一种高频加热电路的制作方法

本技术涉及电学的，更具体地，涉及一种高频加热电路。

背景技术：

1、高频加热电路，与加热器的加热头连接，常用于高频加热的电磁炉和电熔炉等高频加热器。高频加热器是对金属材料加热效率最高、速度最快，并且低耗节能环保的感应加热设备。其高频加热电路用于输出高频信号到加热头，控制加热器加热的频率和电流大小。现有技术的高频加热电路，一些结构比较复杂并且成本高。另外一些采用简单元器件控制的电路，输出的高频电的频率和电流大小不稳定，没有调节机制。例如专利cn115150981a，其驱动单元，只是简单的升压整流后就输出到磁控管，没有检测和反馈调节结构，再加上电源也存在波动，其最终输出的高频信号的频率和电流大小不稳定，应用性差，不能应用与相对比较精密的高频加热器。

2、有鉴于此，本技术提供一种高频加热电路，通过单片机实现闭环调节，该电路输出高频电的电流和频率大小稳定。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于，提供一种高频加热电路，通过单片机实现闭环调节，该电路输出高频电的电流和频率大小稳定。

2、本技术的高频加热电路，通过逆变电路的芯片u2输出信号，交替控制mos管q5导通变压器t1、mos管q6导通变压器t2，产生裂变，输出高频信号到高频充放电电路，交替导通igbt管q1对供电电路的充放电电容进行充电、igbt管q2对将充放电电容放电到地，由高频的充电和放电产生高频电输出到加热器的加热头，加热器进行高频加热。同时，通过供电电路的互感器t3将充放电电容进行充放电的电压和频率大小感应过来输出到检测电路，由于高频充放电路输出高频电的频率和电流大小与此相同，因此对充放电电容进行感应即可，电路设计简单和巧妙；检测电路将检测到的频率信号输出到单片机，还将采集到的电压信号转换为电流信号再传输到单片机，单片机处理后，输出信号到逆变电路控制逆变电路输出的高频信号，从而调节高频充放电路输出的高频电的电流和频率，形成了闭环调节，能够保持高频充放电路输出高频电的电流和频率大小稳定。本技术人在此基础上完成了本技术。

3、一种高频加热电路，包括：供电电路、逆变电路、高频充放电路、检测电路和单片机电路，逆变电路的输出端与高频充放电电路的输入端连接，逆变电路用于将直流变交流并发出交替的高频信号，高频充放电电路与供电电路双向连接，供电电路用于给高频充放电电路供电及提供充放电电容，高频充放电电路的输出端与加热头连接，高频充放电电路用于通过所述充放电电容进行交替充电和放电产生高频电给加热头，加热头与加热器连接，加热器用于高频加热；所述供电电路的输出端与检测电路的输入端连接，检测电路用于检测充放电电容的充放电的频率和电流大小(即高频充放电路发出高频电的频率和电流大小)，检测电路的输出端与单片机电路输入端连接，单片机电路的输出端与逆变电路的输入端连接，单片机电路用于控制逆变电路输出高频信号的频率。

4、在一些实施方式中，所述逆变电路包括芯片u2、mos管q5、mos管q6、变压器t1、变压器t2和接口j10，芯片u2的输入端与单片机电路的单片机u3的输出端连接，单片机u3用于输出控制信号到芯片u2，芯片u2的的两个输出端分别与mos管q5和mos管q6的栅极连接、用于交替控制mos管q5和mos管q6的通断，mos管q5和mos管q6的源极均接地，mos管q5的漏极与变压器t1的输入端连接，mos管q6的漏极与变压器t2的输入端连接，mos管q5和mos管q6用于交替导通变压器t1和变压器t2产生裂变，变压器t1和变压器t2的输出端与接口j10连接，接口j10与高频充放电路连接。

5、进一步的，所述芯片u2的工作电源为dc12v，芯片u2用于交替输出高电平到mos管q5和mos管q6、轮流交替导通mos管q5和mos管q6从而使得变压器t1和变压器t2轮流交替导通，mos管q5和mos管q6均为nmos管，变压器t1和变压器t2的工作电源为dc120v，变压器t1和变压器t2用于将直流电变成交流电、并且交替导通产生裂变通过接口j10输出高频信号到高频充放电路。

6、在一些实施方式中，所述高频充放电路包括接口j4、充电电路、放电电路和加热头接口cn2，逆变电路的接口j10与接口j4连接，接口j4与充电电路和放电电路的输入端连接，逆变电路输出的高频信号用于交替导通充电电路和放电电路，充电电路的输出端与供电电路的充放电电容连接，充电电路用于导通时向充放电电容充电，放电电路的输出端与充放电电容的另一端接地相同，放电电路用于导通时将充放电电容放电到地。

7、进一步的，所述充电电路包括i gbt管q1和第一保护电路，放电电路包括i gbt管q2和第二保护电路，逆变电路输出的高频信号用于交替导通i gbt管q1和i gbt管q2，i gbt管q1的输入端与接口j4连接，i gbt管q1的输出端与第一保护电路连接，第一保护电路对igbt管q1起到保护的作用，第一保护电路的输出端与加热头接口cn2和充放电电容连接，igbt管q1用于导通时向充放电电容充电；i gbt管q2的输入端与接口j4连接，i gbt管q2的输出端与第二保护电路连接，第二保护电路对i gbt管q2起到保护的作用，第二保护电路的输出端与加热头接口cn2并接地gnd1，i gbt管q2用于导通时将充放电电容放电到地；i gbt管q1和i gbt管q2通过vdd脚与供电电路的储能滤波电路的输出端连接，vdd脚提供dc48v电源。

8、进一步的，所述第一保护电路由电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、二极管d1和二极管d2组成，电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4和电阻r5均并联、并且两端分别与igbt管q1的g脚和e脚连接，二极管d1与二极管d2反向串联，电阻r3的一端与二极管d1的正极连接，二极管d2的正极与i gbt管q1的e脚连接；第二保护电路由电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、二极管d3和二极管d4组成，电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10和电阻r11均并联、并且两端分别与i gbt管q2的g脚和e脚连接，i gbt管q2的e脚接地，二极管d3与二极管d4反向串联，电阻r11的一端与二极管d3的正极连接，二极管d4的正极接地。

9、在一些实施方式中，所述供电电路包括电源接口j2、桥式整流器bd1、储能滤波电路，充放电电容、互感器t3和输出接口j3，电源接口j2连接dc48v或ac48v电源，电源接口j2与桥式整流器bd1的输入端连接，桥式整流器bd1的输出端与储能滤波电路的输入端连接，储能滤波电路用于滤波和大电容储能，储能滤波电路的输出端通过vdd脚输出dc48v电源到高频充放电电路并且与充放电电容连接，充放电电容与互感器t3的输入端连接，互感器t3用于将充放电电容进行充放电的电压和频率感应过来，互感器t3的输出端与输出接口j3连接，输出接口j3与检测电路的输入端连接。

10、进一步的，所述充放电电容包括高压谐振电容c4、高压谐振电容c5、高压谐振电容c6和高压谐振电容c7，高压谐振电容c4与高压谐振电容c5串联，高压谐振电容c6与高压谐振电容c7串联，高压谐振电容c4和高压谐振电容c6的另一端与储能滤波电路的输出端连接，高压谐振电容c5和高压谐振电容c7的另一端接地gnd1，高频充放电电路的放电电路的输出端也接地gnd1，高压谐振电容c4与高压谐振电容c5之间的导线以及高压谐振电容c6与高压谐振电容c7之间的导线与互感器t3的一个输入脚(1脚)连接，高频充放电电路的充电电路的输出端与互感器t3的另一输入脚(3脚)连接。

11、进一步的，所述储能滤波电路包括电容c1、超级电容e1、超级电容e2、电容c2、电容c3和电阻r1，桥式整流器bd1的两个输出端分别与电容c1的两端连接，电容c1依次与超级电容e1、超级电容e2、电容c2、电容c3和电阻r1并联。

12、在一些实施方式中，所述检测电路包括接口j18、整流电路、频率检测电路和ad采样电路，接口j18与供电电路的接口j3连接，接口j18与整流电路连接，整流电路的输出端分别与频率检测电路和ad采样电路连接，所述频率检测电路用于检测所述充放电电容充放电的频率(即高频充放电路发出高频电的频率)，频率检测电路的输出端与单片机电路的输入端连接，ad采样电路用于检测充放电电容的充放电的电流大小(即高频充放电路发出高频电的电流大小)，ad采样电路的输出端与单片机电路的输入端连接。

13、进一步的，所述整流电路包括二极管d18、二极管d19、稳压二极管d20和稳压二极管d21，二极管d18与二极管d19并联，二极管d18和二极管d19的正极均与接口j18连接、负极与ad采样电路连接；稳压二极管d20和稳压二极管d21并联，稳压二极管d20和稳压二极管d21的正极均与接口j18连接、负极与频率检测电路连接；所述频率检测电路包括电阻r35和电阻r36，频率检测电路的输出端通过pb6脚与单片机u3的输入端连接；ad采样电路包括稳压二极管d17、电阻r34和超级电容e11，ad采样电路用于将电压信号转换为电流信号，ad采样电路的输出端通过pb1脚与单片机u3的输入端连接。