[發明專利]電磁功率設備的測控裝置

有效

• 申請號: 201110140329.4
• 申請日: 2011-05-27
• 公開（公告）號: CN102339085A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 甘德喜
• 申請（專利權）人: 深圳和而泰智能控制股份有限公司
• 主分類號: G05F1/70
• 分類號: G05F1/70;G01R31/06
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所 44248
• 代理人: 胡吉科;孫偉

技術領域

本發明涉及一種電磁功率設備的測控裝置。

背景技術

在目前的電磁感應加熱產品中，功率的控制與調整還是一個關鍵的技術，這不僅涉及到軟件的算法，更重要的就是對電流和電壓信號的取樣處理。而目前的大多數的電磁加熱產品中，對電流的取樣方式有兩種：一種就是通過電流互感器把信號取出后整流取樣，別一種就是通過康銅絲把信號取出再經放大器放大后取樣。這兩種方法雖然都能達到電流取樣的要求，但成本相對較高，在價格上沒有優勢。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠方便簡單的實現同時對電流監視和電磁功率設備的功率控制。

對此，本發明提供一種電磁功率設備的測控裝置，包括：?

電源模塊，用于提供直流電源；

諧振模塊，包括：相互耦合成回路的功率線圈和諧振電容，用于以電磁諧振方式產生功率輸出；

電流采樣模塊，分別與所述電源模塊和所述諧振模塊相耦合，獲取監視電流信號；

絕緣柵雙極型晶體管，其輸入端耦合于驅動信號，其輸出端分別耦合于諧振模塊，用于控制所述諧振模塊的功率輸出；以及，

控制模塊，對所述電流采樣模塊所采集的監視電流信號進行分析處理，以輸出驅動信號以控制所述絕緣柵雙極型晶體管。

在電磁感應加熱的產品中，感性負載線圈在LC振蕩過程中，會不斷的產生感生電動勢形成感生電流，而此感生電流與輸出功率成正比。

采用上述技術方案，根據上述原理，能夠簡便的實現對感生電流進行取樣處理，以達到對功率的控制。

具體來說，當絕緣柵雙極型晶體管（即IGBT）飽和導通時，電流由電源模塊經過功率線圈、IGBT到地電平，電流由零開始線性增加，當IGBT關斷時，此時電流最大，功率線圈的磁能最大。而在IGBT關斷時，由于功率線圈自感電動勢的存在，電流不會立即減小到零，電流相位不變，向諧振電容充電，產生充電電流。當充電電流為零時，此時磁場能量全部轉化為電能，在諧振電容兩端就形成壓差，IGBT的集電極達到峰值電壓，隨后諧振電容通過功率線圈進行放電，電流相位反向，當電容兩端壓差為零，電容放電完成時，電能全部轉化為磁能，此時放電電流達到最大值，由于感抗作用，電流不能立即減小為零，于是功率線圈兩端自感電動勢反向，由于IGBT阻尼管的存在，諧振電容不能反向充電，而是通過阻尼管把磁能釋放掉。當功率線圈開路，LC就無法構成振蕩，也無法產生自感電動勢，就沒有自感電流存在。同時達到檢測功率線圈開路的檢測目的。

與現有技術相比，本發明的優點在于，完滿的實現同時對電流監視和電磁功率設備的功率控制，而且結構簡單，電路易于實現，成本也比較低。

優選的，所述控制模塊包括：

模數轉換單元，用于將所述監視電流信號轉換為相應的數字信號；

脈寬調制單元，用于輸出驅動信號以控制所述絕緣柵雙極型晶體管；以及，

數據處理單元，對所述模數轉換單元輸出的數字信號進行相應的處理，并控制所述脈寬調制單元的輸出。

進一步的，所述數據處理單元采用單片機。

優選的，所述絕緣柵雙極型晶體管的輸入端分別與第三電阻和第四電阻連接，所述第三電阻的另一端與所述驅動信號連接，所述第四電阻的另一端連接到地電平。

優選的，所述電源模塊包括：整流橋、整流電感和整流電容；市電接入所述整流橋的輸入端，所述整流橋的輸出端連接所述整流電感的一端，所述整流電感另一端連接所述整流電容的一端，所述整流電容的另一端連接到地電平。

進一步的，所述電流采樣模塊包括：第一電容、第二電容、第一電阻、第二電阻、第五電阻、第一二極管和第二二極管；所述第一電容的一端分別連接所述整流電感和整流電容，其另一端分別連接第一電阻、第二電阻和第一二極管的負極，所述第一電阻、第二電阻的另一端和第一二極管的正極分別連接地電平；所述第二二極管的正極連接地電平，其負極連接所述第五電阻和第二電容，并輸出監視電流信號，所述第五電阻和第二電容的另一端分別連接地電平。

附圖說明

圖1是本發明電磁功率設備的測控裝置一種實施例的結構示意圖；

圖2是圖1所示實施例中A點的電流-電壓波形示意圖；

圖3是圖1所示實施例的電流處理流程圖；

圖4是圖1所示實施例的功率線圈檢測流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的較優的實施例作進一步的詳細說明：

如圖1所示的電磁功率設備的測控裝置，包括：?

電源模塊，用于提供直流電源；