器有用直径lOOmm 左右,大多数都用在小容量的液体、食物、易拉罐饮品的加热,在家庭、医院、宾馆房间、零售商铺中有广泛应用.感应加热要求感应线圈的品质因数(Q值)高,Q可由下式核算: Q=X/R=L/R 其间,L 是感应线圈的电感(单位H), 是驱动源的开关频率,R 是感应线圈的等效串联电阻().经过以不同的驱动频率驱动加热线圈,可以获得线圈参数与频率的联系.当感应线圈挨近铁制品时．其等效电阻将大幅度添加,Q 值下降;而当其挨近非铁磁性金属时,其等效电阻添加很少,其Q 值下降不大．这种特性使铁金属更易被感应加热.例如,在驱动频率为100kHz 时,挨近铁制品的线,而挨近铝制品时,R 值仪0.238;当驱动频率为400kHz 时,空载线,在挨近铝制品时下降为124,而在挨近铁制品时下降至13.因此,在挑选驱动源频率时,要挑选空载线圈的R 值和有铁金属时的R 值相差大的频率,这个频率规模一般在lOOkHz 至400kHz.为了减小加热线圈本身的损耗,线圈需用许多股细铜线组成的绞合线来绕制,这样简单制战丢失小、Q值高的线圈.感应线圈有两种形状,一种是加热一般平底铁金属容器的平板线圈．另一种是加热易拉罐的筒形线圈.在实践的感应加热电路中,感应线圈与其等效串联阻抗R,以及外加电容器C 等一起构成LCR 串联谐振电路.图1 是本的方框图．选用绝缘栅场效应管的半桥驱动、LC 串联谐振电路,用锁相环(PLL)和脉宽调制(PWM)电路作闭环操控,以确保串联谐振频率的安稳:用半桥功率电路驱动加热线圈.半桥输出电路输出阻抗低,即运用方波信号作电压驱动,输出电流波形也是正弦波,因此电压相电流的相位差小,功率传输效率高.整机电路见图2.PLL 及PWM 恒流操控电路:选用开关稳压集成电路UC3825,实践开关频率可达lMHz,具有两路大电流推挽式输出电路.运用UC3825 内的振动电路构成压控振动器VCO,其频率规模可取为200kHz~300kHz,由守时阻容元件R10+R9//Rt 和C5 的值决议.动态电阻Rt 由小信号MOSFET 管构成,其阻值受MCl4060B 的输出操控.考虑到加热线圈L 的电感量及串联谐振电容量的自由度,这个频率的可改动规模应有两倍左右.当取图2中的数值时,振动频率约160kHz~380kHz.为了可以更好的确保振动频率的安稳,选用PLL 电路MCl4046B 作相位检测器.由电流互感器CT 检测出经过加热线圈L 的电流,CT 次级的负载Rl 取200,转化,比为1V/1A,经D1、D2 双向限幅．Cl 耦合至ICl 的PCa 端;ICl 的PCb 端输入电压由IC2 的PWM 输出电压分压.得到,其值约5Vpeak,以满意CMOS 电平的需求.因为流过加热线圈的电流有少量滞后,故在PCb 端参加容量约1000pF 的相位补偿电容器C2.假如作业频率和LC 参数有改动, 该电容量也应梢应改动. 如f=300kHz 、电流相位滞后45. 时． 相位补偿电容:Ccomp=1/2Rf=l/6.28x500x300xl03=1061pF假如以某一频率驱动加热线圈,当挨近铝制时,因为LCR串联谐振电路的阻抗很低,经过的大电流可能会损坏MOSFET;假如空载,也会形成桐同结果.因此一定要选用恒流操控.这儿,运用电流互感器CT 的输出经D3、D4 倍压整流届作为反应信号,输出电流的调理用脉宽调制方法操控均匀电流,由IC2 内部的差错放大器来完成.由IC2 内部的基准电压源经电阻分压后获得+2.5V 的电压,作为比较器的基准电压.调理W1 可改动输出电流,也可调理输出功率.

  MOSFET 驱动电路、半桥输出电路及LC 串联谐振电路:在负荷为铁制品时,因为串联谐振电路的R 将增大,故应设置较高的电源电腥(选定为300V).又因为在空载时,R 很小而Q 值高．将有很大的电流流过功率输出管,故应选用漏极电流大的MOSFET 管.这儿选用电流达12A 的2SKl489 两强构成半桥输出．驱动信号由UC3825 输出、经C13~CJ6 和脉冲变压器Tl、T2 耦合至推进级.D7~D10 用于维护大功率MOSFET.在半桥输出电路中插入了电流互感器CT,用以检出流过加热线 构成LC 谐振电路．作为半桥输出的负载.当LC 串联电路谐振时,即运用方波驱动,流过线圈的电流波形也是正弦波.加热线圈可作为平板形(加热甲底容器)或筒形(加热易拉.罐).为削减因为集肤效应发生高频丢失,加热线mm 的细铜线绞合而成.线.整机供电电路:功率输出电路由沟通市电经桥式整流供给+300V 电源,用7812 和78L05 供给+12V 及+5V给其他电路供电.+300V 电源在开机时会有大的冲击电流,因此滤波电容不能用电解电容,而要选薄膜电容器;C24 为4.71F,另在半桥输出的电源端子加4.7F(C21),使滤波电容的总容最为9.4F.为防止半桥输出电路发生的噪声串人沟通供电线 作滤波器.元件选用:D1l、D13、D7、D9 选用肖特基二级管,D8、D10 选用超高速二极管;电感Ll、L2 及电流互感器CT 均选用磁盘绕制.试用作用:由WI 设定功率为250W,此刻沟通电流约1.2A.对盛水的平底铁制容器,用平板线 秒;当不盛水时,加热至100℃仅用加40 秒;当用筒形线圈加热盛满水的铁罐头盒时,加热至80℃耗时180 秒.