电磁加热系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种电磁加热系统，包括：滤波电路，连接至交流电源，用于对所述交流电源输入的交流电进行滤波处理；电压处理单元，连接至所述滤波电路，用于对经过滤波处理后的交流电的交流电压进行处理；谐振加热单元，连接至所述电压处理单元，所述谐振加热单元包括多路谐振电路，可通过所述多路谐振电路中的至少一路谐振电路实现电路的谐振；控制单元，分别连接至所述电压处理单元与所述谐振加热单元，用于控制所述多路谐振电路中指定谐振电路实现电路的谐振，以及控制所述指定谐振电路的工作状态。通过本实用新型的技术方案，可以根据加热锅具的不同，选择相应的谐振电路实现电路的谐振，以实现对不同磁导率的金属锅具进行加热。
【专利说明】电磁加热系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电磁炉【技术领域】，具体而言，涉及一种电磁加热系统。
【背景技术】
[0002]目前，在相关技术中，大部分电磁炉仅能加热高磁导率的铁质类锅具，不能加热铝锅或铜锅，无法满足市场用户的全面需求。而能够实现全金属加热的电磁炉，由于电路拓扑结构和加热电路采用半桥和全桥电路切换的方式，系统控制复杂，且成本较高，因此，无法对此类技术进行普及应用。
[0003]因此，如何有效地实现电磁炉对全金属的电磁加热成为亟待解决的技术问题。实用新型内容
[0004]本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0005]为此，本实用新型的目的在于提出了一种能够实现对不同磁导率的金属锅具进行加热的电磁加热系统。
[0006]为实现上述目的，根据本实用新型的第一方面的实施例，提出了一种电磁加热系统，包括:滤波电路，连接至交流电源，用于对所述交流电源输入的交流电进行滤波处理；电压处理单元，连接至所述滤波电路，用于对经过滤波处理后的交流电的交流电压进行处理；谐振加热单元，连接至所述电压处理单元，所述谐振加热单元包括多路谐振电路，可通过所述多路谐振电路中的至少一路谐振电路实现电路的谐振；控制单元，分别连接至所述电压处理单元与所述谐振加热单元，用于控制所述多路谐振电路中指定谐振电路实现电路的谐振，以及控制所述指定谐振电路的工作状态。
[0007]根据本实用新型实施例的电磁加热系统，通过控制单元控制谐振加热单元中指定谐振电路实现电路的谐振，使得可以根据加热锅具的不同，选择相应的谐振电路实现电路的谐振，以实现对不同磁导率的金属锅具进行加热。滤波电路对输入的交流电进行过滤，并且可以抑制外部电网干扰，同时也可以对系统工作过程中产生的干扰进行抑制，从而减少或消除对外部电网的影响。
[0008]另外，根据本实用新型上述实施例的电磁加热系统，还可以具有如下附加的技术特征:
[0009]根据本实用新型的一个实施例，所述电压处理单元包括:电压调制电路，用于对所述交流电压的电压值进行调制；功率因数校正电路，与所述电压调制电路串联连接，用于对所述交流电压进行整流处理，以得到直流电压，并对所述电磁加热系统的功率因数进行校正。
[0010]根据本实用新型实施例的电磁加热系统，电压调制电路可以升高或降低输入电压的电压值，而功率因数校正电路可以首先对输入的交流电压整流为直流电压，然后对整流后的直流电压进行调制，以提高系统工作过程中的功率因数。电压调制电路与功率因数校正电路进行串联之后，电压调制电路可以连接至滤波电路，功率因数校正电路连接至谐振加热单元，当然，也可以使功率因数校正电路连接至滤波电路，使电压调制电路连接至谐振加热单元。
[0011]根据本实用新型的一个实施例，所述电压处理单元包括:整流电路，用于对所述交流电压进行整流处理，以得到直流电压；电压调制电路，连接至所述整流电路，用于对所述直流电压的电压值进行调制；功率因数校正电路，连接至所述电压调制电路，用于对所述电磁加热系统的功率因数进行校正。
[0012]根据本实用新型的一个实施例，所述电压处理单元包括:整流电路，用于对所述交流电压进行整流处理，以得到直流电压；功率因数校正电路，与所述整流电路串联连接，用于对电压值进行调制并对所述电磁加热系统的功率因数进行校正；所述控制单元连接至所述功率因数校正电路，以对所述功率因数校正电路的工作状态进行控制。
[0013]根据本实用新型的一个实施例，所述控制单元分别连接至所述电压调制电路和所述功率因数校正电路，以对所述电压调制电路和所述功率因数校正电路的工作状态进行控制。
[0014]根据本实用新型实施例的电磁加热系统，控制单元可直接向电压调制电路与功率因数校正电路发送控制信号，以控制电压调制电路和功率因数校正电路的工作状态，而电压调制电路和功率因数校正电路也可以向控制单元反馈自身的工作状态，以使控制单元根据电压调制电路和功率因数校正电路反馈的工作状态，对电压调制电路和功率因数校正电路的工作状态进行控制。
[0015]根据本实用新型的一个实施例，还包括:显示单元，连接至所述控制单元，用于显示所述控制单元的控制过程。
[0016]根据本实用新型实施例的电磁加热系统，通过对控制单元的控制过程进行显示，使得控制单元的控制过程能够直观地呈现给用户，以便于用户进行控制。
[0017]根据本实用新型的一个实施例，所述谐振加热单元，包括:线圈组件，包括多个线圈；多个谐振电容；以及至少一个电子开关，每个所述电子开关的控制端都连接至所述控制单元；所述控制单元，可控制所述电子开关的闭合或关断，以使所述线圈和所述谐振电容构成所述多路谐振电路。
[0018]根据本实用新型实施例的电磁加热系统，通过控制单元控制至少一个线圈与指定的谐振电容进行组合，构成指定的谐振电路，使得可以根据加热锅具的不同，选择接入不同的线圈与谐振电容，从而构成具有不同谐振参数的谐振电路，以实现对不同磁导率的金属锅具的加热。
[0019]根据本实用新型的一个实施例，所述谐振加热单元，还包括:功率开关，所述功率开关的输入端连接至所述控制单元，所述功率开关的输出端连接至所述线圈组件的第一端，用于根据所述控制单元的控制信号控制所述指定谐振电路的工作状态；其中，所述功率开关包括:第一晶体管，所述第一晶体管的第一端连接至所述电压处理单元；第二晶体管，所述第二晶体管的第一端连接至所述第一晶体管的第二端，所述第二晶体管的第二端接地，所述第二晶体管的第一端作为所述功率开关的输出端；所述第一晶体管的控制端与所述第二晶体管的控制端作为所述功率开关的输入端。
[0020]根据本实用新型实施例的电磁加热系统，晶体管可以是绝缘栅双极型晶体管。
[0021]根据本实用新型的一个实施例，所述多个线圈进行串联连接；每个所述电子开关与一个所述谐振电容串联连接，以构成一个谐振电容接入电路，每个所述谐振电容接入电路的第一端接地；所述多个线圈中每两个相邻的线圈之间，以及所述线圈组件的第二端都与一个所述谐振电容接入电路的第二端进行连接。
[0022]根据本实用新型实施例的电磁加热系统，通过在每两个相邻的线圈之间，以及线圈组件的第二端都连接一个谐振电容接入电路，使得在需要切换接入电路中的线圈和谐振电容时，可以通过控制单元控制与需要接入的谐振电容进行串联的电子开关闭合，以构成具有特定谐振参数的谐振电路，实现电路的谐振。
[0023]根据本实用新型的一个实施例，所述电子开关为双向导通开关。
[0024]根据本实用新型实施例的电磁加热系统，由于在电路中不仅存在直流部分，而且还存在交流部分，因此为了确保能够实现电路的谐振，需要使用双向导通开关。
[0025]根据本实用新型的一个实施例，所述双向导通开关包括:继电器和/或双向可控硅。
[0026]根据本实用新型的一个实施例，所述继电器为双刀双掷隔离型继电器。
[0027]根据本实用新型实施例的电磁加热系统，由于双刀双掷隔离型继电器具有较高的耐压特性，因此可以确保电路的安全可靠。
[0028]根据本实用新型的一个实施例，所述线圈组件中的每个线圈的绕制方向均相同。
[0029]根据本实用新型实施例的电磁加热系统，通过使每个线圈的绕制方向相同，避免了线圈之间造成的电磁干扰。
[0030]根据本实用新型的一个实施例，所述谐振电容包括:单个电容元件，或相互串联和/或并联的多个电容元件，且至少一个所述谐振电容采用多个相互串联和/或并联的电容元件。
[0031]根据本实用新型实施例的电磁加热系统，由于单个电容元件的耐电压和过电流能力可能不足，因此通过多个电容元件进行串联，可以提高谐振电容的耐电压能力，而通过多个电容元件进行并联，可以提高谐振电容的过电流能力，从而提高系统可靠性。
[0032]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0034]图1A至图1C示出了根据本实用新型的实施例的电磁加热系统的示意框图；
[0035]图2示出了根据本实用新型的实施例的谐振加热单元的电路结构示意图；
[0036]图3示出了根据本实用新型的另一个实施例的谐振加热单元的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0037]为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0038]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0039]图1A至图1C示出了根据本实用新型的实施例的电磁加热系统的示意框图。
[0040]如图1A所示，根据本实用新型的实施例的电磁加热系统100，包括:滤波电路102，连接至交流电源，用于对所述交流电源输入的交流电进行滤波处理；电压处理单元110，连接至所述滤波电路102，用于对经过滤波处理后的交流电的交流电压进行处理；谐振加热单元104，连接至所述电压处理单元110，所述谐振加热单元104包括多路谐振电路，可通过所述多路谐振电路中的至少一路谐振电路实现电路的谐振；控制单元106，分别连接至所述电压处理单元110与所述谐振加热单元104，用于控制所述多路谐振电路中指定谐振电路实现电路的谐振，以及控制所述指定谐振电路的工作状态。
[0041]通过控制单元106控制谐振加热单元104中指定谐振电路实现电路的谐振，使得可以根据加热锅具的不同，选择相应的谐振电路实现电路的谐振，以实现对不同磁导率的金属锅具进行加热。滤波电路102对输入的交流电进行过滤，并且可以抑制外部电网干扰，同时也可以对系统工作过程中产生的干扰进行抑制，从而减少或消除对外部电网的影响。
[0042]另外，根据本实用新型上述实施例的电磁加热系统100，还可以具有如下附加的技术特征:
[0043]根据本实用新型的一个实施例，所述电压处理单元110，包括:电压调制电路1102，用于对所述交流电压的电压值进行调制；功率因数校正电路1104，与所述电压调制电路1102进行串联连接，用于对所述交流电压进行整流处理，以得到直流电压，并对所述电磁加热系统100的功率因数进行校正。
[0044]电压调制电路1102可以升高或降低输入电压的电压值，而功率因数校正电路1104可以首先对输入的交流电压整流为直流电压，然后对整流后的直流电压进行调制，以提高系统工作过程中的功率因数。电压调制电路1102与功率因数校正电路1104进行串联之后，电压调制电路1102可以连接至滤波电路102，功率因数校正电路1104连接至谐振加热单元104，当然，也可以使功率因数校正电路1104连接至滤波电路102，使电压调制电路1102连接至谐振加热单元104。
[0045]根据本实用新型的一个实施例，所述控制单元106分别连接至所述电压调制电路1102和所述功率因数校正电路1104 (图中未示出连接关系)，以对所述电压调制电路1102和所述功率因数校正电路1104的工作状态进行控制。
[0046]控制单元106可直接向电压调制电路1102与功率因数校正电路1104发送控制信号，以控制电压调制电路1102和功率因数校正电路1104的工作状态，而电压调制电路1102和功率因数校正电路1104也可以向控制单元106反馈自身的工作状态，以使控制单元106根据电压调制电路1102和功率因数校正电路1104反馈的工作状态，对电压调制电路1102和功率因数校正电路1104的工作状态进行控制。
[0047]根据本实用新型的一个实施例，还包括:显示单元108，连接至所述控制单元106，用于显示所述控制单元106的控制过程。
[0048]通过对控制单元106的控制过程进行显示，使得控制单元106的控制过程能够直观地呈现给用户，以便于用户进行控制。
[0049]如图1B所示，电压处理单元110还可以包括:整流电路1106，用于对所述交流电压进行整流处理，以得到直流电压；电压调制电路1102，连接至所述整流电路1106，用于对所述直流电压的电压值进行调制；功率因数校正电路1104，连接至所述电压调制电路1102，用于对所述电磁加热系统的功率因数进行校正。
[0050]控制单元106分别连接至所述电压调制电路1102和所述功率因数校正电路1104(图1B中未示出连接关系)，以对所述电压调制电路1102和所述功率因数校正电路1104的工作状态进行控制。
[0051]如图1C所示，所述电压处理单元110也可以包括:整流电路1106，用于对所述交流电压进行整流处理，以得到直流电压；功率因数校正电路1104，与所述整流电路1106串联连接，用于对电压值进行调制并对所述电磁加热系统的功率因数进行校正。
[0052]控制单元106连接至所述功率因数校正电路1104 (图1C中未示出连接关系)，以对所述功率因数校正电路1104的工作状态进行控制。
[0053]图2示出了根据本实用新型的实施例的谐振加热单元的电路结构示意图。
[0054]如图2所示，根据本实用新型的实施例的谐振加热单元104，包括:线圈组件202，包括多个线圈；多个谐振电容204;以及至少一个电子开关212，每个所述电子开关的控制端都连接至图1中所示的控制单元106 (图2中未示出连接关系),控制单元106可控制所述电子开关212的闭合或关断，以使所述线圈和所述谐振电容构成所述多路谐振电路。
[0055]通过控制单元106控制至少一个线圈与指定的谐振电容进行组合，构成指定的谐振电路，使得可以根据加热锅具的不同，选择接入不同的线圈与谐振电容，从而构成具有不同谐振参数的谐振电路，以实现对不同磁导率的金属锅具的加热。
[0056]根据本实用新型的一个实施例，所述谐振加热单元104还包括:功率开关206，所述功率开关206的输入端连接至所述控制单元106，所述功率开关206的输出端连接至所述线圈组件202的第一端，用于根据所述控制单元106的控制信号控制所述指定谐振电路的工作状态；其中，所述功率开关206包括:第一晶体管208，所述第一晶体管208的第一端2082连接至图1中所示的电压处理单元110 ;第二晶体管210，所述第二晶体管210的第一端连接至所述第一晶体管208的第二端，所述第二晶体管210的第二端2102接地，所述第二晶体管210的第一端作为所述功率开关206的输出端；所述第一晶体管208的控制端2084与所述第二晶体管210的控制端2104作为所述功率开关206的输入端。其中，第一晶体管208和第二晶体管210可以是绝缘栅双极型晶体管。
[0057]根据本实用新型的一个实施例，所述多个线圈进行串联连接；每个所述电子开关212与一个所述谐振电容204串联连接，以构成一个谐振电容接入电路214，每个所述谐振电容接入电路214的第一端接地，每个所述电子开关212的控制端都连接至所述控制单元106 (图2中未示出连接关系);所述多个线圈中每两个相邻的线圈之间，以及所述线圈组件202的第二端都与一个所述谐振电容接入电路214的第二端进行连接。
[0058]通过在每两个相邻的线圈之间，以及线圈组件202的第二端都连接一个谐振电容接入电路214，使得在需要切换接入电路中的线圈和谐振电容时，可以通过控制单元106控制与需要接入的谐振电容进行串联的电子开关闭合(如图2中，可以通过控制单元106控制与谐振电容204进行串联的电子开关212闭合)，以构成具有特定谐振参数的谐振电路，实现电路的谐振。
[0059]根据本实用新型的一个实施例，所述电子开关212为双向导通开关。[0060]由于在电路中不仅存在直流部分，而且还存在交流部分，因此为了确保能够实现电路的谐振，需要使用双向导通开关。
[0061]根据本实用新型的一个实施例，所述双向导通开关212包括:继电器和/或双向可控硅。
[0062]根据本实用新型的一个实施例，所述继电器为双刀双掷隔离型继电器。
[0063]由于双刀双掷隔离型继电器具有较高的耐压特性，因此可以确保电路的安全可
O
[0064]根据本实用新型的一个实施例，所述线圈组件中的每个线圈的绕制方向均相同。
[0065]通过使每个线圈的绕制方向相同，避免了线圈之间造成的电磁干扰。
[0066]根据本实用新型的一个实施例，所述谐振电容包括:单个电容元件，或进行串联和/或并联的多个电容元件。
[0067]如图3所示，线圈组件202中包括线圈2022和线圈2024，其中，线圈2022与双刀双掷隔离型继电器302A，以及谐振电容204串联后接地，控制单元106控制双刀双掷隔离型继电器302A的工作状态；线圈2024与双刀双掷型继电器302B，以及谐振电容204A串联后接地，其中谐振电容204A为多个电容元件的组合，图中所示为电容元件Cl、电容元件C2、电容元件C3并联，电容元件C4、电容元件C5、电容元件C6并联，两组并联后串联作为谐振电容 204A。
[0068]由于单个电容元件的耐电压和过电流能力可能不足，因此通过多个串联电容提高耐电压能力，并联电容提高过电流能力，从而提高谐振电容的耐电压和过电流能力，满足低磁导率锅具的加热要求，提高系统可靠性。
[0069]以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，考虑到在相关技术中，大部分电磁炉仅能加热高磁导率的铁质类锅具，不能加热铝锅或铜锅。而能够实现全金属加热的电磁炉，由于电路拓扑结构和加热电路采用半桥和全桥电路切换的方式，系统控制复杂，且成本较高。因此，本实用新型提出了新的一种电磁加热系统，可以根据加热锅具的不同，选择相应的谐振电路实现电路的谐振，以实现对不同磁导率的金属锅具进行加热。
[0070]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电磁加热系统,其特征在于,包括: 滤波电路，连接至交流电源，用于对所述交流电源输入的交流电进行滤波处理； 电压处理单元，连接至所述滤波电路，用于对经过滤波处理后的交流电的交流电压进行处理； 谐振加热单元，连接至所述电压处理单元，所述谐振加热单元包括多路谐振电路，可通过所述多路谐振电路中的至少一路谐振电路实现电路的谐振； 控制单元，分别连接至所述电压处理单元与所述谐振加热单元，用于控制所述多路谐振电路中指定谐振电路实现电路的谐振，以及控制所述指定谐振电路的工作状态； 其中，所述谐振加热单元包括: 线圈组件，包括多个线圈； 多个谐振电容；以及 至少一个电子开关，每个所述电子开关的控制端都连接至所述控制单元； 所述控制单元可控制所述电子开关的闭合或关断，以使所述线圈和所述谐振电容构成所述多路谐振电路。
2.根据权利 要求1所述的电磁加热系统，其特征在于，所述电压处理单元包括: 电压调制电路，用于对所述交流电压的电压值进行调制； 功率因数校正电路，与所述电压调制电路串联连接，用于对所述交流电压进行整流处理，以得到直流电压，并对所述电磁加热系统的功率因数进行校正。
3.根据权利要求1所述的电磁加热系统，其特征在于，所述电压处理单元包括: 整流电路，用于对所述交流电压进行整流处理，以得到直流电压； 电压调制电路，连接至所述整流电路，用于对所述直流电压的电压值进行调制； 功率因数校正电路，连接至所述电压调制电路，用于对所述电磁加热系统的功率因数进行校正。
4.根据权利要求1所述的电磁加热系统，其特征在于，所述电压处理单元包括: 整流电路，用于对所述交流电压进行整流处理，以得到直流电压； 功率因数校正电路，与所述整流电路串联连接，用于对电压值进行调制并对所述电磁加热系统的功率因数进行校正； 所述控制单元连接至所述功率因数校正电路，以对所述功率因数校正电路的工作状态进行控制。
5.根据权利要求2所述的电磁加热系统，其特征在于，所述控制单元分别连接至所述电压调制电路和所述功率因数校正电路，以对所述电压调制电路和所述功率因数校正电路的工作状态进行控制。
6.根据权利要求3所述的电磁加热系统，其特征在于，所述控制单元分别连接至所述电压调制电路和所述功率因数校正电路，以对所述电压调制电路和所述功率因数校正电路的工作状态进行控制。
7.根据权利要求1所述的电磁加热系统，其特征在于，所述谐振加热单元，还包括: 功率开关，所述功率开关的输入端连接至所述控制单元，所述功率开关的输出端连接至所述线圈组件的第一端，用于根据所述控制单元的控制信号控制所述指定谐振电路的工作状态；其中，所述功率开关包括: 第一晶体管，所述第一晶体管的第一端连接至所述电压处理单元； 第二晶体管，所述第二晶体管的第一端连接至所述第一晶体管的第二端，所述第二晶体管的第二端接地，所述第二晶体管的第一端作为所述功率开关的输出端； 所述第一晶体管的控制端与所述第二晶体管的控制端作为所述功率开关的输入端。
8.根据权利要求1所述的电磁加热系统，其特征在于，所述多个线圈进行串联连接； 每个所述电子开关与一个所述谐振电容串联连接，以构成一个谐振电容接入电路，每个所述谐振电容接入电路的第一端接地； 所述多个线圈中每两个相邻的线圈之间，以及所述线圈组件的第二端都与一个所述谐振电容接入电路的第二端进行连接。
9.根据权利要求1所述的电磁加热系统，其特征在于，所述电子开关为双向导通开关。
10.根据权利要求9所述的电磁加热系统，其特征在于，所述双向导通开关包括: 继电器和/或 双向可控硅。
11.根据权利要求10所述的电磁加热系统，其特征在于，所述继电器为双刀双掷隔离型继电器。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的电磁加热系统，其特征在于，所述谐振电容包括: 单个电容元件，或相互串联和/或并联的多个电容元件，且至少一个所述谐振电容为多个相互串联和/或并联的电容元件。
【文档编号】H05B6/06GK203775445SQ201320725723
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】梁为磊, 冯江平, 李昌 申请人:美的集团股份有限公司, 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司