專(zhuān)利名稱(chēng)：感應(yīng)加熱設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及感應(yīng)加熱設(shè)備，如感應(yīng)加熱烹調(diào)單元，在感應(yīng)加熱烹調(diào)單元內(nèi)能夠有效地加熱高導(dǎo)電性和低滲透性負(fù)載，例如鋁鍋；本實(shí)用新型還涉及感應(yīng)加熱型熱水器、加濕器、熨斗等等。
背景技術(shù)：
就常規(guī)感應(yīng)加熱設(shè)備例如感應(yīng)加熱烹調(diào)設(shè)備來(lái)說(shuō)，例如日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.1989-246783中公開(kāi)了能夠在加熱鋁鍋時(shí)防止鍋振動(dòng)噪聲和功率因數(shù)減少的技術(shù)，并且例如在日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.2001-160484中公開(kāi)了用于減小轉(zhuǎn)換損耗和用于利用高頻波加熱鋁鍋的技術(shù)。
圖9是包括在上述日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.1989-246783中的電路。在圖9中，用來(lái)整流100v的AC(交流)電源以便輸出DC(直流)電壓的橋接電路2包括兩個(gè)半導(dǎo)體閘流管3、4和兩個(gè)二極管5、6。半導(dǎo)體閘流管3、4控制導(dǎo)向角并且在啟動(dòng)操作的基礎(chǔ)上將DC電壓減小到大約20v以便設(shè)置低輸出功率。如果負(fù)載檢測(cè)器24檢測(cè)到適合負(fù)載的存在，則輸出控制器26通過(guò)改變DC電壓控制輸出功率。
而且，輸入波形整形器23激勵(lì)晶體管10以便根據(jù)輸入設(shè)置單元25輸出的信號(hào)生成預(yù)定波形的輸入電流，并且輸入電流檢測(cè)器22從而增加功率因數(shù)。通過(guò)晶體管10接通時(shí)在扼流線圈8內(nèi)積累能量并且然后通過(guò)在晶體管10斷開(kāi)時(shí)將能量經(jīng)由二極管9傳輸?shù)诫娙萜?1實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)的增加。
此外，為了加熱鋁鍋，通過(guò)改變加熱線圈18的匝數(shù)和諧振電容器19的電容將流過(guò)加熱線圈18的電流的頻率從20kHz增加到50kHz。
然而，上述的現(xiàn)有具有許多問(wèn)題即，為了有效地加熱鋁鍋和鐵鍋，需要能夠改變加熱線圈18的匝數(shù)的成本昂貴且復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)；和為了適應(yīng)50kHz的諧振頻率，需要將轉(zhuǎn)換裝置15、17的激勵(lì)頻率設(shè)置為同樣的50kHz，因此在轉(zhuǎn)換裝置15、17內(nèi)引起了巨大的轉(zhuǎn)換損耗；和如果采用諧振點(diǎn)跟蹤方法減少轉(zhuǎn)換損耗，因此需要諸如控制電路之類(lèi)的附加電路和改變用于輸出功率改進(jìn)的電路的電源電壓。
日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.2001-160484具有上述問(wèn)題，如圖10到12所示。
在日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.2001-160484中，流過(guò)加熱線圈18和諧振電容器19的諧振電流的頻率設(shè)置為提供給晶體管15、17的激勵(lì)信號(hào)的頻率的至少兩倍，響應(yīng)來(lái)自用于檢測(cè)流過(guò)加熱線圈18的電流的諧振電流檢測(cè)器30的信號(hào)，因而通過(guò)增加流過(guò)加熱線圈18的電流的頻率同時(shí)抑制晶體管15、17的轉(zhuǎn)換損耗實(shí)現(xiàn)鋁鍋的加熱。
在用于低輸出功率模式的輸出控制方法中，如圖11A所示，晶體管15在它的集電極電流Ic1的信號(hào)從正值變成零時(shí)的第一瞬間斷開(kāi)，而晶體管17在它的集電極電流Ic2的信號(hào)從正值變成零時(shí)的第三瞬間斷開(kāi)。此外，在高輸出功率模式中，如圖11B所示，晶體管15在它的集電極電流的信號(hào)從正值變成零時(shí)的第二瞬間斷開(kāi)，而晶體管17也在它的集電極電流Ic2的信號(hào)從正值變成零時(shí)的第二瞬間斷開(kāi)。
或者，在低輸出功率模式中，如圖12A所示，晶體管15在接通后經(jīng)過(guò)時(shí)間t1時(shí)斷開(kāi)，時(shí)間t1比諧振電流的半周期短，而晶體管17在它的集電極電流Ic2從正值降低到零時(shí)的第三瞬間斷開(kāi)。然而，在高輸出功率模式中，如圖12B所示，晶體管15在它的集電極電流Ic1從第一時(shí)間(對(duì)應(yīng)諧振電流的一半周期的晶體管15的接通時(shí)間)的正值降低為零時(shí)的瞬間斷開(kāi)，而晶體管17在它的集電極電流Ic2的信號(hào)從正值變成零時(shí)的第三瞬間斷開(kāi)。
然而，日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.2001-160484的現(xiàn)有技術(shù)感應(yīng)加熱設(shè)備具有如下的某些缺點(diǎn)。即，通過(guò)圖11A、11B中的控制方法不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)輸出工致，并且通過(guò)圖12A、12B中的控制方法不能實(shí)現(xiàn)良好的輸出控制，因?yàn)榻油〞r(shí)間的變化引起太多的輸出功率變化。而且，因?yàn)橥ㄟ^(guò)圖11A、11B和圖12A、12B的控制方法不能平滑流過(guò)加熱線圈18的電流的包絡(luò)，因此出現(xiàn)鍋振動(dòng)噪聲，其頻率是工業(yè)用輸入功率頻率的兩倍。
日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.1989-246783具有鍋振動(dòng)噪聲產(chǎn)生的問(wèn)題，在其中，通過(guò)降低提供給倒相器的輸入功率控制輸出功率。然而，即使將這種方法與日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.2001-160484公開(kāi)的方法結(jié)合也不能實(shí)現(xiàn)適合的輸出控制，因?yàn)橹C振電流減弱因而不能維持。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本實(shí)用新型的目的是提供能夠利用充足的大輸出功率加熱鋁鍋的感應(yīng)加熱設(shè)備，其中可以利用優(yōu)良的可控性連續(xù)不斷地調(diào)整輸出功率同時(shí)抑制轉(zhuǎn)換裝置中的鍋振動(dòng)噪聲和轉(zhuǎn)換損耗的產(chǎn)生。
根據(jù)本實(shí)用新型，如果通過(guò)加熱線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)加熱具有高導(dǎo)電性和低滲透性的負(fù)載，則流過(guò)轉(zhuǎn)換裝置或反并聯(lián)二極管(用作反向?qū)щ娧b置)的諧振電流以比轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間短的周期諧振，同時(shí)進(jìn)一步通過(guò)增強(qiáng)和平滑電路增強(qiáng)和平滑DC電壓，然后為了維持諧振電流的振幅比激勵(lì)時(shí)間內(nèi)的某個(gè)值高，將該DC電壓提供用于倒相器，以便通過(guò)降低轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)頻率抑制轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換損耗，并且同時(shí)將具有比激勵(lì)頻率高的頻率的諧振電流提供用于加熱線圈。因此，可以使用高輸出功率加熱具有高導(dǎo)電性和低滲透性的負(fù)載，例如鋁等。
而且，提供了用于增強(qiáng)和平滑供應(yīng)給倒相器的輸入DC電壓的增強(qiáng)和平滑電路以便在轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間期間抑制諧振電流的峰到峰值減弱到零，在加熱高導(dǎo)電性和低滲透性負(fù)載的情況下，可以通過(guò)將轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間改變成比諧振電流的一個(gè)周期大而穩(wěn)定地控制輸出功率，和/或可以減小轉(zhuǎn)換裝置的負(fù)擔(dān)(接通損耗)。
根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，提供了感應(yīng)加熱設(shè)備，包括具有轉(zhuǎn)換裝置的倒相器、與轉(zhuǎn)換裝置并聯(lián)的反并聯(lián)二極管(用作反向?qū)щ娧b置)、加熱線圈和諧振電容器，其中倒相器通過(guò)接通轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生流過(guò)加熱線圈的諧振電流；增強(qiáng)和平滑電路；和控制電路，用于控制轉(zhuǎn)換裝置的接通時(shí)間，其中，如果通過(guò)加熱線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)加熱高導(dǎo)電性和低滲透性負(fù)載，則流過(guò)轉(zhuǎn)換裝置或反并聯(lián)二極管的諧振電流以比轉(zhuǎn)換裝置的接通時(shí)間短的周期諧振，并且通過(guò)增強(qiáng)和平滑電路增強(qiáng)和平滑DC電壓，然后為了維持諧振電流的振幅等于或高于接通時(shí)間期間的預(yù)定值，將該DC電壓提供給倒相器。從而，通過(guò)降低轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)頻率抑制轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換損耗，并且同時(shí)將具有比激勵(lì)頻率高的頻率的諧振電流提供用于加熱線圈。因此，可以使用高輸出功率加熱具有高導(dǎo)電性和低滲透性的負(fù)載，例如鋁等。
而且，提供了用于增強(qiáng)和平滑供應(yīng)給倒相器的輸入DC電壓的增強(qiáng)和平滑電路以便在轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間期間抑制諧振電流的峰到峰值減弱到零，在加熱高導(dǎo)電性和低滲透性負(fù)載的情況下，可以通過(guò)將轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間改變成比諧振電流的一個(gè)周期大而穩(wěn)定地控制輸出功率，和/或可以減小轉(zhuǎn)換裝置的負(fù)擔(dān)(接通損耗)。
根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，提供感應(yīng)加熱設(shè)備，包括包括具有第一串聯(lián)連接器的諧振電路的倒相器，第一串聯(lián)連接器包括串聯(lián)的第一轉(zhuǎn)換裝置和第二轉(zhuǎn)換裝置；與第一轉(zhuǎn)換裝置并聯(lián)的第一反并聯(lián)二極管(用作第一反向?qū)щ娧b置)；與第二轉(zhuǎn)換裝置并聯(lián)的第二反并聯(lián)二極管(用作第二反向?qū)щ娧b置)；和與第一和第二轉(zhuǎn)換裝置并聯(lián)的第二串聯(lián)連接器，包括加熱線圈和諧振電容器，其中倒相器通過(guò)接通第一和第二轉(zhuǎn)換裝置諧振；增強(qiáng)和平滑電路；和控制電路，用于排他地接通第一和第二轉(zhuǎn)換裝置，其中，如果通過(guò)加熱線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)加熱高導(dǎo)電性和滲透性負(fù)載，則流過(guò)第一轉(zhuǎn)換裝置或第一反并聯(lián)二極管的諧振電流以比第一轉(zhuǎn)換裝置的接通時(shí)間短的周期諧振，并且通過(guò)增強(qiáng)和平滑電路增強(qiáng)和平滑DC電壓，然后為了維持諧振電流的振幅等于或高于接通時(shí)間期間的預(yù)定值，將該DC電壓提供給倒相器。因?yàn)槭褂脙蓚€(gè)轉(zhuǎn)換裝置代替了僅僅一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置，從而可以減小轉(zhuǎn)換裝置的負(fù)擔(dān)，并且同時(shí)通過(guò)改變轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間比值和/或激勵(lì)頻率，可以根據(jù)負(fù)載實(shí)現(xiàn)良好和準(zhǔn)確的輸出功率控制。
而且，提供了用于增強(qiáng)和平滑供應(yīng)給倒相器的輸入DC電壓的增強(qiáng)和平滑電路以便在轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間期間抑制諧振電流的峰到峰值減弱到零，在加熱高導(dǎo)電性和低滲透性負(fù)載的情況下，可以通過(guò)將轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間改變成比諧振電流的一個(gè)周期大而穩(wěn)定地控制輸出功率，和/或可以減小轉(zhuǎn)換裝置的負(fù)擔(dān)(接通損耗)。
根據(jù)本實(shí)用新型的第三方面，具體地說(shuō)，通過(guò)包括在倒相器中的至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置的接通時(shí)間確定DC電壓的增強(qiáng)電平。即，通過(guò)調(diào)整激勵(lì)時(shí)間和增強(qiáng)電平實(shí)現(xiàn)適合的輸出功率控制。
根據(jù)本實(shí)用新型的第四方面，具體地說(shuō)，增強(qiáng)和平滑電路包括平滑電容器，與包括第一和第二轉(zhuǎn)換裝置的第一串聯(lián)連接器并聯(lián)；和與第二轉(zhuǎn)換裝置串聯(lián)的扼流線圈，其中，第二轉(zhuǎn)換裝置接通時(shí)，能量在扼流線圈處積累，然后通過(guò)斷開(kāi)第二轉(zhuǎn)換裝置能量經(jīng)由第一反并聯(lián)二極管傳輸?shù)狡交娙萜鳌Ｒ蚨?，供?yīng)給扼流線圈的脈動(dòng)DC電壓的包絡(luò)平滑和增強(qiáng)，同時(shí)能量在第二平滑電容器處積累。并且將這個(gè)作為電源的平滑DC電壓提供給包括第一和第二轉(zhuǎn)換裝置的諧振電路。因此，本實(shí)用新型第二方面描述的感應(yīng)加熱設(shè)備安全地以簡(jiǎn)單電路結(jié)構(gòu)具體化。
根據(jù)本實(shí)用新型的第五方面，具體地說(shuō)，在通過(guò)加熱線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)加熱高導(dǎo)電性和低滲透性負(fù)載的情況下，流過(guò)第二轉(zhuǎn)換裝置或第二反并聯(lián)二極管的諧振電流以比第二轉(zhuǎn)換裝置的接通時(shí)間短的周期諧振。因此，利用第一和第二轉(zhuǎn)換裝置之間負(fù)擔(dān)的平均分配，諧振電流的頻率能夠容易地增加，使得第二轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間(或接通時(shí)間)變得比諧振電流周期長(zhǎng)。因而，在扼流線圈處積累的能量的數(shù)量變大并且增強(qiáng)電平增加，使得本實(shí)用新型第二方面描述的操作，即控制流過(guò)第一轉(zhuǎn)換裝置的諧振電流的峰到峰值在第一轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間期間不降為零的操作，容易地具體化。
根據(jù)本實(shí)用新型的第六方面，具體地說(shuō)，通過(guò)具有當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)換裝置接通時(shí)用于向扼流線圈提供能量的附加平滑電容器，可以防止在扼流線圈處積累能量的高頻分量泄漏進(jìn)電源。
根據(jù)本實(shí)用新型的第七方面，具體地說(shuō)，在最大輸出功率模式，控制電路在接通第一轉(zhuǎn)換裝置隨后諧振電流的第二周期開(kāi)始之后諧振電流流過(guò)時(shí)輸出第一轉(zhuǎn)換裝置的斷開(kāi)信號(hào)，或者在接通第二轉(zhuǎn)換裝置隨后諧振電流的第二周期開(kāi)始之后諧振電流流過(guò)時(shí)輸出第二轉(zhuǎn)換裝置的斷開(kāi)信號(hào)。因此，在最大輸出功率可以減少第二和第一轉(zhuǎn)換裝置的接通損耗。
根據(jù)本實(shí)用新型的第八方面，在最大輸出功率模式中，控制電路在接通第一轉(zhuǎn)換裝置隨后諧振電流的第二周期開(kāi)始之后諧振電流從其峰值減小到零時(shí)的周期內(nèi)輸出第一轉(zhuǎn)換裝置的斷開(kāi)信號(hào)，或者在接通第二轉(zhuǎn)換裝置隨后諧振電流的第二周期開(kāi)始之后諧振電流從其峰值減小到零時(shí)的周期內(nèi)輸出第二轉(zhuǎn)換裝置的斷開(kāi)信號(hào)。因此，當(dāng)諧振電流流過(guò)時(shí)可以斷開(kāi)第一和第二轉(zhuǎn)換裝置。而且，當(dāng)諧振電流正向流過(guò)第一和第二反并聯(lián)二極管時(shí)分別接通第一和第二轉(zhuǎn)換裝置。
根據(jù)本實(shí)用新型的第九方面，其中通過(guò)加熱線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)加熱高導(dǎo)電性和低滲透性負(fù)載，流過(guò)第一轉(zhuǎn)換裝置和第一反并聯(lián)二極管的第一諧振電流或流過(guò)第二轉(zhuǎn)換裝置和第二反并聯(lián)二極管的第二諧振電流以第一或第二轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間的大約2/3為周期諧振，使得當(dāng)諧振電流達(dá)到第二峰值時(shí)轉(zhuǎn)換裝置斷開(kāi)。因此，在斷開(kāi)轉(zhuǎn)換裝置任意之一時(shí)的諧振電流的數(shù)量變得比在諧振電流的第三峰值處斷開(kāi)轉(zhuǎn)換裝置任意之一時(shí)的諧振電流的數(shù)量大。
因此，在斷開(kāi)第二轉(zhuǎn)換裝置后，可以容易地執(zhí)行穩(wěn)定交換用于電流正向流過(guò)第一反并聯(lián)二極管，并且防止了第一轉(zhuǎn)換裝置接通模式的出現(xiàn)，從而減少了轉(zhuǎn)換損耗和高頻噪聲。類(lèi)似地，在斷開(kāi)第一轉(zhuǎn)換裝置后，這些也可以發(fā)生在第二轉(zhuǎn)換裝置和第二反并聯(lián)二極管中。在后面將描述的本實(shí)用新型第四或第五方面中，第二轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間變得比諧振電流的激勵(lì)時(shí)間長(zhǎng)，使得在扼流線圈處積累的能量的數(shù)量增加。因此，增強(qiáng)電平也增加，使得能夠更有效地執(zhí)行上述操作。
根據(jù)本實(shí)用新型的第十方面，其中通過(guò)加熱線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)加熱高導(dǎo)電性和低滲透性負(fù)載，第一和第二轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間的比值設(shè)置為大約1，并且流過(guò)第一轉(zhuǎn)換裝置或第一反并聯(lián)二極管的諧振電流以第一轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間的大約2/3為周期諧振。因此，當(dāng)諧振電流以它們的正向流過(guò)第一和第二反并聯(lián)二極管時(shí)第一和第二轉(zhuǎn)換裝置接通，同時(shí)當(dāng)諧振電流以它們的正向流過(guò)第一和第二轉(zhuǎn)換裝置時(shí)第二轉(zhuǎn)換裝置斷開(kāi)。
而且，因?yàn)橹C振電流以第一和第二轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間的大約2/3為周期諧振，所以轉(zhuǎn)換裝置能夠在諧振電流的第二峰值周?chē)鷶嚅_(kāi)。因此，當(dāng)諧振電流減弱少量時(shí)轉(zhuǎn)換裝置斷開(kāi)。因而，交換被穩(wěn)定地執(zhí)行，用于諧振電流在斷開(kāi)第一和第二轉(zhuǎn)換裝置后以它們的正向流過(guò)第二和第一反并聯(lián)二極管，從而能夠抑制轉(zhuǎn)換裝置的接通模式出現(xiàn)和避免轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換損耗和高頻噪聲。此外，頻率為轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)頻率三倍的諧振電流可以提供用于加熱線圈。
根據(jù)本實(shí)用新型的第十一方面，在啟動(dòng)加熱操作中，通過(guò)改變第一和第二轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間的比值和然后通過(guò)改變激勵(lì)頻率增加輸出功率，從而能夠容易地檢測(cè)負(fù)載。即在低輸出功率模式下，可以通過(guò)改變激勵(lì)時(shí)間的比值穩(wěn)定地改變傳輸給高導(dǎo)電性和低滲透性負(fù)載例如鋁，或鐵質(zhì)負(fù)載的輸出功率，因此能夠在低輸出功率模式下準(zhǔn)確地檢測(cè)負(fù)載。
而且，在達(dá)到激勵(lì)時(shí)間的預(yù)定比值、激勵(lì)時(shí)間，或輸出功率后，為了在高導(dǎo)電性和低滲透性負(fù)載情況下的相位的特定范圍內(nèi)激勵(lì)和斷開(kāi)轉(zhuǎn)換裝置，激勵(lì)時(shí)間的比值設(shè)置為恒定值。當(dāng)維持激勵(lì)時(shí)間的比值為恒定值時(shí)，斷開(kāi)相位和激勵(lì)頻率改變，使得可以在不顯著增加轉(zhuǎn)換裝置損耗的情況下調(diào)整輸出功率。
根據(jù)本實(shí)用新型的第十二方面，在啟動(dòng)加熱操作時(shí)，第一轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間設(shè)置為比諧振電流的諧振周期短，然后通過(guò)改變第一和第二轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間比值直到達(dá)到某個(gè)激勵(lì)時(shí)間或激勵(lì)時(shí)間的某個(gè)比值而增加輸出功率。在此期間，可以準(zhǔn)確和安全地檢測(cè)負(fù)載是否是高導(dǎo)電性和低滲透性。如果檢測(cè)到的負(fù)載是高導(dǎo)電性和低滲透性，則分散地增大第一轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間以便降低輸出功率，然后通過(guò)不斷地增大激勵(lì)時(shí)間的長(zhǎng)度將輸出功率從低電平穩(wěn)定地增大到期望電平。
根據(jù)本實(shí)用新型的第十三方面，在通過(guò)加熱線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)加熱鐵質(zhì)負(fù)載或非磁性負(fù)載的情況下，諧振電流以比第一和第二轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間長(zhǎng)的周期諧振。并且如果利用最大輸出功率加熱鐵質(zhì)材料或非磁性不銹鋼負(fù)載，則為了在電流正向流過(guò)第一和第二轉(zhuǎn)換裝置時(shí)斷開(kāi)第一和第二轉(zhuǎn)換裝置，諧振補(bǔ)償電容器與諧振電容器并聯(lián)，從而產(chǎn)生比高導(dǎo)電性和低滲透性負(fù)載大的電容。因而在鐵質(zhì)材料或非磁性不銹鋼負(fù)載的情況下，諧振周期變長(zhǎng)并且同時(shí)諧振電流增大。而且由于DC電壓Vdc由扼流線圈增強(qiáng)，諧振電流的幅值變大。因此，如果通過(guò)在能夠使轉(zhuǎn)換裝置在電流正向流過(guò)轉(zhuǎn)換裝置時(shí)斷開(kāi)的范圍內(nèi)建立最大輸出功率抑制接通轉(zhuǎn)換損耗，最大輸出功率可以比現(xiàn)有技術(shù)的最大輸出功率大。
在現(xiàn)有技術(shù)的感應(yīng)烹調(diào)設(shè)備中，為了改變傳輸給負(fù)載的磁場(chǎng)強(qiáng)度(安培-匝數(shù))，通過(guò)改變加熱線圈的匝數(shù)實(shí)現(xiàn)使用相同倒相器的鋁質(zhì)鍋和鐵質(zhì)鍋的選擇性加熱。然而，根據(jù)本實(shí)用新型，通過(guò)第二轉(zhuǎn)換裝置和扼流線圈的增強(qiáng)操作實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換匝數(shù)的效果，并且通過(guò)使用諧振補(bǔ)償電容器調(diào)整諧振電容，以便可以通過(guò)使用相同的加熱線圈加熱寬范圍材料的負(fù)載。
根據(jù)本實(shí)用新型的第十四方面，可以在沒(méi)有將諧振補(bǔ)償電容器連接到諧振電容器即低電容的情況下開(kāi)始本實(shí)用新型實(shí)施例的操作，并且逐漸地增加輸出，同時(shí)無(wú)論負(fù)載是鐵質(zhì)材料或高導(dǎo)電性和低滲透性均可檢測(cè)。如果發(fā)現(xiàn)負(fù)載是鐵質(zhì)，則停止其操作并且通過(guò)接通繼電器將諧振補(bǔ)償電容器與諧振電容器并聯(lián)，即高電容且激勵(lì)頻率重新設(shè)置在低頻率。
然而，如果檢測(cè)到負(fù)載是高導(dǎo)電性和低滲透性，則輸出繼續(xù)增大直到達(dá)到激勵(lì)時(shí)間的某個(gè)比值或某個(gè)輸出功率，然后固定激勵(lì)時(shí)間的比值但改變轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)頻率以便達(dá)到適合的輸出功率。因此，根據(jù)具有高導(dǎo)電性和低滲透性負(fù)載和鐵質(zhì)負(fù)載之間的辨別結(jié)果，利用低輸出功率，選擇適合的諧振電容和適合的激勵(lì)方法，因而實(shí)現(xiàn)適合的輸出功率。


通過(guò)下面優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合附圖的描述，本實(shí)用新型的上述和其他目的和特征將變得很清楚，其中圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的感應(yīng)加熱設(shè)備的電路；圖2描述了根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的感應(yīng)加熱設(shè)備各部分的電流或電壓的波形；圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的感應(yīng)加熱設(shè)備各部分的電流或電壓的其他波形；圖4提供了根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的感應(yīng)加熱設(shè)備的輸入功率的控制特性；圖5提供了根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的感應(yīng)加熱設(shè)備的電路；圖6提供了根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的感應(yīng)加熱設(shè)備的電路；圖7描述了根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的感應(yīng)加熱設(shè)備各部分的電流或電壓的波形；圖8提供了根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的感應(yīng)加熱設(shè)備各部分的電流或電壓的其他波形；圖9示出了常規(guī)感應(yīng)加熱設(shè)備電路的例子；圖10是常規(guī)感應(yīng)加熱設(shè)備電路的另一個(gè)例子；圖11示出了圖10中的常規(guī)感應(yīng)加熱設(shè)備各部分的電流或電壓的波形；圖12示出了圖10中的常規(guī)感應(yīng)加熱設(shè)備各部分的電流或電壓的其他波形；和圖13描述了圖10中的常規(guī)感應(yīng)加熱設(shè)備各部分的電流或電壓的其他波形。
具體實(shí)施方式
(實(shí)施例1)現(xiàn)在參照附圖描述本實(shí)用新型的第一實(shí)施例。
圖1示出了本實(shí)用新型第一實(shí)施例的感應(yīng)加熱設(shè)備的電路圖。電源51是200v低頻率工業(yè)用AC電源，電源51連接到橋接電路52的輸入端。第一平滑電容器53和包括扼流線圈54和第二轉(zhuǎn)換裝置57的串聯(lián)連接器連接到橋接電路52的輸出端之間。加熱線圈59面對(duì)要加熱的鋁鍋61。在此，鍋61不僅可以由Al、Cu制成，而且可以由Al、Cu質(zhì)材料制成。
數(shù)字標(biāo)號(hào)50表示倒相器。第二平滑電容器62的低電位端和第二轉(zhuǎn)換裝置57的發(fā)射極連接到橋接電路52的負(fù)極端，第二平滑電容器62的高電位端連接到第一轉(zhuǎn)換裝置55(IGBT絕緣控制極雙極晶體管)的集電極(高電位端)。第一轉(zhuǎn)換裝置(IGBT)55的低電位端連接到扼流線圈54和第二轉(zhuǎn)換裝置(IGBT)57的高電位端的接合點(diǎn)。包括加熱線圈59和諧振電容器60的串聯(lián)連接器與第二轉(zhuǎn)換裝置57并聯(lián)。
第一二極管56(作為第一反向?qū)щ娧b置的第一反并聯(lián)二極管)以反并聯(lián)方式(第一二極管的負(fù)極連接到第一轉(zhuǎn)換裝置55的集電極)連接到第一轉(zhuǎn)換裝置55，而第二二極管58(作為第二反向?qū)щ娧b置的第二反并聯(lián)二極管)以反并聯(lián)方式連接到第二轉(zhuǎn)換裝置57。緩沖電容器64與第二轉(zhuǎn)換裝置57并聯(lián)。包括諧振補(bǔ)償電容器65和繼電器66的串聯(lián)連接器與諧振電容器60并聯(lián)。來(lái)自用于檢測(cè)電源51提供的輸入電流的輸入電流檢測(cè)器67的檢測(cè)信號(hào)和來(lái)自用于檢測(cè)流過(guò)加熱線圈59的電流的諧振電流檢測(cè)器的另一個(gè)檢測(cè)信號(hào)供應(yīng)給控制電路63，而控制電路63輸出激勵(lì)信號(hào)到第一轉(zhuǎn)換裝置55和第二轉(zhuǎn)換裝置57的控制極和繼電器66的激勵(lì)線圈(未示出)。
如上所述構(gòu)造的感應(yīng)加熱設(shè)備的操作將在下面詳細(xì)說(shuō)明。電源51的功率當(dāng)其流過(guò)橋接電路52時(shí)經(jīng)歷全波整流，并且然后全波整流功率供應(yīng)給連接到橋接電路52輸出端的第一平滑電容器53。第一平滑電容器53作為用于提供具有高頻率電流的倒相器50的電源。
圖2A和2B提供了圖1電路中各個(gè)部分的電流和電壓的波形，并且在圖2A的情形下，輸出功率例如2KW比圖2B中的功率大。參照?qǐng)D2A，示出了流過(guò)第一轉(zhuǎn)換裝置55和第一二極管56的電流的波形Ic1；流過(guò)第二轉(zhuǎn)換裝置57和第二二極管58的電流的波形Ic2；第二轉(zhuǎn)換裝置57的集電極和發(fā)射極之間的電位差波形Vce2；供應(yīng)給第一轉(zhuǎn)換裝置55的控制極的激勵(lì)電壓波形Vg1；供應(yīng)給第二轉(zhuǎn)換裝置57的控制極的激勵(lì)電壓波形Vg2；和流過(guò)加熱線圈59的電流的波形IL。如圖2A、2B所示，第一和第二轉(zhuǎn)換裝置55、57排他地接通。
如果輸出功率是2KW(圖2A)，則控制電路63從時(shí)間t0到時(shí)間t1，即圖2A中Vg2的曲線圖中示出的激勵(lì)時(shí)間(或接通時(shí)間)T2(大約24μs)，輸出接通信號(hào)到第二轉(zhuǎn)換裝置57的控制極。在激勵(lì)時(shí)間T2期間，包括第二轉(zhuǎn)換裝置57、第二二極管58、加熱線圈59和諧振電容器60的第一閉環(huán)電路諧振，其中加熱線圈59的匝數(shù)(40T)、諧振電容器60的電容(0.04μF)和激勵(lì)時(shí)間T2的確定使得鋁鍋的諧振周期(1/f)大約為激勵(lì)時(shí)間T2的2/3。扼流線圈54在第二轉(zhuǎn)換裝置57的激勵(lì)時(shí)間T2期間以磁能形式存儲(chǔ)平滑電容器53的靜電能。
接下來(lái)，第二轉(zhuǎn)換裝置57當(dāng)流過(guò)其的諧振電流在諧振電流的第二峰值之后減小到零時(shí)，即當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)換裝置57的集電極電流正向流動(dòng)時(shí)，在時(shí)間t1處斷開(kāi)。
然后，因?yàn)榈诙D(zhuǎn)換裝置57斷開(kāi)，所以扼流線圈54連接到轉(zhuǎn)換裝置57集電極的一端的電位增強(qiáng)，并且如果扼流線圈54該端的電位超過(guò)第二平滑電容器62的電位，則存儲(chǔ)在扼流線圈54內(nèi)的磁能通過(guò)使第二平滑電容器經(jīng)由第一二極管56充電而釋放。第二平滑電容器62的電壓增強(qiáng)到(在本實(shí)用新型的實(shí)施例中增強(qiáng)到500v)比橋接電路52的峰值DC輸出電壓(例如283v)高。增強(qiáng)電平取決于第二轉(zhuǎn)換裝置57的接通時(shí)間，所以，接通時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，第二平滑電容器62的電壓較高。
同樣地，當(dāng)包括第二平滑電容器62、第二轉(zhuǎn)換裝置57或第一二極管56、加熱線圈59和諧振電容器60的第二閉環(huán)電路諧振時(shí)，作為DC電源的第二平滑電容器62的電壓電平增強(qiáng)。因此，圖2A中Ic1的曲線圖示出的流過(guò)第一轉(zhuǎn)換裝置55的諧振電流的峰到峰值和圖2A中Ic2的曲線圖示出的流過(guò)第二轉(zhuǎn)換裝置57的另一個(gè)諧振電流的峰到峰值不減小到零，使得能夠利用高輸出功率感應(yīng)地加熱鋁鍋并且通過(guò)連續(xù)不斷地增大和減小功率電平控制輸出功率。
并且如圖2A中Vg1和Vg2的曲線圖所示，控制電路63在時(shí)間t2處即在用于防止兩個(gè)轉(zhuǎn)換裝置同時(shí)接通的從t1開(kāi)始的某個(gè)暫停期間d1過(guò)后輸出另一個(gè)激勵(lì)信號(hào)到第一轉(zhuǎn)換裝置55的控制極。諧振電流開(kāi)始流過(guò)第二閉環(huán)電路。在這種情形下，激勵(lì)時(shí)間T2以類(lèi)似T1的方式建立，以便第二轉(zhuǎn)換裝置57接通時(shí)，諧振電流以激勵(lì)時(shí)間T1的大約2/3的周期流過(guò)。
因此，流過(guò)加熱線圈59的電流IL具有如圖2A所示的波形，以便激勵(lì)周期(T1、T2和暫停d1的總和)大約是諧振電流周期的三倍，其中第一和第二轉(zhuǎn)換裝置55、57均考慮。因而，如果第一和第二轉(zhuǎn)換裝置55、57的激勵(lì)頻率大約是20kHz，則流過(guò)加熱線圈59的諧振電流的頻率大約是60kHz。
圖3示出了工業(yè)用電源51的輸如電壓波形、包括加熱線圈59和諧振電容器60的串聯(lián)連接器的電壓波形Vc2和流過(guò)加熱線圈59的電流波形IL。橋接電路52的輸出電壓具有通過(guò)圖3所示的工業(yè)用電源51電壓的全波整流獲得的脈動(dòng)電流波形，但是因?yàn)槔玫诙交娙萜?2平滑流過(guò)加熱線圈59的電流的包絡(luò)，如圖3中IL的曲線圖所示，所以可以防止在工業(yè)用電源頻率兩倍的頻率時(shí)產(chǎn)生的鍋振動(dòng)噪聲，例如通過(guò)圖13中IL的曲線圖中示出的現(xiàn)有技術(shù)的加熱線圈的電流IL。
圖2B中的波形是以低功率模式例如450W獲得。圖2B中的波形Ic1、Ic2、Vc2、Vg1和Vg2分別對(duì)應(yīng)于圖2A中的波形Ic1、Ic2、Vc2、Vg1和Vg2。在此，通過(guò)建立分別比第一和第二轉(zhuǎn)換裝置55、57的激勵(lì)時(shí)間T1、T2短的第一轉(zhuǎn)換裝置55的激勵(lì)時(shí)間T1’和第二轉(zhuǎn)換裝置57的激勵(lì)時(shí)間T2’執(zhí)行輸出功率的控制。
在圖2A中，如果第二轉(zhuǎn)換裝置57在流過(guò)第一二極管56的電流達(dá)到最大值時(shí)的時(shí)間t5處接通，則輸出功率達(dá)到最小值或接近最小值。然而，如果在流過(guò)第一轉(zhuǎn)換裝置55的電流開(kāi)始從零增大到用于第二時(shí)間(時(shí)間t6處)的正值之后，該電流通過(guò)諧振重新達(dá)到零(未示出)時(shí)，第一轉(zhuǎn)換裝置55斷開(kāi)同時(shí)第二轉(zhuǎn)換裝置57接通，則獲得最大輸出功率(諧振點(diǎn)功率控制)。
通過(guò)上述原理，在低輸出功率模式例如輸出功率設(shè)置在450W的情況下，激勵(lì)時(shí)間T1’比最大輸出功率例如2KW的激勵(lì)時(shí)間短，但是第一轉(zhuǎn)換裝置55在電流以圖2B所示的正向流過(guò)第一轉(zhuǎn)換裝置55的時(shí)間t3’處斷開(kāi)。因而，隨著第一轉(zhuǎn)換裝置55在最大輸出功率和低輸出功率模式的兩種情況下斷開(kāi)，緩沖電容器64和加熱線圈59借助于加熱線圈59處的積累能量諧振，第一轉(zhuǎn)換裝置55集電極的電位減小，并且第一轉(zhuǎn)換裝置55的發(fā)射極和集電極之間的電壓差慢慢地增大，使得開(kāi)關(guān)損耗的減小。
因此，第一轉(zhuǎn)換裝置55的斷開(kāi)損耗可以減小。此外，因?yàn)楫?dāng)?shù)诙D(zhuǎn)換裝置57接通時(shí)正向供應(yīng)的電壓電平可以降低到零或比較小的值，所以可以防止接通損耗或噪聲出現(xiàn)。
接下來(lái)，在啟動(dòng)操作時(shí)，控制電路63在恒定頻率(大約21kHz)處控制繼電器66斷開(kāi)或者激勵(lì)第一和第二轉(zhuǎn)換裝置55、57。第一轉(zhuǎn)換裝置55的激勵(lì)時(shí)間比諧振電流的諧振周期短，并且激勵(lì)時(shí)間的比值和輸出功率設(shè)置為最小。然后，激勵(lì)時(shí)間的比值慢慢地增大。在此同時(shí)控制電路63通過(guò)參照輸入電流檢測(cè)器67和諧振電流檢測(cè)器68的檢測(cè)輸出檢測(cè)負(fù)載鍋(load pot)61的材料。如果控制電路63發(fā)現(xiàn)材料為鐵質(zhì)，則控制電路63停止加熱和控制繼電器66接通，并且以低輸出功率重新啟動(dòng)加熱。此時(shí)，控制電路63將第一和第二轉(zhuǎn)換裝置55、57的激勵(lì)時(shí)間的比值和輸出功率設(shè)置為最小，然后不斷地增大激勵(lì)時(shí)間的比值直到獲得期望的輸出功率，同時(shí)維持恒定頻率(大約21kHz)。
然而，如果發(fā)現(xiàn)材料不是鐵質(zhì)并且當(dāng)達(dá)到激勵(lì)時(shí)間的預(yù)定比值時(shí)，以這樣的模式執(zhí)行操作，即諧振電流的周期變得比第一轉(zhuǎn)換裝置55的激勵(lì)時(shí)間短，如圖2B所示。在此，建立激勵(lì)時(shí)間使得輸出功率較低。
圖4提供了第一和第二轉(zhuǎn)換裝置55、57的激勵(lì)頻率恒定時(shí)第二轉(zhuǎn)換裝置57的輸入功率對(duì)接通時(shí)間的曲線圖。在如圖4所示本實(shí)用新型的實(shí)施例中，在1/2周期的點(diǎn)周?chē)梢垣@得大約2KW的輸出，并且當(dāng)使第二轉(zhuǎn)換裝置57的激勵(lì)時(shí)間從曲線圖中的該點(diǎn)縮短時(shí)，輸出可以線性地減小。因此，通過(guò)建立激勵(lì)時(shí)間或激勵(lì)時(shí)間比值的下限(Tonmin)和上限(Tonmax)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制。
如上所述，如果通過(guò)根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的加熱線圈59產(chǎn)生的磁場(chǎng)加熱高導(dǎo)電性和低滲透性例如鋁、銅等的負(fù)載，則流過(guò)第一轉(zhuǎn)換裝置55和第一二極管56的諧振電流通過(guò)加熱線圈59和諧振電容器60以比兩個(gè)轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間T1、T2短的周期諧振，使得頻率比第一轉(zhuǎn)換裝置55的激勵(lì)頻率高(在此實(shí)施例中高1.5倍)的電流可以提供用于加熱線圈59。而且，因?yàn)樽鳛楦哳l電源的平滑電容器62的電壓分別通過(guò)扼流線圈54和第二平滑電容器62增強(qiáng)和平滑，所以諧振電流的振幅可以在每個(gè)激勵(lì)周期T、T’內(nèi)增強(qiáng)，因而諧振電流增強(qiáng)的振幅甚至可以在進(jìn)入諧振電流的第二周期后維持，并且因此通過(guò)在進(jìn)入諧振電流的第二周期后改變每個(gè)轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)停止時(shí)間可以獲得較大的輸出功率范圍。
此外，作為增強(qiáng)器的扼流線圈54根據(jù)第二轉(zhuǎn)換裝置57的激勵(lì)時(shí)間改變?cè)鰪?qiáng)電平。例如，隨著第二轉(zhuǎn)換裝置57的接通時(shí)間變長(zhǎng)，由于扼流線圈54的增強(qiáng)操作平滑電容器62的電壓變高，并且能夠使用在輸出功率控制中。
而且，因?yàn)樵谕ㄟ^(guò)第二轉(zhuǎn)換裝置57接通而在扼流線圈54積累的能量經(jīng)由第一二極管56傳輸?shù)降诙交娙萜?2時(shí)執(zhí)行增強(qiáng)操作，所以脈動(dòng)電流的輸入可以通過(guò)簡(jiǎn)單電路結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成平滑高電壓的電源。此外，因?yàn)榧訜峋€圈59具有高頻電流、從平滑高電壓的電源獲得和平滑的電流包絡(luò)，所以能夠抑制鍋振動(dòng)噪聲的產(chǎn)生。
此外，如果通過(guò)加熱線圈59產(chǎn)生的磁場(chǎng)加熱高導(dǎo)電性和低滲透性例如鋁、銅等的負(fù)載，則流過(guò)第二轉(zhuǎn)換裝置57和第二二極管58的諧振電流以比第二轉(zhuǎn)換裝置57的激勵(lì)時(shí)間T2短的周期諧振。因此，當(dāng)考慮總諧振電流(Ic1和Ic2之和)時(shí)，可以看出，在第一和第二轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)時(shí)間期間的總諧振電流的波數(shù)增加。
而且，通過(guò)具有當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)換裝置57接通時(shí)用于向扼流線圈54提供能量的第一平滑電容器53，可以防止在扼流線圈54處積累能量的高頻分量泄漏進(jìn)電源51。
此外，在最大輸出功率模式中，控制電路63在接通第一轉(zhuǎn)換裝置55隨后諧振電流的第二周期開(kāi)始之后諧振電流流過(guò)時(shí)輸出第一轉(zhuǎn)換裝置55的斷開(kāi)信號(hào)，或者在接通第二轉(zhuǎn)換裝置57隨后諧振電流的第二周期開(kāi)始之后諧振電流流過(guò)時(shí)輸出第二轉(zhuǎn)換裝置57的斷開(kāi)信號(hào)。因此，第二轉(zhuǎn)換裝置57和第一轉(zhuǎn)換裝置55的接通損耗可以減少。
并且，在最大輸出功率模式中，控制電路63在接通第一轉(zhuǎn)換裝置55隨后諧振電流的第二周期開(kāi)始之后諧振電流從其峰值減小到零時(shí)的周期內(nèi)輸出第一轉(zhuǎn)換裝置55的斷開(kāi)信號(hào)，或者在接通第二轉(zhuǎn)換裝置57隨后諧振電流的第二周期開(kāi)始之后諧振電流從其峰值減小到零時(shí)的周期內(nèi)輸出第二轉(zhuǎn)換裝置57的斷開(kāi)信號(hào)。因此，可以抑制第二轉(zhuǎn)換裝置57或第一轉(zhuǎn)換裝置55的接通損耗。此外，在減少它的激勵(lì)時(shí)間的情況下，可以降低輸出功率，并且也可以抑制接通損耗，因?yàn)槊總€(gè)轉(zhuǎn)換裝置即使在低輸出功率模式也不容易激勵(lì)進(jìn)接通模式。
而且，如果第一和第二轉(zhuǎn)換裝置55、57的激勵(lì)時(shí)間的比值設(shè)置在大約1，并且同時(shí)通過(guò)加熱線圈59產(chǎn)生的磁場(chǎng)加熱高導(dǎo)電性和低滲透性的負(fù)載，則流過(guò)第一轉(zhuǎn)換裝置55和第一二極管56的諧振電流以第一轉(zhuǎn)換裝置55的激勵(lì)時(shí)間的大約2/3的周期諧振。從而，在第一和第二轉(zhuǎn)換裝置55、57兩者的激勵(lì)時(shí)間的一個(gè)周期期間內(nèi)可以分配諧振電流的三個(gè)波數(shù)。因此，具有大約三倍于激勵(lì)頻率的高頻分量的電流可以提供用于加熱線圈59。并且同時(shí)，可以做出穩(wěn)定輸出功率控制，因?yàn)楫?dāng)電流流過(guò)第一二極管56時(shí)可以開(kāi)始第一轉(zhuǎn)換裝置55的激勵(lì)并且當(dāng)電流正向流過(guò)第一轉(zhuǎn)換裝置55時(shí)可以停止它的激勵(lì)，這些同樣也可以應(yīng)用于第二轉(zhuǎn)換裝置57和第二二極管58。
此外，在啟動(dòng)操作中，通過(guò)改變第一和第二轉(zhuǎn)換裝置55、57的激勵(lì)時(shí)間的比值并且然后通過(guò)改變激勵(lì)頻率增加輸出功率，從而使得負(fù)載容易檢測(cè)。也就是說(shuō)，通過(guò)改變激勵(lì)時(shí)間的比值，傳輸給高導(dǎo)電性和低滲透性例如鋁等的負(fù)載或傳輸給鐵質(zhì)負(fù)載的輸出功率可以在低輸出功率模式下穩(wěn)定不斷地改變，并且從而可以在低輸出功率模式下準(zhǔn)確地檢測(cè)負(fù)載。
而且，在達(dá)到激勵(lì)時(shí)間的預(yù)定比值、激勵(lì)時(shí)間，或輸出功率后，為了在高導(dǎo)電性和低滲透性負(fù)載情況下的相位的特定范圍內(nèi)激勵(lì)和斷開(kāi)轉(zhuǎn)換裝置，激勵(lì)時(shí)間的比值設(shè)置為恒定值。當(dāng)維持激勵(lì)時(shí)間的比值為恒定值時(shí)，斷開(kāi)相位和激勵(lì)頻率改變，使得可以在不顯著增加轉(zhuǎn)換裝置損耗的情況下調(diào)整輸出功率。
此外，在啟動(dòng)操作時(shí)，第一轉(zhuǎn)換裝置55的激勵(lì)時(shí)間設(shè)置為比諧振電流的諧振周期短，然后通過(guò)改變第一和第二轉(zhuǎn)換裝置55、57的激勵(lì)時(shí)間比值直到達(dá)到某個(gè)激勵(lì)時(shí)間或激勵(lì)時(shí)間的某個(gè)比值而增加輸出功率。在此期間，可以準(zhǔn)確和安全地檢測(cè)負(fù)載是否是高導(dǎo)電性和低滲透性。如果檢測(cè)到的負(fù)載是高導(dǎo)電性和低滲透性，則分散地增大第一轉(zhuǎn)換裝置55的激勵(lì)時(shí)間以便降低輸出功率，然后通過(guò)不斷地增大激勵(lì)時(shí)間的長(zhǎng)度將輸出功率從低電平穩(wěn)定地增大到期望電平。
此外，在通過(guò)加熱線圈59產(chǎn)生的磁場(chǎng)加熱鐵質(zhì)負(fù)載或非磁性負(fù)載情況下，諧振電流以比第一和第二轉(zhuǎn)換裝置55、57的激勵(lì)時(shí)間長(zhǎng)的周期諧振。并且如果利用最大輸出功率加熱鐵質(zhì)材料或非磁性不銹鋼負(fù)載，則為了在電流正向流過(guò)第一和第二轉(zhuǎn)換裝置55、57時(shí)斷開(kāi)第一和第二轉(zhuǎn)換裝置55、57，諧振補(bǔ)償電容器65與諧振電容器60并聯(lián)，從而產(chǎn)生比高導(dǎo)電性和低滲透性負(fù)載大的電容。因而在鐵質(zhì)材料或非磁性不銹鋼負(fù)載的情況下，諧振周期變長(zhǎng)并且同時(shí)諧振電流增大。此外，因?yàn)橥ㄟ^(guò)扼流線圈54增強(qiáng)DC電壓Vdc，所以諧振電流的振幅變大。因此，如果通過(guò)在能夠使轉(zhuǎn)換裝置在電流正向流過(guò)轉(zhuǎn)換裝置時(shí)斷開(kāi)的范圍內(nèi)建立最大輸出功率抑制接通轉(zhuǎn)換損耗，最大輸出功率可以比現(xiàn)有技術(shù)的最大輸出功率大。
在現(xiàn)有技術(shù)的感應(yīng)烹調(diào)設(shè)備中，為了改變傳輸給負(fù)載61的諧振頻率和磁場(chǎng)強(qiáng)度(安培-匝數(shù))，通過(guò)同時(shí)改變加熱線圈59和諧振電容器的匝數(shù)實(shí)現(xiàn)使用相同倒相器的鋁質(zhì)鍋和鐵質(zhì)鍋的選擇性加熱。然而，根據(jù)本實(shí)用新型，通過(guò)第二轉(zhuǎn)換裝置57和扼流線圈54的增強(qiáng)操作實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換匝數(shù)的效果，并且通過(guò)使用諧振補(bǔ)償電容器65調(diào)整諧振電容，以便可以通過(guò)相同的加熱線圈59加熱寬范圍材料的負(fù)載。
而且，可以在沒(méi)有將諧振補(bǔ)償電容器65連接到諧振電容器60即低電容的情況下開(kāi)始本實(shí)用新型實(shí)施例的操作，和不斷地增加輸出；同時(shí)無(wú)論負(fù)載是鐵質(zhì)材料或高導(dǎo)電性和低滲透性均可檢測(cè)。如果發(fā)現(xiàn)負(fù)載是鐵質(zhì)，則停止操作并且通過(guò)接通繼電器66將諧振補(bǔ)償電容器65連接到諧振電容器60以便獲得高電容。然后操作可以在低激勵(lì)頻率下重新開(kāi)始，獲得較長(zhǎng)的諧振周期和增大的電流。并且同時(shí)因?yàn)橥ㄟ^(guò)扼流線圈54和第二平滑電容器62增強(qiáng)DC電壓Vdc，所以諧振電流變大。因此，如果通過(guò)在能夠使轉(zhuǎn)換裝置在電流正向流過(guò)轉(zhuǎn)換裝置時(shí)斷開(kāi)的范圍內(nèi)建立最大輸出功率抑制接通轉(zhuǎn)換損耗，最大輸出功率可以比現(xiàn)有技術(shù)的最大輸出功率大。
然而，如果檢測(cè)到負(fù)載是高導(dǎo)電性和低滲透性，則輸出繼續(xù)增大直到達(dá)到激勵(lì)時(shí)間的某個(gè)比值或某個(gè)輸出功率，然后固定激勵(lì)時(shí)間的比值但改變激勵(lì)時(shí)間以便將輸出功率增大到某個(gè)值。因此，兩種情形均可執(zhí)行所謂的軟啟動(dòng)操作，也就是，首先以低輸出功率檢測(cè)負(fù)載的材料，然后以穩(wěn)定方式將輸出功率增大到某個(gè)輸出值或極限值。
而且，在圖1中，第一平滑電容器53和第二平滑電容器62的電容的比值可以依據(jù)情形的不同而適應(yīng)性地確定。例如，如果前者的電容設(shè)置為1000μF而后者的電容設(shè)置為15μF，流過(guò)加熱線圈59的電流的包絡(luò)的平滑電平增加。在這種情形下，有利于將扼流線圈插入第一平滑電容器53的輸入功率線路。相反，如果前者的電容設(shè)置為10μF而后者的電容設(shè)置為100μF，則可以抑制功率因數(shù)的降低，但是在這種情況下，需要費(fèi)用較高的第二平滑電容器62因?yàn)樾枰哂懈邠舸╇妷骸?br> 在圖1中，應(yīng)注意到第二平滑電容器62的低電位端可以連接到橋接電路52的正極并且緩沖電容器64可以與第一轉(zhuǎn)換裝置55并聯(lián)以便具有相同的效果。
此外，諧振電容器60的低電位端可以連接到第一轉(zhuǎn)換裝置55的集電極(高電位)；并且通過(guò)將電容器60的電容分成兩個(gè)，分開(kāi)的電容器分別地連接到第一轉(zhuǎn)換裝置55的集電極和第二轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)射極(低電位)從而獲得相同的效果。并且連接到第一或第二轉(zhuǎn)換裝置55、57的諧振電路不限于本實(shí)用新型的實(shí)施例?？梢詫?duì)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中公開(kāi)的內(nèi)容做出適當(dāng)?shù)母摹?br> 盡管在本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中對(duì)感應(yīng)加熱烹調(diào)設(shè)備做出了描述，但是本實(shí)用新型同樣也適合于其他類(lèi)型的用于加熱高導(dǎo)電性和低滲透性例如鋁鍋的負(fù)載的感應(yīng)加熱設(shè)備，如熱水器和熨斗等。
(實(shí)施例2)現(xiàn)在參照附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型第二優(yōu)選實(shí)施例的感應(yīng)加熱設(shè)備。圖5示出了本實(shí)用新型第二優(yōu)選實(shí)施例的電路圖。本實(shí)用新型第一和第二實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于在第二實(shí)施例中，第一平滑電容器71和扼流線圈72位于電源51和橋接電路52之間。
現(xiàn)在描述本實(shí)用新型第二實(shí)施例的操作。數(shù)字標(biāo)號(hào)50表示倒相器，控制電路63如同本實(shí)用新型第一實(shí)施例一樣分別地接通和斷開(kāi)第一和第二轉(zhuǎn)換裝置55、57以便獲得需要的輸入功率。在第一實(shí)施例的圖1中，當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換裝置55接通時(shí)，電流流過(guò)加熱線圈59并且同時(shí)電流的一部分從扼流線圈54返回到第一平滑電容器53。與此相反，通過(guò)采用第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，橋接電路52阻塞返回電流，以便沒(méi)有電流返回到第一平滑電容器，從而輸入功率能夠有效地傳輸?shù)郊訜峋€圈59和鍋61。因?yàn)楦哳l電流流過(guò)橋接電路52中的二極管，所以快速二極管(fast diode)優(yōu)選用于橋接電路52中的二極管類(lèi)型。
同樣，根據(jù)第二實(shí)施例，沒(méi)有電流返回到第一平滑電容器71。結(jié)果，輸入功率沒(méi)有浪費(fèi)地提供用于電路，以便因而實(shí)現(xiàn)更加有效的能夠加熱鋁鍋的感應(yīng)加熱設(shè)備。
(實(shí)施例3)現(xiàn)在參照附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型第三優(yōu)選實(shí)施例的感應(yīng)加熱設(shè)備。圖6示出了本實(shí)用新型第三優(yōu)選實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)。電源51是工業(yè)用電源，電源51通過(guò)橋接電路52整流并且經(jīng)由扼流線圈80供應(yīng)給晶體管87的集電極。晶體管87的集電極連接到二極管82的正極并且二極管82的負(fù)極連接到平滑電容器81具有高電位的第一端。平滑電容器81具有低電位的第二端連接到橋接電路52的負(fù)極。
數(shù)字標(biāo)號(hào)79表示倒相器，和扼流線圈83的一端連接到平滑電容器81的第一端而扼流線圈83的另一端連接到晶體管88的集電極。包括加熱線圈89和諧振電容器91的串聯(lián)連接器連接到晶體管88的兩端，并且包括諧振電容器92和繼電器93的另一個(gè)串聯(lián)連接器與諧振電容器91并聯(lián)?？刂齐娐?5激勵(lì)晶體管88并且同時(shí)通過(guò)監(jiān)控來(lái)自用于檢測(cè)電源51提供的輸入電流的輸入電流檢測(cè)器67和用于檢測(cè)流過(guò)加熱線圈89的電流的諧振電流檢測(cè)器94的兩個(gè)檢測(cè)信號(hào)而檢測(cè)鍋負(fù)載的材料。并且根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，控制電路85輸出控制信號(hào)或激勵(lì)信號(hào)以便增強(qiáng)控制電路86、繼電器93和晶體管88。增強(qiáng)控制電路86根據(jù)控制電路85輸出的控制信號(hào)輸出激勵(lì)信號(hào)到晶體管87。
現(xiàn)在描述上述結(jié)構(gòu)的操作?？刂齐娐?5控制用于作為增壓換流器的扼流線圈80的晶體管87的接通和斷開(kāi)。因而，橋接電路52的輸出Vdc被增強(qiáng)和平滑，并且經(jīng)由二極管82供應(yīng)給平滑電容器81的兩端。增強(qiáng)和平滑電壓用作提供倒相器79的高頻電流的電源。扼流線圈83經(jīng)由二極管82和扼流線圈80連接到橋接電路52的正極，并且扼流線圈83在晶體管斷開(kāi)時(shí)用作晶體管88的零電流轉(zhuǎn)換。
此外，二極管84以反并聯(lián)方式連接到晶體管88，并用作沿晶體管88內(nèi)電流的反向返回的諧振電流的電流通道。晶體管88在接通時(shí)產(chǎn)生諧振電流以便給負(fù)載90提供高頻磁場(chǎng)，該諧振電流的頻率由加熱線圈89和諧振電容器91確定。
通過(guò)使用微型計(jì)算機(jī)等，控制電路85根據(jù)輸入功率控制晶體管88。如果控制電路85檢測(cè)到加熱線圈89加熱的鍋90是高導(dǎo)電性和低滲透性材料例如鋁等，則控制電路85激勵(lì)晶體管88，如圖7所示，同時(shí)繼電器93斷開(kāi)；但是如果控制電路85檢測(cè)到鍋90為鐵質(zhì)材料，則控制電路85通過(guò)激勵(lì)晶體管88實(shí)現(xiàn)最大輸出功率，如圖8所示，同時(shí)接通繼電器93以便給諧振電容器91填加電容。
圖7提供了根據(jù)本實(shí)用新型第三優(yōu)選實(shí)施例的電路的各部分的波形，其中包括流過(guò)晶體管88和二極管84的電流Ic、晶體管88的集電極和發(fā)射極之間的電壓Vce、流過(guò)加熱線圈89的電流IL，和由控制電路85供應(yīng)給晶體管88的電壓Vge。
控制電路85傳輸激勵(lì)信號(hào)給晶體管88的控制極并且控制接通晶體管88。然后加熱線圈89和諧振電容器91產(chǎn)生的諧振電流流過(guò)晶體管88。因?yàn)橹C振電流的頻率至少兩倍于激勵(lì)信號(hào)的頻率，所以諧振電流最終變成零，然后諧振電流反向流過(guò)二極管84；但是因?yàn)橹C振電流連續(xù)不斷地流過(guò)加熱線圈89，所以由諧振頻率確定的高頻磁場(chǎng)提供給鍋90。也就是說(shuō)，可以如同第一實(shí)施例的激勵(lì)頻率增加至少兩倍的情況一樣實(shí)現(xiàn)相同效果。
在提供如上所述的需要輸出功率之后，控制電路85在電流流過(guò)二極管84時(shí)斷開(kāi)晶體管88，并且在預(yù)置時(shí)間周期之后，控制電路85重新接通晶體管88，可以按照期望重復(fù)這個(gè)過(guò)程。
如圖8所示，如果鍋90的材料是鐵質(zhì)，則晶體管88的激勵(lì)周期T’是暫停時(shí)間T2’和諧振周期T1’之和，由加熱線圈89的電感以及諧振電容器91和諧振補(bǔ)償電容器92的電容之和確定；并且考慮到轉(zhuǎn)換損耗通常將激勵(lì)頻率(1/T’)設(shè)置為20～30kHz。
反之，如果控制電路85檢測(cè)到鍋90的材料是鋁等，則諧振電容器92不增加從而提高諧振頻率并且通過(guò)晶體管87和扼流線圈80增大增強(qiáng)電平。
同樣地，在晶體管88的激勵(lì)周期T期間，由減小Ic的衰減，通過(guò)減小暫停周期T2和通過(guò)維持諧振電流Ic的振幅在遍及整個(gè)所需波數(shù)內(nèi)在某個(gè)值之上實(shí)現(xiàn)最大輸出功率，如圖7所示。
在此，由與鍋90連接的加熱線圈89的電感和諧振電容器91的電容確定的諧振頻率設(shè)置為至少是晶體管88的激勵(lì)頻率1/T的兩倍，即在僅僅一個(gè)轉(zhuǎn)換操作中的諧振電流的至少兩個(gè)周期的恒定頻率。這是因?yàn)槿绻X鍋等被加熱，鍋的表層電阻與諧振頻率的平方根成比例。在上述方法中，通過(guò)增加表層效果同時(shí)抑制轉(zhuǎn)換損耗，能夠?qū)崿F(xiàn)鋁鍋、多層鍋等的加熱。
同樣，根據(jù)本實(shí)用新型第三優(yōu)選實(shí)施例，如果通過(guò)在加熱線圈89處產(chǎn)生的磁場(chǎng)加熱高導(dǎo)電性和低滲透性的負(fù)載90，則流過(guò)轉(zhuǎn)換裝置88和二極管84的諧振電流以比轉(zhuǎn)換裝置88的激勵(lì)時(shí)間短的周期諧振。并且通過(guò)調(diào)整用于增強(qiáng)DC電壓Vdc的扼流線圈80、轉(zhuǎn)換裝置87、二極管82，和用于平滑增強(qiáng)電壓的平滑電容器81可以實(shí)現(xiàn)諧振電流的零電流轉(zhuǎn)換，其中調(diào)整扼流線圈80是為了維持諧振電流的振幅在激勵(lì)時(shí)間期間比某個(gè)電平高。簡(jiǎn)單地說(shuō)，轉(zhuǎn)換裝置88的激勵(lì)頻率設(shè)置為比諧振頻率低，并且執(zhí)行零電流轉(zhuǎn)換，使得鋁鍋可以在避免鍋振動(dòng)噪聲同時(shí)減小轉(zhuǎn)換損耗的情況下加熱。
根據(jù)本實(shí)用新型的感應(yīng)加熱烹調(diào)設(shè)備，包括與電源并聯(lián)的橋接電路；與橋接電路DC輸出端并聯(lián)的第一平滑電容器；扼流墊圈，其兩端之一連接到橋接電路DC輸出端的正極；第一半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換裝置，其發(fā)射極連接到扼流線圈的另一端；第二半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換裝置，其集電極連接到扼流線圈的另一端并且其發(fā)射極連接到DC輸出端的正極；與第一半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換裝置并聯(lián)的第一二極管；與第二半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換裝置并聯(lián)的第二二極管；串聯(lián)連接器，包括串聯(lián)的加熱線圈和諧振電容器，與第二半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換裝置并聯(lián)；連接到第二半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)射極和第一半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換裝置的集電極的第二平滑電容器；和用于控制第一和第二半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換裝置以便實(shí)現(xiàn)某個(gè)輸出的控制器。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)感應(yīng)加熱烹調(diào)設(shè)備，包括與電源并聯(lián)的濾波電容器；與電源串聯(lián)的扼流線圈；連接到扼流線圈的橋接電路；第一半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換裝置，其發(fā)射機(jī)連接到橋接電路DC輸出端的正極；第二半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換裝置，其集電極連接到DC輸出端的正極并且其發(fā)射極連接到DC輸出端的負(fù)極；與第一半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換裝置并聯(lián)的第一二極管；與第二半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換裝置并聯(lián)的第二二極管；串聯(lián)連接器，包括并聯(lián)的加熱線圈和諧振電容器，與第二半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換裝置并聯(lián)；連接到第二半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)射極和第一半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換裝置的集電極的第二平滑電容器；和用于控制第一和第二半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換裝置以便實(shí)現(xiàn)某個(gè)輸出的控制器。
雖然已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了描述，但是應(yīng)理解本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以在不背離本實(shí)用新型下面權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下做出各種改變和更改。
權(quán)利要求1.一種感應(yīng)加熱設(shè)備，其特征在于，包括具有轉(zhuǎn)換裝置的倒相器、與轉(zhuǎn)換裝置并聯(lián)的反向?qū)щ娧b置、用于通過(guò)產(chǎn)生磁場(chǎng)加熱負(fù)載的加熱線圈，和諧振電容器單元，其中，倒相器通過(guò)接通轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生流過(guò)加熱線圈的諧振電流；控制電路，用于控制轉(zhuǎn)換裝置的接通時(shí)間，和增強(qiáng)和平滑電路，用于增強(qiáng)和平滑輸入的DC電壓以便向倒相器提供增強(qiáng)和平滑DC電壓，其中，如果負(fù)載是高導(dǎo)電性和低滲透性材料，則流過(guò)轉(zhuǎn)換裝置或反向?qū)щ娧b置的諧振電流以比轉(zhuǎn)換裝置的接通時(shí)間短的周期諧振并且諧振電流的振幅保持在接通時(shí)間期間等于或高于預(yù)定值。
2.一種感應(yīng)加熱設(shè)備，其特征在于，包括包括具有第一串聯(lián)連接器的諧振電路的倒相器，第一串聯(lián)連接器包括串聯(lián)的第一轉(zhuǎn)換裝置和第二轉(zhuǎn)換裝置；與第一轉(zhuǎn)換裝置并聯(lián)的第一反向?qū)щ娧b置；與第二轉(zhuǎn)換裝置并聯(lián)的第二反向?qū)щ娧b置；和包括用于通過(guò)產(chǎn)生磁場(chǎng)加熱負(fù)載的加熱線圈和與第一或第二轉(zhuǎn)換裝置并聯(lián)的諧振電容器單元的第二串聯(lián)連接器，其中，倒相器通過(guò)接通第一和第二轉(zhuǎn)換裝置諧振；控制電路，用于排他地接通第一和第二轉(zhuǎn)換裝置；和增強(qiáng)和平滑電路，用于增強(qiáng)和平滑輸入的DC電壓以便向倒相器提供增強(qiáng)和平滑DC電壓，其中，如果負(fù)載是高導(dǎo)電性和低滲透性材料，則流過(guò)第一轉(zhuǎn)換裝置或第一反向?qū)щ娧b置的諧振電流以比第一轉(zhuǎn)換裝置的接通時(shí)間短的周期諧振并且諧振電流的振幅保持在接通時(shí)間期間等于或高于預(yù)定值。
3.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，其中，DC電壓的增強(qiáng)電平通過(guò)包括在倒相器中的至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置的接通時(shí)間確定。
4.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，其中，增強(qiáng)和平滑電路包括平滑電容器，與包括第一和第二轉(zhuǎn)換裝置的第一串聯(lián)連接器并聯(lián)；和與第二轉(zhuǎn)換裝置串聯(lián)的扼流線圈，其中，當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)換裝置接通時(shí)，能量在扼流線圈中積累，然后通過(guò)斷開(kāi)第二轉(zhuǎn)換裝置能量經(jīng)由第一反向?qū)щ娧b置傳輸?shù)狡交娙萜鳌?br> 5.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，其中，如果負(fù)載是高導(dǎo)電性和低滲透性材料，則流過(guò)第二轉(zhuǎn)換裝置或第二反向?qū)щ娧b置的諧振電流以比第二轉(zhuǎn)換裝置的接通時(shí)間短的周期諧振。
6.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，還包括附加平滑電容器，用于在第二轉(zhuǎn)換裝置接通時(shí)將能量提供給扼流線圈。
7.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，其中，在最大輸出功率模式中，控制電路在接通第一轉(zhuǎn)換裝置隨后諧振電流的第二周期開(kāi)始后諧振電流流過(guò)時(shí)輸出第一轉(zhuǎn)換裝置的斷開(kāi)信號(hào)，或者在接通第二轉(zhuǎn)換裝置隨后諧振電流的第二周期開(kāi)始之后諧振電流流過(guò)時(shí)輸出第二轉(zhuǎn)換裝置的斷開(kāi)信號(hào)。
8.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，其中，在最大輸出功率模式中，控制電路在接通第一轉(zhuǎn)換裝置隨后諧振電流的第二周期開(kāi)始之后諧振電流從其峰值減小到零時(shí)的周期內(nèi)輸出第一轉(zhuǎn)換裝置的斷開(kāi)信號(hào)，或者在接通第二轉(zhuǎn)換裝置隨后諧振電流的第二周期開(kāi)始之后諧振電流從其峰值減小到零時(shí)的周期內(nèi)輸出第二轉(zhuǎn)換裝置的斷開(kāi)信號(hào)。
9.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，其中，如果負(fù)載是高導(dǎo)電性和低滲透性材料，流過(guò)第一轉(zhuǎn)換裝置或第一反向?qū)щ娧b置的第一諧振電流和流過(guò)第二轉(zhuǎn)換裝置或第二反向?qū)щ娧b置的第二諧振電流分別地以第一或第二轉(zhuǎn)換裝置的接通時(shí)間的大約2/3為周期諧振。
10.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，其中，第一和第二轉(zhuǎn)換裝置的接通時(shí)間的比值設(shè)置為大約1，并且如果負(fù)載是高導(dǎo)電性和低滲透性材料，則流過(guò)第一轉(zhuǎn)換裝置或第一反并聯(lián)二極管的諧振電流以第一轉(zhuǎn)換裝置的接通時(shí)間的大約2/3為周期諧振。
11.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，其中，在加熱操作的啟動(dòng)中，通過(guò)改變第一和第二轉(zhuǎn)換裝置的接通時(shí)間的比值然后通過(guò)改變第一和第二轉(zhuǎn)換裝置的激勵(lì)頻率增加輸出功率。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，其中，在啟動(dòng)加熱操作時(shí)，第一轉(zhuǎn)換裝置的接通時(shí)間設(shè)置為比諧振電流的諧振周期短，然后通過(guò)改變第一和第二轉(zhuǎn)換裝置的接通時(shí)間比值增加輸出功率；并且在達(dá)到預(yù)定接通時(shí)間或接通時(shí)間的預(yù)定比值后，增加第一轉(zhuǎn)換裝置的接通時(shí)間以便降低輸出功率，然后通過(guò)逐步地增加接通時(shí)間將輸出功率從低電平增加到期望電平。
13.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，其中，如果負(fù)載是鐵質(zhì)材料或非磁性不銹鋼，則諧振電流以比第一或第二轉(zhuǎn)換裝置的接通時(shí)間長(zhǎng)的周期諧振；在使用最大輸出功率加熱鐵質(zhì)材料或非磁性不銹鋼負(fù)載的情況下，為了在電流正向流過(guò)第一和第二轉(zhuǎn)換裝置的每一個(gè)時(shí)斷開(kāi)第一和第二轉(zhuǎn)換裝置，諧振電容器單元的電容被增大到大于負(fù)載為高導(dǎo)電性和低滲透性材料情形下的電容。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，其中，當(dāng)啟動(dòng)加熱操作時(shí)，諧振電容器單元設(shè)置為具有第一電容并且逐漸地增加設(shè)備的輸出功率；當(dāng)增加輸出功率時(shí)，檢查負(fù)載是鐵質(zhì)材料還是高導(dǎo)電性和低滲透性材料，并且如果發(fā)現(xiàn)負(fù)載是鐵質(zhì)材料，則加熱操作停止并且諧振電容器轉(zhuǎn)換成具有第二電容，第二電容比第一電容大，然后加熱操作以降低的激勵(lì)頻率重新開(kāi)始；但是如果檢測(cè)到負(fù)載是高導(dǎo)電性和低滲透性材料，則輸出功率繼續(xù)增大直到達(dá)到接通時(shí)間的預(yù)定比值或預(yù)定輸出功率，然后接通時(shí)間比值維持在大體上恒定的值并且改變轉(zhuǎn)換裝置的接通時(shí)間，直到達(dá)到目標(biāo)輸出功率。
專(zhuān)利摘要一種感應(yīng)加熱設(shè)備，可以在抑制鍋振動(dòng)噪聲的情況下加熱鋁鍋等。在第二轉(zhuǎn)換裝置57接通期間，能量在扼流線圈54處積累，同時(shí)具有比第二轉(zhuǎn)換裝置57的接通時(shí)間或第一轉(zhuǎn)換裝置55的激勵(lì)時(shí)間短的周期的諧振電流在加熱線圈59處產(chǎn)生，使得在第二轉(zhuǎn)換裝置57斷開(kāi)期間，即第一轉(zhuǎn)換裝置55接通期間，在扼流線圈54處積累的能量傳輸?shù)降诙交娙萜?2。然后輸出功率從平滑電容器62提供給加熱線圈59，從而減小輸入電壓的脈動(dòng)電流引起的鍋振動(dòng)噪聲。
文檔編號(hào)H05B6/04GK2618402SQ0320337
公開(kāi)日2004年5月26日 申請(qǐng)日期2003年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月1日
發(fā)明者弘田泉生, 藤田篤志, 宮內(nèi)貴宏, 北泉武, 藤井裕二, 新山浩次, 大森英樹(shù) 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社