CN1283070A

CN1283070A - 新型高频电磁感应电热转换装置

Info

Publication number: CN1283070A
Application number: CN 00124785
Authority: CN
Inventors: 刘文起
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-09-15
Filing date: 2000-09-15
Publication date: 2001-02-07

Abstract

本发明涉及一种新型高频电磁感应电热转换装置。该装置包括有变频电源和电热转换器,变频电源电路是由依次串联的电压保护电路,二级低通滤波电路,桥式整流电路,功率因数校正电路,高频开关电源电路,低压直流辅助电源9组成。电热转换器内发热体两端各有一个防漏磁的金属片。其优点是可提高电源的电磁兼容性,可使电源功率因数达到0.96－0.99,降低电源产生的奇次谐波对电网的干扰,输入电压范围宽,输出功率稳定,热转换效率比已有产品提高10%－25%。

Description

新型高频电磁感应电热转换装置

本发明属于一种电磁感应电热转换装置，特别是涉及高频电磁感应电热转换装置。

目前利用电磁感应对物体加热装置有两种，一种是利用工频电源产生的低频磁场作用在金属体上产生的涡流进行加热；另一种是利用高频开关电源产生的高频磁场作用在金属体上产生涡流进行加热。在已授权使用新型专利ZL99208309·5，名称为“节能液体电加热器”，就属于高频电磁感应电热转换装置，但该装置的电源电路主要包括电压保护电路，整流电路，一级滤波电路，谐振电路，该电源电路存在有以下缺点：

①输入电压范围窄，使电源工作电压通常在200v-240v之间。

②其输入功率随电压变化，造成输出功率不稳定。

③功率因数低，通常为0．5-0．75之间，该电压产生的三次滤波、

五次谐波等奇次谐波不符合国家标准，对电网产生干扰。

④电磁兼容性差，电磁干扰严重。

⑤高频开关部分采用硬开关电路设计，总体效率低，晶体管关断

时产生的反向尖峰电压易损坏晶体管，降低电源工作效率和稳

定性。

⑥在电热转换器内环状档片易产生漏磁使电热转换效率和热传

导效率低。

本发明的目的在克服上述技术的不足，提供一种改进电源电路的新型高频电磁感应电热转换装置，使之具有较宽范围的输入电压和高功率因数的电源，增强抗噪声干扰和降低电源产生奇次谐波对电网干扰，有较好的电磁兼容性和高效率稳定的工作电源，另外还提供防漏磁的电热转换器以提供整体电热转换效率。

本发明的目的是通过如下方案实现的：

本新型高频电磁感应电热转换装置，主要是由一个变频电源和电热转换器组成，变频电源电路包括有电压保护电路，低通滤波电路，二极管桥式整流电路，低压直流辅助电源，所述低通滤波电路是由电感电容组成的二级低通滤波电路串接在电压保护电路和二级管桥式整流电路之间，在二极管桥式整流电路的后面依次串接有功率因数校正电路，包括有电热转换器的高频开关电源电路。

电热转换器内发热体的两端各有一个防漏磁的薄金属片。

本发明的优点是：

1电路中有二极低通滤波器，可提高电源的电磁兼容性，使其达到美国FCC所规定的标准。

2电路中有功率因数校正电源，可提高电源的功率因数，功率因数可达到0．96-0．99，降低电源产生的三次谐波，五次谐波等奇次谐波对电网的干扰，并有输入电压范围宽，输入电压范围在150V-270V，输出功率稳定。

3高频开关电源采用零电压谐振软开关全桥电路，可提高电源的整体效率和稳定性。

4采用原形金属片放置于斜度为60°，波纹面间夹角为90°的金属片两端可减少漏磁，提高电热转换器的磁电转换效率。

5波纹状金属片面积大，发热均匀，有利于提高热传导效率，从而提高电热转换器的热转换效率。

6本发明高频电磁感应电热转换器比原有高频电磁感应加热器总体效率提高10％-25％。是具有广阔前景的新型节能产品。

附图说明：

图1：变频电源电路联结图；

图2：电热转换器15的结构示意图；

图3：图4中A-A剖面图；

图4：图2中波纹状发热体16的主视图。

下面结合附图对本发明实施例进一步详述：

本发明是一种新型高频电磁感应电热转换装置，主要是由一个变频电源和电热转换器15组成。变频电源电路包括有依次串联连接电压保护电路1，二级低通滤波电路2，二极管桥式整流电路3，功率因数校正电路4，高频开关电源电路5。

其中二级低通滤波电路2是由电容C1、C2、C3、C4、C5，电感L1、L2，电阻R2组成。该电路可预防交流电网上的外来噪声干扰功率因数校正电源和高频开关电源，又可防止功率因数校正电源和高频开关电源产生的噪声送到交流电网上。

所述的功率因数校正电路4是由电感L3，开关晶体管Q1，二极管D1，电容C6、C7、C8、C9和功率因数校正电源驱动电路8组成。其中二极管D1与并联连接的电容C6、C7、C8、C9串联后接在开关晶体管Q1的集电极与发射极之间，电感L3接在开关晶体管Q1的集电极上，开关晶体管Q1的基极A1与功率因数校正电源的驱动电路8的输出端A连接。此部分电路能提高电源的功率因数，降低电源产生的三次谐波，五次谐波等奇次谐波对电网的干扰，并有输入电压范围宽，功率输出稳定的作用。

所述的高频开关电源电路5是由开关晶体管Q2、Q3、Q4、Q5组成的直流变交流桥式转换电路，电容C10、C11、C12、C13、C14，电流互感器6，零电压谐振软开关电源驱动电路7和电热转换器15组成；电容C10C11C12C13分别接在开关晶体管Q2Q3Q4Q5的集电极和发射极之间，开关晶体管Q2Q3Q4Q5的基极E1F1G1H1与零电压谐振软开关电源驱动电路7的四个输出端EFGH相联，在电容C10与C11相联的结点L和电容C12与C13相联的结点M之间串联有电容C14、电流互感器6、电热转换器15，电流互感器6的二个次极端I1、J1分别接在电源驱动电路7的二个输入端I、J上，该电路设计可提高电源的整体效率和稳定性。

低压直流辅助电源9的输入端与交流电源相联，其输出端分别接在功率因数校正电源驱动电路8的输入端B上和零电压谐振软开关电源驱动电路7的输入端K上。

电热转换器15中发热体16是由多片波纹状金属薄板叠加组成，其波纹斜面与金属薄板中心线夹角α为60°，波纹面间夹角β为90°。

电热转换器15内发热体16的两端各有一个薄金属片14以防止漏磁的产生。

Claims

1．一种新型高频电磁感应电热转换装置，主要是由一个变频电源和电源转换器15组成，变频电源电路包括有电压保护电路1，低通滤波电路2，二级管桥式整流电路3，低压直流辅助电源9，其特征是所述低通滤波电路2，是由电感、电容组成的二级低通滤波电路串接在电压保护电路1和二级管桥式整流电路3之间，在二极管桥式整流电路3的后面依次串接有功率因数校正电路4，高频开关电源电路5，上述的电路联接方式如下：

所述二级低通滤波电路2是由电容C1、C2、C3、C4、C5，电感L1、L2，电阻R2组成标准二级低通滤波电路。

所述功率因数校正电路4是由电感L3、开关晶体管Q1、二极管D1、电容C6、C7、C8、C9和功率因数校正电源驱动电路8组成，二极管D1与并联联接的电容C6、C7、C8、C9串联后接在开关晶体管Q1的集电极与发射极之间，电感L3接在开关晶体管Q1集电极上，开关晶体管Q1的基极A1与功率因数校正电源的驱动电路8的输出端A联接；

所述的高频开关电源电路5是由开关晶体管Q2、Q3、Q4、Q5组成直流交交流桥式转换电路及电容C10、C11、C12、C13、C14、电流互感器6、零电压谐振软开关电源驱动电路7和电热转换器15所组成，电容C10、C11、C12、C13分别接在开关晶体管Q2、Q3、Q4、Q5的集电极和发射极之间，开关晶体管Q2、Q3、Q4、Q5的基极E1、F1、G1、H1与零电压谐振软开关电源驱动电路7的四个输出端EFGH相联，在电容C10与C11相联的结点L和电容C12和C13相联的接点M之间串联有电容C14、电流感应器6、电容转换器15，电流互感器6的二个次极端I1、J1分别接在电源驱动电路7的二个输入端I、J上。

低压直流辅助电源9的输入端与交流电源相联，其输出端分别接在功率因数校正电源驱动器8的输入端B上和零电压谐振软开关电源驱动电路7的输入端K上。

2．按照权利要求1所述的电热转换装置，其特征是电热转换器15中发热体16是由多片波纹状金属薄板叠加组成，其波纹斜面与金薄板中心线间夹角α为60°；波纹面间夹角β为90°。

3．按照权利要求1中所述的电热转换装置，其特征是在电热转换器15内发热体16的两端各有一个薄金属片14。