CN104270844B - 半桥结构双栅igbt功率管高性能电磁炉控制电路 - Google Patents
半桥结构双栅igbt功率管高性能电磁炉控制电路 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种半桥结构双栅IGBT功率管高性能电磁炉控制电路，半桥结构双栅IGBT功率管高性能电磁炉控制电路，其特征在于：包括电容C1,C3,C4,电感L1,加热线盘P1-P4,IGBT功率管DA,IGBT功率管DB,桥式整流器U。本发明能使电磁炉的使用寿命延长，且使用安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及电器技术领域，特别是涉及一种半桥结构双栅半桥结构双栅IGBT功率管高性能电磁炉控制电路。
背景技术
电磁炉是一种利用电磁场感应产生涡流并发热继而对食物进行加热的新兴厨房电器产品，在电磁炉电路中，IGBT功率管是一个非常重要的器件，相当于电磁炉的心脏，在实际维修过程中，IGBT功率管的故障率是最高的，由于IGBT功率管承担着电磁炉整机的功率输出，直接关系到电磁炉是否能长期稳定工作。
电磁炉正常工作时，IGBT功率管处于高频率的导通和截止状态，当IGBT功率管导通时220V交流市电经桥式整流器整流后，获得约+310V电压，经加热线盘、IGBT功率管的C极、G极、E极构成回路，给加热线盘充电，将电能转化为加热线盘中的电磁能，经过理论计算及实际测试，此时加载IGBT功率管上的直流电压约为250V。而IGBT功率管截止时，加载其E极与C极之间的电压超过1100V，流过IGBT功率管的平均电流大约为10A，由于电磁炉正常工作时，IGBT功率管处于高频率的导通与截止状态，实际流过IGBT功率管的损失电流为20A~40A，如此大的工作电流反峰电压是IGBT功率管易被破坏的主要原因，一旦IGBT功率管被破坏，轻则烧坏电路板、桥堆、保险管、+18V稳压二极管，重则引发火灾等重大事故。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种能使电磁炉的使用寿命延长，且使用安全可靠的半桥结构双栅IGBT功率管高性能电磁炉控制电路。
本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：
本发明的一种半桥结构双栅IGBT功率管高性能电磁炉控制电路，包括电容C1,C3,C4,电感L1,加热线盘P1-P4,IGBT功率管DA,IGBT功率管DB,桥式整流器U；
220V市电的相线与桥式整流器U的220V市电输入端L连接，220V市电的零线与桥式整流器U的220V市电输入端N连接，桥式整流器U的输出正极与电感L1的左端连接，电感L1的右端与加热线盘P1的左端连接，电感L1的右端通过电容C1与桥式整流器U的输出负极连接，加热线盘P1的右端通过电容C3与加热线盘P2的左端连接，加热线盘P2的右端与IGBT功率管DA的C极连接，电感L1的右端与加热线盘P3的左端连接，加热线盘P3的右端通过电容C4与加热线盘P4的左端连接，加热线盘P4的右端与IGBT功率管DB的C极连接,IGBT功率管DA的E极与桥式整流器U的输出负极连接，IGBT功率管DB的E极与桥式整流器U的输出负极连接，IGBT功率管DA的G极与PWN脉宽调制电压信号输入端CON1连接，IGBT功率管DB的G极与PWN脉宽调制电压信号输入端CON2连接。
本发明与现有技术相比,具有明显的优点和有益效果,由以上技术方案可知：IGBT功率管DA在PWN脉宽调制电压信号输入端CON1的PWM开关脉冲信号驱动下，IGBT功率管DB在PWN脉宽调制电压信号输入端CON2的PWM开关脉冲的驱动下以一定的频率同步地轮流导通、截止，使加热线盘P1,P2,P3,P4产生15-30kHz的高频交变电流，从而在铁质锅具的底部产生涡流，使锅具底部发热。能减轻IGBT功率管的负担，使电磁炉的使用寿命延长，同时能预防因IGBT功率管击穿损坏引起财产损失或火灾事故的发生。
附图说明
图1本发明的电路原理图。
图中标记：
U:桥式整流器；
C1:电容；
LI:电感；
C3:电容；
C4:电容；
P1:加热线盘；
P2:加热线盘；
P3:加热线盘；
P4:加热线盘；
DA:IGBT功率管；
DB:IGBT功率管；
L:桥式整流器U的220V市电输入端；
N:桥式整流器U的220V市电输入端；
CON1:PWN脉宽调制电压信号输入端；
CON2:PWN脉宽调制电压信号输入端。
具体实施方式：
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的半桥结构双栅IGBT功率管高性能电磁炉控制电路的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
如图1所示，半桥结构双栅IGBT功率管高性能电磁炉控制电路，包括电容C1,C3,C4,电感L1,加热线盘P1-P4,IGBT功率管DA,IGBT功率管DB,桥式整流器U；
220V市电的相线与桥式整流器U的220V市电输入端L连接，220V市电的零线与桥式整流器U的220V市电输入端N连接，桥式整流器U的输出正极与电感L1的左端连接，电感L1的右端与加热线盘P1的左端连接，电感L1的右端通过电容C1与桥式整流器U的输出负极连接，加热线盘P1的右端通过电容C3与加热线盘P2的左端连接，加热线盘P2的右端与IGBT功率管DA的C极连接，电感L1的右端与加热线盘P3的左端连接，加热线盘P3的右端通过电容C4与加热线盘P4的左端连接，加热线盘P4的右端与IGBT功率管DB的C极连接,IGBT功率管DA的E极与桥式整流器U的输出负极连接，IGBT功率管DB的E极与桥式整流器U的输出负极连接，IGBT功率管DA的G极与PWN脉宽调制电压信号输入端CON1连接，IGBT功率管DB的G极与PWN脉宽调制电压信号输入端CON2连接。
工作原理：当IGBT功率管DA在PWN脉宽调制电压信号输入端CON1的PWM开关脉冲启动导通时,IGBT功率管DA导通，IGBT功率管DB截止，220V市电经桥式整流器U整流，以及电感L1和电容C1组成的滤波电路滤波后，得到+310V的直流电压，此直流电压加载到加热线盘P1和加热线盘P2上，经IGBT功率管DA接到桥式整流器U的输出负极形成回路，+310V的直流电压给加热线盘P1和加热线盘P2充电，电能转换成电磁能储存在加热线盘P1和加热线盘P2中，此时加热线盘P3和加热线盘P4给电容C4充电，接着电容C4又向加热线盘P3和加热线盘P4放电。
当IGBT功率管DB在PWN脉宽调制电压信号输入端CON2的PWM开关脉冲启动导通时,IGBT功率管DB导通，IGBT功率管DA截止，220V市电经桥式整流器U整流，以及电感L1和电容C1组成的滤波电路滤波后，得到+310V直流电压,此直流电压加载到加热线盘P3和加热线盘P4上，经IGBT功率管DB接到桥式整流器U的输出负极形成回路，+310V的直流电压给加热线盘P3和加热线盘P4充电，电能转换成电磁能储存在加热线盘P3和加热线盘P4中。此时加热线盘P1和加热线盘P2给电容C3充电，接着电容C3又向加热线盘P1和加热线盘P2放电。如此反复地充电和放电，由加热线盘P1和加热线盘P2与电容C3，加热线盘P3和加热线盘P4与电容C4构成的并联谐振电路进入谐振状态，其谐振的频率由加热线盘P1,P2,P3,P4的电感量和电容C3,C4的电容量决定。IGBT功率管DA在PWN脉宽调制电压信号输入端CON1的PWM开关脉冲信号驱动下，IGBT功率管DB在PWN脉宽调制电压信号输入端CON2的PWM开关脉冲的驱动下以一定的频率同步地轮流导通、截止，使加热线盘P1,P2,P3,P4产生15-30kHz的高频交变电流，从而在铁质锅具的底部产生涡流，使锅具底部发热。能减轻IGBT功率管的负担，使电磁炉的使用寿命延长，同时能预防因IGBT功率管击穿损坏引起财产损失或火灾事故的发生。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (1)
1.一种半桥结构双栅IGBT功率管高性能电磁炉控制电路，包括电容、电感、加热线盘、IGBT功率管及桥式整流器，其特征在于：IGBT功率管为2根；加热线盘为2组；包括电容C1,C3,C4,电感L1,加热线盘P1-P4,IGBT功率管DA,IGBT功率管DB,桥式整流器U，220V市电的相线与桥式整流器U的220V市电输入端L连接，220V市电的零线与桥式整流器U的220V市电输入端N连接，桥式整流器U的输出正极与电感L1的左端连接，电感L1的右端与加热线盘P1的左端连接，电感L1的右端通过电容C1与桥式整流器U的输出负极连接，加热线盘P1的右端通过电容C3与加热线盘P2的左端连接，加热线盘P2的右端与IGBT功率管DA的C极连接，电感L1的右端与加热线盘P3的左端连接，加热线盘P3的右端通过电容C4与加热线盘P4的左端连接，加热线盘P4的右端与IGBT功率管DB的C极连接,IGBT功率管DA的E极与桥式整流器U的输出负极连接，IGBT功率管DB的E极与桥式整流器U的输出负极连接，IGBT功率管DA的G极与PWN脉宽调制电压信号输入端CON1连接，IGBT功率管DB的G极与PWN脉宽调制电压信号输入端CON2连接。
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