CN100433943C

CN100433943C - 逆变微波炉的逆变电路

Info

Publication number: CN100433943C
Application number: CNB021242232A
Authority: CN
Inventors: 李珉畿
Original assignee: LG Electronics Tianjin Appliances Co Ltd
Current assignee: LG Electronics Tianjin Appliances Co Ltd
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2002-07-12
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2022-07-12
Also published as: CN1468036A

Abstract

本发明公开了一种逆变微波炉的逆变电路。其包括为了驱动磁控管而具有开关作用的主开关元件；随着主开关元件的导通而产生共振电压的共振电路；在共振电路的共振电压达到一定程度时可输出高电压的比较器；和比较器输出高电压时，为了保护主开关元件而导通的箝位开关元件。在此逆变电路中，由于作为主开关的第一IGBT驱动元件Q1的发射极电压和作为箝位开关的第二IGBT驱动元件Q2的发射极电压相同，这样就可给驱动电路提供同一电源，这样不仅可减少电子部件数，而且还可以简化电路并降低成本。而且，第二IGBT驱动元件Q2还可以稳定导通，并可保护第一IGBT驱动元件Q1，因此提高了电路的稳定性及产品的质量。

Description

逆变微波炉的逆变电路

技术领域

本发明涉及一种逆变微波炉的逆变电路，特别是涉及一种可使主开关的发射极电位和箝位开关的发射极电位一致并可使箝位开关稳定导通的逆变微波炉的逆变电路。

背景技术

已有技术的逆变微波炉的逆变电路工作过程是当给逆变微波炉施加上电源时，开启磁控管按钮就能启动磁控管。而启动磁控管则必须具有可为磁控管提供高压电源的逆变电路。

图1为已有技术的逆变微波炉的逆变电路。如图1所示，总电压V_DC是与线圈L1相连接，而线圈L1则与第二IGBT驱动元件Q2的集电极相连。第二IGBT驱动元件Q2的基极与IGBT驱动电路A 10相连接，而第二IGBT驱动元件Q2的发射极则与第二电容器C2相连接。第二IGBT驱动元件Q2的集电极和发射极之间并联有第二二极管D2。这时，第二二极管D2的阳极和第二IGBT驱动元件Q2的发射极相连，第二二极管D2的阴极和第二IGBT驱动元件Q2的集电极相连。另外，线圈L1又和第一电容器C1相连，而第一电容器C1和第一IGBT驱动元件Q1的集电极相连。第一IGBT驱动元件Q1的基极和IGBT驱动电路B 20相连。此外，第一IGBT驱动元件Q1的发射极直接接地。第一IGBT驱动元件Q1的集电极和发射极之间并联有第一二极管D1。这时，第一IGBT驱动元件Q1的集电极和第一二极管D1的阴极相连，第一IGBT驱动元件Q1的发射极和第一二极管D1的阳极相连。并且第一二极管D1的阴极还和第二电容器C2相连接。当接通电源后，在IGBT驱动电路B 20的控制下，第一IGBT驱动元件Q1就会导通。这时由于第一电容器C1的两端具有电压，所以其被充电。若第一IGBT驱动元件Q1截止的话，第一电容器C1就会产生共振，并为图中未示出的磁控管提供电压而将其启动。另一方面，共振电压还会提供到IGBT驱动电路A 10。在这种情况下，若共振电压上升到一定程度，IGBT驱动电路A 10就会导通第二IGBT驱动元件Q2。这时，第二电容器C2和第一电容器C1形成并联，因此共振电压就会下降，因此可将具有开关作用的第一IGBT驱动元件Q1保护起来。这种方式叫做有效箝位。但是，在这种已有技术逆变微波炉的逆变电路中，为了维持有效箝位状态，需要另外配备不同电源的IGBT驱动电路。电源不同的原因是第一IGBT驱动元件Q1的发射极和第二IGBT驱动元件Q2的发射极的电源构成不同，因此电路会变得复杂，并且电路的工作稳定性也会下降。而且，设置驱动电路时，需要另外添加IGBT驱动元件，因此制造成本也随之上升。另外，随着共振电压的下降，第一IGBT驱动元件就会时开时关，因此驱动极不稳定。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种在电压共振型的逆变微波炉中能使主开关的发射极电位和箝位电路开关元件的发射极电位一致，并可在箝位开关的过度区间内突然升高输出电压，从而稳定导通箝位开关的逆变微波炉的逆变电路。

为了达到上述目的，本发明的逆变微波炉的逆变电路包括：为了驱动磁控管而具有开关作用的主开关元件；随着主开关元件的导通而产生共振电压的共振电路；在共振电路的共振电压达到一定程度时可输出高电压的比较器；和比较器输出高电压时，为了保护主开关元件而导通的箝位开关元件其中主开关元件的基极与IGBT驱动电路A相连，总电压通过线圈与主开关元件的集电极相接，并且主开关元件与第一电容器相并联而构成共振电路；第二电容器和第一电容器形成并联，而第二电容器则与箝位开关元件形成串联；线圈又和稳压二极管相连，稳压二极管连接第一电阻，第一电阻又和第二电阻串联，第一电阻和第二电阻之间的分压点和比较器的正端相接；第三二极管和第三电容器串联，第三电容器并联到第二电阻上，第三电阻和第四电阻串联，并且第三电阻和第四电阻并联到第三二极管和第三电容器的两端，而第三电阻和第四电阻之间的分压点则与比较器的负端相接；比较器的输出端通过第六电阻连接到箝位开关元件的基极。

本发明的逆变微波炉的逆变电路中，由于作为主开关的第一IGBT驱动元件Q1的发射极电压和作为箝位开关的第二IGBT驱动元件Q2的发射极电压相同，这样就可给驱动电路提供同一电源。因此，不仅可以减少驱动电路的电子部件数，而且还可以简化驱动电路而使其制造成本降低。而且，第二IGBT驱动元件Q2还可以稳定导通，并可保护第一IGBT驱动元件Q1，因此提高了电路的稳定性及产品的质量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的逆变微波炉的逆变电路进行详细说明。

图1为已有技术的逆变微波炉的逆变电路。

图2为本发明的逆变微波炉的逆变电路。

图3为本发明的逆变微波炉的逆变电路输出波形图。

具体实施方式

如图2所示，在本发明的逆变微波炉的逆变电路中，总电压Vdc与线圈L2相连，而线圈L2则与作为主开关的第一IGBT驱动元件Q1的集电极相连接。第一IGBT驱动元件Q1的基极与驱动第一IGBT驱动元件Q1的IGBT驱动电路A 50连接。另外，第一IGBT驱动元件Q1的发射极接地。第一IGBT驱动元件Q1的集电极和发射极之间连接有第一二极管D1。这时，第一IGBT驱动元件Q1的集电极和第一二极管D1的阴极相连，第一IGBT驱动元件Q1的发射极和第一二极管D1的阳极相连。然后，第一电容器C1和第一IGBT驱动元件Q1相并联。而且，第二电容器C2和第一电容器C1形成并联，而第二电容器C2和第二IGBT驱动元件Q2形成串联。即，第二电容器C2和第二IGBT驱动元件Q2的集电极相连，而第二IGBT驱动元件Q2的基极和第七电阻R7相连接。然后，第二IGBT驱动元件Q2的发射极和总电压Vdc的负极相连。第二IGBT驱动元件Q2的集电极和发射极之间连接有第二二极管D2。即，第二二极管D2的阴极和第二IGBT驱动元件Q2的集电极相连，而第二二极管D2的阳极和第二IGBT驱动元件Q2的发射极相连。另外，线圈L2又和稳压二极管ZD1相连，稳压二极管ZD1连接有第一电阻R1，第一电阻R1又和第二电阻R2串联。然后，第一电阻R1和第二电阻R2之间的分压点和比较器40的正端相接。而且，第三二极管D3和第三电容器C3串联，第三电容器C3并联到第二电阻R2上。然后第三电阻R3和第四电阻R4串联。这时，第三二极管D3和第三电容器C3串联。第三电阻R3和第四电阻R4并联到第三二极管D3和第三电容器C3的两端。然后，在与第三二极管D3阴极相连的第三电阻R3上引入18V的电压。第三电阻R3和第四电阻R4之间的分压点和比较器40的负端相接。而且，比较器40的输出端和正端之间连接有串联的第四电容器C4和第五电阻R5而构成微分电路30。比较器40的输出端和第六电阻R6相连，而第六电阻R6则接到第二IGBT驱动元件Q2的基极。

本发明的逆变微波炉的逆变电路控制过程是，第一电容器C1和电压共振型微波炉中可产生磁控管驱动电压的主开关即第一IGBT驱动元件Q1相并联，而第二电容器C2和第二IGBT驱动元件Q2串联，从而形成了可降低共振电压并可保护开关元件即第一IGBT驱动元件Q1的箝位电路。另外，本发明的逆变电路还包括能使第二IGBT驱动元件Q2稳定导通的微分电路30。微分电路30由比较器40和第四电容器C4及第五电阻R5构成。接通电源后，在IGBT驱动电路A 50的控制下，第一IGBT驱动元件Q1就会稳定导通。这时由于其两端具有电压，因此第一电容器C1被贮存能量。如果第一IGBT驱动元件Q1截止的话，第一电容器C1上就会被充电。上述过程反复进行的时候，由于第一电容器C1的共振，其会给图中未示出的磁控管提供电压，从而使磁控管启动。这样的过程进行一定的时间，第一电容器C1上的共振电压上升到一定程度，比较器40的正端上就会形成共振电压。然后，比较器40负端上的基准电压就会和正端上形成的电压进行比较。如果正端上形成的电压比基准电压大，比较器40的输出端就会输出高电压。因此，强输出电压就会加在第二IGBT驱动元件Q2的基极上，这样第二IGBT驱动元件Q2就会成为导通状态。随着第二IGBT驱动元件Q2成为导通状态，第二电容器C2开始充电。这时，在第二电容器C2上的充电电流要比在第一电容器C1上的充电电流大。如果共振电压下降的话，比较器40的正端上形成的电压就会大大降低，然后，将此电压和比较器40负端上形成的基准电压进行比较。这时，正端上形成的电压会比负端上的基准电压小，结果比较器40的输出端就会输出低电压。比较器40的输出端输出的低电压会提供给第二IGBT驱动元件Q2。因此，第二IGBT驱动元件Q2就会成为截止状态，进而停止驱动。为了防止这种现象出现，比较器40的正端和输出端之间连有第四电容器C4和第五电阻R5串联形成的微分电路30。通过微分电路30的控制，可使如图2所示的A点电压突然变高。将提供给比较器40正端的电压和提供给负端的比较电压进行比较，并控制比较器40的输出端输出高电压。然后将输出端输出的高电压提供给第二IGBT驱动元件Q2的基极，从而使得第二IGBT驱动元件Q2继续保持导通状态。这样就能防止第二IGBT驱动元件Q2在导通状态下发生的过度现象。同时，为了降低共振电压而设置了稳压二极管ZD1和第一电阻R1及第二电阻R2。另外，为了防止第二IGBT驱动元件Q2出现过度现象，从而稳定驱动，因此设置了第四电容器C4和第五电阻R5串联形成的微分电路30。而且，在控制第二IGBT驱动元件Q2的IGBT驱动电路B 60上设置的第三二极管D3是保护用元件。如果施加在其上的电压高于18V，第三二极管D3就会切断电源，因而具有保护电路的作用。另外，与第三二极管D3串联的第三电容器C3的作用是消除在比较器40的正端上产生的噪声。

如图3所示，当接通电源后，作为主开关的第一IGBT驱动元件Q1就会导通，然后图中未示出的磁控管就会启动。当施加在第二电容器C2和第一电容器C1上的共振电压上升到一定程度，在比较器40的正端上就会形成电压。然后将负端上的比较电压和共振电压进行比较。如果共振电压比负端上的比较电压大，就会输出高电压。这样经过所定时间a后，作为箝位开关的第二IGBT驱动元件Q2就会导通。第二IGBT驱动元件Q2导通后，并联的第二电容器C2和第一电容器C1就会产生共振，从而使共振电压降低。第一电容器C1和第二电容器C2的电容量可以表示成C1＜C2。这样比较器40的输出端就会输出低电压，并且该低电压就会引入到第二IGBT驱动元件Q2的基极。为了防止由此而引起的第二IGBT驱动元件Q2出现截止现象而设置了微分电路30。如图2所示，通过微分电路30的控制，使从A点输出的输出电压在T时间内突然变高。即如图3所示，将加到比较器40正端上的电压在T时间内突然提高，从而使第二IGBT驱动元件Q2稳定导通。

本发明的逆变微波炉的逆变电路具有作为主开关的第一IGBT驱动元件Q1和作为箝位开关的第二IGBT驱动元件Q2，而且两个开关的电压一致，这样就能防止共振电压下降时第二IGBT驱动元件Q2出现截止现象，从而可以进行稳定驱动。

Claims

1、一种逆变微波炉的逆变电路，其特征在于：所述的逆变微波炉的逆变电路包括：为了驱动磁控管而具有开关作用的主开关元件(Q₁)；随着主开关元件(Q₁)的导通而产生共振电压的共振电路；在共振电路的共振电压达到一定程度时可输出高电压的比较器(40)；和比较器(40)输出高电压时，为了保护主开关元件(Q₁)而导通的箝位开关元件(Q₂)；其中主开关元件(Q₁)的基极与IGBT驱动电路A(50)相连，总电压(Vdc)通过线圈(L2)与主开关元件(Q₁)的集电极相接，并且主开关元件(Q₁)与第一电容器(C1)相并联而构成共振电路；第二电容器(C2)和第一电容器(C1)形成并联，而第二电容器(C2)则与箝位开关元件(Q₂)形成串联；线圈(L2)又和稳压二极管(ZD1)相连，稳压二极管(ZD1)连接第一电阻(R1)，第一电阻(R1)又和第二电阻(R2)串联，第一电阻(R1)和第二电阻(R2)之间的分压点和比较器(40)的正端相接；第三二极管(D3)和第三电容器(C3)串联，第三电容器(C3)并联到第二电阻(R2)上，第三电阻(R3)和第四电阻(R4)串联，并且第三电阻(R3)和第四电阻(R4)并联到第三二极管(D3)和第三电容器(C3)的两端，而第三电阻(R3)和第四电阻(R4)之间的分压点则与比较器(40)的负端相接；比较器(40)的输出端通过第六电阻(R6)连接到箝位开关元件(Q₂)的基极。

2、根据权利要求1所述的逆变微波炉的逆变电路，其特征在于：所述的逆变微波炉的逆变电路中还包括一个防止使用箝位开关元件(Q₂)时产生的共振电压下降问题而使比较器(40)输出高电压的微分电路(30)。