专利名称：高频电磁波发热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发热装置，特别是高频电磁波发热装置。
背景技术：
前期的高频电磁炉是一种利用电磁感应原理对锅体进行“涡流”加热的灶具。前期的高频电磁炉包括主电路、整流滤波电路、保护及温控电路、同步电路、主电路及驱动电路。后者采用定直流电压调驱动脉冲宽度的“恒流”控制方式，其锅体Q值低，遇有大幅度变动的特殊负载，如处理不当，电路难以谐振，同时主电路中的功率管在强、弱功率档每个周期都将经受谐振电容上高压放电的浪涌电流，开关损耗大，导致功率管严重发热，甚至烧毁。现有的产品虽然避免上述缺点，采用斩波电路和大功率双向晶闸管，可以全功率、半功率、1/4功率来输出功率，图1为其电路方框图，但仍有干扰和浪涌电流，功率调节为阶梯形；即使采用脉宽调制集成电路，但因其脉冲波形非标准矩形，不能完全消除干扰和浪涌电流。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种消除干挠和浪涌电压及浪涌电流，工作稳定、可靠、耗损小、发热效率高、使用寿命长、安全可靠的高频电磁波发热装置。
本实用新型是通过下列技术方案实现的高频电磁波发热装置的电路包括整流滤波电路、主电路、保护及温控电路、控制电路、固定脉宽驱动电路和电压检测电路；在主电路与升压整流滤波电路之间设有磁阻开关、电压不变的直流放大模块和电流电压控制电路；升压整流滤波电路的输出端通过磁阻开关与电压不变的直流放大模块的输入端相连，后者的输出端接到主电路的输入端；在主电路中采用大功率开关管、铰合碟形励磁发热线圈和由大Q值的电磁波热源材料制造的加热容器，以及置于发热线圈下面、用以屏蔽电磁波的坡莫合金板材；固定脉宽驱动电路由专用脉宽调制集成电路模块及其外围元件组成。铰合碟形励磁发热线圈及并联的谐振电容与直流放大模块的输出端和大功率开关管的集电极相连结，与大功率开关管的发射极相连的干扰隔离磁环通过滤波电容接到直流放大模块的输出端，干扰隔离磁环和滤波电容共同接地；发热线圈的输入端接直流电压检测电路。专用脉宽调制集成电路模块的输出端(第3脚)经电阻RG接大功率开关管的栅极，它的第1脚接到大功率开关管的发射极，它的控制端(第14脚)经NPN型晶体管、反向器接控制电路的高频振盪器，同时经光耦与第5脚连结，后者经电阻连结到第2脚；其第1脚与第9脚连有电容，它的第2脚与第9脚连有电容并外接隔离电源，其第6脚经二极管与大功率开关管的集电极相连，它的第15脚经电阻接+5V的电源，其第4脚外接接地电容。
本实用新型提供的高频电磁波发热装置采用消除了各种干挠和浪涌电压及浪涌电流，功率调节无阶梯形及波动性的磁阻开关、电压不变的直流放大模块，新型的驱动模块，以及用大Q值的电磁波热源材料制造的加热容器和置于铰合碟形加热线圈下面、用以屏蔽电磁波的坡莫合金板材，可作为即热式电热水器、电开水壶、电炉灶、电烤箱、消毒柜、蒸气炉、暖风空调等系列产品及其它民用或工业用具的热源，具有工作稳定可靠、耗损极小、发热效率高、耗电少、无毒性气体及电磁波辐射逸出、安全可靠、使用寿命长、体积小、重量轻和造价低的优点。
图1是现有的高频电磁炉的电原理框图。
图2是本实用新型高频电磁波发热装置的电原理框图。
图3是本实用新型高频电磁波发热装置电路原理图。
图4是高频电磁波热水器的示意图。
图5是图4的左视图。
具体实施方案实施例1一种高频电磁波发热装置的电路包括升压整流滤波电路、主电路、保护及温控电路、控制电路、固定脉宽驱动电路和电压检测电路。在主电路与整流滤波电路之间设有控制功率和调节电流大小的磁阻开关(1)、电压不变的直流放大模块(2)和电流电压控制电路。220V交流电进入升压整流滤波电路(20)，它输出的380V直流电通过磁阻开关(1)进入电压不变的直流放大模块(2)放大后传到主电路的输入端。在主电路中采用大功率开关管(8)、铰合碟形励磁发热线圈(6)和用大Q值的电磁波热源材料制造的加热容器，以及置于发热线圈(6)下面、用以屏蔽电磁波的坡莫合金板材；固定脉宽驱动电路由专用脉宽调制集成电路模块EXB840及其外围元件组成。铰合碟形励磁发热线圈(6)及并联的谐振电容(5)(0.1-0.2μF)与直流放大模块(2)的输出端和大功率开关管(8)的集电极相连结，与大功率开关管(8)的发射极相连的干扰隔离磁环(4)通过滤波电容(3)(5μF)接到直流放大模块(2)的输出端，干扰隔离磁环(4)和滤波电容(3)共同接地，有效地避免各种干扰；发热线圈(6)的输入端接直流电压检测电路。专用脉宽调制集成电路的输出端(第3脚)经限压电阻RG(9)接大功率开关管(8)的栅极，它的第1脚接到大功率开关管(8)的发射极，这些连线应采用双绞线，其长度小于1米，以防干扰；它的控制端(第14脚)经放大晶振信号的NPN型晶体管(16)、反向器(18)和处理数据、采集信号及发出指令信号的控制电路(19)的高频振盪器，接收来自高频振盪器的信号，同时经隔离干扰信号的光耦(17)与第5脚连结，后者经限流电阻(12)(4.7KΩ)连结到第2脚；其第1脚与第9脚连有滤波电容(11)(30μF)，它的第2脚与第9脚连有滤波电容(10)(30μF)并外接20V的隔离电源，其第6脚经二极管ERA34-10(7)与大功率开关管(8)的集电极相连，保护大功率开关管(8)及驱动电路模块(14)；它的第15脚经电阻(15)接+5V的电源，其第4脚外接接地电容(13)，以防过流保护误动作。
本实用新型采用专用固定脉宽调制集成电路，开关损耗小，可降低主回路的Q值。当在谐振电容(5)上出现放电的浪涌电流、磁感应强度B和磁通量Φ偏大(或偏小)时，磁阻开关(1)的磁体电阻将以百亿分之一秒的速度跟踪增大(减小)，B、Φ极快地回到设定值。采用进口的新型的驱动电路模块(14)，能抗电磁波的干扰，输出的是标准的、脉宽固定的矩形脉冲，损耗很小。磁阻开关(1)和电压不变的直流放大模块(2)组合使放大电流倍数高达160-260倍，且电压380V不变。从220V的交流电源经变压器升压至380V，数毫安至30毫安的电流通过整流、滤波限流，经组合放大后，使进入大功率开关管(8)和发热线圈(6)的电流变成2A-9A、10-20KHz，并在用大Q值的电磁波热源材料制造的容器内感应发热“涡流”，功效巨大。这样，电路的大部分元件工作在数毫安至30毫安的电流状态下，更稳定、可靠、安全、损耗小。本实用新型高频电磁波发热装置可作为即热式电热水器、电开水壶、电炉灶、电烤箱、消毒柜、蒸气炉、暖风空调及其它民用或工业用具的热源。
实施例2如附图4、5所示安置在壳体(21)内的本实用新型高频电磁波发热装置电路板(22)发出的的高频电磁波，通过铰合碟形励磁发热线圈(6)在由大Q值的电磁波热源材料制造的水箱(23)内感应发热“涡流”，加热由进水口(24)流入的冷水，热水由出水口(25)流出，在铰合碟形加热线圈下面装有屏蔽电磁波的坡莫合金板。它具具有工作稳定可靠、耗损极小、发热效率高、耗电少、无毒性气体及电磁波辐射逸出、安全可靠、使用寿命长、体积小、重量轻和造价低的优点。
权利要求1.一种高频电磁波发热装置，它的电路包括整流滤波电路、主电路、保护及温控电路、控制电路、固定脉宽驱动电路和电压检测电路，其特征在于在主电路与升压整流滤波电路之间设有磁阻开关(1)、电压不变的直流放大模块(2)和电流电压控制电路；升压整流滤波电路的输出端通过磁阻开关(1)与电压不变的直流放大模块(2)的输入端相连，后者的输出端接到主电路的输入端；在主电路中采用大功率开关管(8)、铰合碟形励磁发热线圈(6)和由大Q值的电磁波热源材料制造的加热容器，以及置于发热线圈(6)下面、用以屏蔽电磁波的坡莫合金板材；固定脉宽驱动电路由专用脉宽调制集成电路模块(14)及其外围元件组成。
2.根据权利要求1所述的高频电磁波发热装置，其特征在于铰合碟形励磁发热线圈(6)及并联的谐振电容(5)与直流放大模块(2)的输出端和大功率开关管(8)的集电极相连结，与大功率开关管(8)的发射极相连的干扰隔离磁环(4)通过滤波电容(3)接到直流放大模块(2)的输出端，干扰隔离磁环(4)和滤波电容(3)共同接地；发热线圈(6)的输入端接直流电压检测电路。
3.根据权利要求1所述的高频电磁波发热装置，其特征在于专用脉宽调制集成电路模块(14)的输出端(第3脚)经电阻RG(9)接大功率开关管(8)的栅极，它的第1脚接到大功率开关管(8)的发射极，它的控制端(第14脚)经NPN型晶体管(16)、反向器(18)接控制电路(19)的高频振盪器，同时经光耦(17)与第5脚连结，后者经电阻(12)连结到第2脚；其第1脚与第9脚连有电容(11)，它的第2脚与第9脚连有电容(10)并外接隔离电源，其第6脚经二极管(7)与大功率开关管(8)的集电极相连，它的第15脚经电阻(15)接+5V的电源，其第4脚外接接地电容(13)。
专利摘要本实用新型涉及一种高频电磁波发热装置，包括包括升压整流滤波电路、主电路、保护及温控电路、控制电路、固定脉宽驱动电路和电压检测电路；在主电路与整流滤波电路之间设有磁阻开关、直流放大模块，主电路采用大功率开关管、铰合碟形励磁发热线圈和由大Q值的电磁波热源材料制造加热容器，以及置于发热线圈下面、用以屏蔽电磁波的坡莫合金板材；固定脉宽驱动电路由专用脉宽调制集成电路模块及其外围元件组成。本实用新型可作为电热水器、电开水壶、电炉灶、电烤箱、消毒柜、蒸气炉、暖风空调及其它民用或工业用具的热源，具有工作稳定可靠、耗损极小、发热效率高、耗电少、无辐射、安全可靠、使用寿命长、体积小、重量轻和造价低的优点。
文档编号H05B6/02GK2647006SQ0324860
公开日2004年10月6日 申请日期2003年8月20日 优先权日2003年8月20日
发明者沈明水 申请人:沈明水