專利名稱:一種穩(wěn)定的電磁加熱控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本方案提出一種穩(wěn)定的電磁加熱控制系統(tǒng)，包括控制器、濾波模塊、整流模塊、功率元件及與功率元件連接的驅(qū)動模塊，其特征在于：所述電磁加熱控制系統(tǒng)還包括以使輸入到驅(qū)動模塊的電壓穩(wěn)定的電壓控制模塊。所述電壓控制模塊包括PFC單元，所述PFC單元輸入端連接整流模塊，所述PFC單元輸出端連接驅(qū)動模塊輸入端，以將整流模塊輸出的電壓穩(wěn)定后輸入到驅(qū)動模塊。設(shè)置FPFC模塊使得輸入到驅(qū)動模塊的電壓得到穩(wěn)定，為后續(xù)驅(qū)動模塊的電路穩(wěn)定性得以提升，同時有效提升整個系統(tǒng)的功率因數(shù)，進(jìn)而提升整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【專利說明】一種穩(wěn)定的電磁加熱控制系統(tǒng) 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及電磁加熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種穩(wěn)定的電磁加熱控制系統(tǒng)。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 隨著電磁感應(yīng)加熱技術(shù)的迅速發(fā)展，基于電磁感應(yīng)加熱原理的廚房電器比如基于 電磁加熱技術(shù)電磁灶、基于IH加熱技術(shù)電飯煲等越來越多，現(xiàn)有技術(shù)中電磁加熱控制系統(tǒng) 通常包括交流電源、濾波模塊、整流濾波及IBGT，現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)交流電源經(jīng)整流和濾波后， 將平直的電壓直接施加于各類負(fù)載或驅(qū)動電路上時，雖然輸入電壓的波形是正弦波，但是 輸入電流的波形是窄脈沖，因而使電路中的電流含有大量諧波分量，并使整個電路的功率 因數(shù)大為降低。
[0003] 同時，由于電流波形與電壓波形的相位滯后性，再加之系統(tǒng)擾動使得系統(tǒng)中的功 率因數(shù)通常僅能達(dá)到〇. 5~0.7左右，實際有效功率占總耗電量比重低，尤其是在負(fù)載發(fā)生 變化時，電能被有效利用的程度更是相對較低。因此對電磁加熱系統(tǒng)的改進(jìn)提升電能有效 利用率，對節(jié)約電能提升加熱效率及系統(tǒng)穩(wěn)定性有重要意義。 【【實用新型內(nèi)容】】
[0004] 本實用新型方案提出穩(wěn)定的電磁加熱控制系統(tǒng)，旨在一定程度上改善上述問題， 提升電路系統(tǒng)穩(wěn)定性及加熱效率。
[0005] 為達(dá)到以上技術(shù)效果，本實用新型采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種穩(wěn)定的電磁加熱控制系統(tǒng)，包括控制器、濾波模塊、整流模塊、功率元件及與 功率元件連接的驅(qū)動模塊，所述電磁加熱控制系統(tǒng)還包括以使輸入到驅(qū)動模塊的電壓穩(wěn)定 的電壓控制模塊。
[0007] 進(jìn)一步的方案，所述電壓控制模塊包括升壓單元，所述升壓單元輸入端連接整流 模塊，所述升壓單元輸出端連接驅(qū)動模塊輸入端，以將輸入到驅(qū)動模塊的電壓進(jìn)行升壓控 制。
[0008]進(jìn)一步的方案，所述電壓控制模塊包括PFC單元，所述PFC單元輸入端連接整流模 塊，所述PFC單元輸出端連接驅(qū)動模塊輸入端，以將整流模塊輸出的電壓穩(wěn)定后輸入到驅(qū)動 模塊。
[0009] 進(jìn)一步的方案，所述PFC單元為升壓PFC單元，所述升壓PFC單元輸入電壓為220~ 350V，輸出電壓為310V~450V。
[0010] 進(jìn)一步的方案，所述電磁加熱控制系統(tǒng)還包括用于切換電壓控制模塊通斷的開關(guān) 模塊，切換開關(guān)模塊通斷狀態(tài)以將電壓控制模塊接入或退出所述電磁加熱控制系統(tǒng)。
[0011] 進(jìn)一步的方案，所述驅(qū)動模塊包括諧振單元、變頻單元及切換單元，切換所述切換 單元以改變變頻單元與諧振單元組合關(guān)系。
[0012] 進(jìn)一步的方案，所述切換單元包括與變頻單元串聯(lián)或并聯(lián)連接的可控電子開關(guān)器 件，切換可控電子開關(guān)器件通斷狀態(tài)以改變變頻單元與諧振單元組合關(guān)系，進(jìn)而改變電磁 加熱控制系統(tǒng)的諧振頻率。
[0013] 進(jìn)一步的方案，所述可控電子開關(guān)器件為繼電器或交流接觸器或半導(dǎo)體開關(guān)。
[0014] 進(jìn)一步的方案，所述功率元件為IGBT，所述驅(qū)動模塊還包括與IGBT連接的驅(qū)動電 路。
[0015] 進(jìn)一步的方案，所述驅(qū)動電路為與IGBT連接的單管驅(qū)動電路；或所述驅(qū)動電路為 與IGBT連接的半橋驅(qū)動電路;或所述驅(qū)動電路為與IGBT連接的全橋驅(qū)動電路。
[0016] 本實用新型方案的有益效果：
[0017] 1、一種穩(wěn)定的電磁加熱控制系統(tǒng)，包括控制器、濾波模塊、整流模塊、功率元件及 與功率元件連接的驅(qū)動模塊，所述電磁加熱控制系統(tǒng)還包括以使輸入到驅(qū)動模塊的電壓穩(wěn) 定的電壓控制模塊，設(shè)置電壓控制模塊使得輸入到驅(qū)動模塊的電壓得到穩(wěn)定，為后續(xù)驅(qū)動 模塊的電路穩(wěn)定性得以提升，進(jìn)而提升整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性，當(dāng)然電壓控制模塊本方案中可 以為電壓控制、電壓轉(zhuǎn)化、電壓處理、電壓校正、電壓跟蹤等。
[0018] 2、進(jìn)一步的方案，所述電壓控制模塊包括升壓單元，所述升壓單元輸入端連接整 流模塊，所述升壓單元輸出端連接驅(qū)動模塊輸入端，以將輸入到驅(qū)動模塊的電壓進(jìn)行升壓 控制。升壓控制相同功率情況下，可以有效降低系統(tǒng)電流，對元器件及電路都起到良好的保 護(hù)作用。
[0019] 3、所述電壓控制模塊包括PFC單元，所述PFC單元輸入端連接整流模塊，所述PFC單 元輸出端連接驅(qū)動模塊輸入端，以將整流模塊輸出的電壓穩(wěn)定后輸入到驅(qū)動模塊。進(jìn)一步 的方案，所述PFC單元為升壓PFC單元，所述升壓PFC單元輸入電壓為220~350V，輸出電壓為 310V~450V。通過升壓與功率校正結(jié)合在一起，實現(xiàn)功率因數(shù)的提升，提升加熱效率同時增 項系統(tǒng)穩(wěn)定性。加入升壓PFC模塊可以實現(xiàn)功率因數(shù)的校正使電網(wǎng)輸入電流波形完全跟蹤 電網(wǎng)輸入電壓波形，使得輸入電流波形為正弦波且和電壓波形同相位。在理想情況下，可將 整流器的負(fù)載等效為一個純電阻，此時的PF值為1。
[0020] 4、所述驅(qū)動模塊包括諧振單元、變頻單元及切換單元，切換所述切換單元以改變 變頻單元與諧振單元組合關(guān)系。所述切換單元包括與變頻單元串聯(lián)或并聯(lián)連接的可控電子 開關(guān)器件，切換可控電子開關(guān)器件通斷狀態(tài)以改變變頻單元與諧振單元組合關(guān)系，進(jìn)而改 變電磁加熱控制系統(tǒng)的諧振頻率。所述可控電子開關(guān)器件為繼電器或交流接觸器或半導(dǎo)體 開關(guān)。設(shè)置變頻模塊可以改變系統(tǒng)的諧振頻率適應(yīng)不同場合的應(yīng)用，同時體現(xiàn)了對此種情 況下電壓控制模塊對于提升系統(tǒng)性能的必要性。 【【附圖說明】
】
[0021] 下面結(jié)合附圖和實施例對本方案做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0022 ]圖1為現(xiàn)有技術(shù)電磁感應(yīng)加熱的半橋控制系統(tǒng)；
[0023 ]圖2為現(xiàn)有技術(shù)電磁感應(yīng)加熱的全橋控制系統(tǒng)；
[0024] 圖3為本實用新型一種適應(yīng)不同材質(zhì)鍋具加熱的電磁加熱半橋控制系統(tǒng)；
[0025] 圖4為本實用新型一種適應(yīng)不同材質(zhì)鍋具加熱的電磁加熱半橋控制系統(tǒng)；
[0026] 圖5為本實用新型具體實施例一諧振單元與切換單元電路示意圖；
[0027] 圖6為本實用新型具體實施例二諧振單元與切換單元電路示意圖；
[0028] 圖7為本實用新型具體實施例三諧振單元與切換單元電路示意圖；
[0029] 圖8為本實用新型具體實施例四諧振單元與切換單元電路示意圖；
[0030] 圖9為本實用新型具體實施例五驅(qū)動模塊與功率元件連接關(guān)系示意圖；
[0031] 圖10為本實用新型方案利用鋁鍋加熱測試曲線波形圖。 【【具體實施方式】】
[0032] 為使本實用新型技術(shù)方案實施例目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖 對本實用新型實施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚地解釋和說明，但下述實施例僅為本實用新型的 優(yōu)選實施例，而不是全部實施例?；趯嵤┓绞街械膶嵤├?，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng) 造性勞動的前提下所獲得其他實施例，都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
[0033] 參照下面的描述和附圖，將清楚本實用新型的實施例的這些和其他方面。在這些 描述和附圖中，具體公開了本實用新型的實施例中的一些特定實施方式來表示實施本實用 新型的實施例的原理的一些方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，本實用新型的實施例的范圍不受此限制。 相反，本實用新型的實施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、 修改和等同物。
[0034]為使本方案的實施例目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚下面結(jié)合附圖1及附圖2對背 景技術(shù)提到的現(xiàn)有技術(shù)方案做進(jìn)一步闡述交代。
[0035] 如圖1為現(xiàn)有技術(shù)電磁感應(yīng)加熱的半橋控制系統(tǒng)及圖2為現(xiàn)有技術(shù)電磁感應(yīng)加熱 的全橋控制系統(tǒng)圖中包括交流電源1、濾波模塊2及整流模塊3、功率元件4及驅(qū)動功率元件 工作的驅(qū)動模塊5構(gòu)成電路系統(tǒng)，現(xiàn)有技術(shù)中整流模塊3輸出的電壓直接輸入到驅(qū)動模塊5， 由此導(dǎo)致了現(xiàn)有技術(shù)中電磁加熱控制系統(tǒng)將平直的電壓直接施加于負(fù)載上或驅(qū)動電路上 時，雖然輸入電壓的波形是正弦波，但是輸入電流的波形是窄脈沖，因而使線路電流含有大 量諧波分量，并使變換器的功率因數(shù)大為降低。
[0036] 同時，現(xiàn)有的電磁加熱系統(tǒng)多為特定的諧振頻率為定值或(相對范圍內(nèi)的定范圍 值)現(xiàn)有技術(shù)通常諧振頻率范圍為50KHz以下，此頻率范圍為鐵質(zhì)或不銹鋼鍋具諧振匹配范 圍，無法實現(xiàn)多頻段的切換與拓展，所以現(xiàn)有技術(shù)下只能對鐵質(zhì)或不銹鋼鍋具進(jìn)行加熱。如 果對后續(xù)諧振頻率進(jìn)行拓展對電磁加熱系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，勢必對系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成影響，因 此有必要對系統(tǒng)的電壓進(jìn)行穩(wěn)定有效的控制。
[0037] 如圖3及圖4所示，結(jié)合上述現(xiàn)有技術(shù)分析，本方案提出一種穩(wěn)定性好的的電磁加 熱控制系統(tǒng)，可以應(yīng)用于電磁爐、IH加熱電飯煲等廚房家電，所述的電磁加熱控制系統(tǒng)包括 交流電源1，電源通常為市電220V交流，當(dāng)然為適應(yīng)不同地區(qū)或國家標(biāo)準(zhǔn)電源電壓也可以為 其它值，所述的電磁加熱控制系統(tǒng)還包括控制器（圖中未標(biāo)出）、濾波模塊2、整流模塊3、功 率元件4、驅(qū)動模塊5及電壓控制模塊，本實施例中功率元件4為IGBT，當(dāng)然也可以為智能功 率模塊等其它功率器件，濾波模塊2可具有EMC濾波功能等，整流模塊3可以為全橋整流也可 以為半橋整流，本實施例中附圖3或附圖4中所展示為全橋整流方式，本方案所述電磁加熱 控制系統(tǒng)還包括使輸入到驅(qū)動模塊的電壓穩(wěn)定的電壓控制模塊，本實施例中電壓控制模塊 為升壓PFC模塊6，所述升壓PFC模塊6輸入端連接整流模塊輸出端，升壓PFC模塊6輸出端連 接驅(qū)動模塊輸入端。驅(qū)動模塊5包括諧振單元51、變頻單元與切換單元的組合52,顧名思義 變頻單元與切換單元的組合52包括變頻單元521與切換單元522 (如圖5~圖8所示），本實施 例中諧振單元為51為LC諧振單元，所述驅(qū)動模塊5還包括與功率元件4連接的驅(qū)動電路53， 本實施例中驅(qū)動電路53為全橋驅(qū)動電路或半橋驅(qū)動電路。功率元件4還可以智能功率模塊 等。功率元件4即本實施例中的IGBT可以為一個，此時為常規(guī)單管控制系統(tǒng)，也可以為半橋 控制系統(tǒng)（如圖3 )，此時IGBT的個數(shù)為兩個，當(dāng)然相應(yīng)的驅(qū)動電路53也為兩個。當(dāng)然，也可以 為全橋控制系統(tǒng)(如圖4 )，此時IGBT為四個，對應(yīng)的驅(qū)動電路53也為四個。所述驅(qū)動模塊5包 括諧振單元51，本實施例中諧振單元51為LC諧振單元包括電感L通常情況下為電磁線圈，還 包括諧振電容，通常情況下LC諧振單元的諧振電感與諧振電容串聯(lián)，本方案中驅(qū)動模塊還 包括變頻單元及切換單元組合52,顧名思義變頻單元及切換單元組合52包括變頻單元521 及切換單元522的組合，所述切換單元522切換變頻單元521與LC諧振單元組合關(guān)系以改變 驅(qū)動模塊5的諧振頻率適應(yīng)不同材質(zhì)鍋具進(jìn)行加熱。比如，如圖5當(dāng)切換單元S522閉合時，此 時變頻單元521 (此時為單獨(dú)電容)未接入工作電路，此時的驅(qū)動模塊包括LC諧振單元，此時 可以實現(xiàn)對鐵質(zhì)或不銹鋼鍋具的加熱，當(dāng)切換單元S522斷開時，此時變頻單元521接入工作 電路，此時的驅(qū)動模塊包括LC諧振單元與變頻單元521，變頻單元521的接入，增加了系統(tǒng)的 諧振頻率，此時可以達(dá)到鋁鍋鍋具或其它材質(zhì)鍋具的諧振范圍，實現(xiàn)對鋁鍋材質(zhì)的加熱或 其他需要高頻諧振的材質(zhì)鍋具加熱，當(dāng)然也可以通過降低諧振頻率實現(xiàn)需要低頻諧振的材 質(zhì)鍋具加熱。由電磁加熱系統(tǒng)的諧振頻率公式頻率為：
可知，降低諧振電容或諧 振電感或兩者都降低，則升高系統(tǒng)的諧振頻率，反之增加諧振電容或諧振電感或兩者都增 加則升高系統(tǒng)的諧振頻率。通常情況下，由物理學(xué)基本定律常識可知，并聯(lián)方式量值降低， 串聯(lián)方式量值則增加。本實施例中所述變頻單元可以包括一個諧振電容或多個諧振電容組 合電路，多個諧振電容連接方式可以為串聯(lián)、并聯(lián)及串并聯(lián)組合。此時電視加熱控制系統(tǒng)中 由于諧振頻率的切換變化以及負(fù)載的變化會系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，因此對于系統(tǒng)中驅(qū)動模塊5 的輸入電壓進(jìn)行有效控制就有必要意義了，這也是本方案發(fā)明點(diǎn)給予解決的實際問題之 〇
[0038] 當(dāng)然為配合上述變頻實現(xiàn)不同材質(zhì)鍋具加熱的系統(tǒng)完整性，所述電磁加熱控制系 統(tǒng)還包括鍋具類型檢測模塊(圖中未標(biāo)出），所述鍋具類型檢測模塊檢測鍋具的材質(zhì)類型并 將對應(yīng)的信號傳輸控制器，控制器獲取信號后通過控制所述切換單元522的通斷狀態(tài)，進(jìn)而 改變變頻單元521與LC諧振單元的組合關(guān)系，實現(xiàn)與鍋具所要求的諧振參數(shù)相匹配的諧振 頻率，以啟動相應(yīng)的諧振頻率對鍋具進(jìn)行加熱。
[0039] 所述切換單元522包括與變頻單元521串聯(lián)或并聯(lián)連接的可控電子開關(guān)器件，所述 可控電子開關(guān)器件為繼電器或交流接觸器或半導(dǎo)體開關(guān)。切換可控電子開關(guān)器件通斷狀態(tài) 以改變變頻單元522與LC諧振單元組合關(guān)系，進(jìn)而改變系統(tǒng)的諧振頻率。本實施例中可控電 子開關(guān)器件為繼電器，通過控制器對繼電器的控制可以實現(xiàn)繼電器的通斷控制，進(jìn)而改變 變頻單元521與LC諧振單元組合關(guān)系，進(jìn)而改變系統(tǒng)的諧振頻率。
[0040] 為解決本方案的主要技術(shù)點(diǎn)，增強(qiáng)系統(tǒng)的整體性能，本方案所述主要提出電磁加 熱控制系統(tǒng)中包括的使輸入到驅(qū)動模塊5的電壓穩(wěn)定的電壓控制模塊，本實施例中電壓控 制模塊為升壓PFC模塊6，所述升壓PFC模塊6輸入端連接整流模塊3輸出端，升壓PFC模塊6輸 出端連接驅(qū)動模塊5輸入端。比如，高頻頻率提升電壓，低頻頻率加熱相對降低電壓，使用 PFC電路有以下效果或好處：
[0041 ]其一:傳統(tǒng)的從220V交流電網(wǎng)通過非控整流獲取直流電壓的方法使得輸入電流波 形發(fā)生嚴(yán)重畸變，含有大量的諧波成分。不僅輻射干擾嚴(yán)重，而且電路的功率因數(shù)通常僅能 達(dá)到0.5~0.7左右;加入升壓PFC模塊6可以實現(xiàn)功率因數(shù)的校正使電網(wǎng)輸入電流波形完全 跟蹤電網(wǎng)輸入電壓波形，使得輸入電流波形為正弦波且和電壓波形同相位。在理想情況下， 可將整流器的負(fù)載等效為一個純電阻，此時的PF值為1。
[0042]其二:升壓PFC模塊6還可以具有提升驅(qū)動模塊電壓并使其穩(wěn)定的作用，將整流模 塊3輸出的電壓220V~350V之間，可以通過PFC升壓技術(shù)為驅(qū)動模塊提供310Vdc~450Vdc的 穩(wěn)定電源，此時PFC模塊為驅(qū)動模塊5穩(wěn)定電壓輸入，提升加熱系統(tǒng)的有效功率占總能耗的 占比，提升加熱效率及電能利用率，同時可以有效的降低系統(tǒng)的電流值，這樣系統(tǒng)更加安全 可靠。
[0043] 所述電磁加熱控制系統(tǒng)還包括用于切換電壓控制模塊6通斷的開關(guān)模塊（圖中未 標(biāo)出），切換開關(guān)模塊通斷狀態(tài)以將電壓控制模塊6接入或退出所述電磁加熱控制系統(tǒng)。比 如在常規(guī)條件好的情況下(系統(tǒng)穩(wěn)定好及負(fù)載無波動情況下，可以將電壓控制模塊6退出系 統(tǒng)，這樣有利于節(jié)能，當(dāng)然大多數(shù)情況下為穩(wěn)定性能提升系統(tǒng)效率切換開關(guān)模塊通斷狀態(tài) 以將電壓控制模塊6接入所述電磁加熱控制系統(tǒng)）。
[0044] 具體的控制系統(tǒng)的工作流程為，當(dāng)然此流程不分先后順序，當(dāng)系統(tǒng)上電后，電源經(jīng) 過變壓器對電源進(jìn)行變壓處理，可能還要經(jīng)過EMC濾波模塊，濾波可以為模塊或單獨(dú)的濾波 元器件，后經(jīng)過整流橋堆的整流對電源信號進(jìn)行整流處理后進(jìn)入升壓PFC模塊6，升壓PFC模 塊6-方面實現(xiàn)電路的功率因數(shù)的校正，同時使得輸入驅(qū)動模塊的電壓保持穩(wěn)定，同時具有 升壓穩(wěn)壓作用，使得后續(xù)電壓穩(wěn)定在適合電路的較高值，如此，在整個系統(tǒng)功率一定的情況 下，由P=IU可知，電壓升高后，系統(tǒng)電路的電流會降低，電流降低提升電路的整體穩(wěn)定性， 也進(jìn)一步保護(hù)了元器件。在此之前鍋具類型檢測模塊對鍋具的材質(zhì)進(jìn)行了檢測反饋到控制 器，控制器根據(jù)鍋具類型可以啟動與鍋具相匹配的諧振頻率，然后驅(qū)動相應(yīng)的逆變電路，開 通^價實現(xiàn)對鍋具的加熱。本系統(tǒng)中適應(yīng)鐵鍋(不銹鋼鍋具）感應(yīng)加熱的諧振頻率范圍為 15KHz~50KHz之間，最優(yōu)頻率范圍為20KHz~30KHz之間；適應(yīng)鋁鍋感應(yīng)加熱的諧振頻率范 圍為50KHz~100ΚΗz之間，最優(yōu)頻率范圍為50KHz~80KHz。該諧振頻率可以根據(jù)線盤的電感 量(根據(jù)感應(yīng)面積、能效、功率參數(shù))進(jìn)行設(shè)計與調(diào)試。
[0045] 如圖10,為利用本實施例實驗測試圖，所用鍋具為鋁鍋鍋具，采用全橋控制系統(tǒng)， 加熱1000W利用示波器測試捕獲波形。（其中表筆1(波形1)為ARM的IGBT驅(qū)動引腳波形，表筆 2(波形2)為下橋臂b、e兩端波形，表筆3(波形3)其中一個諧振電容兩端的諧振電壓，表筆4 (波形4)為線盤電流波形)從圖中明顯可以看到表筆3諧振電容兩端的諧振電壓及表筆4線 盤電流的弦形函數(shù)，圖中可以看出線盤電流幅值為38A，由此該方案系統(tǒng)可實現(xiàn)了對鋁鍋鍋 具進(jìn)行加熱，同時由于升壓PFC模塊6的加入整個波形及系統(tǒng)的穩(wěn)定性有效提升。
[0046] 具體實施例二：
[0047]如圖6所示，本實施例中，采用改變電感量實現(xiàn)諧振頻率的控制，由以諧振頻率的 決定公式可知改變諧振電感也可以實現(xiàn)諧振頻率的改變，所以本方案采用單獨(dú)改變電感方 式去實現(xiàn)系統(tǒng)頻率的改變，所述變頻單元可以包括一個諧振電感或多個諧振電感組合電 路，多個諧振電感連接方式可以為串聯(lián)、并聯(lián)及串并聯(lián)組合。
[0048] 具體實施三：
[0049]如圖7所示，本實施例中，采用改變諧振電容與電感量共同實現(xiàn)諧振頻率的控制， 此時諧振電感與諧振電容采用串聯(lián)后與可控電子開關(guān)器件S并聯(lián)，所述變頻單元也可以包 括一個諧振電容與一個諧振電感的組合電路，也可以為多個諧振電容與多個諧振電感的組 合電路，連接方式可以為并聯(lián)。
[0050] 具體實施例四：
[0051] 如圖8所示，本實施例與具體實施例三的不同在于諧振電感與諧振電容采用串聯(lián) 后與可控電子開關(guān)器件S并聯(lián)，所述變頻單元也可以包括一個諧振電容與一個諧振電感的 組合電路，也可以為多個諧振電容與多個諧振電感的串聯(lián)組合電路。
[0052] 具體實施五：
[0053 ]當(dāng)然，如圖9所示，諧振電感與諧振電容的組合連接方式有很多比如電感與電容并 聯(lián)后再與另外的單獨(dú)一個電容或電感串聯(lián)，或者兩個電感與電容并聯(lián)后再相互串聯(lián)，再有， 本實施方案多寫到可控電子開關(guān)器件S與變頻單元并聯(lián)的情況，當(dāng)然也可以為滿足設(shè)計的 串聯(lián)連接，在此不再贅述。
[0054]本方案提出一種穩(wěn)定的電磁加熱控制系統(tǒng)，包括控制器、濾波模塊、整流模塊、功 率元件及與功率元件連接的驅(qū)動模塊，所述電磁加熱控制系統(tǒng)還包括以使輸入到驅(qū)動模塊 的電壓穩(wěn)定的電壓控制模塊，設(shè)置電壓控制模塊使得輸入到驅(qū)動模塊的電壓得到穩(wěn)定，為 后續(xù)驅(qū)動模塊的電路穩(wěn)定性得以提升，進(jìn)而提升整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。進(jìn)一步的方案，所述電 壓控制模塊包括升壓單元，所述升壓單元輸入端連接整流模塊，所述升壓單元輸出端連接 驅(qū)動模塊輸入端，以將輸入到驅(qū)動模塊的電壓進(jìn)行升壓控制。升壓控制相同功率情況下，可 以有效降低系統(tǒng)電流，對元器件及電路都起到良好的保護(hù)作用。所述電壓控制模塊包括PFC 單元，所述PFC單元輸入端連接整流模塊，所述PFC單元輸出端連接驅(qū)動模塊輸入端，以將整 流模塊輸出的電壓穩(wěn)定后輸入到驅(qū)動模塊。進(jìn)一步的方案，所述PFC單元為升壓PFC單元，所 述升壓PFC單元輸入電壓為220~350V，輸出電壓為310V~450V。通過升壓與功率校正結(jié)合 在一起，實現(xiàn)功率因數(shù)的提升，提升加熱效率同時增項系統(tǒng)穩(wěn)定性。所述驅(qū)動模塊包括諧振 單元、變頻單元及切換單元，切換所述切換單元以改變變頻單元與諧振單元組合關(guān)系。所述 切換單元包括與變頻單元串聯(lián)或并聯(lián)連接的可控電子開關(guān)器件，切換可控電子開關(guān)器件通 斷狀態(tài)以改變變頻單元與諧振單元組合關(guān)系，進(jìn)而改變電磁加熱控制系統(tǒng)的諧振頻率。所 述可控電子開關(guān)器件為繼電器或交流接觸器或半導(dǎo)體開關(guān)。設(shè)置變頻模塊可以改變系統(tǒng)的 諧振頻率適應(yīng)不同場合的應(yīng)用，同時體現(xiàn)了壓控模塊對此種情況下的必要性。
【主權(quán)項】
1. 一種穩(wěn)定的電磁加熱控制系統(tǒng)，包括控制器、濾波模塊、整流模塊、功率元件及與功 率元件連接的驅(qū)動模塊，其特征在于:所述電磁加熱控制系統(tǒng)還包括以使輸入到驅(qū)動模塊 的電壓穩(wěn)定的電壓控制模塊。2. 如權(quán)利要求1所述的電磁加熱控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電壓控制模塊包括升壓單 元，所述升壓單元輸入端連接整流模塊，所述升壓單元輸出端連接驅(qū)動模塊輸入端，以將輸 入到驅(qū)動模塊的電壓進(jìn)行升壓控制。3. 如權(quán)利要求1所述的電磁加熱控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電壓控制模塊包括PFC單 元，所述PFC單元輸入端連接整流模塊，所述PFC單元輸出端連接驅(qū)動模塊輸入端，以將整流 模塊輸出的電壓穩(wěn)定后輸入到驅(qū)動模塊。4. 如權(quán)利要求3所述的電磁加熱控制系統(tǒng)，其特征在于：所述PFC單元為升壓PFC單元， 所述升壓PFC單元輸入電壓為220~350V，輸出電壓為310V~450V。5. 如權(quán)利要求1~4之一所述的電磁加熱控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電磁加熱控制系 統(tǒng)還包括用于切換電壓控制模塊通斷的開關(guān)模塊，切換開關(guān)模塊通斷狀態(tài)以將電壓控制模 塊接入或退出所述電磁加熱控制系統(tǒng)。6. 如權(quán)利要求1~4之一所述的電磁加熱控制系統(tǒng)，其特征在于:所述驅(qū)動模塊包括諧 振單元、變頻單元及切換單元，切換所述切換單元以改變變頻單元與諧振單元組合關(guān)系。7. 如權(quán)利要求6所述的電磁加熱控制系統(tǒng)，其特征在于:所述切換單元包括與變頻單元 串聯(lián)或并聯(lián)連接的可控電子開關(guān)器件，切換可控電子開關(guān)器件通斷狀態(tài)以改變變頻單元與 諧振單元組合關(guān)系，進(jìn)而改變電磁加熱控制系統(tǒng)的諧振頻率。8. 如權(quán)利要求7所述的電磁加熱控制系統(tǒng)，其特征在于:所述可控電子開關(guān)器件為繼電 器或交流接觸器或半導(dǎo)體開關(guān)。9. 如權(quán)利要求1~4之一所述的電磁加熱控制系統(tǒng)，其特征在于:所述功率元件為IGBT， 所述驅(qū)動模塊還包括與IGBT連接的驅(qū)動電路。10. 如權(quán)利要求9所述的電磁加熱控制系統(tǒng)，其特征在于:所述驅(qū)動電路為與IGBT連接 的單管驅(qū)動電路；或所述驅(qū)動電路為與IGBT連接的半橋驅(qū)動電路；或所述驅(qū)動電路為與 IGBT連接的全橋驅(qū)動電路。
【文檔編號】H05B6/06GK205726494SQ201620395209
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月4日
【發(fā)明人】朱澤春, 胡文飛, 唐久奎, 張偉
【申請人】九陽股份有限公司