具体实施方式

下面结合具体附图和实施方式对本发明的技术方案进行详细说明，并不用于限定本申请的保护范围。

本发明为一种感应加热器电路结构(简称电路结构，参见图1-2)，包括电阻R₁～R₄、感应线圈、电感L₃、二极管D₁～D₂、电容C₁、MOS管Q₁～Q₂和电源B₁；

所述电源B₁的正极与电感L₃的一端、电阻R₃的一端和电阻R₄的一端连接，电感L₃的另一端与感应线圈的中部连接；

MOS管Q₁的栅极与电阻R₃的另一端、电阻R₁的一端、二极管D₁的正极连接，二极管D₁的负极与感应线圈的一端连接；MOS管Q₁的源极与电源B₁的负极连接，MOS管Q₁的漏极与感应线圈的另一端连接；电阻R₁的另一端与电源B₁的负极连接；

MOS管Q₂的栅极与电阻R₄的另一端、二极管D₂的正极、电阻R₂的一端连接，电阻R₂的另一端、MOS管Q₂的源极与电源B₁的负极连接，MOS管Q₂的漏极与感应线圈和二极管D₁的负极连接的一端相连；二极管D₂的负极与感应线圈和MOS管Q₁的漏极相连的一端连接；电容C₁与感应线圈并联。

所述电阻R₁和R₂的阻值均为10kΩ，用于保证MOS管能够可靠关断；例如，由于电阻R₁的存在，使得MOS管Q₁的栅极到电源B₁的负极之间存在压降，避免MOS管Q₁的栅极直接与电源B₁的负极连接，保证达到MOS管Q₁的启动电压。

电阻R₃和R₄的阻值均是470kΩ，用来限制MOS管的栅极电流，防止通过MOS管的电流过大，避免MOS管被击穿。

电源B₁的电压幅值为10～40V。

所述电容C₁为可变电容器。

所述感应线圈可以为螺旋线圈、亥姆霍兹线圈等；优选亥姆霍兹线圈，其结构呈敞开状态，方便将待检测金属件放入线圈中，不需要考虑待检测金属件的形状，适用性更广。

本发明的工作原理和工作流程是：

为了方便叙述电路原理，将感应线圈等价为两个相同的电感L₁和L₂；令a、b、c、d、e点分别为MOS管Q₂漏极上的点、电感L₃与感应线圈的连接点、MOS管Q₁漏极上的点、MOS管Q₁栅极上的点、MOS管Q₂栅极上的点。

电源B₁接通后，电源电压分别流经电感L₃、L₁、MOS管Q₁以及电感L₃、L₂、MOS管Q₁，使MOS管Q₁和Q₂导通，此时b点电位大于a点和c点电位，d点电位大于a点电位，e点电位大于c点电位。

由于元件参数的离散性，例如MOS管本身参数的离散性、走线长度差异等，导致流入两个MOS管的电流大小不同；假设流过MOS管Q₁的电流大于MOS管Q₂的电流，因此流过电感L₁的电流I_L1大于流过电感L₂的电流I_L2，I_L1>I_L2；由于电感L₁和L₂属于同一感应线圈的两端，从b点看去电流I_L1、I_L2的方向相反(I_L1的电流方向从a点指向c点，I_L2的电流方向从c点指向a点)，因此感应线圈上的电流可以等效为I_L＝I_L1-I_L2，电流I_L1将在电感L₂上产生一个互感电流，互感电流的方向与I_L2方向相反(互感电流的方向从a点到c点)，导致电流I_L2越来越小，由于电感L₁和L₂与电容C₁构成并联谐振单元，电流流过L₁时对电容C₁进行充电，因此a点电位升高，二极管D₁截止，d点保持高电平，d点电位大于c点电位，使MOS管Q₁继续保持导通；由于MOS管Q₁导通时的内阻较小，使得MOS管Q₁的漏极与源极之间的电压很小，此时c点近似接地，则二极管D₂导通，e点电位降低，导致MOS管Q₂的栅极与源极之间的电压消失，MOS管Q₂截止；随着时间的推移，当电感L₂上的互感电流变为零时，电容C₁充电完成；

然后电容C₁开始放电，从b点看去流过电感L₂的电流大于电感L₁的电流，因此电感L₁上会产生互感电流，互感电流的方向从c点到a点，导致c点电位升高，二极管D₂截止，e点电位恢复，MOS管Q₂的栅极和源极之间获得电压而导通，此时a点近似接地，二极管D₁导通，导致d点电位降低，使MOS管Q₁的栅极和源极之间的电压消失而截止，MOS管Q₂继续保持导通，直到互感电流变为零时，表示电容C₁放电完成；

然后重复上述对电容C₁的充电和放电过程，感应线圈上产生连续的交流电；当待检测金属件靠近感应线圈时则会产生涡流，即可对待检测金属件进行加热。电感L₃作为扼流电感，利用电感电流的不可突变特性，保证当互感电流为零的瞬间，MOS管不会因为流过巨大电流而损坏。

由集肤效应可知，当交变电流通过导体时，交变电流将从导体表面流过；将集肤深度代入谐振频率得到可知集肤深度和可变电容器的关系；其中δ为集肤深度，μ为待检测金属件的磁导率，ξ为待检测金属件的电导率，L为感应线圈的电感值，C为可变电容器接入电路中的电容大小；

感应线圈的电感值由线圈本身决定，无法调节，因此本申请为达到控制集肤深度的目的，电容C₁采用可变电容器，可变电容器是一种电容大小可在一定范围内调节的电容器，通过改变级片间相对的有效面积或片间距离改变电容大小，进而达到调节感应电流频率的目的。

不同待检测金属件具有不同的集肤深度，因此感应加热器在使用时需要根据待检测金属件的表面厚度，比如待检测金属件为耐张线夹，根据不同型号可以获得耐张线夹的表面厚度以及需要压接的质量标准，也就知道了耐张线夹的集肤深度δ的大小，然后根据计算调节可变电容器大小，通过可变电容器上的电容大小调节按钮即可将接入电路的电容大小调节至所需的值；集肤深度越大，电容C₁的取值越大；集肤深度越小，电容C₁的取值越小。

图2为该电路结构运行过程中，a、b、c三点处的电压波形图；由图可知，a、b、c三点处具有稳定的正弦波电压，因此感应线圈上产生了稳定的正弦交流电，表明该感应加热器的输出更加稳定。

由图2可知，b点的波形为正弦波的绝对值；稳态时电感L₁～L₃两端的电压积分均为零，流过电容C₁的电流积分为零，可计算出b点的电压振幅V_bm；设b点电压V_b＝|V_bm×sin(t)|，t为b点电压等于电源B₁的电压V_cc的时间；由得到电感L₃两端的电压为V_b-V_cc，对电感L₃两端的电压进行积分得到计算得到由于电感L₁、L₂相同，因此a、c两点之间的电压为两倍b点电压，即2V_bm，也就是电容C₁两端的电压V_Lm＝2V_bm，则感应线圈的电感最大峰值电流

当电感L₃的电感值较大时，流过电感L₃的电流基本为直流，电感L₃的电流用于补偿振荡所损失的能量；由于b点的电压振幅V_bm已经计算得出，则电感L₃在一个振荡周期中的交流峰值电流等于直流电流与交流峰值电流之和；对电感L₃两端进行电压积分得到流过电感L₃的电流峰值为因此电感L₃的电感值太小，会导致电感L₃的电流峰值很大，导致不必要的损耗，因此电感L₃选用与电感L₁、L₂相当的大小。

选择MOS管和二极管的型号时需要保证MOS管和二极管的击穿电流均大于感应线圈的电感最大峰值电流I_m。

本发明未述及之处适用于现有技术。