電磁加熱裝置及其加熱控制電路

1.《電磁加熱裝置及其加熱控制電路》其特征在于，包括：電壓過(guò)零檢測(cè)單元，所述電壓過(guò)零檢測(cè)單元用于檢測(cè)輸入到電磁加熱裝置的交流電源的電壓過(guò)零信號(hào)；諧振加熱單元；整流濾波單元，所述整流濾波單元對(duì)所述交流電源進(jìn)行整流濾波處理后供給所述諧振加熱單元；用于控制所述諧振加熱單元進(jìn)行諧振工作的功率開(kāi)關(guān)管；驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元與所述功率開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)端相連以驅(qū)動(dòng)所述功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通和關(guān)斷；驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧鲵?qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧c所述功率開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)端相連以改變所述功率開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電壓；主控單元，所述主控單元分別與所述電壓過(guò)零檢測(cè)單元、所述驅(qū)動(dòng)單元和所述驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧噙B，所述主控單元根據(jù)所述電壓過(guò)零信號(hào)判斷在所述交流電源的過(guò)零點(diǎn)前通過(guò)控制所述驅(qū)動(dòng)單元和所述驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧允顾龉β书_(kāi)關(guān)管在第一驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，并在所述功率開(kāi)關(guān)管的集電極電壓振蕩到最小時(shí)所述主控單元控制所述驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧Ｖ构ぷ?，并通過(guò)控制所述驅(qū)動(dòng)單元以使所述功率開(kāi)關(guān)管在第二驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，其中，所述第二驅(qū)動(dòng)電壓大于所述第一驅(qū)動(dòng)電壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁加熱裝置的加熱控制電路，其特征在于，所述功率開(kāi)關(guān)管的工作過(guò)程包括第一時(shí)間段和第二時(shí)間段，其中，在所述第一時(shí)間段，所述第一驅(qū)動(dòng)電壓的幅值保持不變或線性增加，所述第一驅(qū)動(dòng)電壓的脈沖寬度遞增或等寬；在所述第二時(shí)間段，所述第二驅(qū)動(dòng)電壓的幅值保持不變，所述第二驅(qū)動(dòng)電壓的脈沖寬度遞增或等寬。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁加熱裝置的加熱控制電路，其特征在于，在所述第一時(shí)間段，所述功率開(kāi)關(guān)管工作在放大狀態(tài)；在所述第二時(shí)間段，所述功率開(kāi)關(guān)管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁加熱裝置的加熱控制電路，其特征在于，在所述交流電源的過(guò)零點(diǎn)，所述功率開(kāi)關(guān)管的集電極電壓振蕩到最小。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁加熱裝置的加熱控制電路，其特征在于，在所述第一時(shí)間段，所述主控單元輸出第一控制信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)單元，同時(shí)輸出第二控制信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?，以使所述功率開(kāi)關(guān)管在幅值保持不變的第一驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，所述功率開(kāi)關(guān)管的集電極電壓進(jìn)行振蕩變小；在所述第二時(shí)間段，所述主控單元輸出所述第一控制信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)單元以使所述功率開(kāi)關(guān)管在所述第二驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，同時(shí)輸出第三控制信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧允顾鲵?qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧Ｖ构ぷ鳌?

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電磁加熱裝置的加熱控制電路，其特征在于，所述功率開(kāi)關(guān)管為IGBT，所述第一控制信號(hào)為PPG脈沖，所述第二控制信號(hào)為高電平信號(hào)，所述第三控制信號(hào)為低電平信號(hào)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的電磁加熱裝置的加熱控制電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧ǎ旱谝浑娮瑁龅谝浑娮璧囊欢伺c所述主控單元相連；第一三極管，所述第一三極管的基極與所述第一電阻的另一端相連，所述第一三極管的發(fā)射極接地；第二電阻，所述第二電阻連接在所述第一三極管的基極與發(fā)射極之間；第三電阻，所述第一電阻的一端與所述第一三極管的集電極相連，所述第三電阻的另一端與所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)端相連。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電磁加熱裝置的加熱控制電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)單元包括：第四電阻，所述第四電阻的一端與所述主控單元相連；第五電阻，所述第五電阻的一端分別與所述第四電阻的一端和所述主控單元相連，所述第五電阻的另一端接地；第二三極管，所述第二三極管的基極與所述第四電阻的另一端相連，所述第二三極管的發(fā)射極接地，所述第二三極管的集電極通過(guò)第六電阻與預(yù)設(shè)電壓的電源相連；第三三極管，所述第三三極管的基極與所述第二三極管的集電極相連，所述第三三極管的發(fā)射極接地，所述第三三極管的集電極通過(guò)第七電阻與所述預(yù)設(shè)電壓的電源相連；第四三極管，所述第四三極管的基極與所述第三三極管的集電極相連，所述第四三極管的集電極通過(guò)第八電阻與所述預(yù)設(shè)電壓的電源相連；第五三極管，所述第五三極管的基極與所述第四三極管的基極相連，所述第五三極管的集電極接地；第九電阻，所述第九電阻的一端與所述第五三極管的發(fā)射極相連，所述第九電阻的另一端與所述第四三極管的發(fā)射極相連；第十電阻，所述第十電阻的一端分別與所述第四三極管的發(fā)射極和所述第九電阻的另一端相連，所述第十電阻的另一端與所述功率開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)端相連。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電磁加熱裝置的加熱控制電路，其特征在于，還包括第一穩(wěn)壓管和第十一電阻，所述第一穩(wěn)壓管的陽(yáng)極與所述IGBT的發(fā)射極相連后接地，所述第一穩(wěn)壓管的陰極與所述IGBT的門極相連，所述第十一電阻與所述第一穩(wěn)壓管并聯(lián)。

10.一種電磁加熱裝置，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的電磁加熱裝置的加熱控制電路。

截至2016年2月，單IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管）的電磁諧振電路通常采用并聯(lián)諧振方式，并在采用實(shí)現(xiàn)電磁爐大功率運(yùn)行的諧振參數(shù)時(shí)，如果在連續(xù)低功率段運(yùn)行，則會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題：

（1）IGBT電壓超前開(kāi)通，開(kāi)通瞬間會(huì)導(dǎo)致IGBT瞬態(tài)電流峰值高，容易超過(guò)IGBT電流峰值規(guī)格限制，損壞IGBT；

（2）IGBT會(huì)發(fā)熱嚴(yán)重，需要加強(qiáng)對(duì)IGBT散熱（如增大散熱片、增加風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等）以實(shí)現(xiàn)IGBT的溫升要求；

（3）如果采用占空比加熱方式下實(shí)現(xiàn)低功率，即采用斷續(xù)加熱方式，由于濾波電容存在，IGBT在下一周期開(kāi)通時(shí)存在硬開(kāi)通現(xiàn)象，容易導(dǎo)致IGBT燒毀。

圖1為根據(jù)《電磁加熱裝置及其加熱控制電路》一個(gè)實(shí)施例的電磁加熱裝置的加熱控制電路的方框示意圖；

圖2為根據(jù)該實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電磁加熱裝置低功率加熱運(yùn)行時(shí)的波形圖；

圖3為根據(jù)該實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的電磁加熱裝置低功率加熱運(yùn)行時(shí)的波形圖；

圖4A為根據(jù)該實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的第一驅(qū)動(dòng)電壓V1與第二驅(qū)動(dòng)電壓V2的變化示意圖；

圖4B為根據(jù)該實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的第一驅(qū)動(dòng)電壓V1與第二驅(qū)動(dòng)電壓V2的變化示意圖；

圖5為根據(jù)該實(shí)用新型一個(gè)具體實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)單元和驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧碾娐穲D；

圖6為根據(jù)該實(shí)用新型實(shí)施例的電磁加熱裝置的低功率加熱控制方法的流程圖。

2020年7月，《電磁加熱裝置及其加熱控制電路》獲得第二十一屆中國(guó)專利銀獎(jiǎng)。

圖1為根據(jù)《電磁加熱裝置及其加熱控制電路》一個(gè)實(shí)施例的電磁加熱裝置的加熱控制電路的方框示意圖。如圖1所示，該電磁加熱裝置的加熱控制電路包括：電壓過(guò)零檢測(cè)單元10、諧振加熱單元20、整流濾波單元30、功率開(kāi)關(guān)管40、驅(qū)動(dòng)單元50、驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?0和主控單元70。

其中，電壓過(guò)零檢測(cè)單元10用于檢測(cè)輸入到電磁加熱裝置的交流電源（L，N）的電壓過(guò)零信號(hào)，例如如圖1所示，電壓過(guò)零檢測(cè)單元10與交流電源（L，N）相連。整流濾波單元30對(duì)交流電源進(jìn)行整流濾波處理后輸出直流電供給諧振加熱單元20，如圖1所示，整流濾波單元30包括整流橋301以及濾波電感L1和濾波電容C1，諧振加熱單元20包括諧振線圈L2和諧振電容C2，諧振線圈L2和諧振電容C2并聯(lián)連接。功率開(kāi)關(guān)管40用于控制諧振加熱單元20進(jìn)行諧振工作，其中，功率開(kāi)關(guān)管40可以是IGBT，IGBT的集電極連接到并聯(lián)的諧振線圈L2和諧振電容C2。

如圖1所示，驅(qū)動(dòng)單元50與功率開(kāi)關(guān)管40的驅(qū)動(dòng)端例如IGBT的門極相連以驅(qū)動(dòng)功率開(kāi)關(guān)管40的開(kāi)通和關(guān)斷，驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?0與功率開(kāi)關(guān)管40的驅(qū)動(dòng)端例如IGBT的門極相連以改變功率開(kāi)關(guān)管40的驅(qū)動(dòng)電壓，主控單元70例如主控芯片分別與電壓過(guò)零檢測(cè)單元10、驅(qū)動(dòng)單元50和驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?0相連，主控單元70根據(jù)電壓過(guò)零信號(hào)判斷在交流電源的過(guò)零點(diǎn)前通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)單元50和驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?0以使功率開(kāi)關(guān)管40在第一驅(qū)動(dòng)電壓V1的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，并在功率開(kāi)關(guān)管40的集電極電壓振蕩到最小例如零時(shí)主控單元70控制驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?0停止工作，并同時(shí)通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)單元50以使功率開(kāi)關(guān)管40在第二驅(qū)動(dòng)電壓V2的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，其中，第二驅(qū)動(dòng)電壓V2大于第一驅(qū)動(dòng)電壓V1。

進(jìn)一步地，根據(jù)該實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，如圖2所示，為電磁加熱裝置低功率加熱運(yùn)行時(shí)的波形圖，從上向下依次為交流市電波形、低功率加熱波形（采用丟波的方式進(jìn)行間斷加熱，占空比為1/2）、電磁加熱裝置低功率加熱時(shí)IGBT的集電極C極電壓波形、IGBT的驅(qū)動(dòng)波形。從圖2可以看出，當(dāng)電磁加熱裝置采用丟波的方式即間斷加熱方式（加熱占空比為1/2）進(jìn)行低功率加熱時(shí)，在停止加熱區(qū)間向加熱區(qū)間切換時(shí)，主控單元70輸出第一控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元50的同時(shí)，輸出第二控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?0，使得IGBT在第一驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下開(kāi)通和關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)IGBT的C極電壓進(jìn)行振蕩，并在IGBT的C極電壓振蕩到最小時(shí)主控單元70輸出第一控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元50的同時(shí)，輸出第三控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?0，使得IGBT在第二驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下開(kāi)通和關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)IGBT的變壓?jiǎn)?dòng)，即采用改變IGBT驅(qū)動(dòng)電壓的方式啟動(dòng)IGBT。

根據(jù)該實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，如圖3所示，為電磁加熱裝置低功率加熱運(yùn)行時(shí)的波形圖，從上向下依次為交流市電波形、低功率加熱波形（采用丟波的方式進(jìn)行間斷加熱，占空比為2/3）、電磁加熱裝置低功率加熱時(shí)IGBT的集電極C極電壓波形、IGBT的驅(qū)動(dòng)波形。從圖3可以看出，當(dāng)電磁加熱裝置采用丟波的方式即間斷加熱方式（加熱占空比為2/3）進(jìn)行低功率加熱時(shí)，同樣地，在停止加熱區(qū)間向加熱區(qū)間切換時(shí)，主控單元70輸出第一控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元50的同時(shí)，輸出第二控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?0，使得IGBT在第一驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下開(kāi)通和關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)IGBT的C極電壓進(jìn)行振蕩，并在IGBT的C極電壓振蕩到最小時(shí)主控單元70輸出第一控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元50的同時(shí)，輸出第三控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?0，使得IGBT在第二驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下開(kāi)通和關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)IGBT的變壓?jiǎn)?dòng)，即采用改變IGBT驅(qū)動(dòng)電壓的方式啟動(dòng)IGBT。

如圖2或3所示，功率開(kāi)關(guān)管40例如IGBT的工作過(guò)程包括第一時(shí)間段T1和第二時(shí)間段T2，其中，在第一時(shí)間段T1，第一驅(qū)動(dòng)電壓V1的幅值保持不變或線性增加，第一驅(qū)動(dòng)電壓V1的脈沖寬度遞增或等寬；在第二時(shí)間段T2，第二驅(qū)動(dòng)電壓V2的幅值保持不變，第二驅(qū)動(dòng)電壓V2的脈沖寬度遞增或等寬。即言，IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓在驅(qū)動(dòng)單元50和驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?0的作用下可以是保持幅值不變的V1變化到保持幅值不變的V2，如圖4A所示；也可以是V1至V2的線性變化，如圖4B所示；或是在V1至V2值內(nèi)的多點(diǎn)變化值。并且，通過(guò)控制第一驅(qū)動(dòng)電壓和第二驅(qū)動(dòng)電壓的脈沖寬度遞增或等寬，平緩地控制IGBT的電流，從而可以盡可能地減少IGBT的沖擊電流，避免IGBT損壞。

并且，當(dāng)IGBT的門極驅(qū)動(dòng)電壓為V1時(shí)，IGBT工作在放大狀態(tài)，即在第一時(shí)間段T1，功率開(kāi)關(guān)管例如IGBT工作在放大狀態(tài)；當(dāng)IGBT的門極驅(qū)動(dòng)電壓為V2時(shí)，IGBT工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，即在第二時(shí)間段T2，功率開(kāi)關(guān)管例如IGBT工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。而當(dāng)IGBT的門極驅(qū)動(dòng)電壓為V1時(shí)，IGBT工作在放大狀態(tài)，此時(shí)通過(guò)IGBT的電流與驅(qū)動(dòng)電壓V1的大小相關(guān)。

在該實(shí)用新型的實(shí)施例中，如圖2或圖3所示，在交流電源的過(guò)零點(diǎn)，功率開(kāi)關(guān)管例如IGBT的集電極電壓振蕩到最小例如振蕩到零。

具體而言，在第一時(shí)間段T1，主控單元70輸出第一控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元50，同時(shí)輸出第二控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?0，以使功率開(kāi)關(guān)管在幅值保持不變的第一驅(qū)動(dòng)電壓V1的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，功率開(kāi)關(guān)管的集電極電壓進(jìn)行振蕩變小；在第二時(shí)間段T2，主控單元70輸出第一控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元50以使功率開(kāi)關(guān)管在第二驅(qū)動(dòng)電壓V2的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，同時(shí)輸出第三控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?0，驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?0中的三極管截止，以使驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧Ｖ构ぷ鳌?

根據(jù)該實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一控制信號(hào)可以為PPG脈沖，第二控制信號(hào)可以為高電平信號(hào)，第三控制信號(hào)可以為低電平信號(hào)。

具體地，如圖5所示，驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?0包括：第一電阻R1、第一三極管Q1、第二電阻R2和第三電阻R3，其中，第一電阻R1的一端與主控單元70相連，第一三極管Q1的基極與第一電阻R1的另一端相連，第一三極管Q2的發(fā)射極接地，第二電阻R2連接在第一三極管Q1的基極與發(fā)射極之間，第一電阻R2的一端與第一三極管Q1的集電極相連，第三電阻R3的另一端與驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管40的驅(qū)動(dòng)端例如IGBT的門極相連。

并且，如圖5所示，驅(qū)動(dòng)單元50包括：第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10以及第二三極管Q2、第三三極管Q3、第四三極管Q4、第五三極管Q5。第四電阻R4的一端與主控單元70相連，第五電阻R5的一端分別與第四電阻R4的一端和主控單元70相連，第五電阻R5的另一端接地，第二三極管Q2的基極與第四電阻R4的另一端相連，第二三極管Q2的發(fā)射極接地，第二三極管Q2的集電極通過(guò)第六電阻R6與預(yù)設(shè)電壓的電源VDD相連；第三三極管Q3的基極與第二三極管Q2的集電極相連，第三三極管Q3的發(fā)射極接地，第三三極管Q3的集電極通過(guò)第七電阻R7與預(yù)設(shè)電壓的電源VDD相連，第四三極管Q4的基極與第三三極管Q3的發(fā)射極相連，第四三極管Q4的集電極通過(guò)第八電阻R8與預(yù)設(shè)電壓的電源VDD相連，第五三極管Q5的基極與第四三極管Q4的基極相連，第五三極管Q5的集電極接地，第九電阻R9的一端與第五三極管Q5的發(fā)射極相連，第九電阻R9的另一端與第四三極管Q4的發(fā)射極相連，第十電阻R10的一端分別與第四三極管Q4的發(fā)射極和第九電阻R9的另一端相連，第十電阻R10的另一端與功率開(kāi)關(guān)管40的驅(qū)動(dòng)端例如IGBT的門極相連。

具體而言，在該實(shí)用新型的實(shí)施例中，通過(guò)增加驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?0即增加了電阻R1、R2、R3和三極管Q1，這樣在控制IGBT啟動(dòng)開(kāi)通使得電磁加熱裝置進(jìn)行加熱時(shí)，在T1階段，主控芯片發(fā)出PPG脈沖至驅(qū)動(dòng)單元50，同時(shí)發(fā)出高電平信號(hào)至電阻R1，使Q1導(dǎo)通，此時(shí)由于電阻R3分壓,此時(shí)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)電壓為V1，IGBT在V1的驅(qū)動(dòng)下開(kāi)通和關(guān)斷，使得IGBT的C極電壓進(jìn)行振蕩；在T2階段，主控芯片發(fā)出PPG脈沖至驅(qū)動(dòng)單元50，同時(shí)發(fā)出低電平信號(hào)至電阻R1，使Q1截止，驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?0停止對(duì)IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓作用，此時(shí)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)電壓為V2，并在T2階段IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓一直維持在V2的水平，電磁加熱裝置進(jìn)行加熱。

因此，該實(shí)用新型實(shí)施例的電磁加熱裝置的加熱控制電路通過(guò)增加驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?0，當(dāng)IGBT在啟動(dòng)的T1階段時(shí)，采用第一驅(qū)動(dòng)電壓V1驅(qū)動(dòng)工作，當(dāng)處于T2階段時(shí)，采用第二驅(qū)動(dòng)電壓V2驅(qū)動(dòng)工作。因?yàn)镮GBT啟動(dòng)時(shí)，由于濾波電容C1的存在，此時(shí)IGBT的C極電壓不為0，為交流電源整流濾波后的電壓值，約為交流電源電壓的1.4倍。而當(dāng)IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓為V1時(shí)，IGBT工作在放大狀態(tài)，此時(shí)流過(guò)IGBT的電流值遠(yuǎn)小于在V2電壓條件下的IGBT開(kāi)關(guān)狀態(tài)下的電流值，即流過(guò)IGBT的放大電流遠(yuǎn)小于開(kāi)關(guān)電流。所以該實(shí)用新型采用IGBT變壓?jiǎn)?dòng)，使得IGBT的開(kāi)通電流減小，可以減小IGBT硬開(kāi)通帶來(lái)的損害，同時(shí)可降低IGBT的開(kāi)通噪音。

根據(jù)該實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，如圖5所示，上述的電磁加熱裝置的加熱控制電路還包括第一穩(wěn)壓管Z1和第十一電阻R11，第一穩(wěn)壓管Z1的陽(yáng)極與IGBT的發(fā)射極相連后接地，第一穩(wěn)壓管Z1的陰極與IGBT的門極相連，第十一電阻R11與第一穩(wěn)壓管Z1并聯(lián)。

在該實(shí)用新型的實(shí)施例中，電磁加熱裝置可以是電磁爐、電磁壓力鍋或電磁電飯煲等電磁產(chǎn)品。

根據(jù)該實(shí)用新型實(shí)施例的電磁加熱裝置的加熱控制電路，通過(guò)增加驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧獊?lái)改變功率開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電壓，這樣主控單元根據(jù)電壓過(guò)零信號(hào)判斷在交流電源的過(guò)零點(diǎn)前通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)單元和驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧允构β书_(kāi)關(guān)管在第一驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，并在功率開(kāi)關(guān)管的集電極電壓振蕩到最小時(shí)主控單元控制驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧Ｖ构ぷ?，并通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)單元以使功率開(kāi)關(guān)管在第二驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，從而在電磁加熱裝置加熱時(shí)以變壓驅(qū)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)功率開(kāi)關(guān)管啟動(dòng)開(kāi)通，使得功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通電流減小，可以降低功率開(kāi)關(guān)管硬開(kāi)通帶來(lái)的損害，同時(shí)還可降低開(kāi)通噪音，避免功率開(kāi)關(guān)管發(fā)熱嚴(yán)重，提高了電磁加熱裝置的運(yùn)行可靠性，并能拓寬電磁加熱裝置的加熱功率范圍。

圖6為根據(jù)該實(shí)用新型實(shí)施例的電磁加熱裝置的低功率加熱控制方法的流程圖。其中，該電磁加熱裝置包括諧振加熱單元、用于控制所述諧振加熱單元進(jìn)行諧振工作的功率開(kāi)關(guān)管、驅(qū)動(dòng)所述功率開(kāi)關(guān)管開(kāi)通和關(guān)斷的驅(qū)動(dòng)單元、改變所述功率開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧Ｈ鐖D6所示，該電磁加熱裝置的低功率加熱控制方法包括以下步驟：

S1，在接收到低功率加熱指令時(shí)，采用丟波的方式控制功率開(kāi)關(guān)管以使電磁加熱裝置進(jìn)行間斷加熱。

根據(jù)該實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，如圖2或圖3所示，可采用丟波的方式控制電磁加熱裝置進(jìn)行低功率加熱，占空比為1/2或2/3。例如，加熱功率低于或等于1000瓦時(shí)，主控芯片默認(rèn)為低功率狀態(tài)，否則為高功率狀態(tài)。當(dāng)用戶控制電磁加熱裝置運(yùn)行某小功率（例如600瓦）加熱時(shí)，主控芯片采用丟波的方式處理，丟棄交流電源1/2或1/3的波形，實(shí)現(xiàn)電磁加熱裝置低功率加熱。

S2，檢測(cè)輸入到電磁加熱裝置的交流電源的電壓過(guò)零信號(hào)。例如，可通過(guò)電壓過(guò)零檢測(cè)單元來(lái)檢測(cè)交流電源的電壓過(guò)零點(diǎn)信號(hào)。

S3，在控制電磁加熱裝置從停止加熱區(qū)間向加熱區(qū)間切換時(shí)，根據(jù)電壓過(guò)零信號(hào)判斷在交流電源的過(guò)零點(diǎn)前通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)單元和驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧允构β书_(kāi)關(guān)管在第一驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，并在功率開(kāi)關(guān)管的集電極電壓振蕩到最小時(shí)控制驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧Ｖ构ぷ?，同時(shí)通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)單元以使功率開(kāi)關(guān)管在第二驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，其中，第二驅(qū)動(dòng)電壓大于第一驅(qū)動(dòng)電壓。即言，在每次從停止加熱區(qū)間向加熱區(qū)間切換時(shí)，采用改變功率開(kāi)關(guān)管例如IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓的方式啟動(dòng)IGBT進(jìn)行加熱，可以降低IGBT的沖擊電流值，減少開(kāi)關(guān)噪音。

根據(jù)該實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，如圖2或圖3所示，功率開(kāi)關(guān)管例如IGBT的工作過(guò)程包括第一時(shí)間段T1和第二時(shí)間段T2，其中，在第一時(shí)間段T1，第一驅(qū)動(dòng)電壓V1的幅值保持不變或線性增加，第一驅(qū)動(dòng)電壓V1的脈沖寬度遞增或等寬；在第二時(shí)間段T2，第二驅(qū)動(dòng)電壓V2的幅值保持不變，第二驅(qū)動(dòng)電壓V2的脈沖寬度遞增或等寬。即言，IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓在驅(qū)動(dòng)單元和驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧淖饔孟驴梢允潜３址挡蛔兊腣1變化到保持幅值不變的V2，如圖4A所示；也可以是V1至V2的線性變化，如圖4B所示；或是在V1至V2值內(nèi)的多點(diǎn)變化值。并且，通過(guò)控制第一驅(qū)動(dòng)電壓和第二驅(qū)動(dòng)電壓的脈沖寬度遞增或等寬，平緩地控制IGBT的電流，從而可以盡可能地減少IGBT的沖擊電流，避免IGBT損壞。

并且，當(dāng)IGBT的門極驅(qū)動(dòng)電壓為V1時(shí)，IGBT工作在放大狀態(tài)，即在第一時(shí)間段T1，功率開(kāi)關(guān)管例如IGBT工作在放大狀態(tài)；當(dāng)IGBT的門極驅(qū)動(dòng)電壓為V2時(shí)，IGBT工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，即在第二時(shí)間段T2，功率開(kāi)關(guān)管例如IGBT工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。而當(dāng)IGBT的門極驅(qū)動(dòng)電壓為V1時(shí)，IGBT工作在放大狀態(tài)，此時(shí)通過(guò)IGBT的電流與驅(qū)動(dòng)電壓V1的大小相關(guān)。

在該實(shí)用新型的實(shí)施例中，如圖2或圖3所示，在交流電源的過(guò)零點(diǎn)，功率開(kāi)關(guān)管例如IGBT的集電極電壓振蕩到最小例如振蕩到零。

具體而言，在第一時(shí)間段T1，輸出第一控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元，同時(shí)輸出第二控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?，以使功率開(kāi)關(guān)管在幅值保持不變的第一驅(qū)動(dòng)電壓V1的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，功率開(kāi)關(guān)管的集電極電壓進(jìn)行振蕩變?。辉诘诙r(shí)間段T2，輸出第一控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元以使功率開(kāi)關(guān)管在第二驅(qū)動(dòng)電壓V2的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，同時(shí)輸出第三控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?，?qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧械娜龢O管截止，以使驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧Ｖ构ぷ鳌?

根據(jù)該實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一控制信號(hào)可以為PPG脈沖，第二控制信號(hào)可以為高電平信號(hào)，第三控制信號(hào)可以為低電平信號(hào)。

也就是說(shuō)，在該實(shí)用新型的實(shí)施例中，控制電磁加熱裝置以一定的加熱功率例如600瓦運(yùn)行時(shí)，可采用間斷加熱的方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)低功率加熱。在停止加熱區(qū)間，由于濾波電容C1存在，IGBT的C極電壓維持在交流電源整流濾波后的電壓值。在交流電源的電壓過(guò)零點(diǎn)前的B點(diǎn)啟動(dòng)時(shí)，采用驅(qū)動(dòng)電壓為V1啟動(dòng)，使IGBT導(dǎo)通，多個(gè)PPG脈沖使振蕩回路產(chǎn)生振蕩，IGBT的C極電壓振蕩變小。IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖幅值為V1，脈沖寬度為PPG的脈沖寬度，可以設(shè)定PPG的寬度不變或呈規(guī)律性增加，經(jīng)過(guò)多個(gè)振蕩之后，在到達(dá)電壓過(guò)零點(diǎn)C點(diǎn)即IGBT的C極電壓振蕩到最小時(shí)，使電容C1的電壓接近為0V，此時(shí)啟動(dòng)階段T1結(jié)束，再進(jìn)入T2階段，IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓改變?yōu)閂2，IGBT處于正常的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，此后維持IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓為V2，其脈沖寬度不變或呈規(guī)律性加減，并在下個(gè)過(guò)零點(diǎn)D點(diǎn)時(shí)，關(guān)閉IGBT驅(qū)動(dòng)。

因此，在采用丟波的方式控制電磁加熱裝置低功率加熱時(shí)，可采用變化IGBT啟動(dòng)電壓的方式啟動(dòng)IGBT加熱，并在IGBT啟動(dòng)階段（T1階段），IGBT驅(qū)動(dòng)電壓V1的幅值不變或可變，脈沖寬度不變或按照一定規(guī)律性增加，在正式加熱階段（T2階段），IGBT驅(qū)動(dòng)電壓的幅值恒為V2，但脈沖寬度不變或按照一定的變化規(guī)律加減。其中，IGBT啟動(dòng)階段點(diǎn)在交流電源的電壓過(guò)零點(diǎn)前，以保證在交流電源的電壓過(guò)零時(shí)電容C1的電壓能下降最小即IGBT的C極電壓振蕩到接近0V，同時(shí)在交流電源的電壓過(guò)零點(diǎn)后IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓為V2。所以能夠使得IGBT的開(kāi)通電流減小，可以減小IGBT硬開(kāi)通帶來(lái)的損害，同時(shí)可降低IGBT的開(kāi)通噪音。

根據(jù)該實(shí)用新型實(shí)施例的電磁加熱裝置的低功率加熱控制方法，在接收到低功率加熱指令時(shí)采用丟波的方式來(lái)控制功率開(kāi)關(guān)管以使電磁加熱裝置進(jìn)行間斷加熱，并在控制電磁加熱裝置從停止加熱區(qū)間向加熱區(qū)間切換時(shí)，根據(jù)電壓過(guò)零信號(hào)判斷在交流電源的過(guò)零點(diǎn)前通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)單元和驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧允构β书_(kāi)關(guān)管在第一驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，并在功率開(kāi)關(guān)管的集電極電壓振蕩到最小時(shí)控制驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧Ｖ构ぷ?，同時(shí)通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)單元以使功率開(kāi)關(guān)管在第二驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，從而在電磁加熱裝置進(jìn)入加熱區(qū)間時(shí)以變壓驅(qū)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)功率開(kāi)關(guān)管啟動(dòng)開(kāi)通，使得功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通電流減小，可以降低功率開(kāi)關(guān)管硬開(kāi)通帶來(lái)的損害，同時(shí)還可降低開(kāi)通噪音，避免功率開(kāi)關(guān)管發(fā)熱嚴(yán)重，提高了電磁加熱裝置的運(yùn)行可靠性，并能拓寬電磁加熱裝置的加熱功率范圍。

此外，該實(shí)用新型的實(shí)施例還提出了一種電磁加熱裝置，其包括上述的電磁加熱裝置的加熱控制電路。

電磁加熱裝置及其加熱控制電路專利目的

《電磁加熱裝置及其加熱控制電路》旨在至少?gòu)囊欢ǔ潭壬辖鉀Q2016年2月以前技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，《電磁加熱裝置及其加熱控制電路》第一個(gè)目的在于提出一種電磁加熱裝置的加熱控制電路，通過(guò)增加驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧栽陔姶偶訜嵫b置加熱時(shí)能夠控制功率開(kāi)關(guān)管變壓?jiǎn)?dòng)開(kāi)通，從而降低功率開(kāi)關(guān)管損壞的風(fēng)險(xiǎn)，減少開(kāi)通噪音?！峨姶偶訜嵫b置及其加熱控制電路》的第二個(gè)目的在于提出一種電磁加熱裝置。

電磁加熱裝置及其加熱控制電路技術(shù)方案

《電磁加熱裝置及其加熱控制電路》第一方面提出的一種電磁加熱裝置的加熱控制電路，包括：電壓過(guò)零檢測(cè)單元，所述電壓過(guò)零檢測(cè)單元用于檢測(cè)輸入到電磁加熱裝置的交流電源的電壓過(guò)零信號(hào)；諧振加熱單元；整流濾波單元，所述整流濾波單元對(duì)所述交流電源進(jìn)行整流濾波處理后供給所述諧振加熱單元；用于控制所述諧振加熱單元進(jìn)行諧振工作的功率開(kāi)關(guān)管；驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元與所述功率開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)端相連以驅(qū)動(dòng)所述功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通和關(guān)斷；驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?，所述?qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧c所述功率開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)端相連以改變所述功率開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電壓；主控單元，所述主控單元分別與所述電壓過(guò)零檢測(cè)單元、所述驅(qū)動(dòng)單元和所述驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧噙B，所述主控單元根據(jù)所述電壓過(guò)零信號(hào)判斷在所述交流電源的過(guò)零點(diǎn)前通過(guò)控制所述驅(qū)動(dòng)單元和所述驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧允顾龉β书_(kāi)關(guān)管在第一驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，并在所述功率開(kāi)關(guān)管的集電極電壓振蕩到最小時(shí)所述主控單元控制所述驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧Ｖ构ぷ?，并通過(guò)控制所述驅(qū)動(dòng)單元以使所述功率開(kāi)關(guān)管在第二驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，其中，所述第二驅(qū)動(dòng)電壓大于所述第一驅(qū)動(dòng)電壓。

根據(jù)《電磁加熱裝置及其加熱控制電路》的電磁加熱裝置的加熱控制電路，通過(guò)增加驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧獊?lái)改變功率開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電壓，這樣主控單元根據(jù)電壓過(guò)零信號(hào)判斷在交流電源的過(guò)零點(diǎn)前通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)單元和驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧允构β书_(kāi)關(guān)管在第一驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，并在功率開(kāi)關(guān)管的集電極電壓振蕩到最小時(shí)主控單元控制驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧Ｖ构ぷ?，并通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)單元以使功率開(kāi)關(guān)管在第二驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，從而在電磁加熱裝置加熱時(shí)以變壓驅(qū)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)功率開(kāi)關(guān)管啟動(dòng)開(kāi)通，使得功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通電流減小，可以降低功率開(kāi)關(guān)管硬開(kāi)通帶來(lái)的損害，同時(shí)還可降低開(kāi)通噪音，避免功率開(kāi)關(guān)管發(fā)熱嚴(yán)重，提高了電磁加熱裝置的運(yùn)行可靠性，并能拓寬電磁加熱裝置的加熱功率范圍。

具體地，所述功率開(kāi)關(guān)管的工作過(guò)程包括第一時(shí)間段和第二時(shí)間段，其中，在所述第一時(shí)間段，所述第一驅(qū)動(dòng)電壓的幅值保持不變或線性增加，所述第一驅(qū)動(dòng)電壓的脈沖寬度遞增或等寬；在所述第二時(shí)間段，所述第二驅(qū)動(dòng)電壓的幅值保持不變，所述第二驅(qū)動(dòng)電壓的脈沖寬度遞增或等寬。

并且，在所述第一時(shí)間段，所述功率開(kāi)關(guān)管工作在放大狀態(tài)；在所述第二時(shí)間段，所述功率開(kāi)關(guān)管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

其中，在所述交流電源的過(guò)零點(diǎn)，所述功率開(kāi)關(guān)管的集電極電壓振蕩到最小。

具體地，在所述第一時(shí)間段，所述主控單元輸出所述第一控制信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)單元，同時(shí)輸出第二控制信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧?，以使所述功率開(kāi)關(guān)管在幅值保持不變的第一驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，所述功率開(kāi)關(guān)管的集電極電壓進(jìn)行振蕩變??；在所述第二時(shí)間段，所述主控單元輸出所述第一控制信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)單元以使所述功率開(kāi)關(guān)管在所述第二驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，同時(shí)輸出第三控制信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧允顾鲵?qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧Ｖ构ぷ鳌?

具體地，所述功率開(kāi)關(guān)管為IGBT，所述功率開(kāi)關(guān)管為IGBT，所述第一控制信號(hào)為PPG脈沖，所述第二控制信號(hào)為高電平信號(hào)，所述第三控制信號(hào)為低電平信號(hào)。

具體地，所述驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧ǎ旱谝浑娮?，所述第一電阻的一端與所述主控單元相連；第一三極管，所述第一三極管的基極與所述第一電阻的另一端相連，所述第一三極管的發(fā)射極接地；第二電阻，所述第二電阻連接在所述第一三極管的基極與發(fā)射極之間；第三電阻，所述第一電阻的一端與所述第一三極管的集電極相連，所述第三電阻的另一端與所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)端相連。

并且，所述驅(qū)動(dòng)單元包括：第四電阻，所述第四電阻的一端與所述主控單元相連；第五電阻，所述第五電阻的一端分別與所述第四電阻的一端和所述主控單元相連，所述第五電阻的另一端接地；第二三極管，所述第二三極管的基極與所述第四電阻的另一端相連，所述第二三極管的發(fā)射極接地，所述第二三極管的集電極通過(guò)第六電阻與預(yù)設(shè)電壓的電源相連；第三三極管，所述第三三極管的基極與所述第二三極管的集電極相連，所述第三三極管的發(fā)射極接地，所述第三三極管的集電極通過(guò)第七電阻與所述預(yù)設(shè)電壓的電源相連；第四三極管，所述第四三極管的基極與所述第三三極管的集電極相連，所述第四三極管的集電極通過(guò)第八電阻與所述預(yù)設(shè)電壓的電源相連；第五三極管，所述第五三極管的基極與所述第四三極管的基極相連，所述第五三極管的集電極接地；第九電阻，所述第九電阻的一端與所述第五三極管的發(fā)射極相連，所述第九電阻的另一端與所述第四三極管的發(fā)射極相連；第十電阻，所述第十電阻的一端分別與所述第四三極管的發(fā)射極和所述第九電阻的另一端相連，所述第十電阻的另一端與所述功率開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)端相連。

優(yōu)選地，所述的電磁加熱裝置的加熱控制電路還包括第一穩(wěn)壓管和第十一電阻，所述第一穩(wěn)壓管的陽(yáng)極與所述IGBT的發(fā)射極相連后接地，所述第一穩(wěn)壓管的陰極與所述IGBT的門極相連，所述第十一電阻與所述第一穩(wěn)壓管并聯(lián)。

此外，《電磁加熱裝置及其加熱控制電路》還提出了一種電磁加熱裝置，其包括上述的電磁加熱裝置的加熱控制電路。

電磁加熱裝置及其加熱控制電路有益效果

《電磁加熱裝置及其加熱控制電路》提出的電磁加熱裝置，通過(guò)在加熱控制電路中增加驅(qū)動(dòng)變壓?jiǎn)卧獊?lái)改變功率開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電壓，這樣在電磁加熱裝置進(jìn)入加熱區(qū)間時(shí)以變壓驅(qū)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)功率開(kāi)關(guān)管啟動(dòng)開(kāi)通，從而使得功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通電流減小，可以降低功率開(kāi)關(guān)管硬開(kāi)通帶來(lái)的損害，同時(shí)還可降低開(kāi)通噪音，避免功率開(kāi)關(guān)管發(fā)熱嚴(yán)重，提高了運(yùn)行可靠性，并能拓寬加熱功率范圍。

《電磁加熱裝置及其加熱控制電路》涉及電磁加熱技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電磁加熱裝置的加熱控制電路以及一種電磁加熱裝置。

《鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置及其加熱方式》屬于鑄造舊砂的熱法再生工藝領(lǐng)域，具體涉及一種鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置及其加熱方式。

鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置及其加熱方式專利目的

《鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置及其加熱方式》的目的是提供一種鑄造舊砂熱法再生工藝的非火焰直接接觸的加熱裝置及其加熱方式，該發(fā)明的加熱裝置利用燃燒室產(chǎn)生的均勻的熱風(fēng)與舊砂強(qiáng)耦合換熱，避免了火焰與舊砂的直接接觸，能實(shí)現(xiàn)焙燒溫度的均勻性，保證再生砂的質(zhì)量。

鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置及其加熱方式技術(shù)方案

《鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置及其加熱方式》的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置，包括砂再生焙燒爐，所述砂再生焙燒爐內(nèi)設(shè)置有耐火隔層，所述耐火隔層將砂再生焙燒爐分隔成位于底部的燃燒室和位于上部的砂沸騰室，所述燃燒室設(shè)置有燃燒器口和沸騰風(fēng)入口，所述燃燒器口設(shè)置有燃燒器，所述耐火隔層上設(shè)置有通氣孔，所述通氣孔上端設(shè)置有防止砂漏入燃燒室的熱風(fēng)噴嘴；

進(jìn)一步，所述砂再生焙燒爐呈L形，所述L形砂再生焙燒爐的一側(cè)壁為階梯側(cè)壁，所述燃燒器口和沸騰風(fēng)入口設(shè)置在L形砂再生焙燒爐底部的階梯側(cè)壁上；

進(jìn)一步，所述熱風(fēng)噴嘴為冠型或叉形；

進(jìn)一步，所述熱風(fēng)噴嘴均勻的設(shè)置在耐火隔層上；

進(jìn)一步，所述熱風(fēng)噴嘴用耐磨、耐高溫材料燒結(jié)制成；

進(jìn)一步，所述耐火隔層由多層不同種類的耐火材料澆注而成；

進(jìn)一步，所述耐火隔層的下端面呈拱形。

利用該發(fā)明加熱裝置的加熱方式為：首先，利用沸騰風(fēng)入口向燃燒室內(nèi)引入沸騰風(fēng)；然后，使沸騰風(fēng)與燃燒熱風(fēng)在燃燒室內(nèi)均勻混合；接著，利用熱風(fēng)噴嘴向砂沸騰室內(nèi)噴射混合后的高溫?zé)犸L(fēng)；最后，高溫?zé)犸L(fēng)對(duì)砂進(jìn)行加熱的同時(shí)使砂在爐內(nèi)沸騰運(yùn)動(dòng)完成砂的再生過(guò)程。

鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置及其加熱方式有益效果

1、高溫?zé)犸L(fēng)與舊砂間接接觸加熱，而不是火焰直接接觸，減少了由于溫度過(guò)高而造成的舊砂的炸裂粉化，還可避免舊砂出現(xiàn)不可逆晶相變化而結(jié)團(tuán)，進(jìn)一步提高了再生砂的質(zhì)量。

2、舊砂在爐內(nèi)以強(qiáng)耦合的流化床的方式加熱，爐內(nèi)砂溫均勻性好，傳熱效率高，舊砂處理的時(shí)間加快，能提高砂再生的產(chǎn)量。

3、由于爐內(nèi)運(yùn)動(dòng)劇烈，砂與砂之間，砂與熱風(fēng)之間相互搓擦，進(jìn)一步加強(qiáng)了舊砂表面有機(jī)物脫膜的效率。

4、由于熱風(fēng)溫度可根據(jù)處理砂的種類進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，而砂在爐內(nèi)又沸騰運(yùn)動(dòng)，不易結(jié)團(tuán)，基本能處理全部種類的鑄造用舊砂。

5、舊砂沸騰室與燃燒室之間的耐火材料平臺(tái)為多層不同澆注料形成，利用不同澆注料不同的熱膨脹性質(zhì)，防止出現(xiàn)統(tǒng)一裂縫而砂泄漏至燃燒室。

圖1為《鑄造舊砂熱法再生工藝的加熱裝置及其加熱方式》結(jié)構(gòu)示意圖。