專利名稱：多路電磁振蕩同步發(fā)生方法及其電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁加熱技術(shù)，尤其是涉及一種能實(shí)現(xiàn)磁力線均勻分布并使受熱面各點(diǎn)溫度一致的電磁加熱技術(shù)。
背景技術(shù)：
電磁加熱技術(shù)因其熱效率高且加熱速度快的特點(diǎn)，已普遍用于人類生活以及工業(yè) 的眾多領(lǐng)域，如廚用電磁爐、高/中頻淬火設(shè)備、成像設(shè)備的定影裝置等等，而且其應(yīng)用還 在不斷擴(kuò)展，如注塑機(jī)、鋁塑復(fù)合板熱壓設(shè)備采用電磁加熱的技術(shù)方案也見(jiàn)諸多篇專利文 獻(xiàn)。電磁加熱的原理是通過(guò)電路產(chǎn)生一定頻率交的變電流，再通過(guò)LC振蕩回路產(chǎn)生交變磁 場(chǎng)，當(dāng)磁力線通過(guò)金屬時(shí)，會(huì)在金屬體內(nèi)產(chǎn)生許多小渦流，從而使金屬自體發(fā)熱。在大功率加熱系統(tǒng)中，為避免單一模塊承載的功率過(guò)大，往往采用多個(gè)線圈組合， 分散大功率加熱系統(tǒng)的能量，CN101318373A號(hào)發(fā)明專利申請(qǐng)公布說(shuō)明書(shū)所述的“注塑機(jī)節(jié) 能型電磁加熱器”，即采用了多個(gè)電磁感應(yīng)加熱線圈。另外，由于繞線方式的影響以及集膚 效應(yīng)的存在，單個(gè)磁感應(yīng)線圈的磁力線及其產(chǎn)生的渦流分布具有固有的不均勻性，為使磁 力線分布均勻，實(shí)現(xiàn)均勻加熱，也采用組合線圈加熱的方式，CN201110579Y實(shí)用新型專利說(shuō) 明書(shū)公開(kāi)了一種“能加熱均勻的電磁爐”，采用了兩個(gè)或兩個(gè)以上線路盤。然而，在多線圈加熱系統(tǒng)中，各線圈中的交變磁場(chǎng)如果不能保持一致和同步變化， 就會(huì)導(dǎo)致磁力線相互干擾和抵消，加熱難以穩(wěn)定，加熱系統(tǒng)的效率大幅降低。針對(duì)這一問(wèn) 題，CN101318373A采用了同步/振蕩模塊，但并未說(shuō)明該模塊如何給出同步信號(hào)，而且該模 塊沒(méi)有隔離LC振蕩回路或電路其它部分可能產(chǎn)生的串?dāng)_噪聲反饋，這些噪聲反饋有可能 再施加到LC振蕩回路，使各LC蕩回路產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)不能保持一致，給該專利申請(qǐng)的技術(shù) 方案的實(shí)施帶來(lái)困難。而CN201110579Y則末給出解決信號(hào)同步問(wèn)題的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決多線圈加熱時(shí)LC振蕩不同步的問(wèn)題，提供一種多路LC回 路電磁振蕩同步發(fā)生的方法以及實(shí)現(xiàn)這種方法的電路，同時(shí)避免噪聲信號(hào)對(duì)于LC振蕩回 路的影響，實(shí)現(xiàn)多個(gè)感應(yīng)線圈交變磁場(chǎng)的同步變化，從而提高加熱效率，使多線圈加熱方式 能真正得到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案解決所涉及的技術(shù)問(wèn)題。多路電磁振蕩同步發(fā)生電路，包括供電電源、整流濾波電路、LC振蕩回路、開(kāi)關(guān)器 件、驅(qū)動(dòng)電路、同步信號(hào)電路，其特征在于上述整流濾波電路、LC振蕩回路、開(kāi)關(guān)器件、驅(qū)動(dòng) 電路、同步信號(hào)電路連接成一個(gè)電路單元，兩個(gè)或兩個(gè)以上的電路單元以并聯(lián)的方式組合 在一起，分別接受相同的激勵(lì)信號(hào)，激發(fā)電磁振蕩。各電路單元中，各對(duì)應(yīng)元器件的參數(shù)以及連接方式相同，LC振蕩回路的輸入端與 整流濾波電路的輸出端連接，LC振蕩回路的輸出端與開(kāi)關(guān)器件的一端連接，開(kāi)關(guān)器件的另 一端接地，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與開(kāi)關(guān)器件的控制端連接，驅(qū)動(dòng)電路的輸入端與同步信號(hào)電路的輸出端連接，同步信號(hào)電路的輸入端與激勵(lì)信號(hào)源連接。同步信號(hào)電路的輸入端是光電隔離器，其作用一方面是將激勵(lì)信號(hào)放大輸入驅(qū)動(dòng) 電路，另一方面是隔離LC振蕩回路產(chǎn)生的噪聲信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)器件和驅(qū)動(dòng)電路的反饋，避免 噪聲信號(hào)干擾造成的激勵(lì)信號(hào)失真，保持各電路單元輸入信號(hào)的一致。激勵(lì)信號(hào)源以串行或并行的方式與各電路單元的同步信號(hào)電路的輸入端連接。更進(jìn)一步地，為避免各電路單元工作電壓的相互影響，本發(fā)明的多路電磁振蕩同步發(fā)生電路還設(shè)有與各電路單元對(duì)應(yīng)的降壓整流電路，各單元的工作電壓分別取自對(duì)應(yīng)的 降壓整流電路。本發(fā)明的多路電磁振蕩同步發(fā)生電路另設(shè)有與注塑機(jī)、高/中頻淬火設(shè)備等主機(jī) 工作的控制電路對(duì)應(yīng)的降壓濾波電路，以保證主機(jī)控制電路的工作電壓。這種多路電磁振蕩電路發(fā)生同步振蕩的方法包括以下步驟(a)激勵(lì)信號(hào)通過(guò)串行或并行的方式同步輸入各電路單元的輸入端；(b)同步信號(hào)電路將激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)化或放大后輸入到驅(qū)動(dòng)電路；(c)驅(qū)動(dòng)電路將輸入的信號(hào)調(diào)制成一定占空比的脈沖信號(hào)；(d)開(kāi)關(guān)器件的控制端接受脈沖信號(hào)，并依電位高低控制開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通和斷 開(kāi)；(e)交流電通過(guò)整流濾波電路轉(zhuǎn)化為一定電壓的直流電施加于LC振蕩回路的輸 入端，開(kāi)關(guān)器件的通斷激發(fā)LC振蕩回路的電磁振蕩產(chǎn)生，各電路單元輸出一致的交變磁 場(chǎng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案的有益效果是1)各電路單元具有相同的參數(shù)，保證了多路電磁振蕩電路輸入信號(hào)的一致性，且 各自的控制又具有獨(dú)立性，互不干擾，從而使振蕩電路產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)也具備一致性的同 步變化；2)電路單元結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且具有重復(fù)性，易于復(fù)制和實(shí)現(xiàn)多路控制，生產(chǎn)成本降低；3)利于分散加熱功率，降低各電路單元的負(fù)荷，可以有效延長(zhǎng)各元器件的使用壽 命，減少電路故障的發(fā)生。


圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例的電路框圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例一串行輸入的控制信號(hào)發(fā)生的電路圖；圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例主電路圖；圖4是本發(fā)明具體實(shí)施例控制電壓的降壓整流濾波電路原理圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例二并行輸入的控制信號(hào)發(fā)生的電路圖。
具體實(shí)施例方式圖1所示是三個(gè)電路單元的電路框圖，同樣的激勵(lì)信號(hào)輸入到各電路單元，通過(guò) 同步信號(hào)電路、驅(qū)動(dòng)電路和開(kāi)關(guān)器件控制LC振蕩回路，供電電源通過(guò)整流濾波電路轉(zhuǎn)換為 直流電壓施加在LC振蕩回路的一端。實(shí)施例一
參見(jiàn)圖2 圖4，本實(shí)施例設(shè)有三組電路單元，每個(gè)電路單元包括整流濾波電路2、 LC振蕩回路3、同步信號(hào)電路4、驅(qū)動(dòng)電路5以及開(kāi)關(guān)器件IGBT。激勵(lì)信號(hào)通過(guò)同步信號(hào)電路4的端口 401輸入，經(jīng)轉(zhuǎn)換和放大后輸入驅(qū)動(dòng)電路5， 從端口 501輸入驅(qū)動(dòng)單元調(diào)制成脈沖信號(hào)502從端口 507輸出，進(jìn)入開(kāi)關(guān)控制器件IGBT的 控制端G端，開(kāi)關(guān)器件IGBT的C端與振蕩回路的輸出端連接，E端接地。三相電源1的B、G、R相的交流電經(jīng)各電路單元的整流濾波電路2轉(zhuǎn)換為DC+310V 的直流 電，分別施加于各電路單元的振蕩回路3的輸入端。開(kāi)關(guān)器件IGBT依G端脈沖信號(hào)電位的高低接通或斷開(kāi)C端和E端的連接，從而激 發(fā)LC振蕩回路的電磁振蕩，形成交變磁場(chǎng)。本實(shí)施例還設(shè)有四組降壓整流濾波電路，其中一路依據(jù)注塑機(jī)或鋁塑復(fù)合板熱壓 設(shè)備等主機(jī)的控制電路的需要而輸出DC+12V電壓，另三路DC+18V電壓則分別給各電路單 元中的同步信號(hào)電路、驅(qū)動(dòng)電路的提供電壓。本實(shí)施例中各電路單元均可獨(dú)立工作，有各自的工作電壓和控制電壓供應(yīng)，同步 信號(hào)的發(fā)生元件為光電隔離器，能夠隔離前端信號(hào)輸入和后端信號(hào)反饋，工作過(guò)程中各電 路單元彼此之間或一個(gè)電路單元內(nèi)部的前后端信號(hào)均不會(huì)產(chǎn)生相互干擾，不會(huì)造成信號(hào)失 真；而且由于各電路單元同時(shí)接受一致的串行激勵(lì)信號(hào)，各電路單元的構(gòu)成及連接方式均 相同，最后可得到一致的交變磁場(chǎng)。實(shí)施例二 參見(jiàn)圖5，激勵(lì)信號(hào)通過(guò)端口 401以并行的方式輸入到各電路單元的同步信號(hào)電 路，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路處理后輸出一致的脈沖信號(hào)502。依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)便可推演出兩
組、四組、五組......等多組電路單元；而且可實(shí)現(xiàn)各電路單元的工作電壓由單相交流電
轉(zhuǎn)換的直流電提供，控制電壓也由統(tǒng)一的低壓直流電源提供；激勵(lì)信號(hào)可由串行和并行混 合的方式輸入，還有若干簡(jiǎn)單變形，均應(yīng)視落入到本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種多路電磁振蕩同步發(fā)生電路，包括供電電源、整流濾波電路、LC振蕩回路、開(kāi)關(guān)器件、驅(qū)動(dòng)電路、同步信號(hào)電路，其特征在于上述整流濾波電路、LC振蕩回路、開(kāi)關(guān)器件、驅(qū)動(dòng)電路、同步信號(hào)電路連接成一個(gè)電路單元，兩個(gè)或兩個(gè)以上的電路單元以并聯(lián)的方式組合在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多路電磁振蕩同步發(fā)生電路，其特征在于所述各電路單 元中對(duì)應(yīng)元器件的參數(shù)以及連接方式相同，LC振蕩回路的輸入端與整流濾波電路的輸出端 連接，LC振蕩回路的輸出端與開(kāi)關(guān)器件的一端連接，開(kāi)關(guān)器件的另一端接地，驅(qū)動(dòng)電路的輸 出端與開(kāi)關(guān)器件的控制端連接，驅(qū)動(dòng)電路的輸入端與同步信號(hào)電路的輸出端連接，同步信 號(hào)電路的輸入端與激勵(lì)信號(hào)源連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多路電磁振蕩同步發(fā)生電路，其特征在于同步信號(hào)電路 的輸入端是光電隔離器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3之一所述的一種多路電磁振蕩同步發(fā)生電路，其特征在于各激 勵(lì)信號(hào)源以串行的方式與各電路單元的同步信號(hào)電路的輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3之一所述的一種多路電磁振蕩同步發(fā)生電路，其特征在于各激 勵(lì)信號(hào)源以并行的方式與各電路單元的同步信號(hào)電路的輸入端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 3之一所述的一種多路電磁振蕩同步發(fā)生電路，其特征在于還設(shè) 有與各電路單元對(duì)應(yīng)的降壓整流電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 3之一所述的一種多路電磁振蕩同步發(fā)生電路，其特征在于設(shè)有 與主機(jī)工作的控制電路對(duì)應(yīng)的降壓濾波電路。
8.一種同步電磁振蕩發(fā)生方法，其特征在于，包括以下步驟(a)激勵(lì)信號(hào)通過(guò)串行或并行的方式同步輸入各電路單元的輸入端；(b)同步信號(hào)電路將激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)化或放大后輸入到驅(qū)動(dòng)電路；(c)驅(qū)動(dòng)電路將輸入的信號(hào)調(diào)制成一定占空比的脈沖信號(hào)；(d)開(kāi)關(guān)器件的控制端接受脈沖信號(hào)，并依電位高低控制開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通和斷開(kāi)；(e)交流電通過(guò)整流濾波電路轉(zhuǎn)化為一定電壓的直流電施加于LC振蕩回路的輸入端， 開(kāi)關(guān)器件的通斷激發(fā)LC振蕩回路的電磁振蕩產(chǎn)生，各電路單元輸出一致的交變磁場(chǎng)。
全文摘要
本發(fā)明包括供電電源、整流濾波電路、LC振蕩回路、開(kāi)關(guān)器件、驅(qū)動(dòng)電路、同步信號(hào)電路，其特征在于上述整流濾波電路、LC振蕩回路、開(kāi)關(guān)器件、驅(qū)動(dòng)電路、同步信號(hào)電路連接成一個(gè)電路單元，兩個(gè)或兩個(gè)以上的電路單元以并聯(lián)的方式組合在一起，分別接受相同的激勵(lì)信號(hào)，激發(fā)電磁振蕩。本發(fā)明的各電路單元具有相同的參數(shù)，保證了多路電磁振蕩電路輸入信號(hào)的一致性，且各自的控制又具有獨(dú)立性，互不干擾，從而使振蕩電路產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)也具備一致性的同步變化，且單元結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且具有重復(fù)性，易于復(fù)制和實(shí)現(xiàn)多路控制，有利于分散加熱功率，降低各電路單元的負(fù)荷，可以有效延長(zhǎng)各元器件的使用壽命，減少電路故障的發(fā)生。
文檔編號(hào)H05B6/06GK101848567SQ20101013386
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者馬國(guó)坤 申請(qǐng)人:馬國(guó)坤