[發明專利]電磁加熱系統及其電流檢測及保護控制裝置、方法

在審

• 申請號: 201510456724.1
• 申請日: 2015-07-29
• 公開（公告）號: CN107041026A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 劉志才;王志鋒;馬志海;陳逸凡;區達理
• 申請（專利權）人: 佛山市順德區美的電熱電器制造有限公司;美的集團股份有限公司
• 主分類號: H05B6/06
• 分類號: H05B6/06
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明涉及電磁加熱系統，特別涉及一種電磁加熱系統的電流檢測及保護控制裝置、一種電磁加熱系統以及一種電磁加熱系統的電流檢測及保護控制方法。

背景技術

通常，電磁加熱系統的電流檢測方案有三種：(1)通過電流互感器檢測交流市電；(2)整流橋堆地線電流檢測；(3)IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)的E極電流檢測。

在上述的三種檢測方案中，如果采用電流互感器檢測交流市電，則成本比較高，而且無法實時獲取IGBT的E極的脈沖電流，從而無法提供實時保護。如果采用整流橋堆地線電流檢測方案，同樣無法實時獲取IGBT的電流，不能提供實時保護。而相關技術中的IGBT的E極電流檢測方案，如圖1所示，雖然能夠實時獲取IGBT的電流，但是需內建運放電路以對電流信號進行放大，并經過RC濾波后發送到主控單元，所需器件比較多，而且電路復雜。

因此，需要對電磁加熱系統的電流檢測方案進行改進。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種能夠最大限度減少因累積效應對IGBT造成損壞的電磁加熱系統的電流檢測及保護控制裝置。

本發明的另一個目的在于提出一種電磁加熱系統。本發明的又一個目的在于提出一種電磁加熱系統的電流檢測及保護控制方法。

為達到上述目的，本發明一方面實施例提出了一種電磁加熱系統的電流檢測及保護控制裝置，所述電磁加熱系統包括由IGBT構成的諧振電路、將交流市電轉換為第一直流電以供給所述諧振電路的第一整流電路、驅動所述IGBT的驅動電路，所述電流檢測及保護控制裝置包括：將所述交流市電轉換為第二直流電的第二整流電路；過零檢測電路，所述過零檢測電路與所述第二整流電路相連，所述過零檢測電路根據所述第二直流電檢測所述交流市電的過零點；電流檢測電路，所述電流檢測電路與所述IGBT的E極相連，所述電流檢測 電路用于檢測所述IGBT的電流；控制器，所述控制器分別與所述過零檢測電路、所述電流檢測電路和所述驅動電路相連，所述控制器在所述交流市電的過零點開始獲取所述IGBT的每個導通周期內的最大電流，并在所述IGBT的當前導通周期內的最大電流大于電流保護閾值時，所述控制器通過控制所述驅動電路以控制所述IGBT關斷。

根據本發明實施例的電磁加熱系統的電流檢測及保護控制裝置，通過第二整流電路將交流市電轉換為第二直流電，過零檢測電路根據第二直流電檢測交流市電的過零點，控制器在交流市電的過零點開始通過電流檢測電路獲取IGBT的每個導通周期內的最大電流，并在IGBT的當前導通周期內的最大電流大于電流保護閾值時，通過控制驅動電路以控制IGBT關斷，從而最大限度減少因累積效應造成的IGBT損壞，并且具有結構簡單、可靠性高、成本低等優點。

根據本發明的一個實施例，當獲取所述最大電流的次數大于預設次數或者獲取所述最大電流的時間達到預設時間時，如果所述IGBT的每個導通周期內的最大電流均小于等于所述電流保護閾值，所述控制器將獲取的每個導通周期內的最大電流進行累加后取平均以獲得平均電流，并根據所述平均電流計算所述電磁加熱系統的功率，以及將所述電磁加熱系統的功率與目標功率進行比較以調節所述IGBT在下一導通周期內的導通時間。

根據本發明的一個實施例，如果所述電磁加熱系統的功率大于所述目標功率，所述控制器通過控制所述驅動電路以減小所述IGBT在下一導通周期內的導通時間；如果所述電磁加熱系統的功率小于所述目標功率，所述控制器通過控制所述驅動電路以增加所述IGBT在下一導通周期內的導通時間。

優選地，所述預設時間為所述交流市電的一個半波周期。

根據本發明的一個實施例，所述電流檢測電路具體包括：采樣電阻，所述采樣電阻的一端與所述IGBT的E極相連，所述采樣電阻的另一端接地；濾波電阻，所述濾波電阻的一端分別與所述IGBT的E極和所述采樣電阻的一端相連；濾波電容，所述濾波電容的一端與所述濾波電阻的另一端相連，所述濾波電容的另一端接地，所述濾波電容的一端與所述濾波電阻的另一端之間具有第一節點，所述第一節點與所述控制器相連。

為達到上述目的，本發明另一方面實施例提出了一種電磁加熱系統，其包括上述的電磁加熱系統的電流檢測及保護控制裝置。

該電磁加熱系統通過上述電磁加熱系統的電流檢測及保護控制裝置，能夠最大限度減少因累積效應造成的IGBT損壞，并且具有結構簡單、可靠性高、成本低等優點。