一种准谐振高频电磁加热装置

技术领域

本发明涉及电磁加热产品及开关电源等LC谐振工作模式的电路技术领域，具体涉及一种准谐振高频电磁加热装置。

背景技术

现有电磁炉是采用电磁涡流加热的一个炉具，其加热效率高，使用方便，安全无明火。但现有电磁炉也有以下不足的地方：一、噪音大。由于其功率大，为了降低器件的发热量，行业设计均设计在18至24KHZ的开关频率，其频率稍微超出人耳可听频率范围，由于锅具材质及电路自身产生的分频等原因，大多都会产生较大的噪声。另外，由于其锅具材质及器具大小和功率状态等原因，电路功率开关关无法准确在谷底开通，其自身损耗较大，同时还要加大散热风扇的风量，从而引起效率降低，噪音加大。另外其无法实现连续小功率加热，只能通过断续加热来实现中小功率加热。因此，有必要提出一种准谐振高频电磁加热装置，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种准谐振高频电磁加热装置，可有效提高谷底检测精度，减小开通时开关管的开关损耗并改善电路的电磁干扰性能。以及在重负载时电网电压过零时防止能量不足而引起停震而，在丢波后仍可以准确的在谷底选择性的开关功率管，以更低的功率实现大范围的调整功率输出。

本发明提供一种准谐振高频电磁加热装置，其特征在于，包括：电源输入滤波电路、整流滤波电路、高频震荡电磁转换电路、谷底检测电路、主控制电路、副电源电路以及过零补偿电路；

所述电源输入滤波电路、整流滤波电路、高频震荡电磁转换电路依次连接，所述高频震荡电磁转换电路与谷底检测电路连接，所述谷底检测电路与主控制电路连接，所述主控制电路与高频震荡电磁转换电路连接；所述整流滤波电路与副电源电路连接，所述副电源电路与过零补偿电路连接，所述过零补偿电路与整流滤波电路连接。

可选的，所述谷底检测电路包括：高频取样电容C1、充电二极管D6、阻尼二极管D7、隔离二极管D8以及自感应电感L3；所述充电二极管D6一端与接地，所述充电二极管D6另一端与高频取样电容C1连接；所述隔离二极管D8一端连接于高频取样电容C1和充电二极管D6之间，所述隔离二极管D8另一端与阻尼二极管D7的一端连接；所述阻尼二极管D7一端与自感应电感L3一端连接，所述阻尼二极管D7另一端接地，所述自感应电感L3另一端接地。

可选的，所述谷底检测电路包括：高频取样电容C1、充电二极管D6、隔离二极管D8以及自感应电感L3；所述充电二极管D6一端与接地，所述充电二极管D6另一端与高频取样电容C1连接；所述隔离二极管D8一端连接于高频取样电容C1和充电二极管D6之间，所述隔离二极管D8另一端与自感应电感L3一端连接，所述自感应电感L3另一端接地。

进一步地，所述过零补偿电路为隔离二极管D2。

本发明具有以下有益效果：本发明提供的一种准谐振高频电磁加热装置，谷底检测电路及过零补偿电路，采用基于谷底检测的高频丢波调制技术，有效提高了谷底检测精度，可以利用其在谷底开通开关管，降低了开关管的开通电压和电流，降低了开通损耗；减小了开通时开关管的开关损耗并改善了电路的电磁干扰性能；在重负载时电网电压过零时可防止能量不足而引起停震；同时为了更大范围的调整输出功率范围，基于谷底检测的高频丢波调制技术，丢波后仍可以准确的在谷底选择性的开关功率管，以更低的功率实现大范围的调整功率输出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的电路原理图。

图2是本发明的电路方框图。

图3是本发明的谷底检测电路一种实施方式电路原理图。

图4是本发明的谷底检测电路另一种实施方式电路原理图。

图5是本发明的谷底检测电路工作原理分析图。

图6是本发明的副电源为主电源过零补偿电路工作原理分析图。

图7本发明的基于谷底检测的高频丢波调制技术工作原理分析图。

具体实施方式

请参阅图1和图2，本发明实施例提供一种准谐振高频电磁加热装置，包括：电源输入滤波电路100、整流滤波电路200、高频震荡电磁转换电路300、谷底检测电路400、主控制电路500、副电源电路600以及过零补偿电路700；电源输入滤波电路100、整流滤波电路200、高频震荡电磁转换电路300依次连接，高频震荡电磁转换电路300与谷底检测电路400连接，谷底检测电路400与主控制电路500连接，主控制电路500与高频震荡电磁转换电路300连接；整流滤波电路200与副电源电路600连接，副电源电路600与过零补偿电路700连接，过零补偿电路700与整流滤波电路200连接。在本实施例中，过零补偿电路700为隔离二极管D2。

请参阅图3，作为一种可选的实施方式，所述谷底检测电路400包括：高频取样电容C1、充电二极管D6、阻尼二极管D7、隔离二极管D8以及自感应电感L3；所述充电二极管D6一端与接地，所述充电二极管D6另一端与高频取样电容C1连接；所述隔离二极管D8一端连接于高频取样电容C1和充电二极管D6之间，所述隔离二极管D8另一端与阻尼二极管D7的一端连接；所述阻尼二极管D7一端与自感应电感L3一端连接，所述阻尼二极管D7另一端接地，所述自感应电感L3另一端接地。

请参阅图4，作为另一种可选的实施方式，所述谷底检测电路400包括：高频取样电容C1、充电二极管D6、隔离二极管D8以及自感应电感L3；所述充电二极管D6一端与接地，所述充电二极管D6另一端与高频取样电容C1连接；所述隔离二极管D8一端连接于高频取样电容C1和充电二极管D6之间，所述隔离二极管D8另一端与自感应电感L3一端连接，所述自感应电感L3另一端接地。

如图5，为本发明的谷底检测电路工作原理分析图，在t1时刻前，SICMOS是导通状态，在t1时刻，SICMOS关闭，由于流过L2的电流被关断，L2产的感应电动势向CX3充电，同时通过高压取样电容C1，充电二极管D6，GND，向高频取样电容C1充电；当充到t2点时，感应电动势已全部存储在谐振电容CX3上，此时谐振电容CX3的电荷再次通过L2放电，同时C1上存储的电荷也通过L2,CX2,GND,L3,D8放电，当到t3谷底时刻，CX3的电荷已放电完毕，高压取样电容C1上的电荷也跟随着放完，从而流过自感应电感L3的电流也瞬间变为零，此刻自感应电感L3上瞬间产生一个上正下负的自感应电动势，利用此自感应电动势的上升沿来做为谷底检测的参考来控制下一次功率管SICMOS的开通时刻。阻尼二极管D7在此仅做为阻尼二极管，避免自感应电感L3与电路的分布电容产生高频震荡。

如图6，本发明的副电源为主电源过零补偿电路工作原理分析图。在无过零补偿电路时，当负载较重时，电网过零点时电压接近为0V，此刻震荡电路的电量不足以维持工作而停震。当加入副电源为主电源过零补偿电路的隔离二极管D2后，电网过零点时低过副电源VDD电压时，隔离二极管D2导通，副电源VDD为负载供电，从而避免震荡电路的停震。

如图7，本发明的基于谷底检测的高频丢波调制技术工作原理分析图，在无丢波调制技术时，由于功率开关关每个周期都处于开关状态，所以其最小功作功率会限定在一定的范围，无法继续减小。基于谷底检测的高频丢波调制技术，其在高频丢波后仍能够准确找到震荡波形的谷底，并且可以选择性的开关功率管，以更低的功率实现大范围的调整功率输出。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。