CN206506729U - 电磁加热装置及其功率开关管的驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电磁加热装置及其功率开关管的驱动电路，该电路包括：与功率开关管的控制端相连的驱动单元，其输出驱动信号至功率开关管以驱动功率开关管导通或关断；电压调整单元，电压调整单元的调压端分别与驱动单元的输出端和功率开关管的控制端相连，电压调整单元包括多个变压子单元，电压调整单元通过多个变压子单元对驱动信号进行多级调压；控制芯片，控制芯片具有第一输出端和多个第二输出端，第一输出端与驱动单元的输入端相连，多个第二输出端与多个变压子单元的控制端分别相连，控制芯片用于对驱动单元和多个变压子单元进行控制，由此，可以降低功率开关管开通瞬间的脉冲电流。

Description

电磁加热装置及其功率开关管的驱动电路

技术领域

本实用新型涉及生活电器技术领域，特别涉及一种电磁加热装置中功率开关管的驱动电路以及一种电磁加热装置。

背景技术

相关技术中的电磁加热装置通常控制功率开关管在饱和导通状态导通。但是，相关技术存在的缺点是，由于供电电路中滤波电容的存在，经供电电路整流滤波后的直流电压将为交流电压的1.4倍，所以，启动时采用饱和导通状态导通，将会使得功率开关管的瞬间脉冲电流过大，甚至超过其使用限值，易使功率开关管烧毁并引起过大的启动噪音。

因此，相关技术需要进行改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关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功率开关管驱动电路，该电路可以降低功率开关管开通瞬间的脉冲电流。

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功率开关管的驱动电路，所述电磁加热装置中功率开关管的驱动电路包括：驱动单元，所述驱动单元与所述功率开关管的控制端相连，所述驱动单元输出驱动信号至所述功率开关管以驱动所述功率开关管导通或关断；电压调整单元，所述电压调整单元的调压端分别与所述驱动单元的输出端和所述功率开关管的控制端相连，所述电压调整单元包括多个变压子单元，所述电压调整单元通过所述多个变压子单元对所述驱动信号进行多级调压；控制芯片，所述控制芯片具有第一输出端和多个第二输出端，所述第一输出端与所述驱动单元相连，所述多个第二输出端与所述多个变压子单元的控制端分别相连，所述控制芯片用于对所述驱动单元和所述多个变压子单元进行控制。

根据本实用新型提出的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路，驱动单元输出驱动信号至功率开关管以驱动功率开关管导通或关断，电压调整单元通过多个变压子单元对驱动信号进行多级调压，控制芯片对驱动单元和多个变压子单元进行控制。由此，本实用新型的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路通过调整驱动单元输出的驱动信号的电压以调整功率开关管的工作状态，从而可以降低功率开关管开通瞬间的脉冲电流，避免烧毁功率开关管，并降低启动噪音，提升用户的体验。

具体地，所述每个变压子单元包括：第一稳压管和与所述第一稳压管相连的开关电路，所述控制芯片用于控制所述开关电路导通或关断以控制所述第一稳压管是否对所述驱动信号进行调压。

具体地，当所述多个变压子单元以并联方式连接时，所述多个变压子单元的第一稳压管的阴极均连接在一起以形成第一节点，所述第一节点分别与所述驱动单元的输出端和所述功率开关管的控制端相连，所述多个变压子单元的第一稳压管的阳极分别与对应的开关电路相连。

具体地，当所述多个变压子单元以串联方式连接时，所述多个变压子单元的第一稳压管依次串联连接以形成阳极端、阴极端和至少一个节点，阴极端分别与所述驱动单元的输出端和所述功率开关管的控制端相连，所述至少一个阶段和所述阳极端分别与对应的开关电路相连，以使每个第一稳压管的阳极与对应的开关电路相连。

具体地，所述开关电路包括：第一电阻，所述第一电阻的一端与所述控制芯片中对应的第二输出端相连；第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连并具有第二节点，所述第三电阻的另一端接地；第一三极管，所述第一三极管的集电极与所述第一稳压管的阳极相连，所述第一三极管的基极与所述第一电阻的另一端相连，所述第一三极管的发射极接地。

具体地，所述驱动单元包括：第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第一输出端相连；第六电阻，所述第六电阻的一端分别与所述第六电阻的一端和所述第一输出端相连，所述第六电阻的另一端接地；第三三极管，所述第三三极管的基极与所述第五电阻的另一端相连，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极通过第七电阻与预设电源相连；第四三极管，所述第四三极管的基极与所述第三三极管的集电极相连，所述第四三极管的发射极接地，所述第四三极管的集电极通过第八电阻与所述预设电源相连；推挽放大电路，所述推挽放大电路的第一端与所述第四三极管的集电极相连，所述推挽放大电路的第二端与所述功率开关管的控制端相连。

进一步地，所述推挽放大电路包括：第五三极管，所述第五三极管的基极与所述第四三极管的集电极相连，所述第五三极管的集电极通过第九电阻与所述预设电源相连；第六三极管，所述第六三极管的基极与所述第五三极管的基极相连，所述第六三极管的集电极接地；第十电阻，所述第十电阻的一端与所述第六三极管的发射极相连，所述第十电阻的另一端与所述第五三极管的发射极相连；第十一电阻，所述第十一电阻的一端分别与所述第五三极管的发射极和所述第十电阻的另一端相连，所述第十一电阻的另一端与所述功率开关管的控制端相连。

其中，所述第一三极管、所述第二三极管、所述第三三极管、所述第四三极管和所述第五三极管均为NPN型三极管，所述第六三极管为所述PNP型三极管。

进一步地，所述的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路还包括：第三稳压管，所述第三稳压管的阳极与所述功率开关管的发射极相连后接地，所述第三稳压管的阴极与所述功率开关管的控制端相连；第十二电阻，所述第十二电阻与所述第三稳压管并联。

为达到上述目的，本实用新型另一方面提出了一种电磁加热装置，包括所述的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路。

根据本实用新型提出的电磁加热装置，通过上述的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路可调整驱动单元的驱动信号的电压以调整功率开关管的工作状态，从而可降低电磁加热装置启动时功率开关管开通瞬间的脉冲电流，避免烧毁功率开关管，延长电磁加热装置的使用寿命，并可降低启动噪音，提升用户的体验。

具体地，所述电磁加热装置可为电磁炉、电磁灶、电磁压力锅或电磁电饭煲。

附图说明

本实用新型结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路的方框示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路的方框示意图；

图3是根据本实用新型一个具体实施例的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路的方框示意图；

图4是根据本实用新型另一个具体实施例的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路的方框示意图；

图5是根据本实用新型一个具体实施例的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路的电路原理图；

图6是根据本实用新型另一个具体实施例的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路的电路原理图；以及

图7是根据本实用新型实施例的电磁加热装置的电路原理图。

附图标记：

驱动单元10、电压调整单元20、控制芯片30、功率开关管100、第一输出端OUT1、第一个第二输出端OUT2-1、第二个第二输出端OUT2-2；

第一稳压管Z1、开关电路40-1、第二稳压管Z2、开关电路40-2；

第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一三极管Q1、第二三极管Q2；

第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第三三极管Q3、第四三极管Q4、推挽放大电路50；

第五三极管Q5、第六三极管Q6、第九电阻R9、第十电阻R10和第十一电阻R11；

第三稳压管Z3和第十二电阻R12；

电磁加热装置中功率开关管的驱动电路200、谐振电路300、供电电路400、谐振电容C2、加热线圈L2、整流桥401、滤波模块402、滤波电容C3和滤波电感L3。

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。

下面参考附图来描述本实用新型实施例提出的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路以及具有该功率开关管驱动电路的电磁加热装置。

图1是根据本实用新型实施例的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路的方框示意图。如图1和图2所示，该电磁加热装置中功率开关管的驱动电路包括：驱动单元10、电压调整单元20和控制芯片30。

其中，驱动单元10的输出端与功率开关管100例如IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)管的控制端相连，驱动单元10输出驱动信号至功率开关管100以驱动功率开关管100导通或关断；电压调整单元20的调压端分别与驱动单元10的输出端和功率开关管100的控制端相连，电压调整单元20包括多个变压子单元20-1、20-2……，电压调整单元20通过多个变压子单元20-1、20-2……对驱动信号进行多级调压；控制芯片30具有第一输出端OUT1和多个第二输出端OUT2-1、OUT2-2……，第一输出端OUT1与驱动单元10相连，多个第二输出端OUT2-1、OUT2-2……与多个变压子单元的控制端分别相连，控制芯片30用于对驱动单元10和多个变压子单元20-1、20-2……进行控制。

也就是说，控制芯片30可通过第一输出端OUT1输出第一控制信号例如PPG信号至驱动单元10并通过多个第二输出端OUT2-1、OUT2-2……输出的多路调压信号至电压调整单元20，以对驱动单元10和电压调整单元20进行控制，以使功率开关管40工作在放大状态或饱和导通状态。

具体地，控制芯片30通过多个第二输出端OUT2-1、OUT2-2……分别输出多路调压信号至多个变压子单元20-1、20-2……，以控制多个变压子单元20-1、20-2……的导通与关断，进而对功率开关管100的驱动电压进行调整。

更具体地，以电压调整单元20包括两个变压子单元即第一变压子单元20-1和第二变压子单元20-2为例，如图2所示，控制芯片30的第一第二输出端OUT2-1连接第一变压子单元20-1，控制芯片30的第二个第二输出端OUT2-2连接第二变压子单元20-2。当控制芯片30通过第一个第二输出端OUT2-1输出第一调压信号例如高电平至第一变压子单元20-1时，第一变压子单元20-1导通，当控制芯片30通过第一个第二输出端OUT2-2输出第二调压信号例如低电平至第一变压子单元20-1时，第一变压子单元20-1关断。同理，当控制芯片30通过第二个第二输出端OUT2-2输出第一调压信号例如高电平至第二变压子单元20-2时，第二变压子单元20-2导通，当控制芯片30通过第二个第二输出端OUT2-2输出第二调压信号例如低电平至第二变压子单元20-2时，第二变压子单元20-2关断。

类似地，当电压调整单元20包括三个或三个以上变压子单元，控制芯片30用于对每个变压子单元的开通或关断进行控制，以对驱动单元10提供给功率开关管40的驱动信号的驱动电压进行调整。

由此，本实用新型实施例的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路，通过控制芯片30输出的多路调压信号至多个变压子单元，以控制多个变压子单元导通或关断，以对驱动单元10提供给功率开关管40的驱动信号的驱动电压进行调整，进而通过调整功率开关管的驱动电压使其工作在不同状态，从而可以降低功率开关管开通瞬间的脉冲电流，避免烧毁功率开关管，并降低启动噪音，提升用户的体验。

根据本实用新型的一个实施例，如图3和图4所示，每个变压子单元包括：第一稳压管和与第一稳压管相连的开关电路，控制芯片30用于控制开关电路导通或关断以控制第一稳压管是否对驱动信号进行调压。

需要说明的是，多个变压子单元中第一稳压管的反向压降可相同，也可不相同，控制芯片30通过控制多个变压子单元中具有反向压降的第一稳压管的工作情况，来实现对驱动信号进行调压。

也就是说，每个变压子单元均可包括一个稳压管和与稳压管相连的开关电路，控制芯片30对每个变压子单元的开关电路的导通或关断进行控制，以电压调整单元20的调压等级。

具体地，以电压调整单元20包括两个变压子单元即第一变压子单元20-1和第二变压子单元20-2为例，第一变压子单元20-1包括第一个第一稳压管Z1和与第一个第一稳压管Z1相连的第一开关电路40-1，第二变压子单元20-2包括第二个第一稳压管Z2和与第二个第一稳压管Z2相连的第二开关电路40-2。控制芯片30通过第一个第二输出端OUT2-1对应控制第一开关电路40-1的导通和关断，以控制第一个第一稳压管Z1参与调压或不参与调压，并通过第二个第二输出端OUT2-2对应控制第二开关电路40-2的导通和关断，以控制第二个第一稳压管Z2参与调压或不参与调压。

下面参考图3和图5来描述本实用新型一个实施例的两个变压子单元以并联方式连接的驱动电路。

如图3和图5所示，当多个变压子单元以并联方式连接时，多个变压子单元的第一稳压管D1的阴极均连接在一起以形成第一节点，第一节点分别与驱动单元10的输出端和功率开关管100的控制端相连，多个变压子单元的第一稳压管D1的阳极分别与对应的开关电路相连。

具体地，如图5所示，以电压调整单元20包括第一变压子单元20-1和第二变压子单元20-2为例进行说明。

如图5所示，第一变压子单元20-1的第一开关电路40-1和第二变压子单元20-2的第二开关电路40-2中的每个均包括第一电阻R1、第三电阻R3和第一三极管Q1。

其中，第一开关电路40-1的第一电阻R1的一端与控制芯片30中对应第二输出端OUT2-1相连；第一开关电路40-1的第三电阻R3的一端与第一开关电路40-1的第一电阻R1的另一端相连并具有第二节点，第一开关电路40-1的第三电阻R3的另一端接地；第一开关电路40-1的第一三极管Q1的集电极与第一个第一稳压管Z1的阳极相连，第一开关电路40-1的第一三极管Q1的基极与第一开关电路40-1的第一电阻R1的另一端相连，第一开关电路40-1的第一三极管Q1的发射极接地，第一个第一稳压管Z1的阴极与驱动单元10的输出端和功率开关管100的控制端相连。

第二开关电路40-2的第一电阻R1的一端与控制芯片30中对应第二输出端OUT2-2相连；第二开关电路40-2的第三电阻R3的一端与第二开关电路40-2的第一电阻R1的另一端相连并具有第二节点，第二开关电路40-2的第三电阻R3的另一端接地；第二开关电路40-2的第一三极管Q1的集电极与第二个第一稳压管Z2的阳极相连，第二开关电路40-2的第一三极管Q1的基极与第二开关电路40-2的第一电阻R1的另一端相连，第二开关电路40-2的第一三极管Q1的发射极接地，第二个第一稳压管Z2的阴极与驱动单元10的输出端和功率开关管100的控制端相连。

具体地，如图5所示，驱动单元10包括：第五电阻R5、第六电阻R6、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第七电阻R7、第八电阻R8和推挽放大电路50。

其中，第五电阻R5的一端与第一输出端OUT1相连；第六电阻R6的一端分别与第五电阻R5的一端和第一输出端OUT1相连，第六电阻R6的另一端接地；第三三极管Q3的基极与第五电阻R5的另一端相连，第三三极管Q3的发射极接地，第三三极管Q3的集电极通过第七电阻R7与预设电源VDD相连；第四三极管Q4的基极与第三三极管Q3的集电极相连，第四三极管Q4的发射极接地，第四三极管Q4的集电极通过第八电阻R8与预设电源VDD相连；推挽放大电路50的第一端与第四三极管Q4的集电极相连，推挽放大电路50的第二端与功率开关管100的控制端相连。

更具体地，如图5所示，推挽放大电路50包括：第五三极管Q5、第六三极管Q6、第九电阻R9、第十电阻R10和第十一电阻R11。

其中，第五三极管Q5的基极与第四三极管Q4的集电极相连，第五三极管Q5的集电极通过第九电阻R9与预设电源VDD相连；第六三极管Q6的基极与第五三极管Q5的基极相连，第六三极管Q6的集电极接地；第十电阻R10的一端与第六三极管Q6的发射极相连，第十电阻R10的另一端与第五三极管Q5的发射极相连；第十一电阻R11的一端分别与第五三极管Q5的发射极和第十电阻R10的另一端相连，第十一电阻R11的另一端与功率开关管100的控制端相连。

根据本实用新型的一个具体实施例，如图5所示，功率开关管100可为IGBT管。第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4和第五开关管Q5均可为NPN型三极管，第六开关管Q6可为PNP型三极管。

此外，如图5所示，上述的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路，还包括：第三稳压管Z3和第十二电阻R12。其中，第三稳压管Z3的阳极与功率开关管100的发射极相连后接地，第三稳压管Z3的阴极与功率开关管100的控制端相连；第十二电阻R12与第三稳压管Z3并联。

基于图5的实施例，当两个变压子单元并联连接时，电磁加热装置中功率开关管的驱动电路的工作原理如下：

当控制芯片30通过第一输出端OUT1输出至驱动单元10的第一控制信号处于高电平时，该高电平通过第五电阻R5输入至第三三极管Q3的基极，使得第三三极管Q3导通、第四三极管Q4截止、第五三极管Q5导通、第六三极管Q6截止。

当控制芯片30通过第一个第二输出端OUT2-1输出第一调压信号例如高电平至第一开关电路40-1，并通过第二个第二输出端OUT2-2输出第一调压信号例如高电平至第二开关电路40-2时，第一开关电路40-1中的第一三极管Q1和第二开关电路40-2中的第一三极管Q1均导通，第一个第一稳压管Z1导通，第二个第二稳压管Z2导通，此时第一个第一稳压管Z1与第二个第二稳压管Z2两者之间击穿电压较低的稳压管参与调压，此时电压调整单元20使得驱动单元10输出至功率开关管100的电压即A点电压为：第一个第一稳压管Z1与第二个第一稳压管Z2两者之间反向压降较低的稳压管的稳压值加上对应的第一三极管Q1的饱和压降值，即如果Z1的反向压降小于Z2的反向压降，A点电压为Z1的稳压值加上第一开关电路40-1中第一三极管Q1的饱和压降值，如果Z1的反向压降大于Z2的反向压降，A点电压为Z2的稳压值加上第二开关电路40-2中第一三极管Q1的饱和压降值，以使功率开关管100工作在放大状态。

当控制芯片30通过第一个第二输出端OUT2-1输出第一调压信号例如高电平至第一开关电路40-1，并通过第二个第二输出端OUT2-2输出第二调压信号例如低电平至第二开关电路40-2时，第一开关电路40-1中的第一三极管Q1导通，第二开关电路40-2中的第一三极管Q1截止，第一个第一稳压管Z1导通，第二个第二稳压管Z2关断，此时第一个第一稳压管Z1参与调压，电压调整单元20使得驱动单元10输出至功率开关管100的电压即A点电压为：第一个第一稳压管Z1的稳压值与第一开关电路40-1中的第一三极管Q1的饱和压降值，以使功率开关管100工作在放大状态。

同理，当控制芯片30通过第一个第二输出端OUT2-1输出第二调压信号例如低电平至第一开关电路40-1，并通过第二个第二输出端OUT2-2输出第一调压信号例如高电平至第二开关电路40-2时，第一开关电路40-1中的第一三极管Q1截止，第二开关电路40-2中的第一三极管Q1导通，第一个第一稳压管Z1关断，第二个第二稳压管Z2导通，此时第二个第一稳压管Z2参与调压，电压调整单元20使得驱动单元10输出至功率开关管100的电压即A电压为：第二个第一稳压管Z2的稳压值与第二开关电路40-2中的第一三极管Q1的饱和压降值，以使功率开关管100工作在放大状态。

当控制芯片30通过第一个第二输出端OUT2-1输出第二调压信号例如低电平至第一开关电路40-1，并通过第二个第二输出端OUT2-2输出第二调压信号例如低电平至第二开关电路40-2时，第一开关电路40-1中的第一三极管Q1和第二开关电路40-2中的第一三极管Q1均截止，第一个第一稳压管Z1关断，第二个第二稳压管Z2关断，此时第一个第一稳压管Z1与第二个第二稳压管Z2均不参与调压，驱动电路10输出至功率开关管的电压为正常驱动电压，此时，输入至功率开关管100的电压即A点电压为：第三稳压管Z3、第九电阻R9、第五三极管Q5、第十一电阻R11、第十二电阻R12对预设电源VDD的分压，以使功率开关管100工作在饱和状态，此时功率开关管100导通时相当于一个导通的开关，电磁加热装置对锅具进行正常谐振加热。

另外，当控制芯片30通过第一输出端OUT1输出至驱动单元10的第一控制信号处于低电平时，该低电平通过第五电阻R5输入至第三三极管Q3的基极，使得第三三极管Q3截止、第四三极管Q4导通、第五三极管Q5截止、第六三极管Q6导通，此时，输入至功率开关管100的电压即A点电压为0V，以使功率开关管100处于关断状态。

由此，当两个变压子单元以并联的方式连接时，控制芯片30可按照下表1通过第一输出端OUT1、第一个第二输出端OUT2-1和第二个第二输出端OUT2-2进行信号输出。需要说明的是，第一个第二输出端OUT2-1和第二个第二输出端OUT2-2同时输出高电平时A点的电压与其中任一个输出高电平时A点的电压存在相同情况，因此，在本实用新型实施例中，仅以第一个第二输出端OUT2-1和第二个第二输出端OUT2-2中任一个输出高电平进行控制。

表1

下面参考图4和图6来描述本实用新型另一个实施例的两个变压子单元以串联方式连接的驱动电路。

根据本实用新型的一个实施例，如图4所示，当多个变压子单元以串联方式连接时，多个变压子单元的第一稳压管依次串联连接以形成阳极端、阴极端和至少一个节点，阴极端分别与驱动单元10的输出端和功率开关管100的控制端相连，至少一个阶段和阳极端分别与对应的开关电路相连。

具体地，如图6所示，以电压调整单元20包括第一变压子单元20-1和第二变压子单元20-2为例进行说明。

其中，第一个第一稳压管Z1与第二个第一稳压管Z2串联，第一个第一稳压管Z1的阴极形成阴极端分别与驱动单元10的输出端和功率开关管100的控制端相连，第一个第一稳压管Z1的阳极与第二个第一稳压管Z2的阴极相连以形成节点，该节点与对应的第一开关电路40-1相连，第二个第一稳压管Z2的阳极形成阳极端，阳极端与对应的第二开关电路40-2相连。

应该理解的是，本实施例中第一开关电路40-1、第二开关电路40-2和驱动单元10的电路结构与图5实施例的电路结构基本相同，这里不在赘述。

基于图6的实施例，当两个变压子单元串联连接时，电磁加热装置中功率开关管的驱动电路的工作原理如下：

当控制芯片30通过第一输出端OUT1输出至驱动单元10的第一控制信号处于高电平时，该高电平通过第五电阻R5输入至第三三极管Q3的基极，使得第三三极管Q3导通、第四三极管Q4截止、第五三极管Q5导通、第六三极管Q6截止。

当控制芯片30通过第一个第二输出端OUT2-1输出第一调压信号例如高电平至第一开关电路40-1，并通过第二个第二输出端OUT2-2输出第一调压信号例如高电平至第二开关电路40-2时，第一开关电路40-1中的第一三极管Q1和第二开关电路40-2中的第一三极管Q1均导通，第二个第一稳压管Z2的阴极和阳极均接地，第一个第一稳压管Z1导通，第二个第二稳压管Z2截止，此时第一个第一稳压管Z1参与调压，而第二个第一稳压管Z2不参与调压，电压调整单元20使得驱动单元10输出至功率开关管100的电压即A点电压为：第一个第一稳压管Z1的稳压值与第一开关电路40-1中的第一三极管Q1的饱和压降值，以使功率开关管100工作在放大状态。

当控制芯片30通过第一个第二输出端OUT2-1输出第一调压信号例如高电平至第一开关电路40-1，并通过第二个第二输出端OUT2-2输出第二调压信号例如低电平至第二开关电路40-2时，第一开关电路40-1中的第一三极管Q1导通，第二开关电路40-2中的第一三极管Q1截止，第一个第一稳压管Z1导通，第二个第二稳压管Z2关断，此时第一个第一稳压管Z1参与调压，电压调整单元20使得驱动单元10输出至功率开关管100的电压即A点电压为：第一个第一稳压管Z1的稳压值与第一开关电路40-1中的第一三极管Q1的饱和压降值，以使功率开关管100工作在放大状态。

当控制芯片30通过第一个第二输出端OUT2-1输出第二调压信号例如低电平至第一开关电路40-1，并通过第二个第二输出端OUT2-2输出第一调压信号例如高电平至第二开关电路40-2时，第一开关电路40-1中的第一三极管Q1截止，第二开关电路40-2中的第一三极管Q1导通，第一个第一稳压管Z1和第二个第二稳压管Z2导通，此时第一个第一稳压管Z1和第二个第二稳压管Z2均参与调压，电压调整单元20使得驱动单元10输出至功率开关管100的电压即A点电压为：第一个第一稳压管Z1的稳压值、第二个第一稳压管Z2的稳压值、再加上第二开关电路40-2中第一三极管Q1的饱和压降值，以使功率开关管100工作在放大状态。

当控制芯片30通过第一个第二输出端OUT2-1输出第二调压信号例如低电平至第一开关电路40-1，并通过第二个第二输出端OUT2-2输出第二调压信号例如低电平至第二开关电路40-2时，第一开关电路40-1中的第一三极管Q1和第二开关电路40-2中的第一三极管Q1均截止，第一个第一稳压管Z1关断，第二个第二稳压管Z2关断，此时，第一个第一稳压管Z1和第二个第二稳压管Z2均不参与调压，电压调整单元20不进行调压，驱动电路10输出至功率开关管100的电压为正常驱动电压，此时，输入至功率开关管100的电压即A点电压为第三稳压管Z3、第九电阻R9、第五三极管Q5、第十一电阻R11、第十二电阻R12对预设电源VDD的分压，以使功率开关管100工作在饱和状态，此时功率开关管100导通时相当于一个导通的开关，电磁加热装置对锅具进行正常谐振加热。

另外，当控制芯片30通过第一输出端OUT1输出至驱动单元10的第一控制信号处于低电平时，该低电平通过第五电阻R5输入至第三三极管Q3的基极，使得第三三极管Q3截止、第四三极管Q4导通、第五三极管Q5截止、第六三极管Q6导通，此时，输入至功率开关管100的电压值为0V，功率开关管100处于关断状态。

由此，当两个变压子单元以并联的方式连接时，控制芯片30可按照下表1通过第一输出端OUT1、第一个第二输出端OUT2-1和第二个第二输出端OUT2-2进行信号输出。第一个第二输出端OUT2-1和第二个第二输出端OUT2-2同时输出高电平时A点的电压与第一个第二输出端OUT2-1输出高电平且第二个第二输出端OUT2-2输出低电平时A点的电压相同，因此，在本实用新型实施例中，仅以第一个第二输出端OUT2-1输出高电平且第二个第二输出端OUT2-2输出低电平进行控制。

表2

由此，在变压子单元为三个或三个以上时，控制芯片30也可参照上述方式通过每个第二输出端输出的高低电平信号控制开关电路中的第一三极管的导通与关断，进而控制与对应的第一三极管相连的第一稳压管的导通与关断，使得多个变压子单元对功率开关管100的驱动信号的驱动电压进行多级调整，使得输出至功率开关管100的驱动信号的电压可调，满足不同的控制需求。并且通过设置第一稳压管的反向压降值还可对输出至功率开关管100的驱动电压进行逐级调整，即逐级递增或逐级递减的方式。

应当理解的是，多个变压子单元中的第一稳压管可以采用同种或不同类型的稳压管，如果需要对功率开关管100的驱动电压进行逐级递增调整，当多个变压子单元并联连接时，多个变压子单元中的稳压管的稳压值可依次递增，控制芯片30则控制与多个变压子单元依次连接的多个第二输出端依次输出高电平信号，也就是逐级输出高电平信号，并且在下一级输出高电平信号时，其他第二输出端均输出低电平信号，以保证电压调整单元输出的电压依次递增。

当每个变压子单元串联连接时，多个变压子单元中的稳压管的稳压值可均相同，控制芯片30则控制与多个变压子单元依次连接的多个第二输出端依次输出高电平信号，也就是逐级输出高电平信号，并且在下一级输出高电平信号时，其他第二输出端均输出低电平信号，以保证电压调整单元输出的电压依次递增。

类似地，也可对功率开关管100的驱动电压进行逐级递减调整，调整方式与递增方式类似，这里不再赘述。

综上所述，根据本实用新型实施例提出的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路，驱动单元输出驱动信号至功率开关管以驱动功率开关管导通或关断，电压调整单元通过多个变压子单元对驱动信号进行多级调压，控制芯片对驱动单元和多个变压子单元进行控制。由此，本实用新型的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路通过调整驱动单元输出的驱动信号的电压以调整功率开关管的工作状态，从而可以降低功率开关管开通瞬间的脉冲电流，避免烧毁功率开关管，并降低启动噪音，提升用户的体验。

最后，本实用新型实施例还提出了一种具有电磁加热装置中功率开关管的驱动电路的电磁加热装置。根据本实用新型的一个具体示例，电磁加热装置可为电磁炉、电磁灶、电磁压力锅或电磁电饭煲。

如图7所示，本实用新型实施例的电磁加热装置包括上述的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路200。其中，电磁加热装置中功率开关管的驱动电路200与功率开关管100的控制端相连，电磁加热装置中功率开关管的驱动电路200用于根据电磁加热装置所处的运行阶段调整功率开关管的工作状态。

具体地，功率开关管的驱动电路200可包括驱动单元10、电压调整单元20和控制芯片30等，控制芯片30通过第一输出端输出第一控制信号至驱动单元10和通过多个第二输出端输出多个调压信号至电压调整单元20以对驱动单元10和电压调整单元20进行控制。

如图7所示，本实用新型实施例的电磁加热装置还包括：谐振电路300和供电电路400。其中，谐振电路300包括并联连接的谐振电容C2和加热线圈L2，并联连接的谐振电容C2和加热线圈L2的一端与功率开关管100的集电极相连，功率开关管100的发射极接地；供电电路400与并联连接的谐振电容C2和加热线圈L2的另一端，供电电路400用于为谐振电路300供电。

具体地，供电电路400可包括整流桥401和滤波模块402，整流桥401用于对交流电源AC输入的交流电进行整流以输出整流后的直流电；滤波模块402包括滤波电容C3和滤波电感L3，滤波模块402用于对整流后的直流电进行滤波以输出整流滤波后的直流电，并整流滤波后的直流电供给谐振电路300。

在电磁加热装置停止加热时，由于滤波电容C3的存在，功率开关管100的集电极电压将交流电源AC电压的1.4倍。在电磁加热装置开始加热之后，电磁加热装置先后进入启动阶段和正常加热阶段，在启动阶段时，功率开关管的驱动电路200输出比正常驱动电压V小的电压至功率开关管100，功率开关管100处于放大状态，流过功率开关管100的电流与电压有关，从而输出较小的驱动电压，可降低功率开关管开通瞬间的脉冲电流；在正常加热阶段，功率开关管的驱动电路200输出正常驱动电压V至功率开关管100，功率开关管100处于饱和导通状态，功率开关管100导通时相当于一个导通的开关，电磁加热装置对锅具进行正常谐振加热。

综上，根据本实用新型提出的电磁加热装置，通过上述的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路可调整驱动单元的驱动信号的电压以调整功率开关管的工作状态，从而可降低电磁加热装置启动时功率开关管开通瞬间的脉冲电流，避免烧毁功率开关管，延长电磁加热装置的使用寿命，并可降低启动噪音，提升用户的体验。

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功率开关管的驱动电路，其特征在于，包括：

驱动单元，所述驱动单元的输出端与所述功率开关管的控制端相连，所述驱动单元输出驱动信号至所述功率开关管以驱动所述功率开关管导通或关断；

电压调整单元，所述电压调整单元的调压端分别与所述驱动单元的输出端和所述功率开关管的控制端相连，所述电压调整单元包括多个变压子单元，所述电压调整单元通过所述多个变压子单元对所述驱动信号进行多级调压；

控制芯片，所述控制芯片具有第一输出端和多个第二输出端，所述第一输出端与所述驱动单元的输入端相连，所述多个第二输出端与所述多个变压子单元的控制端分别相连，所述控制芯片用于对所述驱动单元和所述多个变压子单元进行控制。

2.根据权利要求1所述的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路，其特征在于，每个变压子单元包括：第一稳压管和与所述第一稳压管相连的开关电路，所述控制芯片用于控制所述开关电路导通或关断以控制所述第一稳压管是否对所述驱动信号进行调压。

3.根据权利要求2所述的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路，其特征在于，当所述多个变压子单元以并联方式连接时，所述多个变压子单元的第一稳压管的阴极均连接在一起以形成第一节点，所述第一节点分别与所述驱动单元的输出端和所述功率开关管的控制端相连，所述多个变压子单元的第一稳压管的阳极分别与对应的开关电路相连。

4.根据权利要求2所述的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路，其特征在于，当所述多个变压子单元以串联方式连接时，所述多个变压子单元的第一稳压管依次串联连接以形成阳极端、阴极端和至少一个节点，阴极端分别与所述驱动单元的输出端和所述功率开关管的控制端相连，所述至少一个阶段和所述阳极端分别与对应的开关电路相连，以使每个第一稳压管的阳极与对应的开关电路相连。

5.根据权利要求2所述的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路，其特征在于，所述开关电路包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端与所述控制芯片中对应的第二输出端相连；

第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连并具有第二节点，所述第三电阻的另一端接地；

第一三极管，所述第一三极管的集电极与所述第一稳压管的阳极相连，所述第一三极管的基极与所述第一电阻的另一端相连，所述第一三极管的发射极接地。

6.根据权利要求1所述的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路，其特征在于，所述驱动单元包括：

第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第一输出端相连；

第六电阻，所述第六电阻的一端分别与所述第六电阻的一端和所述第一输出端相连，所述第六电阻的另一端接地；

第三三极管，所述第三三极管的基极与所述第五电阻的另一端相连，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极通过第七电阻与预设电源相连；

第四三极管，所述第四三极管的基极与所述第三三极管的集电极相连，所述第四三极管的发射极接地，所述第四三极管的集电极通过第八电阻与所述预设电源相连；

推挽放大电路，所述推挽放大电路的第一端与所述第四三极管的集电极相连，所述推挽放大电路的第二端与所述功率开关管的控制端相连。

7.根据权利要求6所述的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路，其特征在于，所述推挽放大电路包括：

第五三极管，所述第五三极管的基极与所述第四三极管的集电极相连，所述第五三极管的集电极通过第九电阻与所述预设电源相连；

第六三极管，所述第六三极管的基极与所述第五三极管的基极相连，所述第六三极管的集电极接地；

第十电阻，所述第十电阻的一端与所述第六三极管的发射极相连，所述第十电阻的另一端与所述第五三极管的发射极相连；

第十一电阻，所述第十一电阻的一端分别与所述第五三极管的发射极和所述第十电阻的另一端相连，所述第十一电阻的另一端与所述功率开关管的控制端相连。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路，其特征在于，还包括：

第三稳压管，所述第三稳压管的阳极与所述功率开关管的发射极相连后接地，所述第三稳压管的阴极与所述功率开关管的控制端相连；

第十二电阻，所述第十二电阻与所述第三稳压管并联。

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功率开关管的驱动电路。

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