本發(fā)明涉及一種加熱電路，特別涉及一種電磁加熱電路。

背景技術(shù)：

為提高電熱轉(zhuǎn)換效率，工業(yè)生產(chǎn)和民用領(lǐng)域大量采用電磁加熱。傳統(tǒng)單管驅(qū)動(dòng)電磁加熱電路中，采用諧振電容與勵(lì)磁線圈并聯(lián)后串接在直流電正極與IGBT開(kāi)關(guān)管的集電極之間，IGBT開(kāi)關(guān)管工作過(guò)程中截止時(shí)承受的電壓較高，傳統(tǒng)單管驅(qū)動(dòng)電磁加熱電路在電磁加熱過(guò)程中，對(duì)加熱對(duì)象進(jìn)行溫度控制時(shí)，通常采用間歇工作方式，由于熱慣性，溫度波動(dòng)較大，不易實(shí)現(xiàn)精確控制，頻繁啟停電路容易造成干擾，出現(xiàn)故障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種單管驅(qū)動(dòng)電磁加熱電路，本發(fā)明將諧振電容與IGBT開(kāi)關(guān)管的集電極和發(fā)射極并聯(lián)，可有效降低IGBT開(kāi)關(guān)管工作過(guò)程中截止時(shí)所承受的電壓，還可以通過(guò)單片機(jī)控制IGBT開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，控制勵(lì)磁線圈中電流的大小，進(jìn)而控制輸出功率的大小，易于實(shí)現(xiàn)溫度控制，可用于各類電磁加熱設(shè)備中。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種單管驅(qū)動(dòng)電磁加熱電路，包括濾波電容C1、勵(lì)磁線圈L1、諧振電容C2、IGBT開(kāi)關(guān)管Q1、取樣電路、單片機(jī)電路以及推動(dòng)電路，直流電負(fù)極、濾波電容C1負(fù)極、諧振電容C2負(fù)極以及IGBT開(kāi)關(guān)管Q1的發(fā)射極相連接并接地，濾波電容C1正極接直流電正極，所述勵(lì)磁線圈L1串接在濾波電容C1正極與諧振電容C2正極之間，諧振電容C2正極與IGBT開(kāi)關(guān)管Q1的集電極C相連接，IGBT開(kāi)關(guān)管Q1的柵極G經(jīng)限流電阻R1與推動(dòng)電路U1輸出端相連接，所述推動(dòng)電路U1輸入端與單片機(jī)U2的輸出端相連接，推動(dòng)電路U1驅(qū)動(dòng)IGBT開(kāi)關(guān)管動(dòng)作。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定，所述單片機(jī)U2選用STC15W401AS，內(nèi)置電壓比較器的同相輸入端為7腳，單片機(jī)U2的6腳接5V電源、8腳接地、5腳接推動(dòng)電路U1的2腳。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定，所述推動(dòng)電路U1選用IR4426芯片，所述推動(dòng)電路U1的6腳接15V電源、3腳和4腳接地、2腳接單片機(jī)U2的5腳、7腳經(jīng)限流電阻R1接IGBT開(kāi)關(guān)管Q1的柵極G。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定，還包括取樣電路，所述取樣電路由串聯(lián)的第二電阻R2和穩(wěn)壓二極管D1組成，第二電阻R2的一端接諧振電容C2正極、另一端接穩(wěn)壓二極管D1負(fù)極，穩(wěn)壓二極管D2正極接地，所述穩(wěn)壓二極管D1的穩(wěn)壓值大于單片機(jī)U2的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓并小于單片機(jī)U2的電源電壓，穩(wěn)壓二極管D1負(fù)極接單片機(jī)U2的7腳。

本發(fā)明工作時(shí)，勵(lì)磁線圈L1與諧振電容C2構(gòu)成諧振電路，當(dāng)單片機(jī)U2輸出端5腳為低電平時(shí)，推動(dòng)電路U1的輸入端2腳也為低電平，經(jīng)內(nèi)部反相器反相后在輸出端7腳輸出15V電壓，經(jīng)限流電阻R1送IGBT開(kāi)關(guān)管Q1的柵極G，使IGBT開(kāi)關(guān)管Q1的集電極C和發(fā)射極E導(dǎo)通，勵(lì)磁線圈L1通電，輸出電磁能；當(dāng)單片機(jī)U2輸出端5腳為高電平時(shí)，推動(dòng)電路U1的輸入端2腳也為高電平，經(jīng)內(nèi)部反相后在輸出端7腳輸出0V電壓，經(jīng)限流電阻R1送IGBT開(kāi)關(guān)管Q1的柵極G，使IGBT開(kāi)關(guān)管Q1的集電極C和發(fā)射極E截止，勵(lì)磁線圈L1對(duì)諧振電容C2充電直至電流為0時(shí)，諧振電容C2對(duì)勵(lì)磁線圈L1放電直至電壓為0，勵(lì)磁線圈L1通過(guò)IGBT開(kāi)關(guān)管Q1中的阻尼二極管放電直至電流為0；取樣電路對(duì)諧振電容C2兩端電壓取樣后送單片機(jī)控制電路U2的同相輸入端7腳，與內(nèi)部基準(zhǔn)電壓相比較，以決定下一個(gè)低電平何時(shí)輸出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明將諧振電容C2與IGBT開(kāi)關(guān)管的集電極和發(fā)射極并聯(lián)，可有效降低IGBT開(kāi)關(guān)管工作過(guò)程中截止時(shí)所承受的電壓，還可以通過(guò)單片機(jī)控制IGBT開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，控制勵(lì)磁線圈中電流的大小，進(jìn)而控制輸出功率的大小，易于實(shí)現(xiàn)溫度控制，可用于各類電磁加熱設(shè)備中。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明電路原理示意圖。

圖2為本發(fā)明電路原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖1和2所示的一種單管驅(qū)動(dòng)電磁加熱電路，包括濾波電容C1、勵(lì)磁線圈L1、諧振電容C2、IGBT開(kāi)關(guān)管Q1（內(nèi)含阻尼二極管）、取樣電路、單片機(jī)電路（內(nèi)含電壓比較器）以及推動(dòng)電路，濾波電容C1負(fù)極、諧振電容C2負(fù)極以及IGBT開(kāi)關(guān)管Q1的發(fā)射極相連接并接地，濾波電容C1正極接直流電正極，勵(lì)磁線圈L1串接在濾波電容C1正極與諧振電容C2正極之間，諧振電容C2正極與IGBT開(kāi)關(guān)管Q1的集電極C相連接；推動(dòng)電路U1選用IR4426或IR4428芯片（均內(nèi)含兩組驅(qū)動(dòng)電路），推動(dòng)電路U1的6腳接15V電源、3腳和4腳接地、7腳經(jīng)限流電阻R1接IGBT開(kāi)關(guān)管Q1的柵極G、2腳接單片機(jī)U2的5腳；單片機(jī)U2選用STC15W401AS或STC15W201S芯片，單片機(jī)U2的6腳接5V電源、8腳接地、內(nèi)置的電壓比較器同相輸入端7腳接取樣電路的穩(wěn)壓二極管D1負(fù)極；取樣電路由串聯(lián)的第二電阻R2和穩(wěn)壓二極管D1組成，第二電阻R2的一端接諧振電容C2正極、另一端接穩(wěn)壓二極管D1負(fù)極，穩(wěn)壓二極管D2正極接地，穩(wěn)壓二極管D1的穩(wěn)壓值大于單片機(jī)U2的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓并小于單片機(jī)U2的電源電壓。

本發(fā)明工作時(shí)包括以下步驟：

①通電，220V或380V交流電整流后的直流電正極V+接濾波電容C1的正極、負(fù)極V-接濾波電容C1的負(fù)極；單片機(jī)U2的輸出端5腳復(fù)位后為高電平，推動(dòng)電路U1的輸入端2腳也為高電平，內(nèi)部反相后在輸出端7腳輸出0V電壓，經(jīng)限流電阻R1送IGBT開(kāi)關(guān)管Q1的柵極G，使IGBT開(kāi)關(guān)管Q1的集電極C和發(fā)射極E截止，勵(lì)磁繞圈L1中電流為0，延時(shí)一段時(shí)間后，單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)；

②單片機(jī)U2的輸出端5腳輸出一個(gè)低電平，推動(dòng)電路U1的輸入端2腳也為低電平，內(nèi)部反相后在輸出端7腳輸出15V電壓，經(jīng)限流電阻R1送IGBT開(kāi)關(guān)管Q1的柵極G，使IGBT開(kāi)關(guān)管Q1的集電極C和發(fā)射極E導(dǎo)通，流過(guò)勵(lì)磁線圈L1中的電流逐漸變大；

③低電平結(jié)束后，單片機(jī)U2輸出端5腳為高電平時(shí)，推動(dòng)電路U1的輸入端2腳也為高電平，內(nèi)部反相后在輸出端7腳輸出0V電壓，經(jīng)限流電阻R1送IGBT開(kāi)關(guān)管Q1的柵極G，使IGBT開(kāi)關(guān)管Q1的集電極C和發(fā)射極E截止，勵(lì)磁線圈L1對(duì)諧振電容C2充電直至電流為0時(shí)，諧振電容C2對(duì)勵(lì)磁線圈L1放電直至電壓為0，勵(lì)磁線圈L1通過(guò)IGBT功率開(kāi)關(guān)管Q1中的阻尼二極管放電直至電流為0；

④取樣電路對(duì)諧振電容C2兩端電壓取樣，由穩(wěn)壓二極管D1的負(fù)極送單片機(jī)U2的同相輸入端7腳，與內(nèi)部基準(zhǔn)電壓相比較，根據(jù)比較結(jié)果單片機(jī)U2決定從輸出端5腳輸出下一個(gè)低電平，然后重復(fù)第②步；

⑤電路工作時(shí)，可通過(guò)A/D端口或串行口，向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)或控制信號(hào)，單片機(jī)U2處理后，控制IGBT開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，控制勵(lì)磁線圈中電流的大小，進(jìn)而控制輸出功率的大小。

本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，在本發(fā)明公開(kāi)的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開(kāi)的技術(shù)內(nèi)容，不需要?jiǎng)?chuàng)造性的勞動(dòng)就可以對(duì)其中的一些技術(shù)特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。