一种便于负载匹配的感应电源系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及感应电源的应用领域，更具体地说，涉及一种便于负载匹配的感应电 源系统及方法。
【背景技术】
[0002] 目前存在的感应加热电源的使用大多数都是根据经验绕制线圈，再根据实时调整 线圈绕制。大大的增加了绕制线圈的时间，以及很难判断感量的大小。
[0003] 在现有的技术下，感应加热电源工作在一个频率段，该值由IGBT的参数决定，然 而其工作的固有频率取决于硬件电路（电容、电感的串并联谐振），因此存在感应电源与负 载的匹配问题。另外，不同材质的负载导磁性的不同，通电后动态感量于静态感量也是千差 万别，在使用和推广上存在一定的难度。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题在于，提供一种便于负载匹配的感应电源系统及方法， 可以方便判断感应电源与负载模块之间是否匹配。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种便于负载匹配的感应电源 系统，包括感应电源、和负载模块，所述负载模块与所述感应电源连接，用于接收所述感应 电源输出的交流电，产生感应磁场；
[0006] 所述感应电源系统还包括与所述感应电源连接的匹配指示模块；
[0007] 所述感应电源用于采集输出至所述负载模块的交流电的负载参数，并根据所述负 载参数计算所述负载模块与所述感应电源输出的设定功率之间的匹配率，并将所述匹配率 输出至所述匹配指示模块进行显示。
[0008] 优选地，所述负载参数包括电流值以及相位差值；所述感应电源包括电流采集模 块、以及计算控制电路，
[0009] 所述电流采集模块与所述负载模块和所述计算控制电路连接，用于采集所述感应 电源输出至所述负载模块的所述交流电的负载参数并输出至所述计算控制电路；
[0010] 所述计算控制电路与所述匹配指示模块连接，用于根据所述负载参数计算所述负 载模块的等效阻抗和相位差，来计算所述匹配率，并输出所述匹配率至所述匹配指示模块。
[0011] 优选地，所述电流采集模块包括第一电流传感器和第一电流采集电路；
[0012] 所述第一电流传感器，与所述负载模块连接，用于采集所述负载模块输出端的第 一电流信号，并转化为对应的第一电压信号且输出；
[0013] 所述第一电流采集电路，分别与所述第一电流传感器和所述计算控制电路连接， 用于接收来自所述第一电流传感器的所述第一电压信号，并将所述第一电压信号进行整流 和滤波后输出至所述计算控制电路；
[0014] 所述计算控制电路根据所述第一电压信号计算得到输出端的电流值，并计算得到 负载模块的等效阻抗值，并将所述负载模块的等效阻抗值与设定阻抗值比较以判断是否匹 配。
[0015] 优选地，所述电流采集模块还包括相位检测电路，用于检测所述负载模块输出端 的第一电流信号与所述负载模块两端电压的相位差；
[0016] 所述计算控制电路与所述相位检测电路连接，判断所述相位差是感性相位差或者 容性相位差，并结合所述负载模块的等效阻抗值计算所述匹配率输出至所述匹配指示模 块。
[0017] 优选地，所述相位检测电路与所述第一电流传感器连接，用于通过所述相位检测 电路的反向输入端接收来自所述第一电流传感器的所述第一电压信号，并根据所述相位检 测电路的反向输入端的电压值与正向输入端的电压值进行对比，引起所述相位检测电路输 出端电平的翻转，通过翻转所需的时间检测所述第一电流信号与所述负载模块两端电压的 所述相位差。
[0018] 优选地，所述相位检测电路包括电阻R31、电阻R33、电阻R32、电阻R34、直流电源 和第一电压比较器，所述电阻R31、电阻R33及所述电阻R32的一端与所述第一电压比较器 的反向输入端连接且所述第一电压比较器的正向输入端接地，所述电阻R32的另一端与直 流电源连接，所述电阻R33的另一端接地，所述电阻R31的另一端与所述第一电流传感器连 接、以接收所述第一电压信号，所述电阻R34的一端与所述第一电压比较器的反向输出端 连接且另一端与所述直流电源连接。
[0019] 优选地，所述第一电流采集电路包括电阻R11、电阻R12、电阻R13、二极管D1、电容 Cl 1和电容C12，所述电阻R11、二极管D1、电阻R12依次串联，所述电容C12和所述电阻R13 并联接在所述电阻R12的一端且所述电阻R13或所述电容C12的另一端接地，所述电容C11 的一端接地、另一端接在所述二极管D1和所述电阻R12之间，其中，所述二极管D2用于整 流，所述电容C11、电容C12用于滤波。
[0020] 优选地，所述感应电源还包括第二电流传感器和第二电流采集电路，
[0021 ] 所述第二电流传感器，与所述感应电源输入连接，用于采集输入至所述感应电源 的第二电流信号，并转化为对应的第二电压信号且输出；
[0022] 所述第二电流采集电路，分别与所述第二电流传感器和所述计算控制电路连接， 用于接收来自所述第二电流传感器的所述第二电压信号，并将所述第二电压信号进行分压 后输出至所述计算控制电路；
[0023] 所述计算控制电路，还用于根据来自所述第二电流采集电路的所述第二电压信 号，并计算所述第二电流信号的电流值且转化为所述感应电源外接为380V所对应的进线 电流值。
[0024] 优选地，所述感应电源还包括负载短路检测电路，所述负载短路检测电路与所述 第二电流传感器连接，用于通过所述负载短路检测电路的反向输入端接收来自所述第二电 流传感器的所述第二电压信号，并比较所述负载短路检测电路正向输入端的电压值与反向 输入端的电压值，以判断所述负载模块是否短路，若所述负载短路检测电路正向输入端的 电压值小于反向输入端的电压值，则判断所述负载模块短路。
[0025] 优选地，所述第二电流采集电路包括电阻R21、电阻R22和电容C21，所述电阻R22 和所述电容C21并联且一端与所述电阻R21连接、另一端接地，其中，所述电容C21用于滤 波。
[0026] 优选地，所述负载短路检测电路包括电阻R43、电阻R41、电阻R42、电阻R44、电阻 R45、第电容C41、二极管D2和第二电压比较器，所述电阻R41、电阻R42的一端与所述第二 电压比较器的反向输入端连接，所述电阻R42的另一端接地，所述电阻R41的另一端与所述 第二电流传感器连接、以接收所述第二电压信号，所述二极管D2的正负极分别与所述第一 电压比较器、第二电压比较器的反向输入端连接，所述电阻R43分别与所述直流电源和所 述第二电压比较器的正向输入端连接，所述电容C41、电阻R44并联且一端与所述第二电压 比较器的正向输入端连接、另一端接地。
[0027] 本发明还提供一种便于负载匹配的方法，包括下述步骤：
[0028] A、感应电源采集输出至负载模块的交流电的负载参数；
[0029] B、所述感应电源根据所述负载参数计算所述负载模块与所述感应电源输出的设 定功率之间的匹配率；
[0030] C、所述感应电源将所述匹配率输出至匹配指示模块进行显示。
[0031] 优选地，所述步骤A具体包括下述步骤：
[0032] 所述感应电源的第一电流传感器采集所述负载模块输出端的第一电流信号并转 化为对应的第一电压信号且输出至所述感应电源的第一电流采集电路；
[0033] 所述第一电流采集电路将所述第一电压信号进行整流和滤波后输出至所述感应 电源的计算控制电路。<