專利名稱：節(jié)能多頻式電磁感應(yīng)加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加熱裝置，尤其是一種節(jié)能多頻式電磁感應(yīng)加熱裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)商用廚房廚具仍以明火的燃?xì)?、燃油灶為主。隨著灶具技術(shù)的發(fā)展大功率商用電磁灶是一種高效節(jié)能廚具，替代傳統(tǒng)明火灶具加熱方式，直接在鍋底產(chǎn)生熱量，使得熱效率得到極大提升。其工作原理為由整流電路將交流電壓變成直流電壓，再經(jīng)過LC振蕩電路和IGBT控制電路，將直流電壓轉(zhuǎn)換成高頻電壓，使得高速變化的電流流過電磁爐的發(fā)熱線盤線圈而產(chǎn)生高速變化的磁場，當(dāng)磁場內(nèi)之磁力通過含鐵質(zhì)鍋底部時，即會產(chǎn)生無數(shù)之小渦流，使鍋體本身自行高速發(fā)熱，然后再加熱于鍋內(nèi)食物。然而，商用電磁灶用于商業(yè)用途炒菜時,為使加熱鍋具內(nèi)食物受熱均勻，需要上下拋鍋。而鍋具上下移動或鍋具材質(zhì)溫度變快都會造成LC諧振電路中電感量的變化，從而影響LC諧振電路諧振頻率，當(dāng)IGBT驅(qū)動頻率與LC諧振頻率變化接近時，LC諧振電路向阻性區(qū)靠近，電流會突增。從而造成電路過流而損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種既能實現(xiàn)上下拋鍋使食物受熱均勻、又能防止電路由于頻繁拋鍋而損壞的節(jié)能多頻式電磁感應(yīng)加熱裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
它包括一控制器，所述的控制器連接有用于對輸入電流進(jìn)行整流濾波的整流濾波模塊、對輸入的電流電壓進(jìn)行檢測和保護(hù)的檢測保護(hù)模塊，用于產(chǎn)生磁場與鍋底作用產(chǎn)生熱量的諧振模塊，以及輸入輸出模塊，其改進(jìn)在于所述的諧振模塊連接一快速檢測鍋具材質(zhì)變化及距離變化的負(fù)載檢測模塊，所述的負(fù)載檢測模塊連接一調(diào)整諧振模塊的輸出頻率和相位的調(diào)制模塊，所述的調(diào)制模塊與控制器連接。優(yōu)選地，所述的負(fù)載檢測模塊包括一與諧振模塊連接的高頻互感器及與高頻互感器連接的負(fù)載檢測電路。優(yōu)選地，所述的調(diào)制模塊包括一與負(fù)載檢測電路連接的PWM調(diào)制電路及與PWM調(diào)制電路連接的IGBT驅(qū)動單元，IGBT驅(qū)動單元連接諧振模塊。優(yōu)選地，所述的PWM調(diào)制電路還連接有過流保護(hù)電路和鎖相電路。優(yōu)選地，所述的諧振模塊包括一 IGBT開關(guān)、吸收回路、諧振電容及與IGBT開關(guān)、吸收回路、諧振電容連接的諧振線圈。優(yōu)選地，所述的高頻互感器與諧振線圈連接。優(yōu)選地，所述的整流濾波模塊包括一次連接的三相進(jìn)線抑制電路單元、三相整流單元和濾波單元。優(yōu)選地，所述的檢測保護(hù)模塊包括分別與控制器連接的電壓浪涌保護(hù)單元、電流檢測單元、電壓檢測單元、IGBT溫度檢測單元、線盤溫度檢測單元。
優(yōu)選地，所述的輸入輸出模塊包括分別與控制器連接的顯示輸出單元、控制輸入單元、散熱風(fēng)機控制單元以及開關(guān)控制單元。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的節(jié)能多頻式電磁感應(yīng)加熱裝置通過負(fù)載檢測模塊實時的檢測負(fù)載狀況，及鍋底與諧振模塊的距離，根據(jù)檢測結(jié)果，調(diào)制模塊實時動態(tài)的調(diào)制電路輸出頻率及相位，通過整流濾波模塊對供電頻率的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)運轉(zhuǎn)速度率的自動調(diào)節(jié)，使諧振模塊一直工作于感性區(qū)，杜絕因負(fù)載變化造成電流過大而損壞，而且可以減少無用功率的輸出，起到了節(jié)能降耗的作用，長期使用時可以有效地降低使用成本。


圖1是本發(fā)明實施例的總體模塊結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明實施例的具體模塊結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明實施例的負(fù)載檢測電路和PWM調(diào)制電路的電路圖。
具體實施例方式如圖1所示，本實施例的節(jié)能多頻式電磁感應(yīng)加熱裝置包括一控制器I，所述的控制器I連接有用于對輸入電流進(jìn)行整流濾波的整流濾波模塊2、對輸入的電流電壓進(jìn)行檢測和保護(hù)的檢測保護(hù)模塊3，用于產(chǎn)生磁場與鍋底作用產(chǎn)生熱量的諧振模塊4，以及輸入輸出模塊5，所述的諧振模塊4連接一快速檢測鍋具材質(zhì)變化及距離變化的負(fù)載檢測模塊6，所述的負(fù)載檢測模塊6連接一調(diào)整諧振模塊的輸出頻率和相位的調(diào)制模塊7，所述的調(diào)制模塊7與控制器I連接。具體的，如圖2所示，所述的負(fù)載檢測模塊6包括一與諧振模塊連接的高頻互感器61及與高頻互感器61連接的負(fù)載檢測電路62 ;所述的調(diào)制模塊7包括一與負(fù)載檢測電路62連接的PWM調(diào)制電路71及與PWM調(diào)制電路71連接的IGBT驅(qū)動單元72，IGBT驅(qū)動單元72連接諧振模塊4 ;所述的PWM調(diào)制電路7還連接有過流保護(hù)電路73和鎖相電路74 ;所述的諧振模塊4包括一 IGBT開關(guān)41、吸收回路42、諧振電容43及與IGBT開關(guān)41、吸收回路42、諧振電容43連接的諧振線圈44 ;所述的高頻互感器61與諧振線圈44連接；所述的整流濾波模塊2包括一次連接的三相進(jìn)線抑制電路單元21、三相整流單元22和濾波單元23 ;所述的檢測保護(hù)模塊3包括分別與控制器連接的電壓浪涌保護(hù)單元31、電流檢測單元32、電壓檢測單元33、IGBT溫度檢測單元34、線盤溫度檢測單元35 ;所述的輸入輸出模塊5包括分別與控制器I連接的顯示輸出單元51、控制輸入單元52、散熱風(fēng)機控制單元53以及開關(guān)控制單元54。本實施例中，浪涌保護(hù)單元31、電流檢測單元32、電壓檢測單元33還連接輔助電源變壓電路，即位于圖2中左下側(cè)的電路部分，從而控制電路提供電源，將220或330V電源隔離變成幾路低壓電源。本實施例在工作時，PWM調(diào)制電路71輸出驅(qū)動信號經(jīng)過IGBT驅(qū)動單元72隔離放大控制IGBT開關(guān)41開斷，其驅(qū)動信號頻率fO自動跟隨著諧振電路頻率f變化，諧振頻率
f =，所以諧振線圈44電感量L及諧振電容43的電容量C決定諧振頻率f，當(dāng)諧振
線圈44電感量L及諧振電容43的電容量C確定時，諧振頻率f相應(yīng)的確定。當(dāng)負(fù)載鍋具移動及材料變化時，諧振頻率f隨之發(fā)生變化，鍋具移開時諧振線圈44電感量減小，諧振頻率f升高，鍋具放入時諧振線圈44電感量增加，諧振頻率f降低。由于工作時，PWM調(diào)制電路71的驅(qū)動信號頻率fO略高于諧振頻率f，處于感性區(qū)且保持較高功率，在鍋具上下快速移動時，即炒菜拋鍋過程中并保持有功率輸出時，諧振頻率f與PWM調(diào)制電路71的驅(qū)動 目號頻率fO接近，串聯(lián)諧振電路接近諧振狀態(tài)，諧振線圈44中電流關(guān)增，此時，為保證電路可靠性，PWM調(diào)制電路71的驅(qū)動信號頻率fO隨著諧振頻率f變化升高或減小。具體實現(xiàn)如圖3所示，端口 INA與INB分別取高頻互感器兩端，通過高頻互感器采取諧振電路電流值的大小及相位角信號。端口 INA與INB采集的高頻電流值經(jīng)整流后，其值的大小決定Q3導(dǎo)通，Q3與芯片U2壓控振蕩腳相聯(lián)，其Q3加上振蕩電阻之和決定芯片M2輸出頻率。當(dāng)負(fù)載工作在設(shè)定狀態(tài)值，高頻電流值越大，Q3導(dǎo)通程度越大，Q3內(nèi)阻較少，其振蕩頻率最低，輸出功率最大；當(dāng)負(fù)載向上移動時，其諧振電路電感量變大，其諧振電路內(nèi)阻增大(負(fù)載內(nèi)阻增大)，電流減小，Q3導(dǎo)通減小，Q3內(nèi)阻增大，M2輸出頻率相應(yīng)的增大，使得輸出頻率與諧振電路自身頻率保持一致，一直處于感性狀態(tài)。本實施例的加熱裝置通過對輸出功率的調(diào)節(jié)不僅起到了保護(hù)諧振電路的目的，而且輸出頻率隨諧振電路頻率的變化而變化可以有效地調(diào)節(jié)功率的輸出，通過諧振電路對電流輸入頻率進(jìn)行感性控制在一定的感應(yīng)區(qū)間內(nèi)，針對于鍋爐的頻繁拋起接觸，有效地控制負(fù)載變化而造成電流過大的損壞，相比于原有的采用持續(xù)恒定的較大功率輸出相比，本實施例在鍋具遠(yuǎn)離的時候可以逐漸降低輸出的功率，在鍋具接近的時候再增加輸出的功率，所以可以大幅減少在頻繁的 拋鍋過程中無用功率的輸出，起到了節(jié)能降耗的作用，長期使用時可以有效地降低使用成本。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能多頻式電磁感應(yīng)加熱裝置，包括一控制器，所述的控制器連接有用于對輸入電流進(jìn)行整流濾波的整流濾波模塊、對輸入的電流電壓進(jìn)行檢測和保護(hù)的檢測保護(hù)模塊，用于產(chǎn)生磁場與鍋底作用產(chǎn)生熱量的諧振模塊，以及輸入輸出模塊，其特征在于所述的諧振模塊連接一快速檢測鍋具材質(zhì)變化及距離變化的負(fù)載檢測模塊，所述的負(fù)載檢測模塊連接一調(diào)整諧振模塊的輸出頻率和相位的調(diào)制模塊，所述的調(diào)制模塊與控制器連接。
2.如權(quán)利要求I所述的節(jié)能多頻式電磁感應(yīng)加熱裝置，其特征在于所述的負(fù)載檢測模塊包括一與諧振模塊連接的高頻互感器及與高頻互感器連接的負(fù)載檢測電路。
3.如權(quán)利要求2所述的節(jié)能多頻式電磁感應(yīng)加熱裝置，其特征在于所述的調(diào)制模塊包括一與負(fù)載檢測電路連接的PWM調(diào)制電路及與PWM調(diào)制電路連接的IGBT驅(qū)動單元，IGBT驅(qū)動單元連接諧振模塊。
4.如權(quán)利要求3所述的節(jié)能多頻式電磁感應(yīng)加熱裝置，其特征在于所述的PWM調(diào)制電路還連接有過流保護(hù)電路和鎖相電路。
5.如權(quán)利要求4所述的節(jié)能多頻式電磁感應(yīng)加熱裝置，其特征在于所述的諧振模塊包括一 IGBT開關(guān)、吸收回路、諧振電容及與IGBT開關(guān)、吸收回路、諧振電容連接的諧振線圈。
6.如權(quán)利要求5所述的節(jié)能多頻式電磁感應(yīng)加熱裝置，其特征在于所述的高頻互感器與諧振線圈連接。
7.如權(quán)利要求6所述的節(jié)能多頻式電磁感應(yīng)加熱裝置，其特征在于所述的整流濾波模塊包括一次連接的三相進(jìn)線抑制電路單元、三相整流單元和濾波單元。
8.如權(quán)利要求7所述的節(jié)能多頻式電磁感應(yīng)加熱裝置，其特征在于所述的檢測保護(hù)模塊包括分別與控制器連接的電壓浪涌保護(hù)單元、電流檢測單元、電壓檢測單元、IGBT溫度檢測單元、線盤溫度檢測單元。
9.如權(quán)利要求8所述的節(jié)能多頻式電磁感應(yīng)加熱裝置，其特征在于所述的輸入輸出模塊包括分別與控制器連接的顯示輸出單元、控制輸入單元、散熱風(fēng)機控制單元以及開關(guān)控制單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加熱裝置，尤其是一種節(jié)能多頻式電磁感應(yīng)加熱裝置。本加熱裝置包括一控制器，控制器連接有用于對輸入電流進(jìn)行整流濾波的整流濾波模塊、對輸入的電流電壓進(jìn)行檢測和保護(hù)的檢測保護(hù)模塊，用于產(chǎn)生磁場與鍋底作用產(chǎn)生熱量的諧振模塊，以及輸入輸出模塊，諧振模塊連接一快速檢測鍋具材質(zhì)變化及距離變化的負(fù)載檢測模塊，負(fù)載檢測模塊連接一調(diào)整諧振模塊的輸出頻率和相位的調(diào)制模塊，調(diào)制模塊與控制器連接。本發(fā)明通過實時的檢測負(fù)載狀況及鍋底與諧振模塊的距離，實時動態(tài)的調(diào)制電路輸出頻率及相位，使諧振模塊一直工作于感性區(qū),杜絕因負(fù)載變化造成電流過大而損壞，而且可以減少無用功率的輸出，起到了節(jié)能降耗的作用。
文檔編號H05B6/06GK102984837SQ20121052710
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者賴曉坤, 賴少良, 賴少生, 唐晶晶 申請人:廣東澳得科技股份有限公司