保护电路

HT45R38在电磁炉保护电路中的应用
文件编码：HA0147S
简介
电磁炉是国内近几年发展得比较快的一种小家电，电磁炉具有如下的优点：无明火、无烟、
节电、省时、容易使用等。

电磁炉的发展经历了早期纯硬件控制到现在微电脑单片机控制
的阶段。

Holtek的A/D型MCU在电磁炉中得到广泛地运用，其特点在于低成本、效益高、开发周期
短等。

Holtek用于电磁炉控制的MCU有：HT46R47、HT46R22/23、HT46R12/14、HT46R32/34/322/342、
HT45R38等。

电磁炉中的保护电路是电磁炉工作异常时的应急电路，它确保元器件和整机的安全。

电磁
炉中的保护电路有：过电流保护，浪涌电压保护，电.保护，IGBT温度保护，炉面温度保
护，IGBT过压保护等。

1
2 过电流保护
由于电磁炉中的电流主要是加热线圈中的电流。

检测此电流的方法为：在IGBT 对地的一端加一个0.01Ω/3W 的康铜电阻，将电流转成电压，并将此电压经过HT45R38内建OP 进行放大，将放大后的信号送到HT45R38内部ADC 通道4进行采样。

在实际应用中，由于电磁炉加热线圈会产生电磁辅射干扰，所以我们在电流取样信号之后加了两次RC 滤波电路，在电流信号进行放大后，又进行了一次RC 滤波，最后进入ADC 进行转换。

在电流取样电路中，采用同向比例放大电路，其放大倍数为：(1+R7/R6)=1+100/10=1+10=11倍。

当检测到流过IGBT 中的电流大于IGBT 的额定电流时，那么应进行关机处理，防止IGBT 被烧坏。

加热线圈盘
IGBT HT45R38内建OP A
HT45R38 MCU
ADC0输入
3 浪涌电压保护
浪涌电压保护电路主要用来保护IGBT ，防止IGBT 在导通时因过电流而烧掉IGBT ，其基本原理为：保护电路从整流桥BR1之后进行取样，当浪涌电压来临时，L1和 C1组成的LC 滤波电路，对浪涌电压进行抑制，所以最先感应到浪涌电压的是浪涌电压保护电路。

如上图VL1和VL2提供电压基准，VL1 为2.777V ，VL2为2.894V ，所以比较器LM339-U1-C (14)脚被提升为高准位。

当有浪涌电压瞬间发生时，则VL1点电压会大于VL2点电压，则比较器LM339-U1-C (14)输出低准位，同时LM339 U1 B (5) 脚被拉低底IGBT 会被关掉。

避免浪涌点压造成IGBT 过流而烧掉IGBT 。

比较器LM339-U1-C (14) 输出低准位时，会向HT45R38外部中断1发出中断申请，在外部中断1服务程序中，可进行资源保护等工作。

IGBT温度保护
滤波电容
IGBT温度检测传感器，固定在IGBT的散热片中，温度传感器采用100kΩ热敏电阻，当探
测到IGBT温度高于80°C时，则关机停止加热，避免IGBT由于温度过高而被烧坏。

上图中
热敏电阻接在CN-1，R1与热敏电阻形成分压电路，C1对信号进行滤波，最后将信号送到
AD转换器中。

4
5 电网高电网高、、低压保护
电网高、低压保护电路，直接从L 在线和N 在线取电，经D1和D2整流后，用R1和R2进行分压，经C1滤波后，再经R3和C2滤波，送到HT45R38的AN3进行AD 转换。

根据AD 转换器值的大小进行高、低判断，当电压过高或太低时，均应关机进行保护。

整流二极管
分压网络
滤波电路
电网线
AC220V
6 炉面高温保护
炉面高温保护电路之传感器是贴在陶瓷板之下，用来检测锅具之温度，当锅具之温度达到140°C 时，则应进行关机保护。

上图中，CN-2为温度传感器接口，温度传感器与R2组成测试网络，C2、C3、C4为滤波电容。

IGBT 过压保护
IGBT 过压保护是防止因IGBT 的C 极电压过高而造成IGBT 烧坏，它是一种纯硬件保护电路。

此电路很多文献中均有介绍，此处从略。

小结
此文中我们重点介绍充分利用HT45R38的外部中断和ADC 进行各种电路保护。

电磁炉中的保护电路为电磁炉的正常运行和异常应急提供了保证。

滤波电容
滤波电路。