一种多磁盘组合式电磁炉的制作方法

本发明涉及电磁炉的技术领域，具体来说，涉及一种多磁盘组合式电磁炉。

背景技术：

现在的电磁炉/灶，主要由外壳及控制信息输入/显示装置、安装在外壳顶部的加热防护面板的辐射加热区域、位于加热防护面板下面的加热磁盘上绕制的电磁辐射线圈则和相应的电子控制与驱动电路连接构成功率输出单元、以及为其做能量提供的电源供给电路单元构成。功率输出单元使电磁辐射线圈产生高频交变磁场，从而使在电磁辐射线圈上方的铁质炊具锅（以下简称炊具锅）接收到该磁场而在其自身产生涡流并转换为热能，以此给炊具锅提供热能能量。

现在的电磁炉/灶的加热面板和其下面对加热磁盘都是呈平板状，所对应的电磁炉用铁质炊具锅的底部也都只能是平底状，否则炊具锅对电磁辐射线圈辐射出来的电磁波能量的接收效率将大幅度降低，这对于用电磁炉/灶做炒菜状态时的应用很不理想，带有这种缺陷的电磁炉/灶在大型餐饮设备的推广与应用时表现尤甚。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种多磁盘组合式电磁炉，其可根据炊具锅的底部形状自动调整加热磁盘的盘面高度和倾斜度，以使加热磁盘和炊具锅的锅底部衔接间隙最小。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种多磁盘组合式电磁炉，包括外壳，所述外壳的顶部设置有与炊具锅相对应的圆形开口，所述圆形开口内设置有多个彼此独立且可活动的加热磁盘，所述加热磁盘的底部通过弹性支撑结构连接所述外壳，所述弹性支撑结构包括若干弹性件。

进一步地，所述加热磁盘的数量为四个，在四个所述加热磁盘中，其中一个所述加热磁盘位于所述圆形开口的中心位置，另外三个所述加热磁盘围绕所述中心位置呈品字形排布。

进一步地，所述加热磁盘包括磁盘骨架，所述磁盘骨架的顶部开设有若干凹槽，所述凹槽内设置有导磁的磁盘盘芯，所述磁盘盘芯上绕制有电磁辐射线圈，所述磁盘骨架的顶部固定连接有加热防护面板，所述磁盘骨架的底部固定连接所述弹性支撑结构。

进一步地，所述弹性支撑结构和所述加热防护面板均通过螺钉来固定连接所述磁盘骨架。

可选地，所述电磁辐射线圈的输入端连接三相桥式整流器q1的正极输出端，所述三相桥式整流器q1的输入端连接交流电，所述三相桥式整流器q1的负极输出端接地，所述电磁辐射线圈的输出端连接igbtq2的集电极，所述igbtq2的发射极接地，所述igbtq2的栅极连接驱动电路u1的输出端，所述驱动电路u1的输入端连接控制电路。

进一步地，所述电磁辐射线圈的输入端与所述三相桥式整流器q1的正极输出端之间串联有干扰抑制线圈l1，所述电磁辐射线圈并联有谐振电容c2，所述电磁辐射线圈的输入端与所述干扰抑制线圈l1之间的节点连接滤波电容c1的正极，所述滤波电容c1的负极接地。

可选地，任意两个所述加热磁盘中的电磁辐射线圈串联形成电磁辐射线圈组，所述电磁辐射线圈组的输入端连接三相桥式整流器q1的正极输出端，所述三相桥式整流器q1的输入端连接交流电，所述三相桥式整流器q1的负极输出端接地，所述电磁辐射线圈组的输出端连接igbtq2的集电极，所述igbtq2的发射极接地，所述igbtq2的栅极连接驱动电路u1的输出端，所述驱动电路u1的输入端连接控制电路。

进一步地，所述电磁辐射线圈组的输入端与所述三相桥式整流器q1的正极输出端之间串联有干扰抑制线圈l1，所述电磁辐射线圈组并联有谐振电容c2，所述电磁辐射线圈组的输入端与所述干扰抑制线圈l1之间的节点连接滤波电容c1的正极，所述滤波电容c1的负极接地。

进一步地，所述驱动电路u1的输入端与所述控制电路之间串联有缓冲放大电路。

进一步地，所述弹性件为弹簧、弹片、气垫或液压缓冲器。

本发明的有益效果：可根据炊具锅的底部形状自动调整加热磁盘的盘面高度和倾斜度，以使加热磁盘和炊具锅的锅底部衔接间隙最小，以提高炊具锅对电磁波能量的接收效率，使电磁波能量得到更加高效、均匀、合理的利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的多磁盘组合式电磁炉的示意图；

图2是根据本发明实施例所述的炊具锅放置在多磁盘组合式电磁炉上时的示意图；

图3是根据本发明实施例所述的加热磁盘的示意图；

图4是根据本发明实施例所述的多磁盘组合式电磁炉的电路图一；

图5是根据本发明实施例所述的多磁盘组合式电磁炉的电路图二；

图中：

1、加热磁盘；2、弹簧；3、炊具锅；4、外壳；11、磁盘骨架；12、磁盘盘芯；13、电磁辐射线圈；14、加热防护面板；15、螺钉。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，根据本发明实施例所述的一种多磁盘组合式电磁炉，包括外壳4，所述外壳4的顶部设置有与炊具锅3相对应的圆形开口，所述圆形开口内设置有多个彼此独立且可活动的加热磁盘1，所述加热磁盘1的底部通过弹性支撑结构连接所述外壳4，所述弹性支撑结构包括若干弹性件。

在本发明的一个具体实施例中，所述加热磁盘1的数量为四个，在四个所述加热磁盘1中，其中一个所述加热磁盘1位于所述圆形开口的中心位置，另外三个所述加热磁盘1围绕所述中心位置呈品字形排布。

在本发明的一个具体实施例中，所述加热磁盘1包括磁盘骨架11，所述磁盘骨架11的顶部开设有若干凹槽，所述凹槽内设置有导磁的磁盘盘芯12，所述磁盘盘芯12上绕制有电磁辐射线圈13，所述磁盘骨架11的顶部固定连接有加热防护面板14，所述磁盘骨架11的底部固定连接所述弹性支撑结构。

在本发明的一个具体实施例中，所述弹性支撑结构和所述加热防护面板14均通过螺钉15来固定连接所述磁盘骨架11。

在本发明的一个具体实施例中，所述电磁辐射线圈13的输入端连接三相桥式整流器q1的正极输出端，所述三相桥式整流器q1的输入端连接交流电，所述三相桥式整流器q1的负极输出端接地，所述电磁辐射线圈13的输出端连接igbtq2的集电极，所述igbtq2的发射极接地，所述igbtq2的栅极连接驱动电路u1的输出端，所述驱动电路u1的输入端连接控制电路，所述电磁辐射线圈13的输入端与所述三相桥式整流器q1的正极输出端之间串联有干扰抑制线圈l1，所述电磁辐射线圈13并联有谐振电容c2，所述电磁辐射线圈13的输入端与所述干扰抑制线圈l1之间的节点连接滤波电容c1的正极，所述滤波电容c1的负极接地。或者，任意两个所述加热磁盘1中的电磁辐射线圈13串联形成电磁辐射线圈组，所述电磁辐射线圈组的输入端连接三相桥式整流器q1的正极输出端，所述三相桥式整流器q1的输入端连接交流电，所述三相桥式整流器q1的负极输出端接地，所述电磁辐射线圈组的输出端连接igbtq2的集电极，所述igbtq2的发射极接地，所述igbtq2的栅极连接驱动电路u1的输出端，所述驱动电路u1的输入端连接控制电路，所述电磁辐射线圈组的输入端与所述三相桥式整流器q1的正极输出端之间串联有干扰抑制线圈l1，所述电磁辐射线圈组并联有谐振电容c2，所述电磁辐射线圈组的输入端与所述干扰抑制线圈l1之间的节点连接滤波电容c1的正极，所述滤波电容c1的负极接地。

在本发明的一个具体实施例中，所述驱动电路u1的输入端与所述控制电路之间串联有缓冲放大电路。

在本发明的一个具体实施例中，所述弹性件为弹簧2、弹片、气垫或液压缓冲器。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本发明的上述技术方案进行详细说明。

本实施例所述的多磁盘组合式电磁炉至少包括两个以上的加热磁盘1，以形成由多个加热磁盘1共同工作形式的辐射加热区。且每一个以独立形式存在的加热磁盘1都通过带有弹性的弹性支撑结构将其连接在电磁炉/灶的外壳4上。

每一个独立的加热磁盘1仍基于现行加热磁盘1的制作工艺组合而成，具体的，每个加热磁盘1仍由磁盘骨架11、镶嵌于磁盘骨架11上的具有导磁性能的磁盘盘芯12、绕制在磁盘盘芯12上面的电磁辐射线圈13、固定于磁盘盘芯12与电磁辐射线圈13上方的加热防护面板14来组成。而每个独立的加热磁盘1则依赖具有弹性的弹性支撑结构将其连接于外壳4上。而这个可以任意改变一定高度和角度的弹性支撑结构，则可以使加热磁盘1借助炊具锅3自身的重量压力，自动调整每个独立的加热磁盘1盘面的高度和倾斜度，使得每个加热磁盘1都以最小的间隙接近炊具锅3。从而使热能更均匀、更合理、更有效的传递、分布于炊具锅3。

绕制在这些独立的加热磁盘1的磁盘盘芯12上的电磁辐射线圈13，再分别通过串/并联形式与相应的电子控制与驱动单元电路联接，从而组成一个各自独立、又受同一信号控制的功率输出单元，以控制加热磁盘1的能量输出。

每个加热磁盘1表面都独立固定有一层由耐热绝缘体材质构成的加热防护面板14以保证安全用电，并通过一组对应于该加热磁盘1的弹性支撑结构将其固定于电磁炉/灶的外壳4上，而绕制在磁盘盘芯12的电磁辐射线圈13则通过联接相应的电子控制与驱动电路u1来构成一个独立的电磁波辐射源。

在使用时，炊具锅3放置在外壳4顶部的圆形开口处，不同底部外形的炊具锅3以其自身的重量和外形，压迫各自独立的加热磁盘1的盘面，使加热磁盘1自动调整其盘面高度和倾斜度，从而适应不同底部外形的炊具锅3。

加热磁盘1的外形既可以是圆形，也可以是椭圆形，也可以做成方形或其它的多边形状。磁盘盘芯12的外形既可以是圆形，也可以是椭圆形，也可以做成方形或梯形，还可以做成其它的多边形状。

本实施例所述的多磁盘组合式电磁炉包括四个独立的加热磁盘1。其中一个加热磁盘1被安排在圆形开口的中心位置，其他三个加热磁盘1则按品字形安装在处于中心位置的加热磁盘1的直径圆以外的合适位置上。当然四个加热磁盘1也可以根据实际需要而安装在组合式电磁波辐射源的其它的任意位置上。

每个加热磁盘1的磁盘骨架11由耐热塑料材质加工成型，磁盘骨架11的顶部通过螺钉15来将加热防护面板14固定在加热磁盘1的表面。

磁盘骨架11上镶嵌有由导磁材料制作成型的磁盘盘芯12，并在磁盘盘芯12上面绕制有电磁辐射线圈13。

每个加热磁盘1中的电磁辐射线圈13连接功率输出单元和电源供给单元，从而可通过控制电路调整四个电磁波辐射源的辐射功率输出，即可实现对炊具锅3在不同烹饪条件下给予其不同热功率的功率调节。

每个加热磁盘1单独由3个弹簧2以弹性状态连接在外壳4上。

弹性支撑结构由三个两头带有固定孔的、合适的长度与硬度的金属的弹簧2和固定用螺钉15构成：在这里，弹簧2一端的固定孔通过螺钉15与磁盘骨架11的底部连接，弹簧2另一端的固定孔则通过螺钉15与外壳4连接，从而实现将加热磁盘1以弹性状态联接在外壳4上，来实现在不同形状锅底的炊具锅3放在加热磁盘1时形成不同的挤压压力，即可使支撑加热磁盘1的弹性支撑结构的高度和支撑角度发生变化，从而自动调整加热磁盘1的盘面高度和倾斜度，以使加热磁盘1和炊具锅3锅底部衔接间隙最小，从而大幅度提高电磁炉/灶的能量转换效率。弹性支撑结构中的弹性件可以是弹簧2，也可以是带状弹性件或片状弹性件（如弹片），还可以是气压缓冲件（如气垫）或液压缓冲件（如液压缓冲器）。

当炊具锅3为平底或无炊具锅3状态时，四个加热磁盘1的盘面因所受压力平衡而保持水平平板状态;

当炊具锅3底部呈圆凸状时，处于锅底部中心位置的加热磁盘1所受压力最大，因此支撑它的弹性支撑结构降低的辐度最大。而在剩下的三个加热磁盘1中，因越靠近中心位置的部位所受到炊具锅3的挤压力也越大，进而使得剩下的三个加热磁盘1会各自呈现出不同的倾斜角度，与中心位置的加热磁盘1共同组合为一个类似凹形面圆体，这就使的四个加热磁盘1分别与圆凸状炊具锅3的锅底部位的接触间隙减小到充分小。从而使本多磁盘组合式电磁炉作用于炊具锅3锅体的热能量更加高效、均匀、合理。

本实施例所述的多磁盘组合式电磁炉的外壳内还具有相应的电路结构，电路结构包括由桥式整流器、干扰抑制线圈l1、滤波电容c1组成的电源供给单元以及由驱动电路u1和电磁辐射线圈l2、谐振电容c2、igbt（俗称门控管）q2共同构成的功率输出单元，为了适应多个电磁辐射线圈13同时工作所呈现的大功率工作状态，本发明对电源供给电路单元中的整流器采用可承受大功率的三相桥式整流器q1，同时在三相桥式整流器q1的正极输出端并联连接多组由干扰抑制线圈l1、滤波电容c1组成的干扰抑制滤波单元，电源供给电路单元用于给每一组由电磁辐射线圈13（电路图中的编号为l2）、igbtq2、驱动电路u1组成的功率输出单元提供所需的电能。为能使多组功率输出单元同步工作，在驱动电路u1的输入端，增加了一级有具有同步多路输出功能的缓冲放大电路u0，该电路的特点是将由控制电路送来的控制信号缓冲放大后，再以多路同步输出的方式同时供给各功率输出单元电路的驱动电路u1的输入端，这样既能保证各功率输出单元电路能同步工作，同时也大大精简了主控电路板的结构和规模。

每个电磁辐射线圈l2可以单独配有一个驱动电路u1，然后四个驱动电路u1一起以并联连接形式同步工作于缓冲放大电路u0。或者也可以先将四个电磁辐射线圈l2两个两个的串联成一组后形成两个电磁辐射线圈组，再给每个电磁辐射线圈组单独配置一个驱动电路u1，然后两个驱动电路u1一起并联工作于缓冲放大电路u0。

驱动电路u1包括电平转换电路和推挽驱动电路。控制电路在控制igbtq2的导通和关断时，由于控制电路通常工作在5v，而igbtq2的栅极通常工作在18v，因此控制电路需通过电平转换电路和推挽驱动电路对控制电路提供的驱动电压进行调整以能够实现对igbtq2的控制。电平转换电路用于对控制电路提供的驱动电压进行电平转换（从5v加压到18v）。推挽驱动电路用于将从电平转换电路接收到的驱动电压极性整形。驱动电路u1通常向igbtq2的栅极提供18v的高电平，使得igbtq2导通，向igbtq2的栅极提供0至-1v的低电平，使得igbtq2关断。

缓冲放大电路采用具有多路输出功能的电平转换集成电路74ls07，可有效精简电路结构。

控制电路包括单片机，单片机采用stm32系列单片机，如stm32f429。控制电路连接控制信息输入/显示装置（即带有显示屏的控制面板）。

三相桥式整流器q1的输入端的a、b、c分别代表三相电序号a相、b相、c相即俗称的三相火线，中性相o相即俗称的零线。若当供电侧只有两相即只有普通交流220v时，则可将三相桥式整流器q1的abc三个端子并联连接在普通交流220v的火线端，将三相桥式整流器q1的o端子接零线以使其正常工作。

三相桥式整流器q1还可以由三个普通桥式整流器来代替，以满足大功率需求。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，可根据炊具锅的底部形状自动调整加热磁盘的盘面高度和倾斜度，以使加热磁盘和炊具锅的锅底部衔接间隙最小，以提高炊具锅对电磁波能量的接收效率，使电磁波能量得到更加高效、均匀、合理的利用。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。