采用半導體器件的高頻熱合裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供了一種采用半導體器件的高頻熱合裝置，適用于熱合塑料軟管或膜。它的特點是：用兩個半導體器件構成推挽工作狀態的高頻振蕩器，它產生的高頻功率連接到由電磁鐵驅動的工作鉗口上。高頻振蕩器和電磁鐵受一個時間可調的單穩態觸發器控制，并使電磁鐵延時釋放。采用開關型穩壓器提高本裝置的可靠性，采用濾波器和屏蔽外殼減少高頻輻射。（*該技術在2000年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
?本技術涉及一種介質加熱裝置，特別是熱合塑料軟管或膜的裝置。塑料軟管或膜的熱合既可采用外部加熱方式也可采用介質加熱方式，對于醫療、食品等要求嚴格的使用行業，由于后一方式具有熱合質量好、無污染并可滅菌的優點而更可取。介質加熱的能量取之于一個高頻振蕩器，通常這種高頻振蕩器是由電子管等器件構成的。在高頻功率對介質進行加熱的同時，還應施加一定的壓力，以使熱合部位熔合在一起，通常這個壓力是由人力加壓或電磁鐵來完成的。這種裝置存在的問題是：電子管易老化、怕振動、使用壽命短，而且苯重、耗電多；控制部分多為繼電器，故障率高；裝置內一般無穩壓措施，受電網電壓影響大；由于熱合部位暴露在外，高頻幅射強烈，干擾其它電器。本技術的目的是提供一種采用半導體器件的高頻熱合裝置，它能克服電子管裝置的缺陷，而且能預置熱合時間，使操作簡單、方便，它能在較寬的電網電壓下可靠工作，還能減輕對其它電器的干擾。本技術是這樣實現的：它的主要部分是一個使用兩個半導體器件構成推挽工作狀態的高頻振蕩器，這個高頻振蕩器產生的高頻功率連接到由電磁鐵驅動的工作鉗口上，同時鉗口間的電容也是高頻振蕩器的諧振電容，它采用一個由時基集成塊構成的單穩態觸發定時器，由這個定時器控制高頻振蕩器和電磁鐵的工作狀態。開關型穩壓電源為高頻振蕩器，定時器及電磁鐵提供直流電源。以上各部分均置于具有電磁屏蔽作用的外殼之內，在外殼上有一個小的開口，供需要熱合的材料進出工作鉗口。當采用下面將要詳述的實施例結構時，成本低于同類型的電子管高頻熱合裝置。以下將結合附圖對本技術作進一步的詳細描述。圖1是本技術的原理框圖。-->圖2是本技術實施例一的原理電路圖。圖3是本技術實施例二的原理電路圖。圖4是本技術外殼開口部分剖面示意圖。參照附圖1，電網220V50HZ交流電壓連接到濾波器，經過濾波器連接到整流穩壓部分，通過脈寬調制式開關型穩壓器輸出兩路直流電壓，較高的一路連接到兩管推挽式高頻振蕩器和電磁鐵，較低的一路連接到控制部分，供給單穩態觸發器及反相器，作為它們的直流電源。當開始熱合時，控制部分輸出一個電壓，連接到高頻振蕩器使其半導體器件正向偏置，產生高頻振蕩；連接到電磁鐵扳控制開關管，使其導通電磁鐵得電吸合，驅動鉗口把塑料夾緊。高頻振蕩器產生的高頻電壓連接到鉗口電容，其兩極間的高頻電場使塑料熔合，達到予置時間后，控制部分輸出電壓改變，高頻振蕩器停振，電磁鐵失電釋放，一次工作過程即告結束。參照附圖2，由半導體器件（1）（2），電感線圈（3）和鉗口電容（4）等構成推挽工作狀態的高頻振蕩器，采用兩管推挽工作狀態的主要優點是使得鉗口電容兩端的高頻電壓比單管狀態提高一倍，這就為克服半導體器件耐壓不及電子管的缺點而選用較低的直流電源電壓提供了可能。半導體器件（1）（2）可以是V－MOS管，也可以是NPN高頻大功率管，對于后者，應優先選用基極接地電路見圖3。電感線圈用單股銅線空心間繞，最好鍍銀，在1／3至1／5處抽頭，是為了取得適當的正反饋，同時也防止過高的反饋電壓將半導體器件擊穿造成永久性的損壞。當采用低于250V的直流電源電壓時，為了在鉗口電容兩端獲得較高的高頻電壓，有兩個解決方案：1、采用自藕變壓器升壓，這時的電感線圈應間繞在高頻鐵氧體磁環上，見圖3（3）。2、可串接電感（5）與鉗口電容組成串聯諧振電路。這兩個方案可同時采用，也可單獨采用其中之一，并且適用于圖2電路。鉗口電容的容量在熱合要求的前提下，應盡可能小，以利于提高Q值和諧振頻率，它的形狀在熱合塑料軟管時應當是兩個端面為圓弧狀的電極，在熱合塑料膜時是兩個可轉-->動的小輪見圖4a和b，材質是紫銅或黃銅，表面最好鍍銀。支撐鉗口電容必須是高頻損耗小的絕緣材料，一端固定不動，另一端連結到電磁鐵（6）的活動銜鐵上。當電磁鐵得電吸合時，鉗口電容的活動端向固定端運動，將塑料軟管或膜夾緊，如果塑料膜運動，也帶動小輪轉動，當電磁鐵失電后，活動銜鐵復位，使鉗口分開。時基集成塊555（7）等構成的單穩態觸發器平時輸出為低電位，當開關（8）接通時即輸出高電位，經過T1、T2兩個反相器，在第二個反相器輸出端（9）得到一個對地為正的電壓，把這個正電壓連接到高頻振蕩器和電磁鐵控制開關管（11）的柵極去控制高頻振蕩器電磁鐵開始工作。單穩態觸發器輸出高電位的時間長短，取決于電位器（12）的阻值，選擇適當的阻值，使其在0.1到4秒連續可調，以滿足不同厚度塑料的熱合要求，對于壁厚0.5毫米的塑料軟管，一般以定時2至3秒為宜。當定時結束時，單穩態觸發器輸出為低電位，經兩級反相器在第二個反相器輸出端得到一個對地為負的電壓，用這個負電壓控制高頻振蕩器關閉，靠電容（10）端電壓維持開關管（11）延時導通0.2秒，使電磁鐵延時釋放，對于保證熱合質量有益。由開關管（13）和脈沖變壓器（14）等構成脈寬調制式開關型穩壓電源，當電網電壓升高或負載變化使輸出電壓升高時，誤差放大管（15）集電極電流增大，使復合管（16）導通，促使開關管（13）提前截止，脈沖寬度變窄，輸出電壓下降。反之當輸出電壓降低時，脈沖寬度增加，使輸出電壓得以回升，從而保持輸出電壓穩定在一定范圍。當通過開關管（13）的電流超過正常值時，電阻（17）上的電壓降使過流保護管（18）導通，使開關管（13）基極失去正偏而截止。對于圖2電路，這個開關型穩壓電源應有3組直流電壓輸出。A組電壓較高，例如300V至400V，連接到高頻振蕩器和電磁鐵。B組C組電壓較低，例如正負9V，連接到單穩態觸發器等控制電路。對于圖3電路，只要2組電壓輸出即可，A組同圖2，也可以低至100V，B組為負6V，連接到單穩態觸發器，用單穩態觸發器的輸出直接控制高頻振蕩器和電磁鐵。連接在交流電源進線上的濾波器（19）對高頻呈-->高阻抗，防止高頻功率經電源線向空間幅射。本裝置的外殼（20）????用鋁板或鐵板制作，位于其上部的開口（21）在滿足熱合材料（22）進出的前提下，應盡可能窄小，以減少對其他電器的干擾。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種采用半導體器件的高頻熱合裝置，特別是熱合塑料軟管或膜的裝置，該裝置的特征是用兩個半導體器件構成推挽工作狀態的高頻振蕩器，它產生的高頻功率連接到由電磁鐵驅動的工作鉗口上，鉗口電容是高頻振蕩器的諧振電容，高頻振蕩器和電磁鐵受一個時間可調的單穩態觸發器控制，并使電磁鐵延時釋放，采用脈寬調制式開關型穩壓電源提高可靠性，采用濾波器和屏蔽外殼減少高頻幅射。

【技術特征摘要】
1、一種采用半導體器件的高頻熱合裝置，特別是熱合塑料軟管或膜的裝置，該裝置的特征是用兩個半導體器件構成推挽工作狀態的高頻振蕩器，它產生的高頻功率連接到由電磁鐵驅動的工作鉗口上，鉗口電容是高頻振蕩器的諧振電容，高頻振蕩器和電磁鐵受一個時間可調的單穩態觸發器控制，并使電磁鐵延時釋放，采用脈寬調制式開關型穩壓電源提高可靠性，采用濾波器和屏蔽外殼減少高頻幅射。2、按權利要求1規定的裝置，其特征是高頻振蕩器使用兩個半導體器件工作于推挽狀態，這兩個半導體器件可以采用V－MOS管，也可采用NPN高頻大功率管，當采用后者時，最好使其基極接地。3、按權利要求1規定的裝置，其特征是當高頻振蕩器采用較低的直流電源電壓時，它的電感線圈為自藕升壓式，并間繞于高頻鐵氧體磁環上。4、按權利要求1規定的裝置，其特征是當高頻振蕩器采用較低的直流電源電壓...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊永常，
申請(專利權)人：楊永常，
類型：實用新型
國別省市：11[中國|北京]