专利名称：负载自适应的中频电磁感应加热节能设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种利用交变的磁场对金属加热的电磁感应加热节能设备，具体是一种负载自适应的中频电磁感应加热节能设备。
背景技术：
目前，所知的电磁感应加热设备输出电流的频率固定，检测和保护方式单一，设备保护性能差，故障率高；设备适应负载能力低，尤其是负载温度升高以后，负载电感量发生变化，LC振荡电路的谐振频率也发生变化。导致设备输出电流减小，电能转换率下降，造成设备输出功率减小。
发明内容为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种负载自适应的中频电磁感应加热节能设备，该设备具有频率自动跟踪、多种检测和保护功能。本实用新型是以如下技术方案实现的一种负载自适应的中频电磁感应加热节能设备，包括电源，与电源连接的可控硅整流电路，与可控硅整流电路连接的逆变电路，与逆变电路连接的LC振荡电路；其特征在于还包括一与电源连接的微控制器，与微控制器连接的温度保护电路、LED灯指示电路和功率设定按钮，与LC振荡电路连接的霍尔电流检测电路，分别与霍尔电流检测电路连接的过流检测电路和相位检测电路，过流检测电路和相位检测电路分别于微控制器连接，微控制器通过可控硅驱动电路与可控硅整流电路连接， 微控制器与可控硅整流电路之间连接一过压检测电路，微控制器通过IGBT驱动电路与逆变电路连接。工作原理当设备开始工作时，微控制器发出扫频信号，经过IGBT驱动电路驱动逆变电路使LC电路开始振荡。当扫频信号的频率接近LC电路的谐振频率时，LC振荡电路的电流幅值逐渐增大，当霍尔电流检测电路检测得到的电流信号幅值足以使相位检测电路工作时，微控制器检测到电流信号。微控制器将扫频信号和电流信号比较得到相位差值，经过微控制器内部锁相环，逐渐锁定LC谐振的频率，此时半桥或全桥逆变电路的IGBT工作在零电流关断(ZCS)状态，达到了自动跟踪LC谐振频率的目的，即实现负载自适应的目的。本实用新型的有益效果是实现了自动跟踪LC谐振电路谐振频率，即负载自适应；IGBT工作在零电流(ZCS)状态，降低了 IGBT的损耗，提高了电能利用率；实现了功率控制、功率调整、LED指示并提供了缺相保护、过流保护、过压保护、过温保护。
以下结合附图
和实施例对本实用新型作进一步说明。附图是本实用新型原理框图。
具体实施方式
3[0009]如附图所示，负载自适应的中频电磁感应加热节能设备包括一三相交流电源，三相交流电源与缺相保护电路、可控硅整流电路和开关电源相连，开关电源与微控制器相连， 可控硅整流电路与可控硅驱动电路、过压保护电路和逆变电路相连，逆变电路与IGBT驱动电路、LC振荡电路相连，LC振荡电路与霍尔电流检测电路相连，霍尔电流检测电路与相位检测电路和过流检测电路相连；微控制器分别与LED指示电路、功率设定按钮、开关电源、 缺相保护电路，可控驱动电路、过压检测电路、IGBT驱动电路、相位检测电路、过流检测电路和温度保护电路连接。所述的主控CPU采用EPMM0T100C5N，逆变电路为全桥或半桥逆变电路。具体工作过程如下1、当设备开始工作时，微控制器发出扫频信号，经过IGBT驱动电路驱动半桥或全桥逆变电路使LC电路开始振荡。当扫频信号的频率接近LC电路的谐振频率时，LC振荡电路的电流幅值逐渐增大，当霍尔电流检测电路检测得到的电流信号幅值足以使相位检测电路工作时，微控制器检测到电流信号。将扫频信号和电流信号比较得到相位差值，经过微控制器内部锁相环，逐渐锁定LC振荡电路谐振的频率，此时半桥或全桥逆变电路的IGBT工作在零电流关断(ZCQ状态，达到了自动跟踪LC谐振频率的目的，即实现负载自适应的目的。2、过压保护当外界三相电源出现电压过高时，电压超过系统设定上限值，过压检测电路输出过压信号。微控制器获取过压信号，关闭可控硅驱动信号，可控硅整流电路关闭，即关闭输出电压，达到过压保护的目的。3、过流保护当负载发生变化时，导致逆变电路的输出电流过大，超出系统设定值的上限时，过流检测电路输出过流信号。微控制器获取过流信号，关闭IGBT的驱动信号，使得逆变电路停止工作，关闭输出电流，达到过流保护的目的。4、缺相保护电路用于检测输入的三相交流电源，当三相电源出现缺相或者零线断开时，缺相保护电路输出保护信号。微控制器获取缺相保护信号，关闭可控硅驱动信号和 IGBT驱动信号，使系统整流输入和逆变输出停止工作。5、功率设定通过调整IGBT驱动信号的脉冲个数，改变功率密度来实现功率。6、温度保护电路当温度检测电路检测到IBGT的温度过高(达到温度设定上限)，输出温度保护信号。微控制器获取温度保护信号，关闭可控硅驱动信号和IGBT驱动信号，使系统整流输入和逆变输出停止工作。7、LED指示电路LED只是电路的功能是当系统出现故障时显示相应的状态，提供给操作者相关的信息。方便操作者判断故障的发生点。
权利要求1.一种负载自适应的中频电磁感应加热节能设备，包括三相交流电源，与三相交流电源连接的可控硅整流电路，与可控硅整流电路连接的逆变电路，与逆变电路连接的LC振荡电路；其特征在于还包括一与三相交流电源连接的微控制器，与微控制器连接的温度保护电路、LED灯指示电路和功率设定按钮，与LC振荡电路连接的霍尔电流检测电路，分别与霍尔电流检测电路连接的过流检测电路和相位检测电路，过流检测电路和相位检测电路分别于微控制器连接，微控制器通过可控硅驱动电路与可控硅整流电路连接，微控制器与可控硅整流电路之间连接一过压检测电路，微控制器通过IGBT驱动电路与逆变电路连接。
2.根据权利要求1所述的负载自适应的中频电磁感应加热节能设备，其特征在于所述的微控制器采用EPMM0T100C5N。
专利摘要本实用新型公开了一种负载自适应的中频电磁感应加热节能设备，属于一种利用交变的磁场对金属加热的电磁感应加热节能设备。该设备有一三相交流电源，三相交流电源与缺相保护电路、可控硅整流电路和开关电源相连，开关电源与微控制器相连，可控硅整流电路与可控硅驱动电路、过压保护电路和逆变电路相连，逆变电路与IGBT驱动电路、LC振荡电路相连，LC振荡电路与霍尔电流检测电路相连，霍尔电流检测电路与相位检测电路和过流检测电路相连；微控制器分别与LED指示电路、功率设定按钮、开关电源、缺相保护电路、可控驱动电路、过压检测电路、IGBT驱动电路、相位检测电路、过流检测电路和温度保护电路连接。实现了自动跟踪LC谐振电路谐振频率和多种保护。
文档编号H05B6/06GK202150960SQ201120192239
公开日2012年2月22日 申请日期2011年6月9日 优先权日2011年6月9日
发明者付疗凯 申请人:徐州市凯越电子科技有限公司