專利名稱：一種電磁爐控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電磁爐控制裝置，屬于電磁灶。
背景技術(shù)：
目前市面上電磁灶電路，在抗交流電源的瞬態(tài)尖峰電壓干擾、雷擊、閃電的高壓保護(hù)方面性能較差，在出現(xiàn)高壓沖擊時(shí)，由于電源方面的濾波往往不能完全濾掉瞬態(tài)尖峰電壓干擾，工作中的功率管IGBT將產(chǎn)生過電流，極易燒壞，造成整個(gè)電路的嚴(yán)重?fù)p壞。當(dāng)功率管IGBT處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，抗瞬態(tài)高壓沖擊的能力則較強(qiáng)，另外，由于單片計(jì)算機(jī)直接控制振蕩系統(tǒng)的電磁爐，因各種干擾引起相位不同步，導(dǎo)致功率管IGBT損壞的情況，時(shí)有發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述電池灶存在的問題而設(shè)計(jì)的，通過在電路中并接電容加速保護(hù)，提高抗交流電源的瞬態(tài)尖峰電壓干擾、抗雷擊、閃電的作用；通過在高壓保護(hù)電路中增加二極管的鉗位作用，保護(hù)中央控制系統(tǒng)，使系統(tǒng)的保護(hù)由非本質(zhì)安全型成為本質(zhì)安全型。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種電磁爐控制裝置，分別由電源交直流濾波電路、交流電源電壓檢測(cè)電路、交流電源電壓瞬態(tài)尖峰檢測(cè)及保護(hù)電路、振蕩高壓峰值檢測(cè)與保護(hù)電路、負(fù)載電流檢測(cè)電路、IGBT溫度檢測(cè)電路、爐面溫度檢測(cè)電路、振蕩頻率、相位檢測(cè)與保護(hù)電路、IGBT驅(qū)動(dòng)電路、LC振蕩電路、人機(jī)接口電路、單片微計(jì)算機(jī)、控制電路穩(wěn)壓電源組成，各組成部分電氣連接，其特征在于其特征在于交流電源電壓瞬態(tài)尖峰檢測(cè)及保護(hù)電路的信號(hào)輸入路徑中，在分壓取樣電阻R4(200k/0.5W)兩端并聯(lián)加速電容C9(102P/500V)，及時(shí)檢測(cè)瞬態(tài)尖峰電壓；在比較器(B)輸出端與IGBT驅(qū)動(dòng)電路之間接入二極管D22，由于加速電容C9和鉗位二極管D22的作用，交流電源出現(xiàn)瞬態(tài)尖峰電壓如閃電、雷擊時(shí)，IGBT立即關(guān)閉，單片微計(jì)算機(jī)也隨后立即進(jìn)行處理，電路系統(tǒng)得到了有效的保護(hù)；在振蕩頻率、相位檢測(cè)與保護(hù)電路的輸出端，即比較器(C)的輸出端(14腳)接入二極管D20與IGBT驅(qū)動(dòng)電路直接耦合，構(gòu)成振蕩頻率、相位檢測(cè)與保護(hù)電路，由于二極管D20的鉗位作用，實(shí)現(xiàn)了相位控制的非同步保護(hù)。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)使電池灶的保護(hù)性能產(chǎn)生質(zhì)的變化，由非本質(zhì)安全型構(gòu)成了本質(zhì)安全型。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


圖1是本實(shí)用新型的方框圖；圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，一種電磁爐控制裝置，分別由電源交直流濾波電路1、交流電源電壓檢測(cè)電路2、交流電源電壓瞬態(tài)尖峰檢測(cè)及保護(hù)電路3、振蕩高壓峰值檢測(cè)與保護(hù)電路4、負(fù)載電流檢測(cè)電路5、IGBT溫度檢測(cè)電路6、爐面溫度檢測(cè)電路7、振蕩頻率、相位檢測(cè)與保護(hù)電路8、IGBT驅(qū)動(dòng)電路9、LC振蕩電路10、人機(jī)接口電路11、單片微計(jì)算機(jī)12、控制電路穩(wěn)壓電源13組成，各組成部分電氣連接，其特征在于其特征在于交流電源電壓瞬態(tài)尖峰檢測(cè)及保護(hù)電路3的信號(hào)輸入路徑中，在分壓取樣電阻R4(200k/0.5W)兩端并聯(lián)加速電容C9(102P/500V)，及時(shí)檢測(cè)瞬態(tài)尖峰電壓；在比較器LM339(B)輸出端與IGBT驅(qū)動(dòng)電路之間接入二極管D22，由于加速電容C9和鉗位二極管D22的作用，交流電源出現(xiàn)瞬態(tài)尖峰電壓如閃電、雷擊時(shí)，IGBT立即關(guān)閉，單片微計(jì)算機(jī)12也隨后立即進(jìn)行處理，電路系統(tǒng)得到了有效的保護(hù)；在振蕩頻率、相位檢測(cè)與保護(hù)電路8的輸出端，即比較器LM339(C)的輸出端(14腳)接入二極管D20與IGBT驅(qū)動(dòng)電路直接耦合，構(gòu)成振蕩頻率、相位檢測(cè)與保護(hù)電路，由于二極管D20的鉗位作用，實(shí)現(xiàn)了相位控制的非同步保護(hù)，使電池灶的保護(hù)性能產(chǎn)生質(zhì)的變化，由非本質(zhì)安全型構(gòu)成了本質(zhì)安全型。本實(shí)用新型的工作原理是這樣的，本實(shí)用新型的工作原理是這樣的，電磁灶通電后，單片微計(jì)算機(jī)經(jīng)過上電復(fù)位過程，即進(jìn)入工作狀態(tài)，對(duì)外圍信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)人機(jī)接口電路作出反應(yīng)。當(dāng)單片微計(jì)算機(jī)檢測(cè)到開機(jī)鍵按下后，單片微計(jì)算機(jī)隨即進(jìn)入檢鍋序列，單片微計(jì)算機(jī)發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)，通過IGBT驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)IGBT，使振蕩電路充電蓄能后進(jìn)入自由衰減振蕩。如果有鍋或有較大的鐵系金屬，由于振蕩電路的線圈盤在鍋具上感應(yīng)出渦流，自由振蕩必然衰減得很快，反之，如果沒有鍋具或只是金屬小物件在電磁灶臺(tái)面上，自由振蕩必然衰減得相對(duì)慢些。通過檢測(cè)衰減程度的強(qiáng)弱，即可判定電磁灶臺(tái)面是否放有鍋具，如果有鍋，單片微計(jì)算機(jī)則發(fā)出一個(gè)小的驅(qū)動(dòng)脈沖，待衰減振蕩波經(jīng)歷第一個(gè)振蕩波頭，振蕩到波底(波谷)時(shí)，即發(fā)出第二個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖，……。如此，周而復(fù)始，逐步加大(增寬)脈沖，直到功率達(dá)到設(shè)定值，并隨時(shí)根據(jù)負(fù)載及電源電壓變化情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，由于電磁感應(yīng)及渦流的能量較大，原來供給振蕩電路的直流電波形將由平直變?yōu)轭l率100Hz正弦半波與頻率25kHz左右(20~30kHz)的衰減正弦波復(fù)合的振蕩波形。由于電網(wǎng)電壓和頻率、環(huán)境溫度、負(fù)載的變化，均影響復(fù)合振蕩波的頻率、振幅、相位，因此，單片微計(jì)算機(jī)必須以微秒級(jí)或以上的速度進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，精確地進(jìn)行實(shí)時(shí)同步相位控制，以抑制噪聲的產(chǎn)生。上述是電池灶的工作原理，為便于理解，對(duì)電池灶的各組成電路進(jìn)行進(jìn)一步的說明交流電源電壓檢測(cè)，用兩個(gè)1N4007二極管直接將交流220V電壓引入，經(jīng)電阻分壓和阻容濾波后，送單片微計(jì)算機(jī)A/D輸入接口，檢測(cè)交流電源電壓。在200k/0.5W電阻兩端并聯(lián)加速電容(102P/500V)，引入LM339比較器(B)反向輸入端(6腳)，檢測(cè)交流電源瞬態(tài)尖峰，并通過比較器(B)的輸出，封鎖IGBT驅(qū)動(dòng)電路和向單片微計(jì)算機(jī)發(fā)出信號(hào)。負(fù)載電流檢測(cè)電路，使用電流互感器檢測(cè)主電路電流，經(jīng)整流、濾波后送單片微計(jì)算機(jī)A/D輸入接口，檢測(cè)負(fù)載電流。IGBT溫度檢測(cè)電路，用100k/3990熱敏電阻與6.2k金屬膜電阻組成分壓電路，接一104瓷片電容整形，直接接到單片微計(jì)算機(jī)A/D輸入接口。爐面溫度檢測(cè)電路，用100k/3990熱敏電阻與6.2k金屬膜電阻組成分壓電路，接一104瓷片電容整形，直接接到單片微計(jì)算機(jī)A/D輸入接口。直流高壓檢測(cè)與保護(hù)，從IGBT集電極(c極)取樣，經(jīng)電阻分壓，瓷片電容整形，引入LM339比較器(D)反向輸入端(8腳)，檢測(cè)直流高壓，并通過比較器(B)的輸出，封鎖IGBT驅(qū)動(dòng)電路和向單片微計(jì)算機(jī)發(fā)出信號(hào)。振蕩頻率、相位檢測(cè)與保護(hù)電路，以LC振蕩電路直流電源端為基準(zhǔn)，經(jīng)電阻分壓，引入LM339比較器(C)同向輸入端(9腳)，作為比較器基準(zhǔn)電壓；同時(shí)，用4.3V穩(wěn)壓管，通過二極管接到單片微計(jì)算機(jī)，作為檢測(cè)基準(zhǔn)切換電路。從LC振蕩電路充電開關(guān)端，即IGBT集電極(c極)取樣，經(jīng)電阻分壓，引入LM339比較器(C)反向輸入端(8腳)。通過比較器(C)輸出端(14腳)的電阻、二極管，與單片微計(jì)算機(jī)接口和IGBT驅(qū)動(dòng)電路耦合，構(gòu)成振蕩頻率、相位檢測(cè)與保護(hù)電路。人機(jī)接口電路，采用74LS164串行譯碼器作為單片微計(jì)算機(jī)接口的緩沖與擴(kuò)展。電路的優(yōu)點(diǎn)在于通過在電路中并接電容加速保護(hù)，提高抗交流電源的瞬態(tài)尖峰電壓干擾、抗雷擊、閃電的作用；在振蕩頻率、相位檢測(cè)與保護(hù)電路中，其輸出電路通過二極管的鉗位作用，使電磁爐的振蕩相位保護(hù)性能產(chǎn)生質(zhì)的變化，由非本質(zhì)安全型構(gòu)成了本質(zhì)安全型。
權(quán)利要求1.一種電磁爐控制裝置，分別由電源交直流濾波電路(1)、交流電源電壓檢測(cè)電路(2)、交流電源電壓瞬態(tài)尖峰檢測(cè)及保護(hù)電路(3)、振蕩高壓峰值檢測(cè)與保護(hù)電路(4)、負(fù)載電流檢測(cè)電路(5)、IGBT溫度檢測(cè)電路(6)、爐面溫度檢測(cè)電路(7)、振蕩頻率、相位檢測(cè)與保護(hù)電路(8)、IGBT驅(qū)動(dòng)電路(9)、LC振蕩電路(10)、人機(jī)接口電路(11)、單片微計(jì)算機(jī)(12)、控制電路穩(wěn)壓電源(13)組成，各組成部分電氣連接，其特征在于其特征在于交流電源電壓瞬態(tài)尖峰檢測(cè)及保護(hù)電路(3)的信號(hào)輸入路徑中，在分壓取樣電阻R4(200k/0.5W)兩端并聯(lián)加速電容C9(102P/500V)，及時(shí)檢測(cè)瞬態(tài)尖峰電壓；在比較器(B)輸出端與IGBT驅(qū)動(dòng)電路之間接入二極管D22，由于加速電容C9和鉗位二極管D22的作用，交流電源出現(xiàn)瞬態(tài)尖峰電壓如閃電、雷擊時(shí)，IGBT立即關(guān)閉，單片微計(jì)算機(jī)(12)也隨后立即進(jìn)行處理，電路系統(tǒng)得到了有效的保護(hù)；在振蕩頻率、相位檢測(cè)與保護(hù)電路(8)的輸出端，即比較器(C)的輸出端(14腳)接入二極管D20與IGBT驅(qū)動(dòng)電路直接耦合，構(gòu)成振蕩頻率、相位檢測(cè)與保護(hù)電路，由于二極管D20的鉗位作用，實(shí)現(xiàn)了相位控制的非同步保護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁爐控制裝置，其特征在于所述的比較器LM339(B)輸出端與IGBT驅(qū)動(dòng)電路之間接入二極管D22，由于加速電容C9和鉗位二極管D22的作用，交流電源出現(xiàn)瞬態(tài)尖峰電壓如閃電、雷擊時(shí)，IGBT立即關(guān)閉，單片微計(jì)算機(jī)(12)也隨后立即進(jìn)行處理，電路系統(tǒng)得到了有效的保護(hù)；在振蕩頻率、相位檢測(cè)與保護(hù)電路(8)的輸出端，即比較器LM339(C)的輸出端(14腳)接入二極管D20與IGBT驅(qū)動(dòng)電路直接耦合，構(gòu)成振蕩頻率、相位檢測(cè)與保護(hù)電路，由于二極管D20的鉗位作用，實(shí)現(xiàn)了相位控制的非同步保護(hù)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電磁爐控制裝置，分別由電源交直流濾波電路、交流電源電壓檢測(cè)電路、交流電源電壓瞬態(tài)尖峰檢測(cè)及保護(hù)電路、振蕩高壓峰值檢測(cè)與保護(hù)電路、負(fù)載電流檢測(cè)電路、IGBT溫度檢測(cè)電路、爐面溫度檢測(cè)電路、振蕩頻率、相位檢測(cè)與保護(hù)電路、IGBT驅(qū)動(dòng)電路、LC振蕩電路、單片微計(jì)算機(jī)等電路組成，其特征在于檢測(cè)交流電源電壓瞬態(tài)尖峰電壓，在分壓取樣電阻兩端并聯(lián)加速電容，由于加速電容作用，交流電源出現(xiàn)瞬態(tài)尖峰電壓如閃電、雷擊時(shí)，IGBT立即關(guān)閉，電路系統(tǒng)得到了有效的保護(hù)；在振蕩頻率、相位檢測(cè)與保護(hù)電路的輸出端接入二極管D20與IGBT驅(qū)動(dòng)電路直接耦合，由于二極管D20的鉗位作用，使電磁爐的振蕩相位保護(hù)性能產(chǎn)生質(zhì)的變化，由非本質(zhì)安全型構(gòu)成了本質(zhì)安全型。
文檔編號(hào)F24C7/08GK2697496SQ200320116868
公開日2005年5月4日 申請(qǐng)日期2003年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月9日
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