电磁加热装置及其的谐振电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电磁加热技术领域，特别涉及一种电磁加热装置的谐振电路以及一种具有该谐振电路的电磁加热装置。
【背景技术】
[0002]目前，单IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)电磁谐振电路一般采用并联谐振方式，其采用运行在实现大功率前提下的谐振参数时，如果在连续低功率段运行，则会出现以下问题:
[0003](I) IGBT超前开通，开通瞬间IGBT瞬态电流峰值高，容易超过IGBT电流峰值规格限制，从而损坏IGBT ；
[0004](2) IGBT发热严重，需要加强对IGBT散热(如增大散热片、增加风机转速等)以实现IGBT的温升要求。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0006]为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电磁加热装置的谐振电路，能够改变电磁加热装置的谐振频率，降低谐振开关管开通时的超前电压，并降低谐振开关管的温升。
[0007]本实用新型的另一个目的在于提出一种电磁加热装置。
[0008]为达到上述目的，本实用新型提出的一种电磁加热装置的谐振电路，包括:谐振开关管，所述谐振开关管的发射极接地；谐振模块，所述谐振模块包括第一谐振线圈和第二谐振线圈、第一谐振电容和第二谐振电容、转换开关，其中，所述第一谐振线圈和所述第一谐振电容并联，所述第二谐振线圈和所述第二谐振电容并联，所述并联的第一谐振线圈和第一谐振电容与所述并联的第二谐振线圈和第二谐振电容串联连接后与所述谐振开关管的集电极相连，并且所述转换开关与所述第二谐振电容并联；以及控制器，所述控制器与所述转换开关的控制端相连，所述控制器通过控制所述转换开关以改变所述电磁加热装置的谐振频率。
[0009]根据本实用新型的电磁加热装置的谐振电路，并联的第一谐振线圈和第一谐振电容与并联的第二谐振线圈和第二谐振电容串联连接后再与谐振开关管的集电极相连，并且转换开关与第二谐振电容并联，这样控制器通过控制转换开关的闭合和断开就能改变谐振电路的拓扑结构，减少进行谐振工作的谐振电容和谐振电感，来达到改变谐振频率的目的，从而能够很好地降低谐振开关管开通时的超前电压和降低谐振开关管的温升，避免谐振开关管损坏，使得电路能够安全、可靠地工作。并且，通过减少进行谐振工作的谐振电容和谐振电感，来改变电磁加热装置的谐振频率，还可以实现电磁加热装置连续低功率加热，拓宽了电磁加热装置的加热功率范围。
[0010]其中，当所述控制器控制所述转换开关闭合时，所述第一谐振线圈和所述第一谐振电容并联以进行谐振工作；当所述控制器控制所述转换开关断开时，所述第一谐振线圈和所述第一谐振电容并联后再与并联的第二谐振线圈和第二谐振电容串联以进行谐振工作。
[0011]具体地，所述第一谐振线圈对应所述电磁加热装置的内环，所述第二谐振线圈对应所述电磁加热装置的外环，其中，当所述转换开关闭合时，所述电磁加热装置以内环加热方式运行以进行低功率加热；当所述转换开关断开时，所述电磁加热装置以内外环同时加热方式运行以进行高功率加热。
[0012]优选地，所述转换开关可以为继电器、MOS管、可控硅或者IGBT。
[0013]优选地，所述谐振开关管可以为IGBT。
[0014]进一步地，所述电磁加热装置还包括滤波模块，所述滤波模块连接在电源与所述谐振模块之间，所述滤波模块包括滤波电感和滤波电容，所述滤波电感的一端与所述电源相连，所述滤波电感的另一端与所述滤波电容的一端相连，所述滤波电容的另一端接地，所述滤波电感的另一端与所述滤波电容的一端之间具有第一节点，所述第一节点与所述谐振模块相连。
[0015]此外，本实用新型还提出了一种电磁加热装置，其包括上述的电磁加热装置的谐振电路。
[0016]本实用新型的电磁加热装置，通过控制转换开关的闭合和断开就能改变谐振电路的拓扑结构，减少进行谐振工作的谐振电容和谐振电感，来达到改变谐振频率的目的，从而能够很好地降低谐振开关管开通时的超前电压和降低谐振开关管的温升，避免谐振开关管损坏，使得电路能够安全、可靠地工作。并且，通过减少进行谐振工作的谐振电容和谐振电感，来改变电磁加热装置的谐振频率，还可以实现电磁加热装置连续低功率加热，拓宽了电磁加热装置的加热功率范围。
[0017]其中，所述电磁加热装置可包括电磁电饭煲、电磁压力锅和电磁炉。
【附图说明】
[0018]图1为根据本实用新型一个实施例的转换开关SI断开时电磁加热装置的谐振电路的电路图；以及
[0019]图2为根据本实用新型一个实施例的转换开关SI闭合时电磁加热装置的谐振电路的电路图。
[0020]附图标记:
[0021]谐振电路100:谐振开关管10，控制器20，谐振模块30 ;
[0022]滤波模块200:滤波电感L0，滤波电容CO ；
[0023]谐振模块30:第一谐振线圈LI，第一谐振电容Cl，第二谐振线圈L2，第二谐振电容C2，转换开关SI。
【具体实施方式】
[0024]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0025]下面参考附图描述本实用新型实施例提出的电磁加热装置的谐振电路和具有该谐振电路的电磁加热装置。
[0026]图1为根据本实用新型一个实施例的电磁加热装置的谐振电路的电路图。如图1所示，该电磁加热装置的谐振电路100包括:谐振开关管10、控制器20和谐振模块30。
[0027]其中，谐振开关管10的发射极接地，谐振模块30包括第一谐振线圈LI和第二谐振线圈L2、第一谐振电容Cl和第二谐振电容C2、转换开关SI，第一谐振线圈LI和第一谐振电容Cl并联，第二谐振线圈L2和第二谐振电容C2并联，并联的第一谐振线圈LI和第一谐振电容Cl与并联的第二谐振线圈L2和第二谐振电容C2串联连接后再与谐振开关管10的集电极相连，并且转换开关SI还与第二谐振电容C2并联。
[0028]也就是说，在本实用新型实施例的并联谐振拓扑结构中，增加了转换开关S1、第二谐振电容C2和第二谐振线圈L2，并且转换开关S1、第二谐振电容C2和第二谐振线圈L2三者之间并联连接，然后再与并联的第一谐振线圈LI和第一谐振电容Cl串联连接。
[0029]如图1所示，控制器20与转换开关SI的控制端相连，控制器20通过控制转换开关SI以改变电磁加热装置的谐振频率。
[0030]根据本实用新型的一个实施例，如图1或图2所示，谐振开关管10可以为IGBT，即谐振开关管10的发射极即IGBT的E极，谐振开关管10的集电极即IGBT的C极，IGBT的G极与控制器20相连，控制器20通过输出脉宽调制PWM信号来控制IGBT的导通和关断。[0031 ] 在本实用新型的实施例中，当控制器20控制转换开关SI闭合时，第一谐振线圈LI和第一谐振电容Cl并联以进行谐振工作，具体如图2所示；当控制器20控制转换开关SI断开时，第一谐振线圈LI和第一谐振电容Cl并联后再与并联的第二谐振线圈L2和第二谐振电容C2串联以进行谐振工作，具体如图1所示。即言，本实用新型实施例的电磁加热装置的谐振电路通过控制转换开关SI的断开和闭合，改变谐振模块30中参与谐振工作的谐振电感和谐振电容，其中，当SI断开条件下，LI与Cl并联，L2与C2并联，然后并联的LI和Cl与并联的L2和C2串联后共同参与谐振工作；当S闭合的条件下，L2和C2处于短路状态，不起作用，仅有LI和Cl并联参与谐振工作。
[0032]根据本实用新型的一个示例，第一谐振线圈LI和第二谐振线圈L2 —般均为线圈盘，例如内外环线圈盘。其中，第一谐振线圈LI可对应电磁加热装置的内环，即内环线圈盘，第二谐振线圈可对应电磁加热装置的外环，即外环线圈盘。那么，当转换开关SI闭合时，电磁加热装置以内环加热方式运行以进行低功率加热；当转换开关SI断开时，电磁加热装置以内外环同时加热方式运行以进行高功率加热。
[0033]即言，当转换开关SI断开时，并联的LI和Cl与并联的L2和C2串联后共同参与谐振工作，可以使谐振电路运行在高功率状态，即电磁加热装置以内外环加热方式进行高功率加热；当转换开关SI闭合时，仅有LI和Cl并联参与谐振工作，谐振频率改变，能很好地降低谐振开关管例如IGBT开通时的超前电压，降低IGBT温升，可以使谐振电路运行在低功率状态，即电磁加热装置以内环加热方式进行低功率加热，从而可拓宽电磁加热装置的加热功率范围。
[0034]具体而言，在本实用新型的一个示例中，加热功率低于或等于1000W时，电磁加热装置的主控芯片即控制器20默认为低功率状态，否则为高功率状态。当用户操作电磁加热装置运行某小功率(例如500W)加热或内环加热时，主控芯片控制转换开关SI闭合，谐振电路以LI和Cl并联参与谐振的方式运行。当用户操作电磁加热装置运行某大功率(例如2000W)加热或内外环加热时，主控芯片控制转换开关SI断开，谐振电路以并联的LI和Cl与并联的L2和C2串联后共同参与谐振的方式运行。
[0035]其中，如图1或图2所示，电磁加热装置还包括由滤波电感LO和滤波电容CO构成的滤波模块200，用于对31V的供电电源进行滤波稳压处理。滤波模块200连接在供电电