CN205179402U - 电磁加热装置及电磁加热装置中igbt的过压保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电磁加热装置及电磁加热装置中IGBT的过压保护电路，其中，IGBT与电磁加热装置中的谐振电容和谐振线圈构成谐振电路，所述过压保护电路包括：电压检测单元，所述电压检测单元与IGBT的C极相连以检测所述IGBT的C极电压；可控开关和泄放电容，可控开关和泄放电容串联后与谐振线圈并联；过压保护单元，所述过压保护单元的输入端与所述电压检测单元的输出端相连，所述过压保护单元的输出端与所述可控开关的控制端相连，所述过压保护单元在所述IGBT的C极电压大于或等于预设电压阈值时控制所述可控开关导通以使所述谐振电容和谐振线圈对所述泄放电容充电，以降低所述IGBT的C极电压，达到保护IGBT的目的，提高了电磁加热装置安全可靠性。

Description

电磁加热装置及电磁加热装置中IGBT的过压保护电路

技术领域

本实用新型涉及电磁加热技术领域，特别涉及一种电磁加热装置中IGBT的过压保护电路以及一种具有该过压保护电路的电磁加热装置。

背景技术

目前，家用电磁加热产品在工作过程中因电网波动等原因很容易导致IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)在关断过程中出现C极电压过高现象。

但是，在IGBT的C极电压超标后如果无法及时保护IGBT，容易导致IGBT过压击穿，使得家用电磁加热产品损坏。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电磁加热装置中IGBT的过压保护电路，通过控制可控开关导通以使谐振电容和谐振线圈对泄放电容充电，从而降低IGBT的C极电压，达到保护IGBT的目的。

本实用新型的另一个目的在于提出一种电磁加热装置。

为达到上述目的，本实用新型提出了一种电磁加热装置中IGBT的过压保护电路，其中，所述IGBT与所述电磁加热装置中的谐振电容和谐振线圈构成谐振电路，所述过压保护电路包括：电压检测单元，所述电压检测单元与所述IGBT的C极相连以检测所述IGBT的C极电压；可控开关和泄放电容，所述可控开关和泄放电容串联后与所述谐振线圈并联；过压保护单元，所述过压保护单元的输入端与所述电压检测单元的输出端相连，所述过压保护单元的输出端与所述可控开关的控制端相连，所述过压保护单元在所述IGBT的C极电压大于或等于预设电压阈值时控制所述可控开关导通以使所述谐振电容和谐振线圈对所述泄放电容充电，以降低所述IGBT的C极电压。

根据本实用新型提出的电磁加热装置中IGBT的过压保护电路，在IGBT的C极电压大于或等于预设电压阈值时通过过压保护单元控制可控开关导通以使谐振电容和谐振线圈对泄放电容充电，从而通过泄放电容释放能量以使得IGBT的C极电压下降，达到保护IGBT的目的，避免IGBT过压击穿，提高了电磁加热装置安全可靠性。

其中，所述过压保护单元具体包括：串联的第一电阻和第二电阻，所述串联的第一电阻和第二电阻连接在预设电源与地之间，所述串联的第一电阻和第二电阻之间具有第一节点；比较器，所述比较器的正输入端与所述电压检测单元的输出端相连，所述比较器的负输入端与所述第一节点相连，所述比较器的输出端与所述可控开关的控制端相连。

并且，所述电压检测单元具体包括：串联的第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的一端与所述IGBT的C极相连，所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端相连，所述第四电阻的另一端接地，所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端之间具有第二节点，所述第二节点作为所述电压检测单元的输出端。

具体地，所述谐振电容和谐振线圈并联后与所述IGBT的C极相连，所述IGBT的G极与所述电磁加热装置中的控制器相连，所述IGBT的E极接地。

具体地，所述电磁加热装置还包括整流桥堆和滤波电路，所述整流桥堆的输入端与交流市电电源相连，所述整流桥堆的输出端与所述滤波电路的输入端相连，所述滤波电路的输出端与并联的谐振电容和谐振线圈相连。

其中，所述滤波电路具体包括：第一电容，所述第一电容并联在所述整流桥堆的输出端之间；第一电感，所述第一电感的一端与所述第一电容的一端相连，所述第一电感的另一端分别与所述并联的谐振电容和谐振线圈相连；第二电容，所述第二电容的一端与所述第一电感的另一端相连，所述第二电容的另一端与所述第一电容的另一端相连后接地。

具体地，所述可控开关为可控二极管、继电器、可控硅和MOS管中的任意一种。

并且，当所述可控开关为所述可控二极管，所述可控二极管的阳极与所述IGBT的C极相连，所述可控二极管的阴极与所述泄放电容相连。

此外，本实用新型还提出了一种电磁加热装置，其包括上述的电磁加热装置中IGBT的过压保护电路。

本实用新型提出的电磁加热装置，通过上述的过压保护电路，能够在IGBT的C极电压大于或等于预设电压阈值时控制可控开关导通以使谐振电容和谐振线圈对泄放电容充电，从而通过泄放电容释放能量以使得IGBT的C极电压下降，达到保护IGBT的目的，避免IGBT过压击穿，安全可靠性得到了大大提高。

其中，所述电磁加热装置可以为电磁炉、电磁电饭煲或电磁压力锅。

附图说明

图1为根据本实用新型一个实施例的电磁加热装置中IGBT的过压保护电路的电路图；以及

图2为根据本实用新型实施例的电磁加热装置的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参照附图来描述根据本实用新型实施例提出的电磁加热装置中IGBT的过压保护电路以及具有该过压保护电路的电磁加热装置。

图1为根据本实用新型一个实施例的电磁加热装置中IGBT的过压保护电路的电路图。如图1所示，IGBT与电磁加热装置中的谐振电容C0和谐振线圈L0构成谐振电路20，该电磁加热装置中IGBT的过压保护电路10包括电压检测单元101、可控开关102和泄放电容C4、过压保护单元103。

其中，电压检测单元101与IGBT的C极相连以检测IGBT的C极电压，可控开关102和泄放电容C4串联后与谐振线圈L0并联，过压保护单元103的输入端与电压检测单元101的输出端相连，过压保护单元103的输出端与可控开关102的控制端相连，过压保护单元103在IGBT的C极电压大于或等于预设电压阈值时即IGBT的C极电压过高时控制可控开关102导通以使谐振电容C0和谐振线圈L0对泄放电容C4充电，以降低IGBT的C极电压。

根据本实用新型的一个实施例，如图1所示，过压保护单元103具体包括：串联的第一电阻R1和第二电阻R2以及比较器Comp1，串联的第一电阻R1和第二电阻R2连接在预设电源例如5V的电源与地之间，串联的第一电阻R1和第二电阻R2之间具有第一节点J1，比较器Comp1的正输入端与电压检测单元101的输出端相连，比较器Comp1的负输入端与第一节点J1相连，比较器Comp1的输出端与可控开关102的控制端相连。

也就是说，当电压检测单元101检测到IGBT的C极电压过高时，比较器Comp1输出高电平至可控开关102，控制可控开关102开通，这时谐振电容C0和谐振线圈L0的电流流向泄放电容C4以给泄放电容C4充电，即言，在IGBT的C极电压过高时可通过控制可控开关导通以接入泄放电容来释放能量，使得IGBT的C极电压下降，避免IGBT过压击穿，从而达到保护IGBT的目的。

根据本实用新型的一个实施例，如图1所示，电压检测单元101具体包括：串联的第三电阻R3和第四电阻R4，第三电阻R3的一端与IGBT的C极相连，第三电阻R3的另一端与第四电阻R4的一端相连，第四电阻R4的另一端接地，第三电阻R3的另一端与第四电阻R4的一端之间具有第二节点J2，第二节点J2作为电压检测单元101的输出端。

并且，如图1所示，谐振电容C0和谐振线圈L0并联后与IGBT的C极相连，IGBT的G极与电磁加热装置中的控制器30例如MCU相连，IGBT的E极接地。根据本实用新型的一个具体示例，控制器30例如MCU中集成有驱动IGBT的驱动电路。

具体地，如图1所示，电磁加热装置还包括整流桥堆40和滤波电路50，整流桥堆40的输入端与交流市电电源相连，整流桥堆40的输出端与滤波电路50的输入端相连，滤波电路50的输出端与并联的谐振电容C0和谐振线圈L0相连。

其中，滤波电路50具体包括：第一电容C1、第一电感L1和第二电容C2，第一电容C1并联在整流桥堆40的输出端之间，第一电感L1的一端与第一电容C1的一端相连，第一电感L1的另一端分别与并联的谐振电容C0和谐振线圈L0相连，第二电容C2的一端与第一电感L1的另一端相连，第二电容C2的另一端与第一电容C1的另一端相连后接地，这里的地是主芯片地。

在本实用新型的实施例中，可控开关102可以为可控二极管、继电器、可控硅和MOS管中的任意一种。当然，可控开关也可以是IGBT管。

根据本实用新型的一个实施例，如图1所示，当可控开关102为可控二极管Q1，可控二极管Q1的阳极与IGBT的C极相连，可控二极管Q1的阴极与泄放电容C4相连。

根据本实用新型实施例的电磁加热装置中IGBT的过压保护电路，在IGBT的C极电压大于或等于预设电压阈值时通过过压保护单元控制可控开关导通以使谐振电容和谐振线圈对泄放电容充电，从而通过泄放电容释放能量以使得IGBT的C极电压下降，达到保护IGBT的目的，避免IGBT过压击穿，提高了电磁加热装置安全可靠性。

此外，如图2所示，本实用新型的实施例还提出了一种电磁加热装置1000，其包括上述的电磁加热装置中IGBT的过压保护电路10。

其中，电磁加热装置可以为电磁炉、电磁电饭煲或电磁压力锅。

本实用新型实施例提出的电磁加热装置，通过上述的过压保护电路，能够在IGBT的C极电压大于或等于预设电压阈值时控制可控开关导通以使谐振电容和谐振线圈对泄放电容充电，从而通过泄放电容释放能量以使得IGBT的C极电压下降，达到保护IGBT的目的，避免IGBT过压击穿，安全可靠性得到了大大提高。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电磁加热装置中IGBT的过压保护电路，其特征在于，所述IGBT与所述电磁加热装置中的谐振电容和谐振线圈构成谐振电路，所述过压保护电路包括：

电压检测单元，所述电压检测单元与所述IGBT的C极相连以检测所述IGBT的C极电压；

可控开关和泄放电容，所述可控开关和泄放电容串联后与所述谐振线圈并联；

过压保护单元，所述过压保护单元的输入端与所述电压检测单元的输出端相连，所述过压保护单元的输出端与所述可控开关的控制端相连，所述过压保护单元在所述IGBT的C极电压大于或等于预设电压阈值时控制所述可控开关导通以使所述谐振电容和谐振线圈对所述泄放电容充电，以降低所述IGBT的C极电压。

2.根据权利要求1所述的电磁加热装置中IGBT的过压保护电路，其特征在于，所述过压保护单元具体包括：

串联的第一电阻和第二电阻，所述串联的第一电阻和第二电阻连接在预设电源与地之间，所述串联的第一电阻和第二电阻之间具有第一节点；

比较器，所述比较器的正输入端与所述电压检测单元的输出端相连，所述比较器的负输入端与所述第一节点相连，所述比较器的输出端与所述可控开关的控制端相连。

3.根据权利要求2所述的电磁加热装置中IGBT的过压保护电路，其特征在于，所述电压检测单元具体包括：

串联的第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的一端与所述IGBT的C极相连，所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端相连，所述第四电阻的另一端接地，所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端之间具有第二节点，所述第二节点作为所述电压检测单元的输出端。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电磁加热装置中IGBT的过压保护电路，其特征在于，所述谐振电容和谐振线圈并联后与所述IGBT的C极相连，所述IGBT的G极与所述电磁加热装置中的控制器相连，所述IGBT的E极接地。

5.根据权利要求4所述的电磁加热装置中IGBT的过压保护电路，其特征在于，所述电磁加热装置还包括整流桥堆和滤波电路，所述整流桥堆的输入端与交流市电电源相连，所述整流桥堆的输出端与所述滤波电路的输入端相连，所述滤波电路的输出端与并联的谐振电容和谐振线圈相连。

6.根据权利要求5所述的电磁加热装置中IGBT的过压保护电路，其特征在于，所述滤波电路具体包括：

第一电容，所述第一电容并联在所述整流桥堆的输出端之间；

第一电感，所述第一电感的一端与所述第一电容的一端相连，所述第一电感的另一端分别与所述并联的谐振电容和谐振线圈相连；

第二电容，所述第二电容的一端与所述第一电感的另一端相连，所述第二电容的另一端与所述第一电容的另一端相连后接地。

7.根据权利要求1所述的电磁加热装置中IGBT的过压保护电路，其特征在于，所述可控开关为可控二极管、继电器、可控硅和MOS管中的任意一种。

8.根据权利要求7所述的电磁加热装置中IGBT的过压保护电路，其特征在于，当所述可控开关为所述可控二极管，所述可控二极管的阳极与所述IGBT的C极相连，所述可控二极管的阴极与所述泄放电容相连。

9.一种电磁加热装置，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的电磁加热装置中IGBT的过压保护电路。

10.根据权利要求9所述的电磁加热装置，其特征在于，所述电磁加热装置为电磁炉、电磁电饭煲或电磁压力锅。