一種電磁感應加熱電路的製作方法
2023-06-01 07:42:31
專利名稱：一種電磁感應加熱電路的製作方法
技術領域：
本發明公開了一種電磁感應加熱電路，屬於電熱控制技術。
背景技術：
電磁加熱技術是利用電磁感應產生渦流的原理對器具進行加熱，目前已經普遍應用到電磁灶、電飯煲等電器中，大多採用電容電感並聯諧振電路。例如電磁灶，選用IGBT(Isolation Gate Bipolar Transistor絕緣柵雙極電晶體縮寫)作為一種功率管，由於諧振電路的參數都是主要滿足大功率狀態下的應用，在大功率工作時，IGBT處於過零導通狀態，損耗很小。當選擇低功率工作時，IGBT無法實現過零導通，造成了較高的損耗，導致IGBT溫升偏高，嚴重時導致功率管損壞，所以無法實現低功率狀態下的連續加熱，一直是本行業難以解決的問題。
造成這種結果的原因是由於一般電路的諧振參數的選擇都是由大功率時的工作狀態確定的。但是，恆定的諧振電路參數難以同時滿足較寬的連續高低功率區間工作要求，無法兼顧高低功率時的工作狀態，必然會引起低功率工作時諧振電路失去諧振條件，表現為IGBT的開關損耗及溫度急劇上升。
發明內容
本發明所解決的技術問題是提供一種電磁感應加熱電路，能夠有效解決低功率工作時功率管溫升偏高的問題，能夠實現選擇較寬的功率範圍。
本發明所提供一種技術方案是一種電磁感應加熱電路，包括整流電路、濾波電路、電感電容並聯諧振電路、功率管，其特徵在於，所述諧振電路中串有始終處於工作狀態的補償電感。
所述功率管是IGBT。
所述電感是線圈和磁條形成，所述補償電感由線圈至少一匝穿過至少一個獨立設置的環狀導磁體形成。
所述電感是線圈和磁條形成，所述補償電感由所述線圈至少一匝穿過至少一個環狀導磁體形成，所述環狀導磁體由導磁體與所述磁條形成。
本發明的工作機理和帶來的有益效果是這樣的線圈至少一匝穿過至少一個獨立設置的環狀導磁體，在諧振迴路中形成補償電感，該補償電感與線圈在電原理上是串聯關係。
低功率時，通過線圈上增加的補償電感，該補償電感與線圈在電原理上是串聯關係，以此提高諧振迴路的總電感量，並且由於此補償電感產生的部分磁迴路自身閉合，不穿過加熱器具，因而不直接參與加熱，故在整個振蕩周期的損耗極小，保證了振蕩的後半周期線圈所剩餘的能量仍能使IGBT的C極電壓在開通時接近於零，同時由於總電感量的增加，使諧振頻率降低，使IGBT的開關損耗得以降低。
高功率時，線圈勵磁電流會大大增加，此時由於補償電感導磁材料特性和物理結構的限制，通過導磁材料的磁通量大到一定數量將不再增加，也就是達到磁飽和，此時電流中的交流分量將不能再引起磁通量的變化，補償電感在此工作區間的電感量也就相當為零，由於補償電感飽和後諧振迴路的總電感量就會下降，從而使諧振電路還能保持在較好的諧振工作狀態，IGBT仍能低損耗狀態工作。
現有技術的線圈電感量都是恆定的，本發明則通過所述線圈全部或部分穿過至少一個獨立設置的環狀導磁體，該環狀導磁體在一定工作區間的飽和，動態的調整諧振迴路的電感量，來補償諧振電路在不同的工作功率、工作電壓時的狀態，使得諧振電路能夠在高低功率範圍內連續加熱狀態下都能保持在良好的諧振狀態，能夠實現較寬的連續加熱狀態下工作的功率範圍。
本發明電磁感應加熱電路應用到電磁灶、電熱鍋、豆漿機中，可以帶來同樣的技術效果。
以下結合附圖作進一步說明
圖1為現有技術電路原理示意圖；圖2為本發明電磁感應加熱電路示意圖；圖3為本發明補償電感的第一個實施例裝配示意圖；圖4為本發明補償電感的第二個實施例裝配示意圖；圖5為圖4實施例的剖截面示意圖；圖6為本發明補償電感的第三個實施例裝配示意圖；圖7為圖6實施例的剖截面示意圖；圖8為本發明補償電感的第四個實施例裝配示意圖；圖9為圖8實施例的剖截面示意圖；其中1、線圈；2、導磁體；3、線圈支架；4、磁條；6線圈引線；8整流電路；9、驅動控制電路；具體實施方式
實施例一如圖1所示是現有技術電磁感應加熱電路，類似電路在早期公開的專利文獻中已經充分公開，例如公開號為CN2697496的一種電磁爐控制裝置實用新型專利，將電磁加熱電路基本工作原理清楚地做了說明，不再贅述。
如圖2、圖3，所示是本發明一種電磁感應加熱電路，包括整流電路8、濾波電路L2C2、電感電容並聯諧振電路L1C1、IGBT(最常用的功率管)、驅動控制電路9，所述諧振電路L1C1中串有始終處於工作狀態的補償電感L3，所述電感L1是線圈1和磁條4形成，所述補償電感L3由線圈1的一根繞線穿過一個獨立設置的環狀導磁體2形成。
實施例二如圖2、圖4、圖5所示，一種電磁感應加熱電路，與實施例一的區別在於線圈1的一根繞線穿過設在線圈支架3中心的一個閉合環狀導磁體2。
所述閉合環狀導磁體2可以是由兩段圓弧狀導磁體對合而成，其間氣隙小於6mm；也可以是由帶有氣隙「C」形導磁體，一般氣隙小於6mm；實施例三如圖2、圖6、圖7所示，一種電磁感應加熱電路，與實施例一的區別在於所述線圈1的全部繞線穿過一個單獨設置的閉合環狀導磁體2，閉合環狀導磁體2放置在線圈支架3上。
實施例四如圖2、圖8、圖9所示，一種電磁感應加熱電路，與實施例三區別在於線圈1全部穿過一組由導磁體與所述磁條4形成的環狀導磁體2，其間氣隙小於6mm，本實施例為氣隙0.1mm。
通過所述線圈1全部繞線穿過由導磁體與所述磁條4形成的環狀導磁體2，在一定工作區間的飽和，動態的調整線圈1的電感量，來補償由線圈1、磁條4、諧振電容組成的諧振電路在不同的工作功率、工作電壓時的狀態，降低了在低功率運行時IGBT的損耗，能夠有效解決低功率工作時IGBT溫升偏高的問題，能夠實現選擇較寬的功率範圍。
當然，環狀導磁體也可以為兩組或兩組以上，都能實現本發明目的。
權利要求
1.一種電磁感應加熱電路，包括整流電路、濾波電路、電感電容並聯諧振電路、功率管，其特徵在於，所述諧振電路中串有始終處於工作狀態的補償電感。
2.如權利要求1所述的電磁感應加熱電路，其特徵在於所述功率管是IGBT。
3.如權利要求1或2所述的電磁感應加熱電路，其特徵在於，所述電感是線圈和磁條形成，所述補償電感由線圈至少一匝穿過至少一個獨立設置的環狀導磁體形成。
4.如權利要求3所述的電磁感應加熱電路，其特徵在於所述環狀導磁體為閉合的。
5.如權利要求1或2所述的電磁感應加熱電路，其特徵在於，所述電感是線圈和磁條形成，所述補償電感由所述線圈至少一匝穿過至少一個環狀導磁體形成，所述環狀導磁體由導磁體與所述磁條形成。
6.如權利要求3或5所述的電磁感應加熱電路，其特徵在於環狀導磁體帶有氣隙，氣隙小於6mm。
全文摘要
本發明涉及一種電磁感應加熱電路，所述功率管是IGBT，所述電感是線圈和磁條形成，所述補償電感由線圈全部或部分穿過至少一個獨立設置的環狀導磁體形成；所述補償電感由所述線圈全部或部分穿過至少一個環狀導磁體形成，所述環狀導磁體由導磁體與所述磁條形成；該環狀導磁體在一定工作區間的飽和，動態的調整線圈的電感量，能夠有效解決低功率工作時功率管溫升偏高的問題，能夠實現選擇較寬的功率範圍。
文檔編號H05B6/06GK101048021SQ20071001546
公開日2007年10月3日 申請日期2007年4月30日 優先權日2007年4月30日
發明者朱澤春, 王寧, 吳樹德, 金延東 申請人:山東九陽小家電有限公司