一種便于負載匹配的感應電源系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及感應電源的應用領域，更具體地說，涉及一種便于負載匹配的感 應電源系統。
【背景技術】
[0002] 目前存在的感應加熱電源的使用大多數都是根據經驗繞制線圈，再根據實時調整 線圈繞制。大大的增加了繞制線圈的時間，以及很難判斷感量的大小。
[0003]在現有的技術下，感應加熱電源工作在一個頻率段，該值由IGBT的參數決定，然 而其工作的固有頻率取決于硬件電路（電容、電感的串并聯諧振），因此存在感應電源與負 載的匹配問題。另外，不同材質的負載導磁性的不同，通電后動態感量于靜態感量也是千差 萬別，在使用和推廣上存在一定的難度。 【實用新型內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題在于，提供一種便于負載匹配的感應電源系統，可 以方便判斷感應電源與負載模塊之間是否匹配。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種便于負載匹配的感應 電源系統，包括感應電源，和與所述感應電源連接、接收所述感應電源輸出的交流電產生感 應磁場的負載模塊；
[0006]所述感應電源系統還包括與所述感應電源連接的匹配指示模塊；
[0007]所述感應電源與所述負載模塊連接并采集輸出至所述負載模塊的交流電的負載 參數，并根據所述負載參數計算所述負載模塊與所述感應電源輸出的設定功率之間的匹配 率，并將所述匹配率輸出至所述匹配指示模塊進行顯示。
[0008]優選地，所述負載參數包括電流值以及相位差值；所述感應電源包括電流采集模 塊、以及計算控制電路，
[0009]所述電流采集模塊與所述負載模塊和所述計算控制電路連接，采集所述感應電源 輸出至所述負載模塊的所述交流電的負載參數并輸出至所述計算控制電路；
[0010] 所述計算控制電路與所述匹配指示模塊連接，根據所述負載參數計算所述負載模 塊的等效阻抗和相位差，來計算所述匹配率，并輸出所述匹配率至所述匹配指示模塊。
[0011] 優選地，所述電流采集模塊包括第一電流傳感器和第一電流采集電路；
[0012] 所述第一電流傳感器，與所述負載模塊連接，采集所述負載模塊輸出端的第一電 流信號，并轉化為對應的第一電壓信號且輸出；
[0013]所述第一電流采集電路，分別與所述第一電流傳感器和所述計算控制電路連接， 接收來自所述第一電流傳感器的所述第一電壓信號，并將所述第一電壓信號進行整流和濾 波后輸出至所述計算控制電路；
[0014]所述計算控制電路根據所述第一電壓信號計算得到輸出端的電流值，并計算得到 負載模塊的等效阻抗值，并將所述負載模塊的等效阻抗值與設定阻抗值比較以判斷是否匹 配。
[0015] 優選地，所述電流采集模塊還包括相位檢測電路，檢測所述負載模塊輸出端的第 一電流信號與所述負載模塊兩端電壓的相位差；
[0016] 所述計算控制電路與所述相位檢測電路連接，判斷所述相位差是感性相位差或者 容性相位差，并結合所述負載模塊的等效阻抗值計算所述匹配率輸出至所述匹配指示模 塊。
[0017] 優選地，所述相位檢測電路與所述第一電流傳感器連接，通過所述相位檢測電路 的反向輸入端接收來自所述第一電流傳感器的所述第一電壓信號，并根據所述相位檢測電 路的反向輸入端的電壓值與正向輸入端的電壓值進行對比，引起所述相位檢測電路輸出端 電平的翻轉，通過翻轉所需的時間檢測所述第一電流信號與所述負載模塊兩端電壓的所述 相位差。
[0018] 優選地，所述相位檢測電路包括電阻R31、電阻R33、電阻R32、電阻R34、直流電源 和第一電壓比較器，所述電阻R31、電阻R33及所述電阻R32的一端與所述第一電壓比較器 的反向輸入端連接且所述第一電壓比較器的正向輸入端接地，所述電阻R32的另一端與直 流電源連接，所述電阻R33的另一端接地，所述電阻R31的另一端與所述第一電流傳感器連 接、以接收所述第一電壓信號，所述電阻R34的一端與所述第一電壓比較器的反向輸出端 連接且另一端與所述直流電源連接。
[0019] 優選地，所述第一電流采集電路包括電阻Rll、電阻R12、電阻R13、二極管Dl、電容 Cl1和電容Cl2，所述電阻Rl1、二極管D1、電阻Rl2依次串聯，所述電容Cl2和所述電阻Rl3 并聯接在所述電阻R12的一端且所述電阻R13或所述電容C12的另一端接地，所述電容Cll 的一端接地、另一端接在所述二極管Dl和所述電阻R12之間，其中，所述二極管D2用于整 流，所述電容Cll、電容C12用于濾波。
[0020] 優選地，所述感應電源還包括第二電流傳感器和第二電流采集電路，
[0021 ] 所述第二電流傳感器，與所述感應電源輸入連接，用于采集輸入至所述感應電源 的第二電流信號，并轉化為對應的第二電壓信號且輸出；
[0022] 所述第二電流采集電路，分別與所述第二電流傳感器和所述計算控制電路連接， 用于接收來自所述第二電流傳感器的所述第二電壓信號，并將所述第二電壓信號進行分壓 后輸出至所述計算控制電路；
[0023] 所述計算控制電路，還用于根據來自所述第二電流采集電路的所述第二電壓信 號，并計算所述第二電流信號的電流值且轉化為所述感應電源外接為380V所對應的進線 電流值。
[0024] 優選地，所述感應電源還包括負載短路檢測電路，所述負載短路檢測電路與所述 第二電流傳感器連接，用于通過所述負載短路檢測電路的反向輸入端接收來自所述第二電 流傳感器的所述第二電壓信號，并比較所述負載短路檢測電路正向輸入端的電壓值與反向 輸入端的電壓值，以判斷所述負載模塊是否短路，若所述負載短路檢測電路正向輸入端的 電壓值小于反向輸入端的電壓值，則判斷所述負載模塊短路。
[0025] 優選地，所述第二電流采集電路包括電阻R21、電阻R22和電容C21，所述電阻R22 和所述電容C21并聯且一端與所述電阻R21連接、另一端接地，其中，所述電容C21用于濾 波；
[0026] 所述負載短路檢測電路包括電阻R43、電阻R41、電阻R42、電阻R44、電阻R45、第電 容C41、二極管D2和第二電壓比較器，所述電阻R41、電阻R42的一端與所述第二電壓比較 器的反向輸入端連接，所述電阻R42的另一端接地，所述電阻R41的另一端與所述第二電流 傳感器連接、以接收所述第二電壓信號，所述二極管D2的正負極分別與所述第一電壓比較 器、第二電壓比較器的反向輸入端連接，所述電阻R43分別與所述直流電源和所述第二電 壓比較器的正向輸入端連接，所述電容C41、電阻R44并聯且一端與所述第二電壓比較器的 正向輸入端連接、另一端接地。
[0027] 實施本實用新型的便于負載匹配的感應電源系統，具有以下有益效果：根據感應 電源輸出至負載模塊的交流電的負載參數計算負載模塊與感應電源輸出功率之間的匹配 率，該系統可以方便地判斷感應電源與負載模塊之間是否匹配，使得工作人員可以根據判 斷結果來增加或減少線圈使得感應電源與負載模塊匹配。
【附圖說明】
[0028] 下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中：
[0029] 圖1是本實用新型便于負載匹配的感應電源系統的原理結構圖；
[0030]圖2是本實用新型便于負載匹配的感應電源系統中第一電流采集電路的電路圖；
[0031] 圖3是本實用新型便于負載匹配的感應電源系統中第二電流采集電路的電路圖；
[0032] 圖4是本實用新型便于負載匹配的感應電源系統中相位檢測電路和負載短路檢 測電路的電路圖；
[0033] 圖5是本實用新型便于負載匹配的方法的流程圖；
[0034]圖6是本實用新型便于負載匹配的方法中感應電源采集輸出至負載模塊的交流 電的負載參數流程圖。
【具體實施方式】
[0035] 如圖1所示，在本實用新型的便于負載匹配的感應電源系統的第一實施例中，包 括感應電源1、和負載模塊2、匹配指示模塊3。
[0036] 感應電源1用于采集輸出至負載模塊2的交流電的負載參數，并根據負載參數計 算負載模塊2與感應電源1輸出的設定功率之間的匹配率，并將該匹配率輸出至匹配指示 模塊3進行顯示。這里，交流電的負載參數包括電流值和相位差值。負載模塊2與感應電 源1連接，用于接收感應電源1輸出的交流電，產生感應磁場，以進行磁感應加熱。匹配指 示模塊3用于顯示負載模塊2與感應電源1輸出的設定功率之間的匹配率。
arctan(X/R)。LC諧振電路中，X=wL-1/wC。其中，X為負載模塊2的LC諧振電路的電抗，R為負載模塊2LC諧振電路的電阻，L為負載模塊2LC諧振電路電感的電感量，C為LC諧振 電路中電容的容值。
[0038]實現負載模塊2與感應電源1的匹配，從而使得感應電源1接近或者等于滿功率 輸出。負載模塊2的感量過大或者過小，導致感應電源1的輸出功率都是偏小的。與感應 電源1連接的