专利名称：电磁加热电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电磁加热电路，尤其涉及一种单片机嵌入式 电磁加热电路。
背景技术：
工业生产中加热装置大量采用直热式加热，电热转换效率在40% 左右，电热转换效率很低。家用电磁炉采用电磁间热式加热，电热转 换效率高达90%以上。但现有的电磁加热电路采用单个功率管
(IGBT)驱动励磁线圈，如图3所示，应用时存在抗干扰能力差， 振荡频率同步范围小，失谐易损坏IGBT功率管等缺陷，使电路频繁 出现故障。
实用新型内容
本实用新型针对以上问题，提供了一种由单片机控制LC振荡电 路形成自激振荡，再由二只IGBT功率管在自激振荡环境交替工作， 从而避免频繁出现故障的电磁加热电路。
本实用新型的技术方案是包括抗干扰电路、整流电路、励磁线 圈、谐振电容、单片机，在所述整流电路、励磁线圈之间连接有推挽 式功率电路，在所述谐振电容和单片机之间连接有比较电路，在所述 单片机与推挽式功率电路之间连接有功率驱动电路；所述的推挽式功 率电路包括IGBT —和IGBT 二，所述的功率驱动电路包括推动电路一、
3推动电路二，推动电路一、推动电路二分别对应连接IGBT—和IGBT 二；所述比较电路包括比较器I 、比较器II，比较器I、比较器II的 输出端分别连接单片机并向单片机输出中断信号，单片机根据接收的 中断信号指令控制推动电路一和推动电路二驱动IGBT—和IGBT二交 替动作。
所述的推动电路一由高速光耦、连接在高速光耦与单片机之间的 R13、连接在高速光耦与IGBT —之间的Rl和R2构成；所述的推动电 路二包括相互连接的三极管Tl、 T2、 T3以及R9、 RIO、 Rll、 R3和 R4。
所述推挽式功率电路中，IGBT —的A端与整流电路的正电源端相 连，K端与IGBT 二的A端相连，IGBT二的K端与整流电路的负电 源端相连；励磁线圈一端与IGBT —的K端、IGBT 二的A端相连， 另一端与谐振电容串联，谐振电容的另一端接IGBT 二的K端。
本实用新型中励磁线圈、谐振电容与二只IGBT功率管共同构成 了推挽式的功率输出电路。单片机通过；两个推动电路分别控制二只 IGBT功率管交替导通，使电路产生振荡。振荡后对谐振电容两端正 负峰值电压取样比较，当正负峰值电压达到设定的电压值，电压比较 器产生负跳变使单片机响应中断，控制二只IGBT功率管交替导通形 成自激振荡。自激振荡不存在同步与失谐问题，抗干扰能力得到有效 提高。220伏电压过低时则停止工作，过高时由于电路自身具有振幅 限制功能，输出电压基本不变，能有效保护IGBT 率管。该振荡电 路能在几百赫兹至30K赫兹正常工作。
图1是本实用新型的线路框图
图2是本实用新型的线路原理图 图3是本实用新型背景技术状况图具体实施方式
本实用新型如图1、 2所示，包括抗干扰电路、整流电路、励磁
线圈、谐振电容、单片机，在所述整流电路、励磁线圈之间连接有推
挽式功率电路，在所述谐振电容和单片机之间连接有比较电路，在所 述单片机与推挽式功率电路之间连接有功率驱动电路；所述的推挽式
功率电路包括IGBT —和IGBT 二，所述的功率驱动电路包括推动电路 一、推动电路二，推动电路一、推动电路二分别对应连接IGBT—和 IGBT 二；所述比较电路包括比较器I、比较器II，比较器I、比较 器II的输出端分别连接单片机并向单片机输出中断信号，单片机根据 接收的中断信号指令控制推动电路一和推动电路二驱动IGBT —和 IGBT 二交替动作。
所述的推动电路一由高速光耦、连接在高速光耦与单片机之间的 R13、连接在高速光耦与IGBT —之间的Rl和R2构成；所述的推动电 路二包括相互连接的三极管Tl、 T2、 T3以及R9、 RIO、 Rll、 R3和 R4。
所述推挽式功率电路中，IGBT —的A端与整流电路的正电源端相 连，K端与IGBT 二的A端相连，IGBT二的K端与整流电路的负电 源端相连；励磁线圈一端与IGBT —的K端、IGBT 二的A端相连，另一端与谐振电容串联，谐振电容的另一端接IGBT二的K端。 本实用新型中各电路的功能作用是(如图2所示)
1) 抗干扰电路(Cl、 L1)对220V交流电滤波，抑制干扰。
2) 整流电路(D1、 D2、 D3、 D4)、滤波电路(L2、 C2)将220V交流 电转换成直流电源，在电容C2两端获得上正下负、约280V的直流 电源。
3) 推挽输出(Q1、 Q2)是IGBT功率管，Ql的A端与C2的正电源 端相连，K端与Q2的A端相连，Q2的K端与C2的负电源端相连; 电磁线圈L3 —端接在Ql的K端(Q2的A端)，另一端与谐振电容 C3串联，C3的另一端接Q2的K端，构成推挽式输出电路。
4) 高速光耦U2、 R13与R1、 R2是Q1的推动电路，三极管T1、 T2、 T3、 R9、 RIO、 R11与R3、 R4是Q2的推动电路。
5) LM393内含两个电压比较器(A、 B)， A的反相端2脚电压为 -9V， B的同相端5脚电压为+10V。采样电阻R5、 R6串联后与C3 并联，对C3两端电压分压后，将R6上的电压送电压比较器A的同 相端3脚和B的反相端6脚。
6) D5、 D6两个12V稳压管反向串联后与R6并联，使R6两端电 压不超过土12.7V范围。
7) +5V电源经R7、 D7和R8、 D8分别与电压比较器B和A的 输出端相连，作为输出上拉电路，将输出信号电压限制在0V—5V之 间，使之与单片机的输入信号相匹配。
8) 电压比较器A和B的输出信号送单片机Ul的INT0/P3.2(7脚)和INT1/P3.3(8脚)作为中断输入信号，控制单片机响应中断，转向执 行相应的中断服务程序。
本实用新型的工作原理是
1) 220V交流电源经保险管(BX)、抗干扰(L1C1)滤波，送整流电 路(D1D2D3D4)整流，滤波电路(L2C2)滤波，使C2两端获得上正下 负的直流电源，电压范围在260 300V之间。
2) 单片机通过P1.7和P1.6控制推动电路使Ql和Q2交替导通或 截止，当单片机的P1.7、 P1.6脚为高/低电平时，Ql、 Q2则截止/导 通。
3) 单片机程序控制二只IGBT功率管交替导通,使电路产生振荡。 当P1.6为高电平、P1.7为低电平时，Q2截止、Ql导通，C2电源正 端经Q1的A、 K、 L3、 C3至lj地，对C3充电，使C3端压上升，R6 端压上升，当R6端压大于IOV，比较器B输出低电平，使单片机 1>^1( 3.3)产生负跳变响应中断服务程序，控制P1.7为高电平、P1.6 为低电平，Ql截止，Q2导通，C3经L3、 Q2的A、 K、到地，进 行放电，放电完毕，L3接着对C3反向充电，使C3端压下降，R6 端压下降，当R6端压小于-9V,比较器A输出低电平，使单片机 INT0(P3,2)产生负跳变响应中断服务程序，控制P1.6为高电平、P1.7 为低电平，Q2截止，Ql导通……，如此反复形成自激振荡。
4) Q2截止，Ql导通，C2电源正端经Ql的A、 K、 L3、 C3到地， 对C3充电，使C3端压上升，当C3电压大于10*(R5+R6)/R6伏，则 R6端压大于10V，比较器B输出低电平，使单片机INT1(P3,3)产生负跳变响应中断服务程序，控制P1.7为高电平、P1.6为低电平，Ql 截止，Q2导通。电路自身具有振幅限制功能。
权利要求1、电磁加热电路，包括抗干扰电路、整流电路、励磁线圈、谐振电容、单片机，其特征在于，在所述整流电路、励磁线圈之间连接有推挽式功率电路，在所述谐振电容和单片机之间连接有比较电路，在所述单片机与推挽式功率电路之间连接有功率驱动电路；所述的推挽式功率电路包括IGBT一和IGBT二，所述的功率驱动电路包括推动电路一、推动电路二，推动电路一、推动电路二分别对应连接IGBT一和IGBT二；所述比较电路包括比较器I、比较器II，比较器I、比较器II的输出端分别连接单片机并向单片机输出中断信号，单片机根据接收的中断信号响应中断，转向执行中断服务指令控制推动电路一和推动电路二驱动IGBT一和IGBT二交替动作。
2、 根据权利要求l所述的电磁加热电路，其特征在于，所述的推 动电路一由高速光耦、连接在高速光耦与单片机之间的R13、连接在 高速光耦与IGBT —之间的Rl和R2构成；所述的推动电路二包括相 互连接的三极管T1、 T2、 T3以及R9、 RIO、 Rll、 R3和R4。
3、 根据权利要求1或2所述的电磁加热电路，其特征在于，所述 推挽式功率电路中，IGBT —的A端与整流电路的正电源端相连，K 端与IGBT 二的A端相连，IGBT 二的K端与整流电路的负电源端相 连；励磁线圈一端与IGBT —的K端、IGBT 二的A端相连，另一端 与谐振电容串联，谐振电容的另一端接IGBT二的K端。
专利摘要电磁加热电路。涉及一种电磁加热电路。包括抗干扰电路、整流电路、励磁线圈、谐振电容、单片机，在所述整流电路、励磁线圈之间连接有推挽式功率电路，在所述谐振电容和单片机之间连接有比较电路，在所述单片机与推挽式功率电路之间连接有功率驱动电路；所述的推挽式功率电路包括IGBT一和IGBT二，所述的功率驱动电路包括推动电路一、推动电路二，推动电路一、推动电路二分别对应连接IGBT一和IGBT二；所述比较电路包括比较器I、比较器II，比较器I、比较器II的输出端分别连接单片机并向单片机输出中断信号，单片机根据接收的中断信号响应中断，转向执行中断服务指令控制推动电路一和推动电路二驱动IGBT一和IGBT二交替动作。本实用新型抗干扰能力得到有效提高。
文档编号H05B6/06GK201430703SQ20092004250
公开日2010年3月24日 申请日期2009年6月23日 优先权日2009年6月23日
发明者吴永新, 杨作峰, 梁正平 申请人:宝应县恒泰电器设备厂