專利名稱：一種電磁加熱電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁加熱電路，尤其涉及一種單片機(jī)嵌入式電磁加熱電路。
背景技術(shù)：
工業(yè)生產(chǎn)中加熱裝置大量采用直熱式加熱，電熱轉(zhuǎn)換效率在40%左右，電熱轉(zhuǎn)換 效率很低。家用電磁爐采用電磁間熱式加熱，電熱轉(zhuǎn)換效率高達(dá)90%以上。但現(xiàn)有的電磁 加熱電路采用單個功率管(IGBT)驅(qū)動勵磁線圈，如圖3所示，應(yīng)用時存在抗干擾能力差，振 蕩頻率同步范圍小，失諧易損壞IGBT功率管等缺陷，使電路頻繁出現(xiàn)故障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對以上問題，提供了 一種由單片機(jī)控制LC振蕩電路形成自激振蕩，再由 二只IGBT功率管在自激振蕩環(huán)境交替工作，從而避免頻繁出現(xiàn)故障的電磁加熱電路。本發(fā)明的技術(shù)方案是包括抗干擾電路、整流電路、勵磁線圈、諧振電容、單片機(jī)， 在所述整流電路、勵磁線圈之間連接有推挽式功率電路，在所述諧振電容和單片機(jī)之間連 接有比較電路，在所述單片機(jī)與推挽式功率電路之間連接有功率驅(qū)動電路；所述的推挽式 功率電路包括IGBT —和IGBT 二，所述的功率驅(qū)動電路包括推動電路一、推動電路二，推動 電路一、推動電路二分別對應(yīng)連接IGBT —和IGBT 二 ；所述比較電路包括比較器I、比較器 II，比較器I、比較器II的輸出端分別連接單片機(jī)并向單片機(jī)輸出中斷信號，單片機(jī)根據(jù)接 收的中斷信號指令控制推動電路一和推動電路二驅(qū)動IGBT —和IGBT 二交替動作。所述的推動電路一由高速光耦、連接在高速光耦與單片機(jī)之間的R13、連接在高速 光耦與IGBT —之間的Rl和R2構(gòu)成；所述的推動電路二包括相互連接的三極管Tl、T2、T3 以及 R9、R10、R11、R3 和 R4。所述推挽式功率電路中，IGBT —的A端與整流電路的正電源端相連，K端與IGBT 二的A端相連，IGBT 二的K端與整流電路的負(fù)電源端相連；勵磁線圈一端與IGBT—的K端、 IGBT 二的A端相連，另一端與諧振電容串聯(lián)，諧振電容的另一端接IGBT 二的K端。本發(fā)明中勵磁線圈、諧振電容與二只IGBT功率管共同構(gòu)成了推挽式的功率輸出 電路。單片機(jī)通過；兩個推動電路分別控制二只IGBT功率管交替導(dǎo)通，使電路產(chǎn)生振蕩。 振蕩后對諧振電容兩端正負(fù)峰值電壓取樣比較，當(dāng)正負(fù)峰值電壓達(dá)到設(shè)定的電壓值，電壓 比較器產(chǎn)生負(fù)跳變使單片機(jī)響應(yīng)中斷，控制二只IGBT功率管交替導(dǎo)通形成自激振蕩。自激 振蕩不存在同步與失諧問題，抗干擾能力得到有效提高。220伏電壓過低時則停止工作，過 高時由于電路自身具有振幅限制功能，輸出電壓基本不變，能有效保護(hù)IGBT功率管。該振 蕩電路能在幾百赫茲至30K赫茲正常工作。


圖1是本發(fā)明的線路框2是本發(fā)明的線路原理圖
圖3是本發(fā)明背景技術(shù)狀況圖
具體實施例方式本發(fā)明如圖1、2所示，包括抗干擾電路、整流電路、勵磁線圈、諧振電容、單片機(jī)， 在所述整流電路、勵磁線圈之間連接有推挽式功率電路，在所述諧振電容和單片機(jī)之間連 接有比較電路，在所述單片機(jī)與推挽式功率電路之間連接有功率驅(qū)動電路；所述的推挽式 功率電路包括IGBT —和IGBT 二，所述的功率驅(qū)動電路包括推動電路一、推動電路二，推動 電路一、推動電路二分別對應(yīng)連接IGBT —和IGBT 二 ；所述比較電路包括比較器I、比較器 II，比較器I、比較器II的輸出端分別連接單片機(jī)并向單片機(jī)輸出中斷信號，單片機(jī)根據(jù)接 收的中斷信號指令控制推動電路一和推動電路二驅(qū)動IGBT —和IGBT 二交替動作。所述的推動電路一由高速光耦、連接在高速光耦與單片機(jī)之間的R13、連接在高速 光耦與IGBT —之間的Rl和R2構(gòu)成；所述的推動電路二包括相互連接的三極管Tl、T2、T3 以及 R9、R10、R11、R3 和 R4。所述推挽式功率電路中，IGBT —的A端與整流電路的正電源端相連，K端與IGBT 二的A端相連，IGBT 二的K端與整流電路的負(fù)電源端相連；勵磁線圈一端與IGBT—的K端、 IGBT 二的A端相連，另一端與諧振電容串聯(lián)，諧振電容的另一端接IGBT 二的K端。本發(fā)明中各電路的功能作用是(如圖2所示)1)抗干擾電路(Cl、Li)對220V交流電濾波，抑制干擾。2)整流電路(D1、D2、D3、D4)、濾波電路(L2、C2)將220V交流電轉(zhuǎn)換成直流電源， 在電容C2兩端獲得上正下負(fù)、約280V的直流電源。3)推挽輸出(Q1、Q2)是IGBT功率管，Ql的A端與C2的正電源端相連，K端與Q2 的A端相連，Q2的K端與C2的負(fù)電源端相連；電磁線圈L3 —端接在Ql的K端(Q2的A 端)，另一端與諧振電容C3串聯(lián)，C3的另一端接Q2的K端，構(gòu)成推挽式輸出電路。4)高速光耦似、1 13與1 1、1 2是01的推動電路，三極管11、12、13、1 9、1 10、1 11 與R3、R4是Q2的推動電路。5)LM393內(nèi)含兩個電壓比較器(A、B)，A的反相端2腳電壓為_9V，B的同相端5腳 電壓為+10V。采樣電阻R5、R6串聯(lián)后與C3并聯(lián)，對C3兩端電壓分壓后，將R6上的電壓送 電壓比較器A的同相端3腳和B的反相端6腳。6) D5、D6兩個12V穩(wěn)壓管反向串聯(lián)后與R6并聯(lián)，使R6兩端電壓不超過士 12. 7V范圍。7)+5V電源經(jīng)R7、D7和R8、D8分別與電壓比較器B和A的輸出端相連，作為輸出 上拉電路，將輸出信號電壓限制在0V-5V之間，使之與單片機(jī)的輸入信號相匹配。8)電壓比較器A和B的輸出信號送單片機(jī)Ul的INT0/P3. 2 (7腳)和INT1/P3. 3(8 腳)作為中斷輸入信號，控制單片機(jī)響應(yīng)中斷，轉(zhuǎn)向執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。本發(fā)明的工作原理是1) 220V交流電源經(jīng)保險管(BX)、抗干擾(LlCl)濾波，送整流電路(D1D2D3D4)整 流，濾波電路(L2C2)濾波，使C2兩端獲得上正下負(fù)的直流電源，電壓范圍在260 300V之 間。2)單片機(jī)通過Pl. 7和Pl. 6控制推動電路使Ql和Q2交替導(dǎo)通或截止，當(dāng)單片機(jī)的Pl. 7、Pl. 6腳為高/低電平時，Ql、Q2則截止/導(dǎo)通。3)單片機(jī)程序控制二只IGBT功率管交替導(dǎo)通，使電路產(chǎn)生振蕩。當(dāng)Pl. 6為高電 平、Pl. 7為低電平時，Q2截止、Ql導(dǎo)通，C2電源正端經(jīng)Ql的A、K、L3、C3到地，對C3充電，使 C3端壓上升，R6端壓上升，當(dāng)R6端壓大于10V，比較器B輸出低電平，使單片機(jī)INTl (P3. 3) 產(chǎn)生負(fù)跳變響應(yīng)中斷服務(wù)程序，控制Pl. 7為高電平、Pl. 6為低電平，Ql截止，Q2導(dǎo)通，C3 經(jīng)L3、Q2的A、K、到地，進(jìn)行放電，放電完畢，L3接著對C3反向充電，使C3端壓下降，R6端 壓下降，當(dāng)R6端壓小于-9V，比較器A輸出低電平，使單片機(jī)INTO (P3. 2)產(chǎn)生負(fù)跳變響應(yīng)中 斷服務(wù)程序，控制Pl. 6為高電平、Pl. 7為低電平，Q2截止，Ql導(dǎo)通……，如此反復(fù)形成自激 振蕩。4) Q2截止，Ql導(dǎo)通，C2電源正端經(jīng)Ql的A、K、L3、C3到地，對C3充電，使C3端壓 上升，當(dāng)C3電壓大于10*(R5+R6)/R6伏，則R6端壓大于10V，比較器B輸出低電平，使單片 機(jī)INTl (P3. 3)產(chǎn)生負(fù)跳變響應(yīng)中斷服務(wù)程序，控制Pl. 7為高電平、Pl. 6為低電平，Ql截 止，Q2導(dǎo)通。電路自身具有振幅限制功能。
權(quán)利要求
一種電磁加熱電路，包括抗干擾電路、整流電路、勵磁線圈、諧振電容、單片機(jī)，其特征在于，在所述整流電路、勵磁線圈之間連接有推挽式功率電路，在所述諧振電容和單片機(jī)之間連接有比較電路，在所述單片機(jī)與推挽式功率電路之間連接有功率驅(qū)動電路；所述的推挽式功率電路包括IGBT一和IGBT二，所述的功率驅(qū)動電路包括推動電路一、推動電路二，推動電路一、推動電路二分別對應(yīng)連接IGBT一和IGBT二；所述比較電路包括比較器I、比較器II，比較器I、比較器II的輸出端分別連接單片機(jī)并向單片機(jī)輸出中斷信號，單片機(jī)根據(jù)接收的中斷信號響應(yīng)中斷，轉(zhuǎn)向執(zhí)行中斷服務(wù)指令控制推動電路一和推動電路二驅(qū)動IGBT一和IGBT二交替動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁加熱電路，其特征在于，所述的推動電路一由高速 光耦、連接在高速光耦與單片機(jī)之間的R13、連接在高速光耦與IGBT —之間的Rl和R2構(gòu) 成；所述的推動電路二包括相互連接的三極管T1、T2、T3以及R9、R10、R11、R3和R4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電磁加熱電路，其特征在于，所述推挽式功率電路 中，IGBT 一的A端與整流電路的正電源端相連，K端與IGBT 二的A端相連，IGBT 二的K端 與整流電路的負(fù)電源端相連；勵磁線圈一端與IGBT—的K端、IGBT 二的A端相連，另一端 與諧振電容串聯(lián)，諧振電容的另一端接IGBT 二的K端。
全文摘要
一種電磁加熱電路。涉及一種電磁加熱電路。包括抗干擾電路、整流電路、勵磁線圈、諧振電容、單片機(jī)，在所述整流電路、勵磁線圈之間連接有推挽式功率電路，在所述諧振電容和單片機(jī)之間連接有比較電路，在所述單片機(jī)與推挽式功率電路之間連接有功率驅(qū)動電路；所述的推挽式功率電路包括IGBT一和IGBT二，所述的功率驅(qū)動電路包括推動電路一、推動電路二，推動電路一、推動電路二分別對應(yīng)連接IGBT一和IGBT二；所述比較電路包括比較器I、比較器II，比較器I、比較器II的輸出端分別連接單片機(jī)并向單片機(jī)輸出中斷信號，單片機(jī)根據(jù)接收的中斷信號響應(yīng)中斷，轉(zhuǎn)向執(zhí)行中斷服務(wù)指令控制推動電路一和推動電路二驅(qū)動IGBT一和IGBT二交替動作。本發(fā)明抗干擾能力得到有效提高。
文檔編號H05B6/06GK101932148SQ20091003351
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者吳永新, 楊作峰, 梁正平 申請人:寶應(yīng)縣恒泰電器設(shè)備廠