电磁感应加热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电磁感应加热器，其包括射嘴、机筒、电磁线圈、控制器，射嘴位于机筒的一端，电磁线圈缠绕在机筒上，控制器与电磁线圈连接。本实用新型专利技术在热损失方面相对发热圈方式减少，没有高温烫伤的危险。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种加热器，特别涉及一种电磁感应加热器。
技术介绍
传统注塑机的加热装置为电阻式加热器，如图1所示，电阻式加热器包括射嘴1、 机筒2和发热圈3，发热圈3进行发热，热量再通过发热圈3与机筒2的表面接触，进行热传 递；在热传递过程中，发热圈外圈的温度向外空间扩散，环境温度不断地升高。但是，电阻式加热器的一部份热量从发热圈外表面散发到空间，造成能源浪费。而 且，发热圈的表面温度极高，有被高温烫伤的危险。另外，电阻式加热器的热量是通过热传 导方式传递到被加热器件，加热速度慢，热阻极大，效率较低。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种电磁感应加热器，其在热损失方面相 对发热圈方式减少，没有高温烫伤的危险。为解决所述技术问题，本技术提供了一种一种电磁感应加热器，其特征在于， 其包括射嘴、机筒、电磁线圈、控制器，射嘴位于机筒的一端，电磁线圈缠绕在机筒上，控制 器与电磁线圈连接。优选地，所述控制器包括AC-DC变换电路、DC-AC变换电路、同步信号及高频电流 检测电路、IGBT驱动及短路检测电路、控制电路、工频电流检测电路、辅助电源及电压检测 电路、微处理器，AC-DC变换电路与DC-AC变换电路、工频电流检测电路、辅助电源及电压检 测电路连接，DC-AC变换电路与同步信号及高频电流检测电路连接，高频电流检测电路与控 制电路连接，IGBT驱动及短路检测电路、工频电流检测电路、辅助电源及电压检测电路与微 处理器连接。本技术的积极进步效果在于本技术中的电磁线圈通入高频电流后，不 需要面与面的接触进行热传递，而是通过高频交变磁场穿越金属料筒及螺杆，令其自身感 应出很大的电流涡流，从而发热，而在热损失方面相对发热圈方式减少，环境温度有明显的改善。附图说明图1为现有电阻式加热器的结构示意图。图2为本技术电磁感应加热器的结构示意图。图3为本技术中控制器的原理框图。图4为本技术中AC-DC变换电路的电路示意图。图5为本技术中DC-AC变换电路的电路示意图。图6为本技术中同步信号及高频电流检测电路的电路示意图。图7为本技术中IGBT驱动及短路检测电路的电路示意图。图8为本技术中控制电路的电路示意图。图9为本技术中工频电流检测电路的电路示意图。图10为本技术中辅助电源及电压检测电路的电路示意图。具体实施方式下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本技术。如图2所示，本技术电磁感应加热器包括射嘴11、机筒12、电磁线圈13和控 制器14，射嘴11位于机筒12的一端，电磁线圈13缠绕在机筒12上，控制器14与电磁线圈 13连接。如图3所示，控制器14包括AC-DC变换电路21、DC-AC变换电路22、同步信号及高 频电流检测电路23、IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管)驱 动及短路检测电路24、控制电路25、工频电流检测电路26、辅助电源及电压检测电路27、微 处理器28，AC-DC变换电路21与DC-AC变换电路22、工频电流检测电路26、辅助电源及电 压检测电路27连接，DC-AC变换电路22与同步信号及高频电流检测电路23连接，高频电 流检测电路23与控制电路25连接，IGBT驱动及短路检测电路24、工频电流检测电路26、 辅助电源及电压检测电路27与微处理器28连接。AC-DC变换电路21是将市电转换为直流 电源，为后续DC-AC变换电路22提供电能。DC-AC变换电路2是将直流电源变成12 25KHz 的高频电源。同步信号及高频电流检测电路23是为DC-AC变换器提供锁相信号，同时检测 高频电流的强度，为功率调整及IGBT模块的保护提供依据。IGBT驱动及短路检测电路24 是为安全驱动IGBT模块必不可少的电路，同时并带有短路检测功能，在负载发生短路或输 出电路发生意外时关闭IGBT驱动信号。并为微处理器输出一保护信号。控制电路25控制 振荡、锁相、PWM (Pulse Wavelength Modulation，脉宽调制)等。控制电路25是保证整个 电路工作在最佳状态的处理电路，包括有高频振荡以及对输出信号相位的跟踪和生成带有 死区互补的两路PWM信号等。工频电流检测电路26是用来检测工频电流的强度的，一方面 作为调整功率的依据，另一方面在电流异常时，关闭功率输出。辅助电源及电压检测电路27 是为本电路内部提供必须的低压工作电源，如继电器工作的DC (直流电)15V，IGBT驱动电 路需要的DC15V，微处理器工作的DC5V等。辅助电源及电压检测电路27工作的另一个功能 是检测电源电压，在电源电压异常时，输出一个控制信号给微处理器。微处理器28用于采 集相关工作状态的信息，并对操作作出处理以及在电路异常时输出报警信号。如图4所示，AC-DC变换电路31的工作原理如下电源经X、Y、Z三路接口输入电 路后，其中一相经工频互感器T3后接入三相桥式整流桥DBl，输出脉动直流经由电感Ll、电 容C12、电容C14组成的π型滤波器变成相对平滑的直流电。完成AD-DC的变换。如图5所示，DC-AC变换电路22的工作原理如下IGBT模块、电容C4，电容C7、 励磁线圈(DUT1、DUT2)等组成对称式半桥变换电路。在IGBT模块的第4和6脚驱动栅极 上加上带有死区的两路互补PWM。IGBT模块内的两只IGBT交替导通。在励磁线圈上产生 15^25KHz的高频电流。在靠近励磁线圈附近的导磁工件内部产生涡流，从而使工件直接产 生热能。如图6所示，同步信号及高频电流检测电路23的工作原理如下高频电流互感器 Tl将电流信号转换为电压信号，这个电压信号同时还包括有IGBT工作的相位信息。相位信4息由高频电流互感器Tl的第2脚输出给控制电路25。高频电流信号经电阻R11、电阻R12、 隔直电容D3、隔直电容D4变换后，经电阻Rl3输出给控制电路25。如图7所示，IGBT驱动及短路检测电路24已模块化，其工作原理如下模块Ml内 部采用光耦与主电路隔离，在模块Ml的第2和4脚间输入前级工作电源，在第6、9、11、14脚 输入驱动IGBT的两组电源。第3和5脚为两路PWM信号输入。第8和13脚输出IGBT驱 动信号。第10和15脚为短路信号检测输入脚。在模块内部完成短路故障的判别。并在第 3脚输出短路故障信号给微处理器。本模块还具有低压检测，降栅压等保护功能，为IGBT安 全工作提供有力保证。如图8所示，控制电路25也已模块化，其工作原理如下模块M2的第2脚输入同 步信号，第3脚输入高频电流信息。第11脚输入工频电流信息，第12脚为故障检测输入脚。 第8脚为振荡控制端。第7脚为功率调整端。当第8脚收到开启信号后，模块内部振荡器 开始工作，振荡信号在内部完成死区控制，互补处理并在锁相电路的配合下，在模块第9和 10脚输出PWM信号。输入到模块内部的两路电流信号在内部处理。当检测到过流信时，及 时关闭PWM输出。防止意外发生。如图9所示，工频电流检测电路26包括电容C16、电阻R15等，工频电流检测电 路26也是利用电流互感器的电流信号变换电路，原理同调频电流变换电路相似，这里不再一一描述。如图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁感应加热器，其特征在于，其包括射嘴、机筒、电磁线圈、控制器，射嘴位于机筒的一端，电磁线圈缠绕在机筒上，控制器与电磁线圈连接。

【技术特征摘要】
1.一种电磁感应加热器，其特征在于，其包括射嘴、机筒、电磁线圈、控制器，射嘴位于 机筒的一端，电磁线圈缠绕在机筒上，控制器与电磁线圈连接。2.如权利要求1所述的电磁感应加热器，其特征在于，所述控制器包括AC-DC变换电 路、DC-AC变换电路、同步信号及高频电流检测电路、IGBT驱动及短路检测电路、控制电路、 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵崇赛，赵仁翁，
申请(专利权)人：温州亚勒腓电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33[]