低因磁滯效應 產生的噪音成為亟待解決的技術問題。 實用新型內容
[0004] 本實用新型旨在至少解決上述現有技術或相關技術中存在的技術問題之一。
[0005] 為此，本實用新型的一個目的在於提出了 一種能夠避免電晶體在首次導通時，電 路中產生較大的脈衝電流，並且能夠降低因磁滯效應產生的噪音的電磁加熱電路。
[0006] 本實用新型的另一個目的在於提出了一種電磁加熱器具。
[0007] 為實現上述目的，根據本實用新型的第一方面的實施例，提出了一種電磁加熱電 路，包括：電源模塊，用於對市電進行處理，以得到預定周期的直流電；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；電晶體，所述電晶體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，與所述電容元件串聯連接後連接在所述諧振電路 的第一端和地之間。
[0008] 根據本實用新型的實施例的電磁加熱電路，通過將電容元件與開關串聯後連接在 諧振電路的第一端與地之間，使得在開關斷開時，電源模塊的輸出端電壓的波形能夠保持 與市電經整流電路整流處理的直流電的波形一致（即市電經全波整流之後的電壓波形）， 進而在電磁加熱電路的加熱周期內，能夠控制電晶體在電源模塊的輸出端電壓較低時首次 導通，從而降低了電晶體在每個加熱周期內首次導通時電路中產生的脈衝電流，避免較大 的脈衝電流影響電晶體的使用壽命。同時，由於電路中產生的脈衝電流較小，因此有效地降 低了磁滯效應產生的噪音。
[0009] 另外，根據本實用新型上述實施例的電磁加熱電路，還可以具有如下附加的技術 特徵：
[0010] 根據本實用新型的一個實施例，所述電源模塊包括：整流電路，連接至所述市電， 用於對所述市電進行整流處理，以輸出所述直流電。 toon] 根據本實用新型的實施例的電磁加熱電路，整流電路可以是整流橋電路，以對市 電進行全波整流。
[0012] 作為本實用新型的另一個實施例，電源模塊還可以包括濾波電路，連接至整流電 路，用於對整流電路輸出的直流電進行濾波處理。
[0013] 根據本實用新型的一個實施例，還包括：控制機構，連接至所述開關，用於控制所 述開關的閉合與斷開。
[0014] 根據本實用新型的實施例的電磁加熱電路，控制機構是觸發開關狀態進行切換的 觸發件。
[0015] 根據本實用新型的一個實施例，還包括：控制單元，連接至所述控制機構，用於向 所述控制機構發送控制信號，以使所述控制機構根據所述控制信號執行控制所述開關的動 作。優選地，所述控制單元可以是單片機。
[0016] 根據本實用新型的一個實施例，所述電晶體為絕緣柵雙極型電晶體。
[0017] 根據本實用新型的一個實施例，所述開關包括：機械式開關或電子式開關。作為一 種優選地實施方式，電子式開關可以使用繼電器或電晶體。
[0018] 根據本實用新型第二方面的實施例，還提出了一種電磁加熱器具，包括：上述任一 項實施例中所述的電磁加熱電路。
[0019] 本實用新型的附加方面和優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，或通過本實用新型的實踐了解到。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中 將變得明顯和容易理解，其中：
[0021] 圖1示出了相關技術中的電磁加熱電路的結構示意圖；
[0022] 圖2示出了相關技術中的電磁加熱電路內電源模塊的輸出端電壓的波形示意圖；
[0023] 圖3示出了根據本實用新型的實施例的電磁加熱電路的結構示意圖；
[0024] 圖4示出了根據本實用新型的實施例的電磁加熱電路內電源模塊的輸出電壓在 開關斷開時的波形圖；
[0025] 圖5示出了根據本實用新型的實施例的對開關和電晶體控制的時序圖。

【具體實施方式】
[0026] 為了能夠更清楚地理解本實用新型的上述目的、特徵和優點，下面結合附圖和具 體實施方式對本實用新型進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申 請的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
[0027] 在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本實用新型，但是，本實用 新型還可以採用其他不同於在此描述的其他方式來實施，因此，本實用新型的保護範圍並 不受下面公開的具體實施例的限制。
[0028] 圖3示出了根據本實用新型的實施例的電磁加熱電路的結構示意圖。
[0029] 如圖3所示，根據本實用新型的實施例的電磁加熱電路300,包括：電源模塊302， 用於對市電進行處理，以得到預定周期的直流電；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；電晶體306,所述電晶體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310,與所述電容元件308串聯連接後連接在所 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310串聯後連接在諧振電路304的第一端與地之間， 使得在開關310斷開時，電源模塊302的輸出端電壓的波形能夠保持與市電經整流電路 3022整流處理的直流電的波形一致（即市電經全波整流之後的電壓波形），進而在電磁加 熱電路300的加熱周期內，能夠控制電晶體306在電源模塊302的輸出端電壓較低時首次 導通，從而降低了電晶體306在每個加熱周期內首次導通時電路中產生的脈衝電流，避免 較大的脈衝電流影響電晶體306的使用壽命。同時，由於電路中產生的脈衝電流較小，因此 有效地降低了磁滯效應產生的噪音。其中，開關310可以是機械式開關，也可以是電子式開 關，如電晶體等。
[0031] 另外，根據本實用新型上述實施例的電磁加熱電路300,還可以具有如下附加的技 術特徵：
[0032] 根據本實用新型的一個實施例，所述電源模塊302包括：整流電路3022，連接至所 述市電，用於對所述市電進行整流處理，以輸出所述直流電。
[0033] 整流電路3022可以是整流橋電路，以對市電進行全波整流。作為本實用新型的另 一個實施例，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 於對整流電路3022輸出的直流電進行濾波處理。
[0034] 作為本實用新型的另一個實施例，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,用於對整流電路3022輸出的直流電進行濾波處理。
[0035] 根據本實用新型的一個實施例，還包括：控制機構（圖中未示出），連接至所述開 關310,用於控制所述開關310的閉合與斷開。控制機構是觸發開關310狀態進行切換的觸 發件。
[0036] 根據本實用新型的一個實施例，還包括：控制單元（圖中未示出），連接至所述控 制機構，用於向所述控制機構發送控制信號，以使所述控制機構根據所述控制信號執行控 制所述開關310的動作。優選地，所述控制單元可以是單片機。
[0037] 根據本實用新型的一個實施例，所述電晶體306為絕緣柵雙極型電晶體。
[0038] 根據本實用新型的一個實施例，所述開關310包括：機械式開關或電子式開關。作 為一種優選地實施方式，電子式開關可以使用繼電器或電晶體。
[0039] 下面具體介紹對上述實施例所述的電磁加熱電路300進行控制的過程。
[0040] 在對上述實施例中所述的電磁加熱電路300進行控制時，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310斷開，在所 述電磁加熱電路300的每個加熱周期內，若首次檢測到所述輸出端電壓小於或等於預定閾 值，則控制所述開關310閉合，並經過預定時間間隔後，控制所述電晶體306執行首次導通 的動作。
[0041] 通過控制與電容元件308相連接的開關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整流電路整流處理的直流電的波形一致（即市電經全波整流之後 的電壓波形，如圖4所示），進而在電磁加熱電路300的加熱周期內，能夠控制電晶體306在 電源模塊302的輸出端電壓較低時執行首次導通的動作，從而降低了電晶體306在每個加 熱周期內首次導通時電路中產生的脈衝電流，避免較大的脈衝電流影響電晶體306的使用 壽命。同時，由於電路中產生的脈衝電流較小，因此有效地降低了磁滯效應產生的噪音。其 中，設置預定時間間隔時應確保在經過設定的預定時間間隔後，電源模塊302的輸出端電 壓未達到最大值（或設定的閾值），預定時間間隔可以為0。
[0042] 根據本實用新型的一個實施例，上述的控制步驟還包括：在所述電磁加熱電路 300的每個加熱周期內，若最後一次檢測到所述輸出端電壓小於或等於所述預定閾值，則控 制所述開關310斷開，並控制所述電晶體306關斷。
[0043] 優選地，預定閾值可以是0,即電源模塊302的輸出端電壓的最小值，以確保在開 關310斷開時，與開關310串聯的電容元件308能夠完全放電。其中，所述預定閾值小於所 述輸出端電壓的最大值。
[0044] 根據本實用新型的一個實施例，在所述預定閾值為所述輸出端電壓的最小值時， 所述預定時間間隔小於所述預定周期的一半。
[0045] 具體地，在開關310斷開時，電源模塊302的輸出端電壓波形如圖5所示，作為一 種優選的實施例，預定閾值可以為〇,即在每個加熱周期內，若首次檢測到電源模塊302的 輸出端電壓為〇,則控制開關310閉合，同時在經過預定時間間隔後，控制電晶體306首次導 通。其中，在預定閾值為0時，預定時間間隔小於電源模塊302輸出的直流電的電壓周期的 一半，以避免預定時間間隔等於直流電的電壓周期的一半時，電源模塊302的輸出端電壓 處於最大值（即圖4中的U值）而控制電晶體306首次導通時，電路中產生較大的脈衝電 流對電晶體306的使用壽命造成影響。
[0046] 其中，上述根據電源模塊302的輸出端電壓控制開關310和電晶體306的具體時 序圖參照圖5所示。
[0047] 圖5示出了根據本實用新型的實施例的對開關和電晶體控制的時序圖。
[0048] 其中，圖5中以在檢測到電源模塊302的輸出端電壓為0時對開關310進行控制 為例進行說明。
[0049] 如圖5所示，波形圖502為在開關310斷開時，電源模塊302的輸出端電壓的波形 圖，需要說明的是，在開關310由斷開變切換為閉合時，電源模塊302的輸出端電壓會由市 電經全波整流後的波形逐漸變為如圖2中所示的波形；而在開關310由閉合切換為斷開時， 電源模塊302的輸出端電壓會由如圖2中所示的波形變為由市電經全波整流後的波形。但 是，在本實施例中，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的加熱時序圖，即在加熱周期T內進行加熱，在tl 時間內不進行加熱。
[0051] 波形圖504為開關310的控制時序圖，在電磁加熱電路300的一個加熱周期T內， 若電源模塊302的輸出端電壓首次達到最小值（0)，則控制開關310閉合，並在一個加熱周 期T內，最後一次檢測到電源模塊302的輸出端電壓達到最小值（0)時，控制開關310斷開， 即圖中在t2時間內閉合，在電磁加熱電路300不進行加熱的時間段tl內開關310斷開。
[0052] 波形圖506為電晶體306的控制時序圖，在電磁加熱電路300的一個加熱周期T 內，若電源模塊302的輸出端電壓首次達到最小值（0)，並經過預定時間間隔t3後，向晶體 管306發送首次導通的信號5062 ;在一個加熱周期T內，最後一次檢測到電源模塊302的輸 出端電壓達到最小值（0)時，控制電晶體306關斷。其中t3小于波形圖502的一半周期。
[0053] 本實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] 以上結合附圖詳細說明了本實用新型的技術方案，考慮到相關技術中，電磁加熱 電路內的電晶體在每個加熱周期內首次導通時，電路中會產生較大的脈衝電路，影響晶體 管的使用壽命，同時會由於磁滯效應產生較大的噪音。因此，本實用新型提出了一種新的電 磁加熱電路，能夠避免電晶體在首次導通時，電路中產生較大的脈衝電流，並且能夠降低因 磁滯效應產生的噪音。
[0055] 以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本 領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則 之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1. 一種電磁加熱電路，其特徵在於，包括： 電源模塊，用於對市電進行處理，以得到預定周期的直流電； 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； 電晶體，所述電晶體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，與所述電容元件串聯連接後連接在所述諧振電路的第一端和地之間。
2. 根據權利要求1所述的電磁加熱電路，其特徵在於，所述電源模塊包括： 整流電路，連接至所述市電，用於對所述市電進行整流處理，以輸出所述直流電。
3. 根據權利要求1所述的電磁加熱電路，其特徵在於，所述電源模塊包括： 整流電路，連接至所述市電，用於對所述市電進行整流處理，以得到第一直流電； 濾波電路，連接至所述整流電路，用於對經過所述整流電路整流處理後的所述第一直 流電進行濾波處理，以輸出所述預定周期的直流電。
4. 根據權利要求1所述的電磁加熱電路，其特徵在於，還包括： 控制機構，連接至所述開關，用於控制所述開關的閉合與斷開。
5. 根據權利要求4所述的電磁加熱電路，其特徵在於，還包括： 控制單元，連接至所述控制機構，用於向所述控制機構發送控制信號，以使所述控制機 構根據所述控制信號執行控制所述開關的動作。
6. 根據權利要求5所述的電磁加熱電路，其特徵在於，所述控制單元包括單片機。
7. 根據權利要求1至6中任一項所述的電磁加熱電路，其特徵在於，所述電晶體為絕緣 柵雙極型電晶體。
8. 根據權利要求1至6中任一項所述的電磁加熱電路，其特徵在於，所述開關包括： 機械式開關或電子式開關。
9. 根據權利要求8所述的電磁加熱電路，其特徵在於，所述電子式開關包括： 繼電器、電晶體。
10. -種電磁加熱器具，其特徵在於，包括：如權利要求1至9中任一項所述的電磁加 熱電路。
【文檔編號】H05B6/06GK203872379SQ201420280883
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月28日 優先權日:2014年5月28日
【發明者】梁三林, 李新義, 葉鎮寶, 周偉宏 申請人:佛山市順德區美的電熱電器製造有限公司, 美的集團股份有限公司