CN107479613A - 上电保护电路和电磁炉 - Google Patents

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赵礼荣
王飞
刘凯
周宇
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/565—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
    • G05F1/569—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Abstract

本发明提供一种上电保护电路和电磁炉，上电保护电路包括：开关电源模块、控制模块、IGBT驱动电路、反相器和供电开关；开关电源模块的第一输出接口与控制模块的供电接口连接，控制模块的输出接口与IGBT驱动电路的输入接口之间连接有反相器；开关电源模块的第二输出接口与IGBT驱动电路的供电接口之间连接有供电开关，供电开关还与控制模块的输入输出IO接口连接；IGBT驱动电路的输出接口用于连接IGBT。本发明提供的上电保护电路，控制模块通过IO接口输出的高电平信号或者低电平信号控制供电开关的导通或者关断，进而控制IGBT驱动电路是否工作，在上电过程中为IGBT提供了保护。

Description

上电保护电路和电磁炉
技术领域
本发明涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种上电保护电路和电磁炉。
背景技术
绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)是电磁炉的重要组成部分。然而，由于IGBT是一个大功率的功率管，在电磁炉上电的瞬间，若IGBT得到错误的驱动信号，使得流入IGBT的电流过大，容易使得IGBT击穿而损坏，从而导致电磁炉损坏。因此，在电磁炉上电时需要对IGBT进行上电保护。
目前，对IGBT的上电保护通常通过从市电采样信号来关闭IGBT。但是，通过市电获得采样信号需要的元件较多，导致上电保护电路复杂，容易出现故障。
发明内容
为了解决背景技术中提到的至少一个问题，本发明提供一种上电保护电路和电磁炉，在上电过程中可以为IGBT提供保护。
为了实现上述目的，本发明提供一种上电保护电路，包括开关电源模块、控制模块、IGBT驱动电路、反相器和供电开关；所述开关电源模块的第一输出接口与所述控制模块的供电接口连接，所述控制模块的输出接口与所述IGBT驱动电路的输入接口之间连接有所述反相器；所述开关电源模块的第二输出接口与所述IGBT驱动电路的供电接口之间连接有所述供电开关，所述供电开关还与所述控制模块的输入输出IO接口连接；所述IGBT驱动电路的输出接口用于连接IGBT；所述开关电源模块通过所述第一输出接口为所述控制模块供电，通过所述第二输出接口在所述供电开关导通时为所述IGBT驱动电路供电；所述控制模块通过所述控制模块的输出接口向所述IGBT驱动电路输出驱动信号，通过所述IO接口输出的高电平信号或者低电平信号控制所述供电开关的导通或者关断。
如上所述的上电保护电路，通过为IGBT驱动电路的供电接口设置一个供电开关，由控制模块来控制供电开关的导通与关断，在上电过程中可以确保IGBT不会开通，为IGBT提供了上电保护。
在本发明的一实施例中，所述控制模块包括PPG模块，所述控制模块的输出接口为PPG接口。
在本发明的一实施例中，与所述供电开关连接的IO接口为多个。
在本发明的一实施例中，与所述供电开关连接的IO接口为复用接口。
在本发明的一实施例中，与所述供电开关连接的IO接口还用于控制风扇的打开与关闭。
在本发明的上述实施例中，所述反相器包括三极管。
在本发明的上述实施例中，所述供电开关包括三极管或者继电器。
在本发明还提供一种电磁炉，包括本发明实施例提供的上电保护电路。
本发明的构造以及它的其他发明目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。
附图说明
图1为本发明实施例提供的上电保护电路的结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明实施例提供的上电保护电路的结构示意图。本实施例提供的上电保护电路，可以应用于电磁炉等家用电器中。如图1所示，本实施例提供的上电保护电路100，可以包括：开关电源模块11、控制模块12、IGBT驱动电路13、反相器14和供电开关15。
开关电源模块11的第一输出接口与控制模块12的供电接口连接，控制模块12的输出接口与IGBT驱动电路13的输入接口之间连接有反相器14。
开关电源模块11的第二输出接口与IGBT驱动电路13的供电接口之间连接有供电开关15，供电开关15还与控制模块12的输入输出(Input-Output，IO)接口连接。
IGBT驱动电路13的输出接口用于连接IGBT。
开关电源模块11通过第一输出接口为控制模块12供电，通过第二输出接口在供电开关15导通时为IGBT驱动电路13供电。
控制模块12通过控制模块12的输出接口向IGBT驱动电路13输出驱动信号，通过IO接口输出的高电平信号或者低电平信号控制供电开关15的导通或者关断。
本实施例提供的上电保护电路100，工作原理如下：
在电磁炉上电时，控制模块12状态是不确定的。但是通常情况下，在上电过程中，控制模块12的输出状态都是相同的。即，要么全是高电平，要么全是低电平。下面分两种情况详细说明。
假设控制模块12的输出状态全是高电平。即，控制模块12的输出接口、IO接口均输出高电平。此时，控制模块12的IO接口控制供电开关15导通，开关电源模块11通过第二输出接口为IGBT驱动电路13供电。IGBT驱动电路13有电开始工作。控制芯片通过控制模块12的输出接口向IGBT驱动电路13输出驱动信号，驱动信号为高电平。驱动信号经过反相器14后变为低电平，输入至IGBT驱动电路13的输入接口。IGBT驱动电路13同相放大，IGBT驱动电路13的输出接口输出为低电平。此时，IGBT不会开通。在电磁炉上电的过程中为IGBT提供了上电保护，确保了IGBT的安全。等待IGBT驱动电路13供电稳定后，就可以发送IGBT控制信号，电磁炉开始加热。
假设控制模块12的输出状态全是低电平。即，控制模块12的输出接口、IO接口均输出低电平。此时，控制模块12的IO接口控制供电开关15关断，开关电源模块11无法通过第二输出接口为IGBT驱动电路13供电。IGBT驱动电路13无电不能工作。无论此时控制芯片通过控制模块12的输出接口向IGBT驱动电路13输出低电平还是高电平，IGBT都不会开通。在电磁炉上电的过程中为IGBT提供了上电保护，确保了IGBT的安全。
可见，本实施例提供的上电保护电路，通过为IGBT驱动电路的供电接口设置一个供电开关，由控制模块来控制供电开关的导通与关断，在上电过程中可以确保IGBT不会开通，为IGBT提供了上电保护。
需要说明的是，本实施例对于开关电源模块11的第一输出接口和第二输出接口输出的电压值不做限定，根据需要进行设置。例如，第一输出接口可以输出5V，第二输出接口可以输出18V。
需要说明的是，本实施例对于开关电源模块11、控制模块12、IGBT驱动电路13、反相器14和供电开关15的具体实现方式不做特别限定，可以通过元件组成的电路、芯片及其外围电路等方式实现。若通过芯片实现，各个模块的接口可以为芯片上的几个引脚。
可选的，反相器14可以通过三极管实现。需要说明，本实施例对于三极管与控制模块12和IGBT驱动电路13的连接方式不做限定，可以采用现有的三极管实现反相器功能的连接方式。
可选的，供电开关15可以通过三极管、继电器或者多个元件组成的电路实现。
可选的，控制模块12可以包括可编程脉冲发生器(Programmable PulseGenerator，PPG)模块，控制模块12的输出接口可以为PPG接口。
其中，为了提高供电开关15导通与关断的控制准确度和可靠性，与供电开关15连接的IO接口可以为多个。多个IO接口联合控制供电开关15是否导通。例如，当多个IO接口均输出高电平时，供电开关15才会导通。
其中，为了节省控制模块12的资源，与供电开关15连接的IO接口可以为复用接口。即，与供电开关15连接的IO接口除了可以控制供电开关15的导通与关断，还可以控制其他功能。例如，与供电开关15连接的IO接口还用于控制风扇的打开与关闭。
需要说明的是，图1中包括的其他元件以及元件的取值仅是一种示例，本实施例对此不做特别限定。
本实施例提供了一种上电保护电路，包括开关电源模块、控制模块、IGBT驱动电路、反相器和供电开关。本实施例提供的上电保护电路，通过为IGBT驱动电路的供电接口设置一个供电开关，由控制模块来控制供电开关的导通与关断，在上电过程中可以确保IGBT不会开通，为IGBT提供了上电保护。
本发明实施例还提供一种电磁炉，可以包括图1所示实施例提供的上电保护电路。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种上电保护电路(100)，其特征在于，包括：开关电源模块(11)、控制模块(12)、绝缘栅双极型晶体IGBT驱动电路(13)、反相器(14)和供电开关(15)；
所述开关电源模块(11)的第一输出接口与所述控制模块(12)的供电接口连接，所述控制模块(12)的输出接口与所述IGBT驱动电路(13)的输入接口之间连接有所述反相器(14)；
所述开关电源模块(11)的第二输出接口与所述IGBT驱动电路(13)的供电接口之间连接有所述供电开关(15)，所述供电开关(15)还与所述控制模块(12)的输入输出IO接口连接；
所述IGBT驱动电路(13)的输出接口用于连接IGBT；
所述开关电源模块(11)通过所述第一输出接口为所述控制模块(12)供电，通过所述第二输出接口在所述供电开关(15)导通时为所述IGBT驱动电路(13)供电；
所述控制模块(12)通过所述控制模块(12)的输出接口向所述IGBT驱动电路(13)输出驱动信号，通过所述IO接口输出的高电平信号或者低电平信号控制所述供电开关(15)的导通或者关断。
2.根据权利要求1所述的上电保护电路(100)，其特征在于，所述控制模块(12)包括可编程脉冲发生器PPG模块，所述控制模块(12)的输出接口为PPG接口。
3.根据权利要求1所述的上电保护电路(100)，其特征在于，与所述供电开关(15)连接的IO接口为多个。
4.根据权利要求1所述的上电保护电路(100)，其特征在于，与所述供电开关(15)连接的IO接口为复用接口。
5.根据权利要求4所述的上电保护电路(100)，其特征在于，与所述供电开关(15)连接的IO接口还用于控制风扇的打开与关闭。
6.根据权利要求1至5任一项所述的上电保护电路(100)，其特征在于，所述反相器(14)包括三极管。
7.根据权利要求1至5任一项所述的上电保护电路(100)，其特征在于，所述供电开关(15)包括三极管或者继电器。
8.一种电磁炉，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的上电保护电路(100)。
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