[發(fā)明專(zhuān)利]一種便攜式超音頻感應(yīng)加熱裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410232655.1
• 申請(qǐng)日: 2014-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104010400A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛家祥;王磊磊;沈棟;林放;陳振升;恒功淳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H05B6/06
• 分類(lèi)號(hào): H05B6/06
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

1.一種便攜式超音頻感應(yīng)加熱裝置，包括電源、開(kāi)關(guān)控制電路、驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于：

所述開(kāi)關(guān)控制電路，包括晶體管Q11、晶體管Q8、晶體管Q5、可控硅Q9；

所述晶體管Q11的發(fā)射極與晶體管Q8的集電極通過(guò)接點(diǎn)A連接，所述晶體管Q5的集電極通過(guò)電阻R22與晶體管Q8的基極連接，所述晶體管Q5的基極與A點(diǎn)連接，所述晶體管Q5的發(fā)射極通過(guò)電阻R21與A點(diǎn)連接，所述晶體管Q11的基極通過(guò)電阻R24與A點(diǎn)連接；所述晶體管Q8的發(fā)射極通過(guò)溫度開(kāi)關(guān)RT連接VCC端，VCC端通過(guò)電容C7和電容C13接地；

所述A點(diǎn)通過(guò)兩個(gè)串聯(lián)的穩(wěn)壓管D9、D10接地；A點(diǎn)與地之間接有電容C10；

所述可控硅Q9的陰極連接晶體管Q5的發(fā)射極，可控硅Q9的控制極通過(guò)二極管D12連接晶體管Q11的集電極，可控硅Q9的陽(yáng)極通過(guò)電阻R18連接晶體管Q11的基極，可控硅Q9的陰極與控制極之間并聯(lián)電阻R20和電容C11；

所述可控硅Q9的陽(yáng)極通過(guò)電阻R17接電源的正極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式超音頻感應(yīng)加熱裝置，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)電路，包括芯片U1、晶體管Q7、晶體管Q4、晶體管Q6、晶體管Q3、晶體管Q2、晶體管Q1、二極管D5、二極管D6、二極管D8、二極管D7、變壓器T1；

所述晶體管Q7的基極通過(guò)電容C9連接晶體管Q4的集電極，晶體管Q7的基極通過(guò)電阻R8接地，晶體管Q7的發(fā)射極接地，晶體管Q4的集電極通過(guò)電阻R12接地，晶體管Q4的基極與發(fā)射極之間并聯(lián)電阻R10，晶體管Q4的發(fā)射極接VCC端；晶體管Q4的基極通過(guò)電阻R14、電阻R16連接變壓器T1初級(jí)線(xiàn)圈的第1腳；二極管D8和二極管D7串聯(lián)后負(fù)極接變壓器T1初級(jí)線(xiàn)圈的第1腳，正極接電阻R14與電阻R16之間的連接點(diǎn)；

所述晶體管Q2的柵極與漏極之間并聯(lián)電阻R30，漏極接地，源極接變壓器T1初級(jí)線(xiàn)圈的第1腳，源極與漏極之間并聯(lián)電容C30，柵極通過(guò)二極管D4的負(fù)極接芯片U1的第5腳，二極管D4并聯(lián)電阻R2；

所述芯片U1的第4腳與第5腳并聯(lián)電阻R4，第4腳接晶體管Q7的集電極，第7腳通過(guò)電容C5和電阻R5接晶體管Q7的集電極；芯片U1的第3腳、第1腳、第8腳接地；

所述所述晶體管Q6的基極通過(guò)電容C8連接晶體管Q3的集電極，晶體管Q6的基極通過(guò)電阻R7接地，晶體管Q6的發(fā)射極接地，晶體管Q3的集電極通過(guò)電阻R11接地，晶體管Q3的基極與發(fā)射極之間并聯(lián)電阻R9，晶體管Q3的發(fā)射極接VCC端；晶體管Q3的基極通過(guò)電阻R13、電阻R15連接變壓器T1初級(jí)線(xiàn)圈的第3腳；二極管D5和二極管D6串聯(lián)后負(fù)極接變壓器T1初級(jí)線(xiàn)圈的第3腳，正極接電阻R13與電阻R15之間的連接點(diǎn)；

所述晶體管Q1的柵極與漏極之間并聯(lián)電阻R31，漏極接地，源極接變壓器T1初級(jí)線(xiàn)圈的第3腳，源極與漏極之間并聯(lián)電容C31，柵極通過(guò)二極管D3的負(fù)極接芯片U1的第7腳，二極管D3并聯(lián)電阻R1；

所述芯片U1的第2腳與第7腳并聯(lián)電阻R3，第2腳接晶體管Q6的集電極，第5腳通過(guò)電容C6和電阻R6接晶體管Q6的集電極；

所述變壓器T1初級(jí)線(xiàn)圈的第2腳為中心抽頭，接電源的正極；

所述變壓器T1次級(jí)線(xiàn)圈接電感L2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的便攜式超音頻感應(yīng)加熱裝置，其特征在于：所述變壓器T1初級(jí)線(xiàn)圈的第1腳與第2腳之間并聯(lián)電容C3。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜式超音頻感應(yīng)加熱裝置，其特征在于：所述晶體管Q11的集電極依次通過(guò)電阻R11、開(kāi)關(guān)S1連接可控硅Q9的的陽(yáng)極。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜式超音頻感應(yīng)加熱裝置，其特征在于：芯片U1采用通用芯片MC33151。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式超音頻感應(yīng)加熱裝置，其特征在于：所述電感L2采用紫銅管繞制。

7.權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述便攜式超音頻感應(yīng)加熱裝置的控制方法，其特征在于下述步驟：

按下開(kāi)關(guān)S1，可控硅Q9的控制極電壓高于陰極電壓，陽(yáng)極電壓高于陰極電壓，可控硅Q9開(kāi)通；晶體管Q5的發(fā)射級(jí)電壓高于基級(jí)電壓，晶體管Q5開(kāi)通，晶體管Q5的集電極為高電平；晶體管Q8的基級(jí)電壓高于發(fā)射級(jí)電壓，Q8開(kāi)通，經(jīng)過(guò)電阻R17、R18、R24、D9和D10分壓后的電壓通過(guò)Q8給驅(qū)動(dòng)電路供電，本裝置開(kāi)啟工作；

松開(kāi)S1，可控硅Q9的控制級(jí)電壓低于陰極電壓，這時(shí)可控硅陽(yáng)極和陰極之間的電壓差是正弦半波，陽(yáng)極和陰極之間的電壓差有零點(diǎn)，可控硅Q9關(guān)閉；晶體管Q5的發(fā)射級(jí)電壓低于基級(jí)電壓，晶體管Q5關(guān)閉，晶體管Q5的集電極為低電平；晶體管Q8的基級(jí)電壓為低電平，晶體管Q8關(guān)閉，經(jīng)過(guò)電阻R17、R18、R24分壓后的電壓不能通過(guò)晶體管Q8給驅(qū)動(dòng)電路供電，本裝置停止工作；

當(dāng)開(kāi)關(guān)S1按下時(shí)，芯片U1的第6腳為高電平，U1開(kāi)始工作，5腳為高電平，7腳為低電平，晶體管Q2開(kāi)通，晶體管Q4的基級(jí)為低電平，晶體管Q4開(kāi)通，晶體管Q4集電極對(duì)電容C9充電，電阻R8兩端的電壓由高電平降為低電平，電容C5上的電荷通過(guò)Q7放出；與此同時(shí)，芯片U1的第5腳高電平通過(guò)電阻R4、R5向電容C5充電，芯片U1的第4腳的電壓由低升高，同時(shí)第5腳高電平通過(guò)R6、R3向電容C6充電，第2腳的電壓由高降低，第4腳的電壓開(kāi)始高于高態(tài)輸入閥值電壓，第2腳電壓開(kāi)始低于低態(tài)輸入閥值電壓，工作狀態(tài)切換；

切換之后，芯片U1第5腳輸出為低電平，第7腳輸出為高電平；晶體管Q1開(kāi)通，晶體管Q3的基級(jí)為低電平，晶體管Q3開(kāi)通，晶體管Q3集電極對(duì)電容C8充電，電阻R7兩端的電壓由高電平降為低電平，電容C6上的電荷通過(guò)晶體管Q6放出；與此同時(shí)，第7腳高電平通過(guò)電阻R3、R6向電容C6充電，第2腳的電壓由低升高，同時(shí)第7腳高電平通過(guò)R5、R4向電容C5充電，第4腳的電壓由高降低，第2腳的電壓開(kāi)始高于高態(tài)輸入閥值電壓，第4腳電壓開(kāi)始低于低態(tài)輸入閥值電壓，工作狀態(tài)再次切換。