电磁炉IGBT驱动模块限流电路[实用新型专利]

(10)授权公告号 CN 202121808 U
(45)授权公告日 2012.01.18C N 202121808 U
*CN202121808U*
(21)申请号 201120233851.2
(22)申请日 2011.07.05
H05B 6/02(2006.01)
H05B 6/06(2006.01)
(73)专利权人珠海格力电器股份有限公司
地址519070 广东省珠海市前山金鸡西路六
号
(72)发明人黄辉 王彤 吴伟宾 胡逢亮
蒋丽
(74)专利代理机构广州华进联合专利商标代理
有限公司 44224
代理人
李双皓
(54)实用新型名称
电磁炉IGBT 驱动模块限流电路
(57)摘要
本实用新型公开了一种电磁炉IGBT 驱动模
块限流电路，包括取样电路、比较电路及调节电
路，取样电路包括设于电磁炉主电路中的康铜丝
R0，取样电路的输出端与比较电路连接，比较电路
的输出端与调节电路连接；所述调节电路包括末
端比较器Q1、充放电电容C1、主芯片、调节电阻R1
及锯齿波产生电路，锯齿波产生电路与末端比较
器Q1的第一输入端连接，比较电路的输出端及充
放电电容C1均与末端比较器Q1的第二输入端连
接，主芯片通过调节电阻R1与末端比较器Q1的
第二输入端连接，末端比较器Q1的输出端为调节
端。

本实用新型对电磁炉进行限流时更可靠，并可
实现实时限流，限流效果更好。

(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利
权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页
1.一种电磁炉IGBT驱动模块限流电路，包括取样电路、比较电路及调节电路，取样电路包括设于电磁炉主电路中的康铜丝R0，取样电路的输出端与比较电路连接，比较电路的输出端与调节电路连接；其特征在于，所述调节电路包括末端比较器Q1、充放电电容C1、主芯片、调节电阻R1及锯齿波产生电路，锯齿波产生电路与末端比较器Q1的第一输入端连接，比较电路的输出端及充放电电容C1均与末端比较器Q1的第二输入端连接，主芯片通过调节电阻R1与末端比较器Q1的第二输入端连接，末端比较器Q1的输出端为调节端。

2.如权利要求1所述电磁炉IGBT驱动模块限流电路，其特征在于，所述末端比较器Q1的输出端连接电磁炉IGBT驱动模块。

3.如权利要求1所述电磁炉IGBT驱动模块限流电路，其特征在于，所述取样电路包括放大器Q2、第二电阻R2、第三电阻R3、第二电容C2，所述康铜丝R0的第一端与放大器Q2的第一输入端连接，所述康铜丝R0的第二端通过第二电阻R2与放大器Q2的第二输入端连接，第三电阻R3、第二电容C2并联后，其两端分别连接在放大器Q2的第二输入端、放大器Q2的输出端。

4.如权利要求3所述电磁炉IGBT驱动模块限流电路，其特征在于，所述比较电路包括第一基准电阻R4、第二基准电阻R5及第三比较器Q3，所述放大器Q2的输出端与第三比较器Q3的第一输入端连接，第一基准电阻R4、第二基准电阻R5互相连接，其连接点与第三比较器Q3的第二输入端连接，第三比较器Q3的输出端与所述末端比较器Q1的第二输入端连接。

5.如权利要求4所述电磁炉IGBT驱动模块限流电路，其特征在于，所述比较电路还包括有第三电容C3，第三电容C3与所述第一基准电阻R4并联，在第三比较器Q3的输出端与所述调节电路之间设有第六电阻R6。

6.如权利要求1至5中任一项所述电磁炉IGBT驱动模块限流电路，其特征在于，所述锯齿波产生电路包括第四比较器Q4、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第四电容C4及单向二级管D1，第四比较器Q4的输出端依次通过第四电容C4、第九电阻R9与所述末端比较器Q1的第一输入端连接；第七电阻R7、第八电阻R8及单向二级管D1的第一端与高电平连接，第七电阻R7的第二端连接于第四比较器Q4的输出端与第四电容C4之间，第七电阻R7及单向二级管D1的第二端连接于第四电容C4与第九电阻R9之间。

7.如权利要求6所述电磁炉IGBT驱动模块限流电路，其特征在于，所述末端比较器Q1的输出端连接有IGBT驱动模块及第十电阻R10，第十电阻R10另一端与高电平连接。

8.如权利要求7所述电磁炉IGBT驱动模块限流电路，其特征在于，所述第三比较器Q3的输出端连接有第十一电阻R11，第十一电阻R11另一端与高电平连接。

电磁炉IGBT驱动模块限流电路
技术领域
[0001] 本实用新型属于电磁炉领域，具体涉及一种电磁炉IGBT驱动模块限流电路。

背景技术
[0002] 在现有的电磁炉结构中，如果电流过大，会对电磁炉造成损害，所以，针对电磁炉的绝缘栅双极晶体管的电流的限制或保护显得非常重要，现有的电磁炉IGBT驱动模块限流电路主要为如下两种：1、通过硬件关闭绝缘栅双极晶体管驱动，致使电磁炉短时停止工作，也就是说，会出现电磁炉关机现象；2、通过芯片中的软件进行控制，由于软件处理需要一定的时间，导致该限流方式具有限时性，无法实时的限制绝缘栅双极晶体管的峰值电流。

发明内容
[0003] 本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种电磁炉IGBT驱动模块限流电路，本实用新型对电磁炉进行限流时更可靠，并可实现实时限流，限流效果更好。

[0004] 其技术方案如下。

[0005] 一种电磁炉IGBT驱动模块限流电路，包括取样电路、比较电路及调节电路，取样电路包括设于电磁炉主电路中的康铜丝R0，取样电路的输出端与比较电路连接，比较电路的输出端与调节电路连接；所述调节电路包括末端比较器Q1、充放电电容C1、主芯片、调节电阻R1及锯齿波产生电路，锯齿波产生电路与末端比较器Q1的第一输入端连接，比较电路的输出端及充放电电容C1均与末端比较器Q1的第二输入端连接，主芯片通过调节电阻R1与末端比较器Q1的第二输入端连接，末端比较器Q1的输出端为调节端。

[0006] 下面对本实用新型进一步技术方案进行说明。

[0007] 所述末端比较器Q1的输出端连接电磁炉IGBT驱动模块。

[0008] 所述取样电路包括放大器Q2、第二电阻R2、第三电阻R3、第二电容C2，所述康铜丝R0的第一端与放大器Q2的第一输入端连接，所述康铜丝R0的第二端通过第二电阻R2与放大器Q2的第二输入端连接，第三电阻R3、第二电容C2并联后，其两端分别连接在放大器Q2的第二输入端、放大器Q2的输出端。

[0009] 所述比较电路包括第一基准电阻R4、第二基准电阻R5及第三比较器Q3，所述放大器Q2的输出端与第三比较器Q3的第一输入端连接，第一基准电阻R4、第二基准电阻R5互相连接，其连接点与第三比较器Q3的第二输入端连接，第三比较器Q3的输出端与所述末端比较器Q1的第二输入端连接。

[0010] 所述比较电路还包括有第三电容C3，第三电容C3与所述第一基准电阻R4并联，在第三比较器Q3的输出端与所述调节电路之间设有第六电阻R6。

[0011] 所述锯齿波产生电路包括第四比较器Q4、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第四电容C4及单向二级管D1，第四比较器Q4的输出端依次通过第四电容C4、第九电阻R9与所述末端比较器Q1的第一输入端连接；第七电阻R7、第八电阻R8及单向二级管D1的第一端与高电平连接，第七电阻R7的第二端连接于第四比较器Q4的输出端与第四电容C4之
间，第七电阻R7及单向二级管D1的第二端连接于第四电容C4与第九电阻R9之间。

[0012] 所述末端比较器Q1的输出端连接有IGBT驱动模块及第十电阻R10，第十电阻R10另一端与高电平连接。

[0013] 所述第三比较器Q3的输出端连接有第十一电阻R11，第十一电阻R11另一端与高电平连接。

[0014] 此处需要重点强调的是：前述主电路包括电磁炉加热线盘等部件，此为现有技术。

文中所述的“第一”、“第二”等是为了方便对元器件的名称进行区分，不代表其具体的顺序或数量。

[0015] 下面对本实用新型的优点或原理进行说明：
[0016] 在工作过程中，通过康铜丝R0对主电路的电流进行取样，输出的电压信号经放大器Q2将信号放大，再与基准电压信号进行比较，输出高阻态或低电平，该高阻态信号或低电平信号输至调节电路，并与主芯片输出的信号结合实现对充放电电容C1的充放电，进而调节末端比较器Q1所输出的频率，最终实现对主电路的电流进行调节，其具体过程是，电磁炉的电流通过康铜丝R0，康铜丝是一种廉价的电流感应元件，通过康铜丝R0两端电压的变化精确反映主电路中电流的变化，康铜丝R0两端的电压输入比较电路与设定电压进行比较，如果主电路中的电流超过设定值，则比较电路输出低电平，如果主电路中的电流低于设定值，则比较电路输出呈高阻态；比较结果信号(即前述高阻态或低电平信号)传输至调节电路，在调节电路中，主芯片发出脉宽调制信号并对充放电电容C1充电；如果主电路的电流低于设定值，则比较电路输出呈高阻态，此时末端比较器Q1第二端的电压由主芯片发出的脉宽调制信号对充放电电容C1充电电路决定；如果主电路中的电流超过设定值，充电电容C1放电，末端比较器Q1第二输入端的电压下降，末端比较器Q1输出端频率变大，峰值电流下降，实现限制峰值电流的作用；
[0017] 通过对主电路的电流进行采样，并经放大、比较后，在末端比较器Q1输出相应频率的信号，用于实现主电路的电流调节，可以实时的对主电路的电流进行调节，并且也避免了瞬时关机情况的产生，对电磁炉晶体管的限流效果更为理想，提高了电磁炉的安全性及可靠性；
[0018] 当末端比较器Q1负端输入大于正端输入时，末端比较器Q1输出低电平，当末端比较器负端输入小于正端输入时，末端比较器Q1及其前端电路呈高阻态，由于设有第十电阻R10，则末端比较器Q1输出为高电平；
[0019] 由于上拉电阻R11及高电平VCC的作用，如果主电路中的电流超过设定值，则比较电路输出低电平，如果主电路中的电流低于设定值，则比较电路输出呈高电平；比较结果信号(即前述高电平或低电平信号)传输至调节电路，并与主芯片输出的信号结合实现对充放电电容C1的充放电，进而调节末端比较器Q1所输出的频率，最终实现对主电路的电流及功率调节。

附图说明
[0020] 图1是本实用新型实施例一所述电磁炉IGBT驱动模块限流电路的结构图；[0021] 图2是本实用新型实施例二所述电磁炉IGBT驱动模块限流电路的结构图。

具体实施方式
[0022] 下面对本实用新型的实施例进行详细说明。

[0023] 实施例一如图1所示，一种电磁炉IGBT驱动模块限流电路，包括取样电路、比较电路及调节电路，取样电路包括设于电磁炉主电路中的康铜丝R0，取样电路的输出端与比较电路连接，比较电路的输出端与调节电路连接；所述调节电路包括末端比较器Q1、充放电电容C1、主芯片、调节电阻R1及锯齿波产生电路，锯齿波产生电路与末端比较器Q1的第一输入端连接，比较电路的输出端及充放电电容C1均与末端比较器Q1的第二输入端连接，主芯片通过调节电阻R1与末端比较器Q1的第二输入端连接，末端比较器Q1的输出端为调节端。

[0024] 其中，所述取样电路包括放大器Q2、第二电阻R2、第三电阻R3、第二电容C2，所述康铜丝R0的第一端与放大器Q2的第一输入端连接，所述康铜丝R0的第二端通过第二电阻R2与放大器Q2的第二输入端连接，第三电阻R3、第二电容C2并联后，其两端分别连接在放大器Q2的第二输入端、放大器Q2的输出端。

所述比较电路包括第一基准电阻R4、第二基准电阻R5及第三比较器Q3，所述放大器Q2的输出端与第三比较器Q3的第一输入端连接，第一基准电阻R4、第二基准电阻R5互相连接，其连接点与第三比较器Q3的第二输入端连接，第三比较器Q3的输出端与所述末端比较器Q1的第二输入端连接。

所述比较电路还包括有第三电容C3，第三电容C3与所述第一基准电阻R4并联，在第三比较器Q3的输出端与所述调节电路之间设有第六电阻R6。

[0025] 所述锯齿波产生电路包括第四比较器Q4、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第四电容C4及单向二级管D1，第四比较器Q4的输出端依次通过第四电容C4、第九电阻R9与所述末端比较器Q1的第一输入端连接；第七电阻R7、第八电阻R8及单向二级管D1的第一端与高电平连接，第七电阻R7的第二端连接于第四比较器Q4的输出端与第四电容C4之间，第七电阻R7及单向二级管D1的第二端连接于第四电容C4与第九电阻R9之间。

末端比较器Q1的输出端连接有IGBT驱动模块及第十电阻R10，第十电阻R10另一端与高电平连接。

本实施例的工作原理如下：
[0026] 在工作过程中，通过康铜丝R0对主电路的电流进行取样，输出的电压信号经放大器Q2将信号放大，再与基准电压信号进行比较，输出高阻态或低电平，该高阻态信号或低电平信号输至调节电路，并与主芯片输出的信号结合实现对充放电电容C1的充放电，进而调节末端比较器Q1所输出的频率，最终实现对主电路的电流进行调节，其具体过程是，电磁炉的电流通过康铜丝R0，康铜丝是一种廉价的电流感应元件，通过康铜丝R0两端电压的变化精确反映主电路中电流的变化，康铜丝R0两端的电压输入比较电路与设定电压进行比较，如果主电路中的电流超过设定值，则比较电路输出低电平，如果主电路中的电流低于设定值，则比较电路呈高阻态；比较结果信号(即前述高阻态或低电平信号)传输至调节电路，在调节电路中，主芯片发出脉宽调制信号并对充放电电容C1充电，如果主电路的电流低于设定值，则比较电路输出呈高阻态，此时末端比较器Q1第二端的电压由主芯片发出的脉宽调制信号对充放电电容C1充电电路决定；如果主电路中的电流超过设定值，充电电容C1放电，末端比较器Q1第二输入端的电压下降，末端比较器Q1输出端频率变大，峰值电流下降；通过对主电路的电流进行采样，并经放大、比较后，在末端比较器Q1输出相应频率的信号，用于实现主电路的电流调节，可以实时的对主电路的电流进行调节，并且也避免了瞬
时关机情况的产生，对电磁炉晶体管的限流效果更为理想，提高了电磁炉的安全性及可靠性。

[0027] 第十电阻R10为上拉电阻，当末端比较器Q1负端输入大于正端输入时，末端比较器Q1输出低电平，当末端比较器负端输入小于正端输入时，末端比较器Q1及其前端电路呈高阻态，由于设有第十电阻R10，则末端比较器Q1输出为高电平。

[0028] 实施例二如图2所示，本实施例中，所述第三比较器Q3的输出端连接有第十一电阻R11，第十一电阻R11另一端与高电平连接。

[0029] 由于上拉电阻R11及高电平VCC的作用，如果主电路中的电流超过设定值，则比较电路输出低电平，如果主电路中的电流低于设定值，则比较电路输出呈高电平；比较结果信号(即前述高电平或低电平信号)传输至调节电路，并与主芯片输出的信号结合实现对充放电电容C1的充放电，进而调节末端比较器Q1所输出的频率，最终实现对主电路的电流及功率调节。

[0030] 以上仅为本实用新型的具体实施例，并不以此限定本实用新型的保护范围；在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。

图1
图2。