高效節能電磁爐的製作方法
2023-10-06 13:52:14
專利名稱：高效節能電磁爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種廚房用具，特別是一種高效節能電磁爐。
目前市售和使用的電磁爐是通過將交流電整流後的脈動直流變成超頻電流，然後利用磁場使附近的金屬鍋底部感應產生渦流，從而產生熱量來加熱鍋中的食物。其具體結構包括一爐體外殼，外殼上設有控制開關和指示燈，外殼頂部設有一平板形微晶玻璃陶片，外殼內設有一基體，基體上設有一加熱線圈，基體通過支架與外殼底板相固接，底板上設有電路，所說的電路包括整流電路、功率組件、驅動電路、振蕩電路、同步功率脈衝電路、負荷檢測電路、過壓保護電路、鍋溫檢測電路、電流反饋電路和差分放大電路等，各電路間的運行關係如
圖1所示，交流電源電壓(AC220V)經電流互感器CT、整流後加向主線圈L1。振蕩電路產生鋸齒波加向P、W、M電路，它與差分放大器來的直流電平進行比較，從而在電路P、W、M的電路輸出端得到一矩形脈衝，該脈衝經放大，使P、M導通約5～10us，在脈衝過後，P、M迅速關斷，於是L1、C1諧振，並產生一個高壓脈衝X。主電路電流互感的次級PQ信號送入電流反饋電路產生一個與主電流成正比的電壓，該電壓與功率輸出設定電平同時送向差分放大電路，差分放大器的輸出電平與後者減前者的差成正比，從而達到大閉環負反饋穩定主電流的目的。電流反饋電路的輸出電壓還送向負荷檢測電路，它與X信號比較後控制監控電路(試探脈衝形成電路)以達到臺板上無負荷或負荷不合適時，使爐的主電流近乎0，使爐熄火，而負荷合適時，爐又重新加熱。所有保護電路都最終使P、W、M電路「+」端為0，對交流電源電壓直接取樣的電平送到欠壓和過壓保護電路，當交流電壓偏離規定值範圍時，它們總有一個輸出端使P、W、M電路的輸出為0，而功率管保護電路和鍋溫檢測電路(頂板溫度檢測)是靠熱敏電阻和比較電路的配合來達到保護的目的。P、W、M電路的「+」端電平與主電流成正比，所以它還可以利用它去控制功率指示電路。另外經電源變壓器降壓整流後的三組直流電壓，分別加向各控制、保護電路。
上述結構的電磁爐主要存在熱能轉換效率低、耗能高的缺陷，其磁場密度僅為5000～6000高斯，能量浪費大。
本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種高效、節能電磁爐。其與現有電磁爐相比較，同等耗電量的磁場密度可提高一倍。同時在本實用新型的另一目的在於提高電磁爐適應不同形狀金屬鍋底的要求，提高使用範圍。
本發明目的通過下述技術方案來實現將功率組件設計成由6個BG管與其內的阻尼二級管構成的功放電路，其中BG1～BG5並聯後，它們有與BG6串聯，功放電路一端通過電阻與驅動電路相連，另一端與加熱線圈相連。
為提高爐的適應性，提高使用率，也可將爐體上部的微晶玻璃陶片設計成「
」形，當然與其相適應的基體上面也設計成「
」形。
為提高其使用效果，在電流開關部位增設有定時控制電路，通過定時器與電源開關K相連，為進一步提高磁場密度，還可將加熱線圈的線經設計成0.2～0.3mm。
從上述情況可知，本實用新型的目的是可以實現的，經實際使用，其磁場密度可達12000高斯。
附圖及圖面說明如下
圖1為電磁爐電路框圖；圖2為本實用新型正視圖；圖3為本實用新型結構示圖；圖4為本實用新型電路結構圖；圖5為本實用新型定時控制電路圖。
下面根據附圖結合實施例對本實用新型作進一步說明。
如圖2所示，設計一爐體外殼1，外殼上方設有微晶玻璃板陶片2，陶片可以是平板形，也可以是與鐵鍋或炒鍋鍋底相適應的
」形，本實施例選用平板形。外殼前端設有控制開關3和指示燈，如圖3所示，外殼內設有基體5，基體上面設有加熱線圈4，基體通過支架6與外殼底部7固接，基體上面可以為平面，也可是「
」形，本實施例選用平面形。在底板上設有電路，如圖4、5所示，電路由下列單元電路組成欠壓保護電路、過壓保護電路、頂板溫度檢測電路、功率管溫度檢測電路、電流反饋電路、負荷檢測電路、試探脈衝電路、同步脈衝形成電路、振蕩電路、脈寬調製電路、驅動電路、功率組件和定時控制電路，各電路具體結構連接關係如下欠壓保護電路3D由集成塊IC31、6、7腳和三極體BG17、BG18及R76～R79、C27組成，它的輸入端IC3的6腳與R60、R80和R81、C30的中間接點相連。它輸出端(即三極體BG17的集電極)與集成塊IC1的7腳相連。
過壓保護電路4D由集成塊IC32、4、5腳和三極體BG19～BG21，及電阻R82～R87，電容C28組成。它的輸入端IC3的4腳與R60、R80和R81、C30的中間接點相連。它的輸出端(即三極體BG20的集電極)與集成塊IC1的7腳相連。
頂板溫度檢測電路8D由集成塊IC1的10、11、13腳和電阻R64、Rt2及D19組成。它的輸入端IC3的11腳與D19的負端相連，它的輸出端IC1的13腳與集成塊IC2的7腳相連。
功率管溫度檢測電路9D由集成塊IC1的1、6、7腳和電阻R58、R59、R61、R62、Rt1及二極體D23、D18和電容C23組成。它的輸入端IC1的7腳一端與二極體D23相連並接電路的正電源E+，一端與三極體BG20、BG17的集電極相連。另又與二極體D18負端相連，再接一電容C23的正端，負端接地。
電流反饋電路12D由集成塊IC3的14、8、9腳和三極體BG15、二極體D1-D4及電阻R41-R46，R28-R32和電容C17、C18組成。它的輸入端P、Q與電源輸入端的電感變壓器的次級線圈P、Q連接，經二極體D1-D4和三極體BG15和電阻R41-R46與集成塊IC3的8腳相連，又經電阻R28、R30接一電路，再經電位器W1的中間接頭與集成塊IC3的9腳相連。它的輸出端接兩電阻R31、R32，另與二極體D13的正端相連。
負荷檢測電路11D由集成塊IC1的14、8、9腳和三極體BG16、電阻R48-R61、電位器W3及電容C21、二極體D14、D15組成。集成塊IC1的9腳與IC3的8腳相連，IC1的8腳與二極體D14的正端和電阻R49、電容C21的正端連接，並二極體D14的負端和電阻R49的一端並接後與電位器W3的中間點連接，W3的一端接地，一端與電阻R47相連，集成塊IC1的輸出端14腳與電阻R50和三極體BG14的基極相連，三極體集電極再與二極體D15正極相連接再與集成塊IC1的4腳相連。
試探脈衝電路10D由集成塊IC1的2、4、5腳和電阻R52-R57、二極體D15、D16、D17及電容C22組成。集成塊IC1的5腳與電阻R55、R52、R53相連，IC14腳與二極體D15、D16和電容C22的正極、電阻R56相連。IC1的2腳(即輸出端)與電阻R56、R57的一端相連，再與二極體D17的正級相連，二極體D17的負極與集成塊IC2的7腳相連。
同步脈衝形成電路7D由集成塊IC2的3、8、9腳和三極體BG13、BG14，二極體D11、ZD1及電阻R11-R22、R100、R47，電容C12、C13、C20組成。它的輸入端X、Y連接加熱線圈兩端即X、Y處。經R11、R12與集成塊IC2的8、9腳相連，在X端接一電阻R15與三極體BG14的基極相連，在基極處再接一電阻R16與地連接。集成塊的9腳(即輸入端)再接一電阻R13和二極體ZD1的正端和R12相連，電阻R13的另一端和二極體ZD1的負端與電阻R14和電容C12相連接接地。集成塊輸出端14腳接一電阻R18，電阻另一端與電路正端E+相連，IC23腳另一端與電容C13相連，C13另一端與電阻R20相連，再接入三極體BG13的基極，BG13的基極再接一電阻R19。三極體的集電極接一電阻R21、R22接地，並在電阻R21、R22的中間點與集成塊IC2的10腳連接。
振蕩電路6D由集成塊IC2的2、4、5、10、11、13腳和二極體D12、電容C14及電阻R23-R27組成。集成塊IC210腳與電阻R21、R22的中間連接，IC211腳與電阻R34和R35的中間點連接。IC2的13腳與IC2的2腳相連。IC2的4腳與電阻R24和C14的中間點連接。R24的另一端與R23連接，並在中間點接一二極體D12的一端，D12的另一端與IC2的2腳連接。IC2的5腳與電阻R25、R27的中間點連接，R25另一端與IC2的2腳連接，R25和R27的中間點接一電阻R26、R26的另一端與電路的正端連接。
脈寬調製電路5D由集成塊IC2的14、6、7腳和二極體D20，電容C15、C8及電阻R33-R37組成。集成塊IC2的6腳與IC2的4腳相連，IC2的7腳接一電阻R37、電容C15的正端相連，電阻R37和電容C15的負端與電路的負極連接，IC2的7腳，另接一電阻R33和一二極體D20的負端連接，D20的正端和電阻R33的另一端與電路的正極連接。IC2的14腳(即輸出端)與電阻R36和電容C8一端連接，電阻R36，電容C8的另一端與驅動電路的三極體BG11的基極連接。
驅動電路2D由三極體BG7-BG11、電阻R1-R9、電容C3～C5、二極體D3，電源變壓器B1和兩個橋式整流電路及D1-D4組成。輸入端接220V的交流市電壓與變壓器B1輸入端相連，變壓器B1的次級兩組線圈分別與D1-D4連接，兩組D1-D4再與電容C3，C4連接，C3的正端與電阻R5和三極體BG7的發射極連接，電容C3、C4中間點與兩組D1-D4的中間點連接，並與功率組件的三極體發射極和電阻R2連接。C4的負端接地。三極體BG11的集電極接一電阻R6、R5接電路正電壓，並R5、R6的中間點與三極體BG7的基極連接。BG11的發射極與電阻R7、R8、R9連接到地。並R8、R9的中間點與三級管BG10的基極連接。BG10的發射極接地，集電極與電阻R3、R4和電容C5連接，R3一端接電路正電壓，電阻R4、電容C5的一端與三極體BG9的基極和二極體D3的正極相連，BG9的發射極與二極體D3的負極和三極體BG8的基極相連，BG9的集電極與BG8的集電極和電阻R1相連，R1的一端與三極體BG7的集電極相連，三極體BG8的發射極與地相連，在三極體BG8和電阻R1的中間點接一線路與功率組件電路的三極體BG6的基極相連。
功率組件1D包括BG1～BG6及6個阻尼二極體；每個BG的發射極和集電極與一個阻尼二極體並聯組成一個電晶體組，阻尼二極體用以吸收反向流動電流，BG1～BG5電晶體組並聯後再與BG6電晶體組行串聯。BG1-BG6的集電極與加熱線圈的X端和電容C1相連，加熱線圈的另一端即Y端與電容C1、C2和電感線圈的一端相連，電感線圈即L2的另一端與輸入的橋式整流二極體即D5-D4的一中間點連接，BG1-BG6的發射極與電容C2的一端和橋式整流二極體即D1-D4的另一中間點相連，橋式整流二極體即D1-D4的另兩點其中一接點與電感變壓器CT相連，CT的另一端與定時繼電器K的工作接頭接電源輸入端和輸出端，另一接點直接接繼電器K工作接頭。
如圖5所示，定時控制電路通過定時開關與電流開關相連，其由集成塊IC4和電阻R88-R91，電位器W4、W5和電容C31-C35，二極體D24-D29組成。輸入端與220V市電相接，經電容C31-C35和二極體D24-D29，電阻R88，R89相連後，再與集成塊IC4的4、8腳、電位器W4的中間頭和一端連接，IC4的7腳與二極體D27、電阻R90、R91的一端連接，IC4的6腳與二極體D28、電容C34的一端相連，IC4的2腳與IC4的6腳、二極體D28相連，IC4的1腳與地相連，IC4的5腳與電容C35相連，IC4的3腳與二極體D29的正端和繼電器的磁場線圈的一端相連，二極體D29和繼電器的磁場線圈的另一端與地相連。
權利要求1.一種高效節能電磁爐，由外殼、微晶玻璃陶片、基體支架、加熱線圈、外殼底板和電路組成，電路包括整流電路、功率組件、驅動電路、振蕩電路、同步功率指示電路、負荷檢測電路、過壓保護電路、欠壓保護電路、鍋溫檢測電路、電流反饋電路和差分電路，其特徵在於功率組件包括BG1～BG6和6個阻尼二極體；每個BG的發射極和集電極與一個阻尼二極體並聯組成一個電晶體組，BG1～BG5電晶體組並聯後再與BG6電晶體組行串聯。
2.根據權利要求1所說的高效節能電磁爐，其特徵在於所說的加熱線圈線的直徑為0.2～0.3mm。
3.根據權利要求1所說的高效節能電磁爐，其特徵在於所說的微晶玻璃陶片為平板或「
」形板。
4.根據權利要求3所說的高效節能電磁爐，其特徵在於所說的基體上面為平板形或「
」形。
5.根據權利要求1所說的高效節能電磁爐，其特徵在於增設有定時控制電路，其通過定時開關與電流開關K相連，其結構為經電容C31-C35和二極體D24-D29，電阻R88，R89相連後，再與集成塊IC4的4、8腳、電位器W4的中間頭和一端連接，IC4的7腳與二極體D27、電阻R90、R91的一端連接，IC4的6腳與二極體D28、電容C34的一端相連，IC4的2腳與IC4的6腳、二極體D28相連，IC4的1腳與地相連，IC4的5腳與電容C35相連，IC4的3腳與二極體D29的正端和繼電器的磁場線圈的一端相連，二極體D29和繼電器的磁場線圈的另一端與地相連。
專利摘要本實用新型公開了一種高效節能電磁爐,其特徵在於功率組件由BG
文檔編號F24C7/00GK2294402SQ97207570
公開日1998年10月14日 申請日期1997年1月31日 優先權日1997年1月31日
發明者祝世權 申請人:祝世權