一種便攜式超音頻感應(yīng)加熱裝置及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種便攜式超音頻感應(yīng)加熱裝置及方法，包括電源、開(kāi)關(guān)控制電路、驅(qū)動(dòng)電路，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；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；本裝置電路簡(jiǎn)單，電子元器件少，開(kāi)通和關(guān)斷迅速，穩(wěn)定可靠，散熱器件輕，變壓器T1磁芯利用率高，推挽工作時(shí)，兩只對(duì)稱(chēng)的晶體管Q1、Q2每次只有一個(gè)導(dǎo)通，導(dǎo)通損耗小。工作時(shí)，電感L2內(nèi)產(chǎn)生極性瞬間變化的強(qiáng)磁束，強(qiáng)磁束的電磁感應(yīng)作用于被加熱金屬零件，產(chǎn)生渦電流，由于被加熱金屬零件內(nèi)部存在著電阻，所以會(huì)產(chǎn)生焦耳熱，使電能轉(zhuǎn)換成為熱能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種便攜式超音頻感應(yīng)加熱裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及加熱裝置，尤其涉及一種便攜式超音頻感應(yīng)加熱裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，超音頻感應(yīng)加熱技術(shù)以高效，清潔，環(huán)保等眾多優(yōu)點(diǎn)而迅速在能源行業(yè)得到大力推廣。它符合環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展方針，是綠色環(huán)保型加熱工藝之一。傳統(tǒng)超音頻感應(yīng)加熱裝置主要應(yīng)用與工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，具有制造成本高，設(shè)備維護(hù)難等缺陷。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的超音頻感應(yīng)加熱裝置，由于裝置體積較大，大多都安裝在固定的位置上，只能進(jìn)行有限位置和角度的加熱，而在不能應(yīng)用于汽車(chē)維修，鐵路養(yǎng)護(hù)，建筑施工和航空航天之中，而且電路復(fù)雜、效率低等缺陷，限制了裝備的實(shí)用價(jià)值。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種操作方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高的便攜式超音頻感應(yīng)加熱裝置及方法。
[0005]本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]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，所述開(kāi)關(guān)控制電路，包括晶體管Ql1、晶體管Q8、晶體管Q5、可控娃Q9 ；
[0007]所述晶體管Qll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Qll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；
[0008]所述A點(diǎn)通過(guò)兩個(gè)串聯(lián)的穩(wěn)壓管D9、DlO接地；A點(diǎn)與地之間接有電容ClO ；
[0009]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Qll的集電極，可控硅Q9的陽(yáng)極通過(guò)電阻R18連接晶體管Qll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Cll ；
[0010]所述可控硅Q9的陽(yáng)極通過(guò)電阻R17接電源的正極。
[0011]所述驅(qū)動(dòng)電路，包括芯片Ul、晶體管Q7、晶體管Q4、晶體管Q6、晶體管Q3、晶體管Q2、晶體管Ql、二極管D5、二極管D6、二極管D8、二極管D7、變壓器Tl ；
[0012]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Tl初級(jí)線(xiàn)圈的第I腳；二極管D8和二極管D7串聯(lián)后負(fù)極接變壓器Tl初級(jí)線(xiàn)圈的第I腳，正極接電阻R14與電阻R16之間的連接點(diǎn)；
[0013]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Tl初級(jí)線(xiàn)圈的第I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Ul的第5腳，二極管D4并聯(lián)電阻R2;
[0014]所述芯片Ul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Ul的第3腳、第I腳、第8腳接地；
[0015]所述所述晶體管Q6的基極通過(guò)電容CS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Rll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Tl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Tl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)；
[0016]所述晶體管Ql的柵極與漏極之間并聯(lián)電阻R31，漏極接地，源極接變壓器Tl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Ul的第7腳，二極管D3并聯(lián)電阻Rl ；
[0017]所述芯片Ul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；
[0018]所述變壓器Tl初級(jí)線(xiàn)圈的第2腳為中心抽頭，接電源的正極；
[0019]所述變壓器Tl次級(jí)線(xiàn)圈接電感L2。
[0020]所述變壓器Tl初級(jí)線(xiàn)圈的第I腳與第2腳之間并聯(lián)電容C3。
[0021]所述晶體管Qll的集電極依次通過(guò)電阻R11、開(kāi)關(guān)SI連接可控硅Q9的的陽(yáng)極。
[0022]芯片Ul采用通用芯片MC33151。
[0023]所述電感L2采用紫銅管繞制。
[0024]上述便攜式超音頻感應(yīng)加熱裝置的控制方法，包括下述步驟:
[0025]按下開(kāi)關(guān)SI，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DlO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；
[0026]松開(kāi)SI，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；
[0027]當(dāng)開(kāi)關(guān)SI按下時(shí)，芯片Ul的第6腳為高電平，Ul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Ul的第5腳高電平通過(guò)電阻R4、R5向電容C5充電，芯片Ul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；
[0028]切換之后，芯片Ul第5腳輸出為低電平，第7腳輸出為高電平；晶體管Ql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。
[0029]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0030]本發(fā)明在超音頻感應(yīng)加熱行業(yè)內(nèi)率先采用了 MC33151的驅(qū)動(dòng)電路。通過(guò)電路優(yōu)化設(shè)計(jì)以及在線(xiàn)仿真與調(diào)試，本裝置將所有超音頻感應(yīng)加熱所需的驅(qū)動(dòng)波形，由MC33151驅(qū)動(dòng)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)本電路對(duì)超音頻感應(yīng)加熱裝置的控制，可以確保在超音頻感應(yīng)加熱裝置輸出功率最大。本裝置體積小，重量輕，操作人員可以手持本裝置在復(fù)雜環(huán)境和特殊角度下，對(duì)螺母、螺栓、軸承、齒輪、銷(xiāo)、拉桿套和軌道桿端等金屬零件進(jìn)行無(wú)接觸無(wú)火焰加熱，安全快速地去除連接件之間凍結(jié)和銹蝕的化合物?？蓱?yīng)用于汽車(chē)制造，鐵路養(yǎng)護(hù)，建筑施工和航空航天等領(lǐng)域。
[0031]本發(fā)明的開(kāi)關(guān)控制電路、驅(qū)動(dòng)電路，電路簡(jiǎn)單，電子元器件少，開(kāi)通和關(guān)斷迅速，穩(wěn)定可靠，散熱器件輕，變壓器Tl磁芯利用率高，推挽工作時(shí)，兩只對(duì)稱(chēng)的晶體管Ql、Q2每次只有一個(gè)導(dǎo)通，導(dǎo)通損耗小。
[0032]本發(fā)明加熱裝置工作時(shí)，超音頻交變電流通過(guò)電感L2，在電感L2內(nèi)產(chǎn)生極性瞬間變化的強(qiáng)磁束，強(qiáng)磁束的電磁感應(yīng)作用于被加熱金屬零件，產(chǎn)生渦電流，由于被加熱金屬零件內(nèi)部存在著電阻，所以會(huì)產(chǎn)生焦耳熱，使電能轉(zhuǎn)換成為熱能。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為本發(fā)明開(kāi)關(guān)控制電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖2為本發(fā)明驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。
[0036]實(shí)施例
[0037]如圖1、2所示。本發(fā)明公開(kāi)了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；
[0038]所述開(kāi)關(guān)控制電路，包括晶體管Q11、晶體管Q8、晶體管Q5、可控娃Q9 ；
[0039]所述晶體管Qll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Qll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；
[0040]所述A點(diǎn)通過(guò)兩個(gè)串聯(lián)的穩(wěn)壓管D9、DlO接地；A點(diǎn)與地之間接有電容ClO ；
[0041]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Qll的集電極，可控硅Q9的陽(yáng)極通過(guò)電阻R18連接晶體管Qll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Cll ；
[0042]所述可控硅Q9的陽(yáng)極通過(guò)電阻R17接電源的正極。
[0043]所述驅(qū)動(dòng)電路，包括芯片Ul、晶體管Q7、晶體管Q4、晶體管Q6、晶體管Q3、晶體管Q2 (場(chǎng)效應(yīng)管)、晶體管Ql (場(chǎng)效應(yīng)管)、二極管D5、二極管D6、二極管D8、二極管D7、變壓器Tl ；
[0044]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Tl初級(jí)線(xiàn)圈的第I腳；二極管D8和二極管D7串聯(lián)后負(fù)極接變壓器Tl初級(jí)線(xiàn)圈的第I腳，正極接電阻R14與電阻R16之間的連接點(diǎn)；
[0045]所述晶體管Q2(場(chǎng)效應(yīng)管)的柵極與漏極之間并聯(lián)電阻R30，漏極接地，源極接變壓器Tl初級(jí)線(xiàn)圈的第I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Ul的第5腳，二極管D4并聯(lián)電阻R2;
[0046]所述芯片Ul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Ul的第3腳、第I腳、第8腳接地；
[0047]所述所述晶體管Q6的基極通過(guò)電容CS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Rll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Tl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Tl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)；
[0048]所述晶體管Ql (場(chǎng)效應(yīng)管)的柵極與漏極之間并聯(lián)電阻R31，漏極接地，源極接變壓器Tl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Ul的第7腳，二極管D3并聯(lián)電阻Rl ；
[0049]所述芯片Ul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；
[0050]所述變壓器Tl初級(jí)線(xiàn)圈的第2腳為中心抽頭，接電源的正極；
[0051]所述變壓器Tl次級(jí)線(xiàn)圈接電感L2。
[0052]所述變壓器Tl初級(jí)線(xiàn)圈的第I腳與第2腳之間并聯(lián)電容C3。
[0053]所述晶體管Qll的集電極依次通過(guò)電阻R11、開(kāi)關(guān)SI連接可控硅Q9的的陽(yáng)極。
[0054]芯片Ul采用通用芯片MC33151。
[0055]所述電感L2采用紫銅管繞制。
[0056]當(dāng)本裝置接通電源后，直流電經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路之后，變成超音頻正負(fù)方波、超音頻正弦波，再經(jīng)過(guò)變壓器Tl，變成超音頻低壓正弦波，流過(guò)電感L2(電磁線(xiàn)圈)，在電感L2內(nèi)產(chǎn)生極性瞬間變化的強(qiáng)磁束，強(qiáng)磁束的電磁感應(yīng)作用于被加熱金屬零件，產(chǎn)生渦電流，由于被加熱金屬零件內(nèi)存在電阻，所以會(huì)產(chǎn)生焦耳熱，使電能轉(zhuǎn)換成為熱能。
[0057]按下開(kāi)關(guān)SI (自動(dòng)復(fù)位按鈕開(kāi)關(guān))，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。
[0058]晶體管Q5的發(fā)射級(jí)電壓聞?dòng)诨?jí)電壓，晶體管Q5開(kāi)通，晶體管Q5的集電極為聞電平。晶體管Q8的基級(jí)電壓高于發(fā)射級(jí)電壓，08開(kāi)通，經(jīng)過(guò)電阻1?17、1?18、1?24、09和010分壓后的電壓通過(guò)Q8給后級(jí)驅(qū)動(dòng)電路供電，本裝置開(kāi)啟工作。
[0059]松開(kāi)SI，可控硅Q9的控制級(jí)電壓低于陰極電壓，這時(shí)由于可控硅陽(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給后級(jí)驅(qū)動(dòng)電路供電，本裝置停止工作。
[0060]電源的正極與負(fù)極之間并聯(lián)有二極管D11，為瞬態(tài)抑制二極管，當(dāng)二極管Dll的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，它能以皮秒量級(jí)的速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，吸收高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓箝位于一個(gè)預(yù)定值，有效地保護(hù)主電路中的精密元器件，免受各種浪涌脈沖的損壞。溫度開(kāi)關(guān)RT，當(dāng)本裝置溫度過(guò)高時(shí)，能自動(dòng)關(guān)斷，保護(hù)電路中的精密元器件。
[0061]芯片Ul為高速雙通道MOSFET驅(qū)動(dòng)器MC33151，具有完全適用于驅(qū)動(dòng)功率MOSFET的兩個(gè)大電流輸出通道，且具有低輸入電流。
[0062]當(dāng)開(kāi)關(guān)SI按下時(shí)，芯片Ul的第6腳為高電平，Ul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，晶體管Q7的基級(jí)的高電平維持以一個(gè)很短時(shí)間Tl，晶體管Q7開(kāi)通時(shí)間很短，電容C5上的電荷通過(guò)Q7放出。與此同時(shí)，芯片Ul的第5腳高電平通過(guò)電阻R4、R5向電容C5充電，芯片Ul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，經(jīng)過(guò)一段T2時(shí)間后，第4腳的電壓開(kāi)始高于高態(tài)(邏輯I)輸入閥值電壓，第2腳電壓開(kāi)始低于低態(tài)(邏輯O)輸入閥值電壓，工作狀態(tài)切換。
[0063]切換之后，芯片Ul第5腳輸出為低電平，第7腳輸出為高電平。晶體管Ql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，晶體管Q6的基級(jí)的高電平維持以一個(gè)很短時(shí)間Tl，晶體管Q6開(kāi)通時(shí)間很短，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，經(jīng)過(guò)一段T3時(shí)間后，第2腳的電壓開(kāi)始高于高態(tài)(邏輯I)輸入閥值電壓，第4腳電壓開(kāi)始低于低態(tài)(邏輯O)輸入閥值電壓，工作狀態(tài)再次切換。T3即為半個(gè)工作周期。
[0064]如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0065]本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
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Ql1、晶體管Q8、晶體管Q5、可控娃Q9 ；所述晶體管Qll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Qll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ClO ； 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Qll的集電極，可控硅Q9的陽(yáng)極通過(guò)電阻R18連接晶體管Qll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Cll ； 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、_.極管D6、二極管D8、二極管D7、變壓器Tl ； 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Tl初級(jí)線(xiàn)圈的第I腳；二極管D8和二極管D7串聯(lián)后負(fù)極接變壓器Tl初級(jí)線(xiàn)圈的第I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Tl初級(jí)線(xiàn)圈的第I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Ul的第5腳，二極管D4并聯(lián)電阻R2; 所述芯片Ul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Ul的第3腳、第I腳、第8腳接地； 所述所述晶體管Q6的基極通過(guò)電容CS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Rll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Tl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Tl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Ql的柵極與漏極之間并聯(lián)電阻R31，漏極接地，源極接變壓器Tl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Ul的第7腳，二極管D3并聯(lián)電阻Rl ； 所述芯片Ul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Tl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Tl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Tl初級(jí)線(xiàn)圈的第I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Qll的集電極依次通過(guò)電阻R11、開(kāi)關(guān)SI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Ul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)SI，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DlO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)SI，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)SI按下時(shí)，芯片Ul的第6腳為高電平，Ul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Ul的第5腳高電平通過(guò)電阻R4、R5向電容C5充電，芯片Ul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Ul第5腳輸出為低電平，第7腳輸出為高電平；晶體管Ql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。
【文檔編號(hào)】H05B6/06GK104010400SQ201410232655
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】薛家祥, 王磊磊, 沈棟, 林放, 陳振升, 恒功淳 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)