[實用新型]一種電磁爐功率開關管IGBT的限壓限流保護電路

有效

• 申請號: 201320279497.6
• 申請日: 2013-05-21
• 公開（公告）號: CN203327278U
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 胡星;胡劍
• 申請（專利權）人: 黔西南州首創電子科技有限公司
• 主分類號: H05B6/06
• 分類號: H05B6/06;H02H7/125
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 谷慶紅

技術領域

本實用新型涉及一種電磁爐功率開關管IGBT的限壓限流保護電路，屬于功率開關管控制技術領域。

背景技術

電磁爐是一種干凈環保、節能高效、安全方便、無明火加熱的一種廚具，電磁爐采用電磁感應加熱，具體是將市電整流成的直流，如圖2中的線圈盤L4的電感作用下通過IGBT高頻斬波，從而讓線盤產生高頻變化的磁通穿個鍋底，于是讓鍋底產生渦流來達到加熱的目的。然而市面上的電磁爐，普遍讓開關管工作在恒定時間開啟的狀態下，這在電壓和功率較高時尤其電網異常時可能出現諧振電壓超過IGBT的極限電壓，最大電流超過IGBT的極限電流，從而造成IGBT的損壞，為了解決上述問題，市面上的一些知名廠家采用較高電壓的IGBT，比如1350V的IGBT（典型型號H20R1353），對于電流，他們是通個軟件采樣計算后在通個調控起時間，這種方法讓電磁爐的自身調節能力較差，一般靠給IGBT留出較大的余量來換取安全性，這個較大的余量是讓生產商選用更高檔次的IGBT（像剛才提到的H20R1353），然而這種方案曾在一定的弊端，電壓方面，他們雖然選擇IGBT的電壓比普通的高（比如1350V的那種比普通1200V的高150V），但畢竟是有限制的，而且也沒高到諧振遠遠超不過的那種地步；電流方面，雖然他們的電流采用軟件計算后在去控制開啟時間，這使得響應速度得不到及時響應，所以這種蠻干的方案制作出來的機子抗惡劣環境的能力并不高，而且高檔次的IGBT除了貨源來源難度提高之外，還隱藏著成本增加、維修后性能可能大幅度下降等缺點。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種電磁爐功率開關管IGBT的限壓限流保護電路，能讓功率開關管的工作電壓和電流在開關管的每一個工作周期都能得到及時有效的限制和保護，達到實時保護的目的，實現閉環控制。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：一種電磁爐功率開關管IGBT的限壓限流保護電路，它由第一比較器U6C、第二比較器U6D、開關管電壓保護的參考電壓產生支路、開關管電壓保護點取樣支路、濾波器、電流保護分壓支路以及功率開關管同步驅動模塊組成，其中，開關管電壓保護的參考電壓產生支路經分壓電阻R91和分壓電阻R94分壓后接到第一比較器U6C的同相輸入端，開關管電壓保護點取樣支路經分壓電阻R92與分壓電阻R93分壓取樣功率開關管的C極電壓后接第一比較器U6C的反相輸入端，電流保護分壓支路由分壓電阻R98、分壓電阻R99和分壓電阻R100以及參考電壓組成，第一比較器U6C的輸出端接到分壓電阻R98與分壓電阻R99的聯接分壓點，第二比較器U6D的反相輸入端聯接到分壓電阻R99與分壓電阻R100的聯接分壓點，功率開關管的E極經采樣電阻將電流取樣后聯接到第二比較器U6D的同相輸入端，第二比較器U6D的輸出端聯接到功率開關管同步驅動模塊。

所述的開關管電壓保護的參考電壓產生支路由參考電壓源、并聯接在參考電壓源上的分壓電阻R91和分壓電阻R94組成，其中，分壓電阻R91與第一比較器U6C的同相輸入端相連，分壓電阻R94接地。

所述的開關管電壓保護點取樣支路由并聯接在功率開關管的C極上的分壓電阻R92和分壓電阻R93組成，其中分壓電阻R92與第一比較器U6C的反相輸入端相連，分壓電阻R93接地。

所述的分壓電阻R98的一端接穩壓后的參考電壓，另一端接分壓電阻R99，電阻R100和電容C47并聯接在分壓電阻R99上，另一端接地，電阻R100與電容C47構成參考電壓滯后延遲電路。

所述的濾波器為低通濾波器，由電容C49和電阻R103組成。

所述的功率開關管同步驅動模塊包括功率開關管信號比較電路、快充電保護電路、PWM濾波器、RC定時電路以及第三比較器U6B，其中，功率開關管信號比較電路一端與功率開關管的兩個同步信號相連，一端與RC定時電路相連，RC定時電路由電阻R96和電容C48組成，快充電保護支路由上拉電阻R102、二極管D19、電阻R89、電阻R95、電阻R97、電阻R101、三級管Q16和三級管Q17組成，其中，上拉電阻R102和二極管D19串聯后接在RC定時電路的電容C48上，二極管D19的陰極接C48和第三比較器U6B的反相輸入端，第二比較器U6D的輸出端聯接到電阻R97和二極管D19的陽極節點上，第三比較器U6B的同相輸入端與PWM濾波器相連，第三比較器U6B的輸出端與功率開關管的擴流驅動電路相連。