CN110417385A - 电压浪涌保护电路和方法、电磁加热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电压浪涌保护电路和方法、电磁加热装置，该电压浪涌保护电路包括：依次连接的整流电路(1)和目标半导体功率元件(2)，以及，与所述整流电路(1)连接的浪涌检测电路(3)，所述电压浪涌保护电路还包括：与所述目标半导体功率元件(2)连接的供电电容C1，以及，连接至所述供电电容C1的供电电容检测电路(4)；所述供电电容检测电路(4)用于在检测获知所述供电电容C1的电压大于预设阈值时，触发所述浪涌检测电路(3)，并控制所述目标半导体功率元件(2)开通或关断。本发明能够可靠且准确地避免负向浪涌信号的时间延长而造成的电压浪涌对半导体功率元件的损害，有效提高半导体功率元件的运行安全性及运行寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电路系统保护技术领域，具体涉及一种电压浪涌保护电路和方法、电磁加热装置。
背景技术
电磁加热装置的电磁加热电路中用于功率转换的半导体功率元件的运行功率较大，因此需要对电路中产生的瞬态电压浪涌突变进行保护，来避免用于功率转换的半导体功率元件损坏。
电磁加热装置的电压浪涌方式一般采用单向正向浪涌方式，即当浪涌信号来临时，通过瓷片电容的瞬间短路作用，瞬间抬高浪涌检测电压，比较器翻转产生中断信号。但是实际情况并不是绝对的正向浪涌信号，遇到最多的是先会产生一个负向浪涌，再产生一个正向冲击信号。
在这种情况下，由于负向浪涌信号会迅速拉低浪涌口电平，再恢复拉高浪涌口电压，将会产生一段时间的延迟，延迟时间可以达到数个谐振周期，因而无法在半导体功率元件的浪涌最高峰前进行保护并完全依靠半导体功率元件自身进行高压耐抗，从而错过最佳的电压浪涌的保护时机。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种电压浪涌保护电路和方法、电磁加热装置，能够可靠且准确地避免负向浪涌信号的时间延长而造成的电压浪涌对半导体功率元件的损害，有效提高半导体功率元件的运行安全性及运行寿命。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种电压浪涌保护电路，包括依次连接的整流电路和目标半导体功率元件，以及，与所述整流电路连接的浪涌检测电路，所述电压浪涌保护电路还包括：与所述目标半导体功率元件连接的供电电容C1，以及，连接至所述供电电容C1的供电电容检测电路；
所述供电电容检测电路用于在检测到所述供电电容C1的电压大于预设阈值时，触发所述浪涌检测电路，并控制所述目标半导体功率元件开通或关断。
进一步地，所述电压浪涌保护电路还包括：推挽电路，且所述推挽电路上连接有脉冲程序发生器PPG，其中，所述脉冲程序发生器PPG与目标半导体功率元件设置在同一电磁加热装置中；
所述推挽电路的输出端与所述目标半导体功率元件连接，所述推挽电路的输入端与所述供电电容检测电路连接；
相对应的，所述供电电容检测电路在控制所述目标半导体功率元件开通或关断时，还控制所述推挽电路关闭所述脉冲程序发生器PPG。
进一步地，所述供电电容检测电路包括：依次串联的电阻R31、R32和R33，以及，第一支路；
所述第一支路上依次串联有稳压二极管ZD2、电阻R34和二极管Q4；
所述电阻R31连接至供电电容C1侧；
所述稳压二极管ZD2连接在所述电阻R32和R33之间；
所述二极管Q4的集电极与所述推挽电路的输入端连接。
进一步地，所述电压浪涌保护电路还包括：分别连接所述浪涌检测电路和所述供电电容检测电路的浪涌通知电路，且所述浪涌通知电路上设有单片机端口INT；
所述浪涌通知电路用于在所述供电电容C1的电压大于预设阈值时，升高所述单片机端口INT电压，使得连接至所述单片机端口INT的单片机停止功率输出并清除当前的操作标志位，以及在经过预定时间后重新控制功率输出；
其中，所述单片机与目标半导体功率元件设置在同一电磁加热装置中。
进一步地，所述浪涌通知电路包括：
电容C21、依次串联的电阻R21、R22和R23，以及，第二支路；
所述第二支路上依次串联有电阻R24、稳压二极管ZD1和所述单片机端口INT；
所述电阻R21连接至供电电容C1侧；
所述电阻R22与电容C21并联；
所述电阻R24连接在所述电阻R22和R23之间；
所述单片机端口INT与所述浪涌检测电路连接。
进一步地，所述浪涌检测电路为正向浪涌检测电路；
所述正向浪涌检测电路用于检测经整流电路整流后的市电电压中的正向脉冲浪涌。
进一步地，所述正向浪涌检测电路包括：
电容C11和C12、电阻R14，以及，依次串联的电阻R11、R12和R13；
所述电阻R11连接至所述整流电路；
所述电容C11与电阻R12并联；
所述电阻R14的一次侧连接在所述电阻R12和R13之间；
所述电容C12在所述电阻R14的二次侧与所述R13并联。
进一步地，所述整流电路为桥式整流电路。
进一步地，所述目标半导体功率元件为电磁加热装置的IGBT。
第二方面，本发明提供一种电压浪涌保护方法，所述电压浪涌保护方法应用所述电压浪涌保护电路对电磁加热装置进行电压浪涌保护，且所述电压浪涌保护方法包括：
所述供电电容检测电路检测所述供电电容C1的电压，并判断所述供电电容C1的电压是否大于预设阈值；
若是，则触发所述浪涌检测电路，并控制所述电磁加热装置中的目标半导体功率元件开通或关断。
进一步地，所述电压浪涌保护电路还包括：推挽电路，且所述推挽电路上连接有电磁加热装置中的脉冲程序发生器PPG；相对应的，所述电压浪涌保护方法还包括：
在所述供电电容检测电路在控制所述目标半导体功率元件开通或关断时，还控制所述推挽电路关闭所述电磁加热装置中的脉冲程序发生器PPG。
进一步地，所述电压浪涌保护电路还包括：分别连接所述浪涌检测电路和所述供电电容检测电路的浪涌通知电路，且所述浪涌通知电路上设有单片机端口INT，相对应的，所述电压浪涌保护方法还包括：
所述浪涌通知电路在所述供电电容C1的电压大于预设阈值时，升高所述单片机端口INT电压，使得连接至所述单片机端口INT的电磁加热装置中的单片机停止功率输出并清除当前的操作标志位，以及在经过预定时间后重新控制功率输出。
第三方面，本发明提供一种电磁加热装置，所述电磁加热装置中设有所述的电压浪涌保护电路。
由上述技术方案可知，本发明提供的一种电压浪涌保护电路和方法、电磁加热装置，该电压浪涌保护电路包括：依次连接的整流电路和目标半导体功率元件，以及，与所述整流电路连接的浪涌检测电路3，所述电压浪涌保护电路还包括：与所述目标半导体功率元件连接的供电电容C1，以及，连接至所述供电电容C1的供电电容检测电路；所述供电电容检测电路用于在检测获知所述供电电容C1的电压大于预设阈值时，触发所述浪涌检测电路，并控制所述目标半导体功率元件开通或关断；能够可靠且准确地避免负向浪涌信号的时间延长而造成的电压浪涌对半导体功率元件的损害，有效提高半导体功率元件的运行安全性及运行寿命，能够在浪涌最高峰来临前提前控制半导体功率元件开通或关断，避免产生伤害性的高反压，进而提高了带设有半导体功率元件的电磁加热装置的运行安全性及运行寿命，提高用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一中的一种电压浪涌保护电路的结构示意图；
图2是本发明的电压浪涌保护电路中浪涌检测电路3的结构示意图；
图3是本发明的包括推挽电路5的电压浪涌保护电路的结构示意图；
图4是本发明的电压浪涌保护电路中供电电容检测电路4的结构示意图；
图5是本发明的电压浪涌保护电路中推挽电路5的结构示意图；
图6是本发明的包括浪涌通知电路6的电压浪涌保护电路的结构示意图；
图7是本发明的电压浪涌保护电路中浪涌通知电路6的结构示意图；
图8是本发明的应用实例中的电压浪涌保护电路的结构示意图；
图9是本发明实施例二中的一种电压浪涌保护方法的流程构示意图；
其中，1-整流电路；2-目标半导体功率元件；3-浪涌检测电路；4-供电电容检测电路；5-推挽电路；6-浪涌通知电路。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
针对现有技术中的问题，本发明提供一种电压浪涌保护电路和方法、电磁加热装置。可以理解的是，本发明实施例所述的电压浪涌保护电路适用于各种电磁加热装置，其中的电磁加热装置尤其指电磁炉、电水壶等，也适用于锅具与加热设备集成设置在一个整体内的烹饪器具，例如电炒锅等；在半导体功率元件的运行状态中，半导体功率元件的电压信号，根据半导体功率元件的开通与关断进行谐振，在半导体功率元件关断期间，受到供电电容的流过线圈盘的储存能量影响，5uf电压越大，IGBT开通时间越长，线盘储能越多，IGBT集电极反压越高；其中的供电电容储能信号在IGBT关断器件释放能量，在IGBT开通时间储存能量，呈现类似锯齿波充放电能量，单向浪涌口电压信号随市电电压的输入大小变化而变化，当产生正向浪涌，绝对电压超过参考电压，触发翻转信号，但在正向浪涌来临之前，先是产生了负向浪涌，对应的更随负向浪涌信号的建立，浪涌口电压将会被拉至很低的电平，然后再随着正向浪涌信号进行上升，触发浪涌信号翻转。但是发现在真正触发了浪涌信号，停止功率之前，IGBT已经谐振至了一个很高的电压，换句话说，浪涌信号触发是在IGBT集电极最高信号之后，整个浪涌反应时间延迟了6～7个谐振周期，因此需要应用本发明的电压浪涌保护电路来解决上述问题；本发明的电压浪涌保护电路包括依次连接的整流电路和目标半导体功率元件，以及，与所述整流电路连接的浪涌检测电路，与所述目标半导体功率元件并联的供电电容，以及，连接至所述供电电容的供电电容检测电路；所述供电电容检测电路用于在检测获知所述供电电容的电压大于预设阈值时，触发所述浪涌检测电路，并控制所述目标半导体功率元件关断；能够可靠且准确地避免负向浪涌信号的时间延长而造成的电压浪涌对半导体功率元件的损害，有效提高半导体功率元件的运行安全性及运行寿命，能够在浪涌最高峰来临前提前控制半导体功率元件开通或关断，避免产生伤害性的高反压，进而提高了带设有半导体功率元件的电磁加热装置8的运行寿命、智能化程度和应用安全性，故使得用户体验提高。下面将通过第一至第三实施例对本发明进行详细解释说明。
本发明的实施例一提供一种电压浪涌保护电路的具体实施方式，参见图1，所述电压浪涌保护电路具体包括如下内容：
依次连接的整流电路1和目标半导体功率元件2，以及，与所述整流电路1连接的浪涌检测电路3，与所述目标半导体功率元件2连接的供电电容C1，以及，连接至所述供电电容C1的供电电容检测电路4；所述供电电容检测电路4用于在检测获知所述供电电容C1的电压大于预设阈值时，触发所述浪涌检测电路3，并控制所述目标半导体功率元件2开通或关断。
在上述描述中，所述整流电路1为桥式整流电路，负责将交流市电转换为直流市电；所述目标半导体功率元件2用于电能变换和电能控制电路中的大功率(通常指电流为数十至数千安，电压为数百伏以上)电子器件，且可以分为半控型器件、全控型器件和不可控型器件，其中晶闸管为半控型器件，承受电压和电流容量在所有器件中最高；电力二极管为不可控器件，结构和原理简单，工作可靠；还可以分为电压驱动型器件和电流驱动型器件，其中GTO、GTR为电流驱动型器件，IGBT、电力MOSFET为电压驱动型器件；所述浪涌检测电路3用于检测经整流电路1整流后市电电压的脉冲浪涌，且浪涌检测电路2的输入端与所述整流电路1连接，在本实施例中，以所述目标半导体功率元件2为电磁加热装置8的IGBT为例进行说明。
可以理解的是，所述供电电容检测电路4检测所述供电电容C1的电压，并判断所述供电电容C1的电压是否大于预设阈值；若是，则触发所述浪涌检测电路3，并控制所述电磁加热装置8中的目标半导体功率元件2开通或关断。
在一种所述浪涌检测电路3的具体举例中，参见图2，所述浪涌检测电路3为正向浪涌检测电路31；且所述正向浪涌检测电路31用于检测经整流电路1整流后的市电电压中的正向脉冲浪涌；所述正向浪涌检测电路31具体包括如下内容：电容C11和C12、电阻R14，以及，依次串联的电阻R11、R12和R13；所述电阻R11连接至所述整流电路1；所述电容C11与电阻R12并联；所述电阻R14的一次侧连接在所述电阻R12和R13之间；所述电容C12在所述电阻R14的二次侧与所述R13并联。
从上述描述可知，本发明的实施例提供的电压浪涌保护电路，能够可靠且准确地避免负向浪涌信号的时间延长而造成的电压浪涌对半导体功率元件的损害，有效提高半导体功率元件的运行安全性及运行寿命。
在一种具体实施方式中，参见图3，本发明的电压浪涌保护电路中还设有推挽电路5，且所述推挽电路5上连接有脉冲程序发生器PPG，其中，所述脉冲程序发生器PPG与目标半导体功率元件2设置在同一电磁加热装置8中；所述推挽电路5的输出端与所述目标半导体功率元件2连接，所述推挽电路5的输入端与所述供电电容检测电路4连接；相对应的，所述供电电容检测电路4在控制所述目标半导体功率元件2开通或关断时，还控制所述推挽电路5关闭所述脉冲程序发生器PPG。
在上述描述中，参见图4，所述供电电容检测电路4包括：依次串联的电阻R31、R32和R33，以及，第一支路；所述第一支路上依次串联有稳压二极管ZD2、电阻R34和二极管Q4；所述电阻R31连接至供电电容C1侧；所述稳压二极管ZD2连接在所述电阻R32和R33之间；所述二极管Q4的集电极与所述推挽电路5的输入端连接。
在所述推挽电路5的具体举例中，所述推挽电路5可以如图5所示设置，在该推挽电路5中，包括二极管Q1、Q2和Q3，且所述目标半导体功率元件2与所述二极管Q2的发射级E连接，所述二极管Q2的发射级E和二极管Q3的发射级E连接，所述二极管Q2的基极B连接所述二极管Q1的集电极C，所述二极管Q1的基极B连接至所述脉冲程序发生器PPG，且所述二极管Q1的集电极C侧连接有电阻R1，所述二极管Q3的基极B为所述推挽电路5的输入端，所述推挽电路5的输入端与所述供电电容检测电路4连接。
从上述描述可知，本发明的实施例提供的电压浪涌保护电路，能够在目标半导体功率元件2的集电极因为谐振产生高压之前，关闭脉冲程序发生器PPG信号，起到防止电压浪涌的保护作用。
在一种具体实施方式中，参见图6，本发明的电压浪涌保护电路中还设有分别连接所述浪涌检测电路3和所述供电电容检测电路4的浪涌通知电路6，且所述浪涌通知电路6上设有单片机端口INT；所述浪涌通知电路6用于在所述供电电容C1的电压大于预设阈值时，升高所述单片机端口INT电压，使得连接至所述单片机端口INT的单片机7停止功率输出并清除当前的操作标志位，以及在经过预定时间后重新控制功率输出；其中，所述单片机7与目标半导体功率元件2设置在同一电磁加热装置8中。
在上述描述中，参见图7，所述浪涌通知电路6具体包括：
电容C21、依次串联的电阻R21、R22和R23，以及，第二支路；所述第二支路上依次串联有电阻R24、稳压二极管ZD1和所述单片机端口INT；所述电阻R21连接至供电电容C1侧；所述电阻R22与电容C21并联；所述电阻R24连接在所述电阻R22和R23之间；所述单片机端口INT与所述浪涌检测电路3连接。
从上述描述可知，本发明的实施例提供的电压浪涌保护电路，能够可靠且准确地避免负向浪涌信号的时间延长而造成的电压浪涌对半导体功率元件的损害，有效提高半导体功率元件的运行安全性及运行寿命，能够在浪涌最高峰来临前提前控制半导体功率元件开通或关断，避免产生伤害性的高反压，进而提高了带设有半导体功率元件的电磁加热装置的运行安全性及运行寿命，提高用户体验。
为进一步的说明本方案，本发明还提供一种电压浪涌保护电路的应用实例，参见图8，所述电压浪涌保护电路具体包括如下内容：
通过检测供电电容5μF的绝对电压，来控制IGBT的开关与关断，同时触发浪涌保护机制。在最高峰来临前提前关闭PPG，避免产生很高的反压；同时触发浪涌保护机制，清除有锅标志位，等待3秒之后重新检锅加热，避免高位开通。
电路设计分为三个模块：
1：由R11～R14以及C11～C12组成的正向浪涌检测电路。这个电路也是目前在用的正向浪涌检测电路。
但是存在一个问题，当产生负向浪涌时，其浪涌口电压即C12对地电压会先降低，然后再被产生的正向浪涌提高，触发电压浪涌机制。存在上述说的延迟保护的问题。
2：添加了一路5uF电压检测并作用于IGBT驱动电路，由电阻R31～R34，ZD2和NPN管Q4组成。
其中电阻R31～R33组成一组分压电路，ZD2为稳压二极管，设置了ZD2是为了调高分压分压比例，方便调节。三极管Q4的集电极与IGBT推挽电路输入端相连。基本工作原理，当5uF电压上升到一定电压时，加载R33电压超过ZD2和三极管BE电压之和，从而将推挽电路输入端强制拉到低电平。禁止IGBT开通，起到第一时间保护的作用。
3：同时设置了一路浪涌信号通知电路。因为上述保护电路即使在第一时刻进行了保护，那么5uF电压将会维持一定时间的高位，再缓慢放电，整个过程将会接近800ms至1S，此时将会解除IGBT强制关段的限制。但是此时由于加热标志还没有清除，解除限制的IGBT将会以较大开通宽度进行高位加热，噪音很大且会产生较大的超前电压。
具体电路工作原理如下：R21～R24，C21和ZD1组成浪涌通知电路，当电压升高，C21维持两边电压不变，R23的电压升高，超过ZD1电压。拉高INT端口电压给单片机，单片机进行命令响应动，停止输出功率三秒，且清除检锅标志位。
从上述描述可知，本发明的应用实例的电压浪涌保护电路，通过检测供电电容C1的电压突变情况，监控直接作用IGBT谐振能量的电压值，在IGBT集电极因为谐振产生高压之前，关闭PPG信号，起到保护的作用。
本发明的实施例二提供应用上述电压浪涌保护电路实现的电压浪涌保护方法的具体实施方式，参见图9，所述电压浪涌保护方法具体包括如下内容：
步骤100：所述供电电容检测电路检测所述供电电容C1的电压；
步骤200：判断所述供电电容C1的电压是否大于预设阈值；
若是，则进入步骤300；否则返回步骤100持续检测。
步骤300：所述供电电容检测电路触发所述浪涌检测电路，并控制所述电磁加热装置中的目标半导体功率元件开通或关断。
在一种具体实施方式中，所述步骤300具体可以进一步地扩展为步骤301：
步骤301：所述供电电容检测电路触发所述浪涌检测电路，并控制所述电磁加热装置中的目标半导体功率元件开通或关断，还控制所述推挽电路关闭所述电磁加热装置中的脉冲程序发生器PPG。
在一种具体实施方式中，所述电压浪涌保护方法还包括：
在步骤200中判断所述供电电容C1的电压大于预设阈值后，执行步骤400；
步骤400：所述浪涌通知电路升高所述单片机端口INT电压，使得连接至所述单片机端口INT的电磁加热装置中的单片机停止功率输出并清除当前的操作标志位，以及在经过预定时间后重新控制功率输出。
从上述描述可知，本发明的实施例提供的电压浪涌保护方法，能够可靠且准确地避免负向浪涌信号的时间延长而造成的电压浪涌对半导体功率元件的损害，有效提高半导体功率元件的运行安全性及运行寿命，能够在浪涌最高峰来临前提前控制半导体功率元件开通或关断，避免产生伤害性的高反压，进而提高了带设有半导体功率元件的电磁加热装置的运行安全性及运行寿命，提高用户体验。
本发明的实施例三提供一种电磁加热装置的具体实施方式，所述电磁加热装置具体包括如下内容：本发明实施例一中的电压浪涌保护电路；所述供电电容检测电路检测所述供电电容C1的电压；判断所述供电电容C1的电压是否大于预设阈值；若是，则所述供电电容检测电路触发所述浪涌检测电路，并控制所述电磁加热装置中的IGBT开通或关断，还控制所述推挽电路关闭所述电磁加热装置中的脉冲程序发生器PPG，以及，所述浪涌通知电路升高所述单片机端口INT电压，使得连接至所述单片机端口INT的电磁加热装置中的单片机停止功率输出并清除当前的操作标志位，以及在经过预定时间后重新控制功率输出。
从上述描述可知，本发明的实施例提供的电磁加热装置，能够可靠且准确地避免负向浪涌信号的时间延长而造成的电压浪涌对半导体功率元件的损害，有效提高半导体功率元件的运行安全性及运行寿命，能够在浪涌最高峰来临前提前控制半导体功率元件开通或关断，避免产生伤害性的高反压，进而提高了带设有半导体功率元件的电磁加热装置的运行安全性及运行寿命，提高用户体验。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (13)
1.一种电压浪涌保护电路，包括依次连接的整流电路(1)和目标半导体功率元件(2)，以及，与所述整流电路(1)连接的浪涌检测电路(3)，其特征在于，所述电压浪涌保护电路还包括：与所述目标半导体功率元件(2)连接的供电电容C1，以及，连接至所述供电电容C1的供电电容检测电路(4)；
所述供电电容检测电路(4)用于在检测到所述供电电容C1的电压大于预设阈值时，触发所述浪涌检测电路(3)，并控制所述目标半导体功率元件(2)开通或关断。
2.根据权利要求1所述的电压浪涌保护电路，其特征在于，所述电压浪涌保护电路还包括：推挽电路(5)，且所述推挽电路(5)上连接有脉冲程序发生器PPG，其中，所述脉冲程序发生器PPG与目标半导体功率元件(2)设置在同一电磁加热装置中；
所述推挽电路(5)的输出端与所述目标半导体功率元件(2)连接，所述推挽电路(5)的输入端与所述供电电容检测电路(4)连接；
相对应的，所述供电电容检测电路(4)在控制所述目标半导体功率元件(2)开通或关断时，还控制所述推挽电路(5)关闭所述脉冲程序发生器PPG。
3.根据权利要求2所述的电压浪涌保护电路，其特征在于，所述供电电容检测电路(4)包括：依次串联的电阻R31、R32和R33，以及，第一支路；
所述第一支路上依次串联有稳压二极管ZD2、电阻R34和二极管Q4；
所述电阻R31连接至供电电容C1侧；
所述稳压二极管ZD2连接在所述电阻R32和R33之间；
所述二极管Q4的集电极与所述推挽电路(5)的输入端连接。
4.根据权利要求1所述的电压浪涌保护电路，其特征在于，所述电压浪涌保护电路还包括：分别连接所述浪涌检测电路(3)和所述供电电容检测电路(4)的浪涌通知电路(6)，且所述浪涌通知电路(6)上设有单片机端口INT；
所述浪涌通知电路(6)用于在所述供电电容C1的电压大于预设阈值时，升高所述单片机端口INT电压，使得连接至所述单片机端口INT的单片机(7)停止功率输出并清除当前的操作标志位，以及在经过预定时间后重新控制功率输出；
其中，所述单片机(7)与目标半导体功率元件(2)设置在同一电磁加热装置中。
5.根据权利要求4所述的电压浪涌保护电路，其特征在于，所述浪涌通知电路(6)包括：
电容C21、依次串联的电阻R21、R22和R23，以及，第二支路；
所述第二支路上依次串联有电阻R24、稳压二极管ZD1和所述单片机端口INT；
所述电阻R21连接至供电电容C1侧；
所述电阻R22与电容C21并联；
所述电阻R24连接在所述电阻R22和R23之间；
所述单片机端口INT与所述浪涌检测电路(3)连接。
6.根据权利要求1所述的电压浪涌保护电路，其特征在于，所述浪涌检测电路(3)为正向浪涌检测电路(31)；
所述正向浪涌检测电路(31)用于检测经整流电路(1)整流后的市电电压中的正向脉冲浪涌。
7.根据权利要求6所述的电压浪涌保护电路，其特征在于，所述正向浪涌检测电路(31)包括：
电容C11和C12、电阻R14，以及，依次串联的电阻R11、R12和R13；
所述电阻R11连接至所述整流电路(1)；
所述电容C11与电阻R12并联；
所述电阻R14的一次侧连接在所述电阻R12和R13之间；
所述电容C12在所述电阻R14的二次侧与所述R13并联。
8.根据权利要求1至7任一所述的电压浪涌保护电路，其特征在于，所述整流电路(1)为桥式整流电路。
9.根据权利要求1至7任一所述的电压浪涌保护电路，其特征在于，所述目标半导体功率元件(2)为电磁加热装置的IGBT。
10.一种电压浪涌保护方法，其特征在于，所述电压浪涌保护方法应用如权利要求1至9中任一项所述电压浪涌保护电路对电磁加热装置进行电压浪涌保护，且所述电压浪涌保护方法包括：
所述供电电容检测电路(4)检测所述供电电容C1的电压，并判断所述供电电容C1的电压是否大于预设阈值；
若是，则触发所述浪涌检测电路(3)，并控制所述电磁加热装置中的目标半导体功率元件(2)开通或关断。
11.根据权利要求10所述的电压浪涌保护方法，其特征在于，所述电压浪涌保护电路包括：推挽电路(5)，且所述推挽电路(5)上连接有电磁加热装置中的脉冲程序发生器PPG；相对应的，所述电压浪涌保护方法还包括：
在所述供电电容检测电路(4)在控制所述目标半导体功率元件(2)开通或关断时，还控制所述推挽电路(5)关闭所述电磁加热装置中的脉冲程序发生器PPG。
12.根据权利要求10或11所述的电压浪涌保护方法，其特征在于，所述电压浪涌保护电路包括：分别连接所述浪涌检测电路(3)和所述供电电容检测电路(4)的浪涌通知电路(6)，且所述浪涌通知电路(6)上设有单片机端口INT，相对应的，所述电压浪涌保护方法还包括：
所述浪涌通知电路(6)在所述供电电容C1的电压大于预设阈值时，升高所述单片机端口INT电压，使得连接至所述单片机端口INT的电磁加热装置中的单片机(7)停止功率输出并清除当前的操作标志位，以及在经过预定时间后重新控制功率输出。
13.一种电磁加热装置，其特征在于，所述电磁加热装置中设有如权利要求1至9任一项所述的电压浪涌保护电路。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112911748A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-06-04 | 中山市合硕高品电器有限公司 | 一种电磁加热设备的控制方法及装置 |
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| US5838526A (en) * | 1996-05-07 | 1998-11-17 | Anden Co. Ltd | Load actuation circuit with a surge protecting function |
| CN101542903A (zh) * | 2007-01-18 | 2009-09-23 | 丰田自动车株式会社 | 功率半导体元件的驱动电路 |
| CN208046582U (zh) * | 2018-04-26 | 2018-11-02 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 电压浪涌保护电路和电磁加热装置 |
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2018
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