一种电磁感应快速加热装置的制作方法

本实用新型属于物理教学辅助用具技术领域，具体涉及一种电磁感应快速加热装置。

背景技术：

电磁感应加热是一种新型的加热技术，相比目前常用的电热丝加热技术、远红外加热技术、微波加热技术等具有无可比拟的优势，电磁感应加热是根据感应加热原理和热传导的理论，将交流电转化为高频电流，产生高频磁场，当磁场内磁力线被切割，产生大量小涡流，利用被加热物体在交变磁场中产生的涡流进行加热，从而使在感应磁场范围内的铁质物体温度急速上升达到快速加热的目的，目前物理课堂上讲述电磁学、能量转化、涡流的生活应用等部分时通常只讲述理论过程，学生往往印象不深刻，学习效果不佳。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于克服上述不足，提供一种电磁感应快速加热装置，作为讲述电磁学、能量转化、涡流等物理理论的教学辅助用具。

本实用新型采用的技术方案是：

一种电磁感应快速加热装置，包括外壳、高频发生器和感应线圈，所述高频发生器包括整流滤波电路、逆变电路和控制驱动电路，所述整流滤波电路将输入的交流市电转换成直流电，所述整流滤波电路由四个整流二极管和一个滤波电容组成，所述四个整流二极管构成全桥整流电路，所述全桥整流电路输出与滤波电容连接，将全桥整流电路输出的波动直流电滤波后变成平滑的直流电，所述逆变电路由两个分压电容、L-C串联组件、两个高频功率开关管和与高频功率开关管分别并联的二极管组成，所述两个分压电容串联后与滤波电容并联，两个高频功率开关管构成半桥逆变电路，所述逆变电路通过控制驱动电路控制两个高频功率开关管的交替导通使L-C串联组件产生谐振，从而将直流电逆变成高频交流电输出至所述感应线圈；所述感应线圈由表面设有绝缘层的铜管绕制成圆柱状，所述感应线圈内设有置物架，并在所述置物架内的被加热体上产生涡流，从而实现感应线圈对被加热体进行电磁加热，所述置物架内设有温度检测元件，所述温度检测元件用于检测被加热体的温度，并与所述控制驱动电路相连，可通过控制电路预设加热的温度区间；所述电磁感应加热装置还包括定时器和报警器，所述定时器与所述控制驱动电路相连，用于设定电磁感应加热装置的加热时间，所述报警器分别与所述温度检测元件及定时器相连，当达到预设加热温度值或加热时间时报警，此时断电停止加热，以保证安全；所述电磁感应快速加热装置还包括直流电源，所述直流电源分别与控制驱动电路、温度检测元件、定时器和报警器相连，所述高频发生器、控制驱动电路、温度检测元件、感应线圈和直流电源均设于所述外壳内。

较佳地，所述交流市电为220V、50Hz。

较佳地，所述高频功率开关管为MOSFET或IGBT。

较佳地，所述感应线圈的铜管是中空的圆形铜管，所述铜管连有冷却水进水管和冷却水出水管，当电磁感应加热装置工作时，应先通水再通电，以保证加热装置的安全。

较佳地，所述冷却水是温度为5℃-25℃、PH值为6-8的水，以免铜管内积垢。

较佳地，所述冷却水进水管内设有水压检测元件，所述水压检测元件分别与报警器和直流电源相连，当冷却水进水管内无水或水量过少无法正常冷却时，报警器报警，此时断电停止加热，以保证安全。

与现有讲述电磁学、能量转化、涡流等物理理论的教学辅助用具相比，本实用新型的有益效果是：

该实用新型结构简单，便于携带，设有温度和时间控制，当达到预设加热温度或加热时间时报警同时断电停止加热，以保证使用方便安全，不但可以用于中学的相关课堂教学，还可以作为校本课程讲座、选修课、科技实践活动和通用技术课程的案例，还能投入生活应用，例如学生饮用水的加热，从而极大激发学生的好奇心和求知欲，真正提高学习效率。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型的主电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

如图1、图2所示，一种电磁感应快速加热装置，包括外壳1、高频发生器2和感应线圈，所述高频发生器2包括整流滤波电路、逆变电路和控制驱动电路，所述整流滤波电路将输入的交流市电转换成直流电，所述整流滤波电路由四个整流二极管和一个滤波电容组成，所述四个整流二极管构成全桥整流电路，所述全桥整流电路输出与滤波电容连接，将全桥整流电路输出的波动直流电滤波后变成平滑的直流电，所述逆变电路由两个分压电容、L-C串联组件、两个高频功率开关管和与高频功率开关管分别并联的二极管组成，所述两个分压电容串联后与滤波电容并联，两个高频功率开关管构成半桥逆变电路，所述逆变电路通过控制驱动电路控制两个高频功率开关管的交替导通使L-C串联组件产生谐振，从而将直流电逆变成高频交流电输出至所述感应线圈；所述感应线圈由表面设有绝缘层的铜管绕制成圆柱状，所述感应线圈内设有置物架，并在所述置物架内的被加热体上产生涡流，从而实现感应线圈对被加热体进行电磁加热，所述置物架内设有温度检测元件，所述温度检测元件用于检测被加热体的温度，并与所述控制驱动电路相连，可通过控制电路预设加热的温度区间；所述电磁感应加热装置还包括定时器和报警器，所述定时器与所述控制驱动电路相连，用于设定电磁感应加热装置的加热时间，所述报警器分别与所述温度检测元件及定时器相连，当达到预设加热温度值或加热时间时报警，此时断电停止加热，以保证安全；所述电磁感应快速加热装置还包括直流电源，所述直流电源分别与控制驱动电路、温度检测元件、定时器和报警器相连，所述高频发生器2、控制驱动电路、温度检测元件、感应线圈和直流电源均设于所述外壳1内。

所述交流市电为220V、50Hz；所述高频功率开关管为MOSFET或IGBT。

如图1所示，所述感应线圈的铜管是中空的圆形铜管，所述铜管连有冷却水进水管4和冷却水出水管5，当电磁感应加热装置工作时，应先通水再通电，以保证加热装置的安全。

所述冷却水是温度为5℃-25℃、PH值为6-8的水，以免铜管内积垢。

所述冷却水进水管内设有水压检测元件，所述水压检测元件分别与报警器和直流电源相连，当冷却水进水管内无水或水量过少无法正常冷却时，报警器报警，此时断电停止加热，以保证安全。