[發明專利]電磁加熱系統及其功率開關管的啟動裝置和啟動方法

有效

• 申請號: 201710209733.X
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN108668394B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 鐘石剛;李信合;雷俊;麻百忠;呂文燦;劉金明
• 申請（專利權）人: 佛山市順德區美的電熱電器制造有限公司
• 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: 張潤

本發明公開了一種電磁加熱系統中功率開關管的啟動裝置，包括：過零檢測單元，過零檢測單元用于檢測輸入的交流電的過零點以生成過零檢測信號；驅動單元，驅動單元與功率開關管的控制極相連以驅動功率開關管開通或關斷；控制單元，控制單元分別與過零檢測單元和驅動單元相連，控制單元用于根據過零檢測信號獲取過零區間，并在過零區間內以從小到大的方式增加輸出至驅動單元的控制信號的脈沖寬度，以使驅動單元驅動功率開關管在過零區間內逐漸完成啟動，能夠使得功率開關管在啟動時減小沖擊電流，并且噪音小，保證電磁加熱系統的安全可靠運行。本發明還公開了一種電磁加熱系統和一種電磁加熱系統中功率開關管的啟動方法。

技術領域

本發明涉及生活電器技術領域，特別涉及一種電磁加熱系統中功率開關管的啟動裝置、一種電磁加熱系統以及一種電磁加熱系統中功率開關管的啟動方法。

背景技術

在電磁加熱諧振系統中，功率開關管例如IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，絕緣柵雙極型晶體管)是最關鍵的器件，其可靠性關系到整個產品的運行穩定。IGBT一般采用大電流、高電壓運作機制，故障率也是居高不下。

通常IGBT的啟動過程非常關鍵，啟動不順利則會損傷IGBT，日積月累就會造成損壞。因為IGBT在啟動瞬間其沖擊電流非常大，不僅會產生損傷，還會產生噪音，所以電磁加熱產品在啟動瞬間通常噪音會比較大，若是頻繁啟動，影響將更加嚴重。

因此，需要對電磁加熱系統中IGBT的啟動方式進行改進。

發明內容

本發明旨在至少從一定程度上解決上述技術中的技術問題之一。為此，本發明的第一個目的在于提出一種電磁加熱系統中功率開關管的啟動裝置，能夠使得功率開關管在啟動時減小沖擊電流，并且噪音小，保證電磁加熱系統的安全可靠運行。

本發明的第二個目的在于提出一種電磁加熱系統中功率開關管的啟動方法。本發明的第三個目的在于提出一種電磁加熱系統。

為達到上述目的，本發明一方面實施例提出的一種電磁加熱系統中功率開關管的啟動裝置，包括：過零檢測單元，所述過零檢測單元用于檢測輸入的交流電的過零點以生成過零檢測信號；驅動單元，所述驅動單元與所述功率開關管的控制極相連以驅動所述功率開關管開通或關斷；控制單元，所述控制單元分別與所述過零檢測單元和所述驅動單元相連，所述控制單元用于根據所述過零檢測信號獲取過零區間，并在所述過零區間內以從小到大的方式增加輸出至所述驅動單元的控制信號的脈沖寬度，以使所述驅動單元驅動所述功率開關管在所述過零區間內逐漸完成啟動。

根據本發明實施例的電磁加熱系統中功率開關管的啟動裝置，通過過零檢測單元檢測輸入的交流電的過零點來生成過零檢測信號，控制單元根據過零檢測信號獲取過零區間，并在過零區間內以從小到大的方式逐步增加輸出至驅動單元的控制信號的脈沖寬度，使得驅動單元驅動功率開關管在過零區間內逐漸完成啟動，從而使得功率開關管在過零區間內慢慢開啟，進而可以減小功率開關管啟動時的沖擊電流，降低啟動時產生的噪音，保證電磁加熱系統安全可靠運行，并且還能夠滿足通過頻繁啟動來產生低功率的電磁加熱產品的需求。

根據本發明的一個實施例，所述過零檢測單元用于對通過整流橋全波整流后的交流電進行過零檢測，其中，所述過零檢測單元在檢測到所述整流后的交流電的電壓小于預設的參考電壓時生成下降沿信號，并在檢測到所述整流后的交流電的電壓大于預設的參考電壓時生成上升沿信號，連續的下降沿信號與上升沿信號之間的區域為所述過零區間。

根據本發明的一個實施例，在所述過零區間內所述控制單元輸出至所述驅動單元的控制信號的初始脈沖寬度為0.1us～4us，在所述過零區間內所述控制單元輸出至所述驅動單元的控制信號的最大脈沖寬度為5us～10us。

具體地，在所述過零區間內所述控制單元輸出至所述驅動單元的控制信號的初始脈沖寬度為1us，在所述過零區間內所述控制單元輸出至所述驅動單元的控制信號的最大脈沖寬度為5us。