[實(shí)用新型]一種大功率管的保護(hù)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420707691.4
• 申請(qǐng)日: 2014-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204271623U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丘守慶;許申生;劉春光;陳勁鋒;唐德強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市鑫匯科股份有限公司
• 主分類號(hào): H02H7/20
• 分類號(hào): H02H7/20;H02H3/20
• 代理公司: 深圳市匯力通專利商標(biāo)代理有限公司 44257
• 代理人: 王鎖林

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用于電磁爐、微波爐等電子產(chǎn)品中的一種大功率管的保護(hù)電路。

背景技術(shù)

在電磁爐、微波爐及其它電磁加熱裝置等電子產(chǎn)品中，多采用IGBT等推動(dòng)負(fù)載工作。大功率管在控制負(fù)載的時(shí)候，常常因?yàn)樨?fù)載短路、交流電源的浪涌電流（或電壓）干擾等其他原因，會(huì)造成電流過(guò)大快速發(fā)熱而燒毀大功率管，所以對(duì)大功率管的保護(hù)尤為重要。目前市面上普遍使用電流互感器，康銅絲，霍爾電流傳感器等電流采樣器件對(duì)大功率管進(jìn)行電流采樣而進(jìn)行功率管的過(guò)流或短路保護(hù),主要存在電路復(fù)雜可靠性不高，成本高的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決電子產(chǎn)品中現(xiàn)有大功率管保護(hù)技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種改進(jìn)大功率管的保護(hù)電路，以確保IGBT大功率器件在電磁爐、微波爐及其它電磁加熱裝置等電子產(chǎn)品中可靠運(yùn)行。

本實(shí)用新型大功率管的保護(hù)電路是以下述方案實(shí)現(xiàn)的，使大功率管的輸入端與驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接，該驅(qū)動(dòng)電路的輸入信號(hào)為來(lái)自一個(gè)主控模塊的脈沖信號(hào)；該保護(hù)電路進(jìn)一步包括：

分壓電路，該分壓電路具有第一分壓點(diǎn)F1和第二分壓點(diǎn)F2，連接在大功率管輸入端（即驅(qū)動(dòng)電路的輸出端）與地之間；

第一二極管，它的負(fù)極連接大功率管的負(fù)載端，正極連接所述分壓電路的第一分壓點(diǎn)F1；以及

比較器，它的輸入端接所述分壓電路的第二分壓點(diǎn)F2，比較端接與大功率管的設(shè)定保護(hù)飽和壓降閾值相適應(yīng)的一個(gè)預(yù)設(shè)比較電壓，輸出信號(hào)接主控模塊的一個(gè)輸入端，由主控模塊依據(jù)該輸出信號(hào)判斷允許或禁止向所述驅(qū)動(dòng)電路提供脈沖信號(hào)。

所述比較器的輸出信號(hào)還可連接所述驅(qū)動(dòng)電路的控制端。

當(dāng)大功率管的飽和壓降大于等于所述設(shè)定保護(hù)飽和壓降閾值時(shí)，第一二極管截止，所述第二分壓點(diǎn)F2的電壓Vf2高于所述比較器的比較端的預(yù)設(shè)比較電壓，所述比較器反轉(zhuǎn)禁止主控模塊輸出功率管驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)；否則，第一二極管導(dǎo)通，所述第二分壓點(diǎn)F2的電壓Vf2低于所述比較器的比較端的預(yù)設(shè)比較電壓，所述比較器的輸出信號(hào)允許主控模塊輸出功率管驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。

其中，連接在大功率管輸入端與電源地之間所述分壓電路可以有多種選擇方案。優(yōu)選方案1，所述分壓電路由第一電阻R1、第二電阻R2、第二二極管D2和第三電阻R3依次串聯(lián)組成，第一電阻R1和第二電阻R2的公共端作為第一分壓點(diǎn)F1，第二二極管D2負(fù)極和第三電阻R3的公共端點(diǎn)作為第二分壓點(diǎn)F2。

優(yōu)選方案2，所述分壓電路也可由第一電阻R1、穩(wěn)壓管、第二二極管D2和第三電阻R3依次串聯(lián)組成，第一電阻R1和穩(wěn)壓管的公共端作為第一分壓點(diǎn)F1，第二二極管D2負(fù)極和第三電阻R3的公共端點(diǎn)作為第二分壓點(diǎn)F2。

所述大功率管的設(shè)定保護(hù)飽和壓降閾值為該大功率管的飽和壓降值的1.2-1.5倍。

所述大功率管為大功率三極管、MOS管或IGBT管等。

所述主控模塊可以是電磁爐主控制板（具有MCU），微波爐主控制板及其它電磁加

熱裝置的主控制板等。

在電磁爐中大功率管通常選為IGBT，IGBT的柵極（輸入端）連接驅(qū)動(dòng)電路的輸出端，IGBT的集電極與電源VDD之間連接電磁線圈L，發(fā)射極接電源地，該驅(qū)動(dòng)電路的輸入信號(hào)為來(lái)自電磁爐主控制板的可編程脈沖信號(hào)，通過(guò)上述保護(hù)電路可以對(duì)IGBT有效保護(hù)。

本實(shí)用新型直接在大功率管的輸入端（驅(qū)動(dòng)電路的輸出端）與地之間連接分壓電路，并在其第一分壓點(diǎn)F1與IGBT的集電極之間設(shè)置第一二極管，該分壓電路與第一二極管配合，正常工作時(shí)無(wú)論驅(qū)動(dòng)電路輸出高電平還是低電平，分壓電路的第二分壓點(diǎn)F2的電壓接近于接地電位，低于比較器的比較端接入的預(yù)設(shè)比較電壓，比較器輸出高電平信號(hào)，允許電磁爐主控制板輸出可編程脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)IGBT正常工作。一旦IGBT的飽和壓降升高到大于等于設(shè)定保護(hù)飽和壓降閾值時(shí)，第一二極管反向截止，驅(qū)動(dòng)電路輸出的高電平經(jīng)分壓電路，使第二分壓點(diǎn)F2的電壓高于比較器比較端的預(yù)設(shè)比較電壓，比較器反轉(zhuǎn)輸出高電平信號(hào)進(jìn)而馬上禁止電磁爐主控制板繼續(xù)輸出可編程脈沖信號(hào)，關(guān)斷IGBT。.

保護(hù)電路比功率器件現(xiàn)有保護(hù)方式的電路簡(jiǎn)化，可靠性提高，廣泛用于電磁爐及其它電磁加熱裝置中IGBT等功率器件的保護(hù)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1?IGBT保護(hù)電路圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2?IGBT保護(hù)電路圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖以及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步作如下詳細(xì)說(shuō)明。