专利名称：电磁加热装置和带有该装置的电磁灶、电热锅、豆浆机的制作方法
技术领域：
本实用新型公开了一种电磁加热装置，属于电热技术领域，同时公开了带 有该装置的电磁灶、电热锅、豆浆机。
背景技术：
电磁加热技术是利用电磁感应产生涡流的原理对器具进行加热，目前已经 普遍应用到电磁灶、电饭煲等电器中，大多采用电容电感并联谐振电路。例如
电磁灶，选用IGBT (Isolation Gate Bipolar Transistor绝缘栅双极晶体管缩写) 作为一种功率管，由于谐振电路的参数都是主要满足大功率状态下的应用，在 大功率工作时，IGBT处于过零导通状态，损耗很小。当选择低功率工作时，IGBT 无法实现过零导通，造成了较高的损耗，导致IGBT温升偏高，严重时导致功率 管损坏，所以无法实现低功率状态下的连续加热， 一直是本行业难以解决的问 题。
造成这种结果的原因是由于一般电路的谐振参数的选择都是由大功率时的 工作状态确定的。但是，恒定的谐振电路参数难以同时满足较宽的连续高低功 率区间工作要求，无法兼顾高低功率时的工作状态，必然会引起低功率工作时 谐振电路失去谐振条件，表现为IGBT的开关损耗及温度急剧上升。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题是提供一种电磁加热装置，能够有效解决低 功率工作时功率管温升偏高的问题，能够实现选择较宽的功率范围；同时将该 电磁加热装置应用到电磁灶、电热锅、豆桨机，安全可靠、连续加热功率范围
宽o
本实用新型所提供一种技术方案是 一种电磁加热装置，包括线圈、线圈
支架、磁条、谐振电容、功率管、整流电路、驱动控制电路，其特征在于所述 线圈至少一匝穿过至少一个环状导磁体。
所述功率管是IGBT。 所述环状导磁体为独立设置的。 所述环状导磁体由导磁体与所述磁条形成的。
本实用新型其次提供一种技术方案是 一种带有上述电磁加热装置的电磁
灶，包括上盖、下盖、面板、电磁加热装置，所述电磁加热装置包括线圈、线 圈支架、磁条、谐振电容、功率管、整流电路、驱动控制电路，其特征在于所 述线圈至少一匝穿过至少一个环状导磁体。
本实用新型再次提供一种技术方案是 一种带有权利要求上述电磁加热装 置的电热锅，包括锅盖、外壳、内锅、控制装置、电磁加热装置，所述电磁加 热装置包括线圈、线圈支架、磁条、谐振电容、功率管、整流电路、驱动控制 电路，其特征在于所述线圈至少一匝穿过至少一个环状导磁体。
本实用新型最后提供一种技术方案是 一种带有上述电磁加热装置的豆浆 机，包括粉碎装置、煮浆装置，所述粉碎装置包括电机、粉碎刀具，所述煮浆 装置包括杯体、电磁加热装置，所述电磁加热装置包括线圈、线圈支架、磁条、 谐振电容、功率管、整流电路、驱动控制电路，其特征在于所述线圈至少 -匝 穿过至少一个环状导磁体。
本实用新型的工作机理和带来的有益效果是这样的
线圈至少一匝穿过至少一个独立设置的环状导磁体，在谐振回路中形成补 偿电感，该补偿电感与线圈在电原理上是串联关系。
低功率时，通过线圈上增加的补偿电感，该补偿电感与线圈在电原理上是 串联关系，以此提高谐振回路的总电感量，并且由于此补偿电感产生的部分磁
回路自身闭合，不穿过加热器具，因而不直接参与加热，故在整个振荡周期的
损耗极小，保证了振荡的后半周期线圈所剩余的能量仍能使IGBT的C极电压在 开通时接近于零，同时由于总电感量的增加，使谐振频率降低，使IGBT的开关 损耗得以降低。
高功率时，线圈励磁电流会大大增加，此时由于补偿电感导磁材料特性和 物理结构的限制，通过导磁材料的磁通量大到一定数量将不再增加，也就是达 到磁饱和，此时电流中的交流分量将不能再引起磁通量的变化，补偿电感在此 工作区间的电感量也就相当为零，由于补偿电感饱和后谐振回路的总电感量就 会下降，从而使谐振电路还能保持在较好的谐振工作状态，IGBT仍能低损耗状 态工作。
现有技术的线圈电感量都是恒定的，本实用新型则通过所述线圈全部或部 分穿过至少一个独立设置的环状导磁体，该环状导磁体在一定工作区间的饱和， 动态的调整谐振回路的电感量，来补偿谐振电路在不同的工作功率、工作电压 时的状态，使得谐振电路能够在高低功率范围内连续加热状态下都能保持在良 好的谐振状态，能够实现较宽的连续加热状态下工作的功率范围。。
本实用新型电磁加热装置应用到电磁灶、电热锅、豆浆机的技术方案，带 来同样的技术效果。
以下结合附图作进一步说明
图1为现有技术电路原理示意图2为本实用新型电磁加热装置第一个实施例Ll的结构示意图； 图3为本实用新型电磁加热装置第二个实施例Ll的结构示意图； 图4为图3实施例的剖截面结构示意图5为本实用新型电磁加热装置第三个实施例Ll的结构示意图； 图6为图5实施例的剖截面结构示意图7为本实用新型电磁加热装置第四个实施例Ll的结构示意图； 图8为图7实施例的剖截面结构示意图9为本实用新型带有电磁加热装置的电磁灶的结构示意图； 图IO为本实用新型带有电磁加热装置的豆浆机的结构示意图； 图11为本实用新型带有电磁加热装置的电热锅的结构示意图。 其中1、线圈；2、导磁体；3、线圈支架；4、磁条；6线圈引线；8 整流电路；9、驱动控制电路；11、电磁加热装置；21、下盖；22、上盖；23、 面板；31、粉碎刀具；32、杯体；33、电机；41、内锅；42、外壳；43、锅 盖；44、控制装置
具体实施方式
实施例一
如图l、图2所示， 一种电磁加热装置，包括线圈l、线圈支架3、磁条4、 谐振电容、IGBT (最常用的功率管)、整流电路8、驱动控制电路9，所述线圈 l全部穿过一个独立设置的环状导磁体2，所述环状导磁体2为闭合的，设在线 圈引线6上。
本实用新型电磁加热装置所涉及电磁加热电路的公知部分，在早期公开的 专利文献中已经充分公开，例如公开号为CN2697496的一种电磁炉控制装置实 用新型专利，将电磁加热电路基本工作原理清楚地做了说明，不再赘述。 实施例二
如图l、图3、图4所示， 一种电磁加热装置，包括线圈1、线圈支架3、 磁条4、谐振电容、IGBT (最常用的功率管)、整流电路8、驱动控制电路9，
所述线圈1的一根绕线穿过设在线圈支架3中心的一个闭合环状导磁体2。
所述闭合环状导磁体2可以是由两段圆弧状导磁体对合而成，其间气隙小
于6咖；也可以是由带有气隙"C"形导磁体， 一般气隙小于6,;另外，环状
导磁体2的形状也可以做变形。 实施例三
如图l、图5、图6所示， 一种电磁加热装置，包括线圈l、线圈支架3、 磁条4、谐振电容、IGBT (最常用的功率管)、整流电路8、驱动控制电路9， 所述线圈1的全部绕线穿过一个单独设置的闭合环状导磁体2，闭合环状导磁体 2放置在线圈支架3上。
通过所述线圈1 一根绕线穿过一个独立设置的环状导磁体2，该环状导磁体 2在一定工作区间的饱和，动态的调整线圈1的电感量，来补偿由线圈l、磁条 4、谐振电容组成的(皆振电路在不同的工作功率、工作电压时的状态，降低了在 低功率运行时IGBT的损耗，能够有效解决低功率工作时IGBT温升偏高的问题， 能够实现选择较宽的功率范围。
实施例四
如图1、图7、图8所示， 一种电磁加热装置，包括线圈1、线圈支架3、 磁条4、谐振电容、IGBT (最常用的功率管)、整流电路8、驱动控制电路9， 线圈1全部穿过一组由导磁体与所述磁条4形成的环状导磁体2，其间气隙小于 6mm，本实施例为气隙O. lmm。
通过所述线圈1全部绕线穿过由导磁体与所述磁条4形成的环状导磁体2， 在一定工作区间的饱和，动态的调整线圈1的电感量，来补偿由线圈1、磁条4、 谐振电容组成的谐振电路在不同的工作功率、工作电压时的状态，降低了在低 功率运行时IGBT的损耗，能够有效解决低功率工作时IGBT温升偏高的问题，能够实现选择较宽的功率范围。
当然，环状导磁体也可以为两组或两组以上，都能实现本实用新型目的。 实施例五
如图9所示， 一种带有上述实施例所述电磁加热装置的电磁灶，包括上盖
22、下盖21、面板23、电磁加热装置11，所述电磁加热装置11包括线圈1、 线圈支架2、磁条3、谐振电容、IGBT、整流电路8、驱动控制电路9，所述线 圈1至少一匝穿过至少一个环状导磁体2。
电磁灶是利用电磁感应产生涡流的原理对锅具进行加热的电气设备，当电 磁灶在低功率工作时，IGBT温升偏高， 一直是个难以解决的问题，通过在线圈 1至少一匝穿过至少一个独立设置的环状导磁体2，形成一个可以饱和的补偿电 感。低功率时，通过线圈1上增加串联的补偿电感，以此提高线圈1的总电感 量，并且由于此补偿电感的能量不直接参与加热，故在整个振荡周期的损耗极 小，保证了振荡的后半周期线圈所剩余的能量仍能使IGBT的C极电压接近于零 点，使IGBT的开通损耗得以控制。
高功率时，绕线的励磁电流会大大增加，环状导磁体2达到磁饱和，补偿 电感在此工作区间的电感量也就相当为零，线圈的总电感量就会下降，线圈的 实际储能就会减小，在振荡中线圈就不会因自感产生较高的电动势损坏IGBT等 器件。由此，本实用新型电磁灶可以获得一个较宽的功率范围。
实施例六
如图IO所示一种带有上述实施例所述电磁加热装置的豆浆机，包括粉碎装 置、煮浆装置，所述粉碎装置包括电机33、粉碎刀具31，所述煮浆装置包括杯 体32、电磁加热装置ll，所述电磁加热装置ll包括线圈1、线圈支架2、磁条 3、谐振电容、IGBT、整流电路8、驱动控制电路9，所述线圈l至少一匝穿过
至少一个环状导磁体2。
本实用新型带有该电磁加热装置的豆浆机所涉及豆浆机的公知技术部分， 在早期公开的专利文献中已经充分公开，例如专利号为02110332.1豆浆加热方 法及加热装置和在豆浆机上的应用发明专利、专利号为03112424.0全自动豆浆 机及其制浆方法发明专利，将豆浆机基本工作结构清楚地做了说明，不再赘述。
本实用新型豆浆机可以是家用类型的，也可以是商用的，除了做豆浆，还 可以做米糊、果蔬汤等。
实施例七
如图11所示一种带有上述实施例所述电磁加热装置的电热锅，包括锅盖43 、 外壳42、内锅41、控制装置44、电磁加热装置ll，所述电磁加热装置ll包括 线圈l、线圈支架2、磁条3、谐振电容、IGBT、整流电路8、驱动控制电路9， 所述线圈1至少一匝穿过至少一个环状导磁体2。
本实用新型电热锅可以是多种形式，例如电饭锅、电压力锅、紫砂汤锅。 本实用新型带有该电磁加热装置的电热锅所涉及的电饭锅、电压力锅、紫 砂汤锅公知技术部分，在早期公开的专利文献中已经充分公开，例如专利号为 200610042105.9陶瓷电饭锅发明专利、专利号为98105278.9电饭锅发明专利、 专利号为99124663.2电磁电饭煲发明专利，基本工作结构清楚地做了说明，不 再赘述。
权利要求1、一种电磁加热装置，包括线圈、线圈支架、磁条、谐振电容、功率管、整流电路、驱动控制电路，其特征在于所述线圈至少一匝穿过至少一个环状导磁体。
2、 如权利要求l所述的电磁加热装置，其特征在于所述功率管是IGBT。
3、 如权利要求2所述的电磁加热装置，其特征在于所述环状导磁体为独立 设置的。
4、 如权利要求3所述的电磁加热装置，其特征在于所述环状导磁体为闭合的。
5、 如权利要求3所述的电磁加热装置，其特征在于环状导磁体有气隙，气 隙小于6ran。
6、 如权利要求3所述的电磁加热装置，其特征在于所述环状导磁体设在线 圈支架中心。
7、 如权利要求3所述的电磁加热装置，其特征在于所述环状导磁体设在线 圈引线上。
8、 如权利要求2所述的电磁加热装置，其特征在于所述环状导磁体由导磁 体与所述磁条形成的。
9、 如权利要求8所述的电磁加热装置，其特征在于环状导磁体有一气隙， 气隙小于6mm。
10、 一种带有权利要求1至9任一权利要求所述电磁加热装置的电磁灶， 包括上盖、下盖、面板、电磁加热装置，所述电磁加热装置包括线圈、线圈支 架、磁条、谐振电容、功率管、整流电路、驱动控制电路，其特征在于所述线 圈至少一匝穿过至少一个环状导磁体。
11、 一种带有权利要求1至9任一权利要求所述电磁加热装置的电热锅，包括锅盖、外壳、内锅、控制装置、电磁加热装置，所述电磁加热装置包括线 圈、线圈支架、磁条、谐振电容、功率管、整流电路、驱动控制电路，其特征 在于所述线圈至少一匝穿过至少一个环状导磁体。
12、 一种带有权利要求1至9任一权利要求所述电磁加热装置的豆浆机， 包括粉碎装置、煮浆装置，所述粉碎装置包括电机、粉碎刀具，所述煮浆装置 包括杯体、电磁加热装置，所述电磁加热装置包括线圈、线圈支架、磁条、谐 振电容、功率管、整流电路、驱动控制电路，其特征在于所述线圈至少一匝穿 过至少一个环状导磁体。
专利摘要本实用新型涉及一种电磁加热装置，包括线圈、线圈支架、磁条、谐振电容、功率管、整流电路、驱动控制电路，其特征在于所述线圈至少一匝穿过至少一个环状导磁体，所述环状导磁体为独立设置的也可以由导磁体与所述磁条形成的；本实用新型还涉及带有所述电磁加热装置的电磁灶、带有所述电磁加热装置的电热锅、带有所述电磁加热装置的豆浆机，该环状导磁体在一定工作区间的饱和，动态的调整线圈的电感量，能够有效解决低功率工作时功率管温升偏高的问题，能够实现选择较宽的功率范围。
文档编号H05B6/02GK201063888SQ20072002162
公开日2008年5月21日 申请日期2007年4月30日 优先权日2007年4月30日
发明者吴树德, 朱泽春, 宁 王, 金延东 申请人:九阳股份有限公司