CN101150252A - 电磁炉硬件保护电路 - Google Patents

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Abstract

一种电磁炉硬件保护电路，包括电源掉电保护子电路，所述的电源掉电保护子电路包括掉电比较器，所述的掉电比较器包括比较电压端、基准电压端以及输出端，电磁炉的外部电源通过电阻R406连接所述掉电比较器的比较电压端，所述掉电比较器的电压比较端通过电阻R407接地，所述掉电比较器的输出端连接电磁炉电源开关的触发电路B。本发明提供一种使电磁炉稳定性强、安全性好的电磁炉硬件保护电路。

Description

电磁炉硬件保护电路
技术领域
本发明涉及一种电磁炉辅助设备，尤其是硬件保护电路。
背景技术
电磁炉现在已经是普及使用的厨房电器，电磁炉里主要由谐振电容、IGBT、线圈盘组成，但仅仅是靠这几个大元器件就想制造出性能稳定的电磁炉，是不可能的。如果没有外围电路的保护，或者外围电路的保护功能没能起到及时保护的作用，电磁炉是非常容易就发生故障、炸机，甚至在工作的时候发生起火事故也是有可能的。使用寿命长短跟安全性能都受到严峻的考验；现有的电磁炉的安全性、稳定性等有待提高。
发明内容
为了克服已有的电磁炉的安全性不高、稳定性不高的不足，本发明提供一种使电磁炉稳定性强、安全性好的电磁炉硬件保护电路。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种电磁炉硬件保护电路，包括电源掉电保护子电路，所述的电源掉电保护子电路包括掉电比较器，所述的掉电比较器包括比较电压端、基准电压端以及输出端，电磁炉的外部电源通过电阻R406连接所述掉电比较器的比较电压端，所述掉电比较器的电压比较端通过电阻R407接地，所述掉电比较器的输出端连接电磁炉电源开关的触发电路B。
该触发电路B，实现将比较器输出的翻转信号，转换成高低电平控制信号，实现对电源开关的控制，电源开关为三极管或场效应管IGBT等电子开关；触发电路B采用本领域公知的电路结构，如触发电路的输入信号为低电平，则控制电源开关闭合；如触发电路的输入信号为高电平，控制电源开关断开。
作为优选的一种方案，所述硬件保护电路还包括浪涌保护子电路，所述浪涌保护子电路包括电压采样部分和浪涌比较器，所述浪涌比较器包括比较电压端、基准电压端以及输出端，所述浪涌比较器的比较电压端连接电压采集部分，所述浪涌比较器的输出端连接电磁炉电源开关的触发电路B。
进一步，所述的浪涌比较器的输出端通过电阻R310和二极管D404连接涌比较器的比较电压端。电阻R310和二极管D404具有正反馈的功能。
作为优选的另一种方案：所述硬件保护电路还包括传感器失效保护电路，所述传感器失效保护电路包括用于感知电磁炉炉面温度的热敏电阻RT、第一比较器和第二比较器，第一电源端V1通过所述热敏电阻RT连接第一比较器的比较电压端，第一比较器的比较电压端通过电阻R407接地，所述的第一比较器的电压比较端连接第二比较器的电压比较端，所述的第一比较器的输出和第二比较器的输出分别连接电磁炉电源开关的触发电路B。
进一步，所述的第一比较器的输出和第二比较器的输出通过二极管D404连接第一比较器的电压比较端。
本发明的技术构思为：当电磁炉在遇到突然断电的情况时，因为电容、电感等的存在，在电路内部的电压不是立刻变为零，而是在那一瞬间的电压突然变低，电磁炉还会延时工作几微秒，而这几微秒的时间，足于导致电磁炉炸机。为了在突然掉电的时候，电磁炉能有效的自我保护，掉电保护电路的工作原理的通过比较一稳定电压和另一随着输入电压的变化而变化的电压的大小，可以在掉电的瞬间把电路锁死，防止炸机现象发生。
由于电网的不稳定性，导致电磁炉在工作时，经常会有干扰信号、浪涌电压影响到电磁炉的工作。电磁炉能否有效识别到干扰信号、浪涌电压，对性能的稳定性是一个很大的考验。本发明浪涌保护电路，不只能有效识别到干扰信号，做出保护动作，且能在一段时间内把电磁炉“锁死”，等干扰信号、浪涌电压过去以后，电磁炉才恢复正常工作。
市面上的电磁炉，一般都是通过一传感器来感知炉面的温度，在通过感知的数值做出判断。而如果传感器失效了，电磁炉无法感知炉面的温度，无法做出判断，电磁炉将无视炉面温度，一直工作，最终将会酿成大祸。本发明中的主传感器失效保护电路，所述失效包括短路和断路，在传感器失效时，均控制电磁炉处于保护状态，不工作；起到保护电磁炉之目的。
本发明的有益效果主要表现在：1、具有电源掉电保护功能；2、具有浪涌自锁保护功能；3、具有传感器失效保护功能；4、使电磁炉稳定性强、安全性好。
附图说明
图1是电源掉电保护子电路的示意图。
图2是浪涌自锁保护子电路的示意图。
图3是传感器失效保护子电路的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1～图3，一种电磁炉硬件保护电路，包括电源掉电保护子电路，所述的电源掉电保护子电路包括掉电比较器，所述的掉电比较器包括比较电压端、基准电压端以及输出端，电磁炉的外部电源通过电阻R406连接所述掉电比较器的比较电压端，所述掉电比较器的电压比较端通过电阻R407接地，所述掉电比较器的输出端连接电磁炉电源开关的触发电路B。
该触发电路B，实现将比较器输出的翻转信号，转换成高低电平控制信号，实现对电源开关的控制，电源开关为三极管或场效应管IGBT等电子开关；触发电路B采用本领域公知的电路结构，如触发电路的输入信号为低电平，则控制电源开关闭合；如触发电路的输入信号为高电平，控制电源开关断开。
所述硬件保护电路还包括浪涌保护子电路，所述浪涌保护子电路包括电压采样部分和浪涌比较器，所述浪涌比较器包括比较电压端、基准电压端以及输出端，所述浪涌比较器的比较电压端连接电压采集部分，所述浪涌比较器的输出端连接电磁炉电源开关的触发电路B。
所述的浪涌比较器的输出端通过电阻R310和二极管D404连接涌比较器的比较电压端。电阻R310和二极管D404具有正反馈的功能。
所述硬件保护电路还包括传感器失效保护电路，所述传感器失效保护电路包括用于感知电磁炉炉面温度的热敏电阻RT、第一比较器和第二比较器，第一电源端V1通过所述热敏电阻RT连接第一比较器的比较电压端，第一比较器的比较电压端通过电阻R407接地，所述的第一比较器的电压比较端连接第二比较器的电压比较端，所述的第一比较器的输出和第二比较器的输出分别连接电磁炉电源开关的触发电路B。
所述的第一比较器的输出和第二比较器的输出通过二极管D404连接第一比较器的电压比较端。
参照图1，本实施例的掉电保护电路示意图，初始状态，电磁炉工作时，掉电比较器IC4B的比较输出端即6脚电压高，经过稳压的处理的5V电源电压，经过R405、电容406后接地，保证基准电压端，即5脚电压恒定；初始状态6脚比5脚高，输出端为低电平，经过触发电路B的控制，电磁炉的电源开关IGBT处于导通状态；
当电磁炉突然掉电的时，18V电源(没通过稳压处理的电源)也会突然变低，经过电阻R406、R407分压送到掉电比较器IC4B的“-”脚的电压变低，而经过稳压的处理的5V电源电压保持不变，当5脚电压高于6脚电压时，掉电比较器IC4B的输出端翻转，7脚输出高电平。产生的高电平，通过触发电路B的处理，瞬间就把IGBT处于截止状态，电磁炉立刻停止工作，从而达到保护电磁炉的目的。
图2所示为本专利浪涌自锁保护电路示意图。在电源正常状态，无浪涌电压，电压采集部分包括电阻R425、426、电容C403和二极管D402，电阻R425与二极管D402连接，在所述的电阻R425与二极管D402之间的节点分别通过电阻R426、电容C403接地；电源正常时，电压采集部分输出为低电平，即9脚为低电平，浪涌比较器ICC的电压比较端的电压比基准电压端的电压低。
当电源有干扰信号、浪涌电压对电磁炉产生干扰时，电压采样部分采集到干扰信号，9脚电压升高，8脚的电压是稳定不变的，8脚连接Vref(恒压源)，当V9大于V8时，浪涌比较器ICC的输出端翻转，14脚电压升高，A点为高电平，产生的高电平，通过触发电路B的处理，瞬间把IGBT处于截止状态，电磁炉不工作，这是浪涌保护。
A点通过二极管D404连接浪涌比较器ICC的比较电压端，电源VCC2通过电阻R429连接9脚，9脚通过电阻R430接地。自锁功能是：通过二极管D404把高电平反馈到9脚上，使9脚的高电平维持一段时间，浪涌比较器ICC的输出端翻转延时一段时间。等干扰信号、浪涌电压过去以后，电磁炉才恢复正常工作，从而达到浪涌自锁保护的目的。
图3所示为本专利传感器失效保护电路示意图。RT为热敏电阻，由它来感知外界的温度，如电磁炉炉面的温度。
电磁炉在正常工作时，热敏电阻RT感知炉面的温度，热敏电阻RT的阻值位于一定范围内，热敏电阻RT和电阻R407的分压，第一比较器的3脚和第二比较器的6脚电压相同，第一比较器的3脚比2脚大，同时第二比较器6脚比5脚小，此时，两个比较器的输出均为低电平，通过触发电路B的处理，使电磁炉的电源开关IGBT处于导通状态。
当热敏电阻RT开路的时候，第二比较器ICB的6脚电压为OV，5脚电压高于6脚，第二比较器ICB的输出端翻转，7脚输出高电平，C点为高电平，产生的高电平，通过触发电路B的处理，使电磁炉的电源开关IGBT处于截止状态。电磁炉不工作。
7脚输出的高电平通过D404反馈到IC的3脚，3脚电压升高，第一比较器ICA的输出端发生翻转，1脚输出高电压，再次使B点维持高电平。高电平又通过D404反馈回到IC的3脚，使3脚电压维持高于2脚的电压值，ICA保持翻转，B点电压维持高电平，电磁炉不工作。从而达到保护电磁炉的目的。
当热敏电阻RT短路或感知到的温度比较高(阻值很小)时，第一比较器ICA的3脚电压升高到高于2脚电压，第一比较器ICA的输出端翻转，1脚输出高电平，C点为高电平，产生的高电平，通过触发电路B的处理，使IGBT处于截止状态。且1脚输出的高电平在通过D404反馈到IC的3脚，3脚电压维持高电平，第一比较器ICA维持翻转，1脚维持输出高电平，B点维持高电平，电磁炉一直处于保护状态，不工作。

Claims (5)

1.一种电磁炉硬件保护电路，其特征在于：所述的硬件保护电路包括电源掉电保护子电路，所述的电源掉电保护子电路包括掉电比较器，所述的掉电比较器包括比较电压端、基准电压端以及输出端，电磁炉的外部电源通过电阻R406连接所述掉电比较器的比较电压端，所述掉电比较器的电压比较端通过电阻R407接地，所述掉电比较器的输出端连接电磁炉电源开关的触发电路B。
2.如权利要求1所述的电磁炉硬件保护电路，其特征在于：所述硬件保护电路还包括浪涌保护子电路，所述浪涌保护子电路包括电压采样部分和浪涌比较器，所述浪涌比较器包括比较电压端、基准电压端以及输出端，所述浪涌比较器的比较电压端连接电压采集部分，所述浪涌比较器的输出端连接电磁炉电源开关的触发电路B。
3.如权利要求2所述的电磁炉硬件保护电路，其特征在于：所述的浪涌比较器的输出端通过电阻R310和二极管D404连接涌比较器的比较电压端。
4.如权利要求1-3之一所述的电磁炉硬件保护电路，其特征在于：所述硬件保护电路还包括传感器失效保护电路，所述传感器失效保护电路包括用于感知电磁炉炉面温度的热敏电阻RT、第一比较器和第二比较器，第一电源端V1通过所述热敏电阻RT连接第一比较器的比较电压端，第一比较器的比较电压端通过电阻R407接地，所述的第一比较器的电压比较端连接第二比较器的电压比较端，所述的第一比较器的输出和第二比较器的输出分别连接电磁炉电源开关的触发电路B。
5.如权利要求4所述的电磁炉硬件保护电路，其特征在于：所述的第一比较器的输出和第二比较器的输出通过二极管D404连接第一比较器的电压比较端。
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