CN208079435U - 电磁加热烹饪器具及其igbt管的驱动控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电磁加热烹饪器具及其IGBT管的驱动控制电路，所述电路包括：主控芯片，包括控制输出端口和反馈端口，主控芯片通过控制输出端口输出PPG信号；IGBT驱动芯片，包括最值判断单元和驱动输出端口，驱动输出端口连接到IGBT管的G极，驱动芯片接收PPG信号，并根据PPG信号通过驱动输出端口输出驱动信号至IGBT管，以驱动IGBT管的开通或关断，以及在驱动IGBT管开通或关断的过程中通过最值判断单元对PPG信号对应的PPG值进行判断，并将判断结果通过反馈端口反馈到主控芯片，以便主控芯片根据判断结果对PPG信号进行调节。从而能够实现最值保护功能，同时提高IGBT管的可靠性。

Description

电磁加热烹饪器具及其IGBT管的驱动控制电路

技术领域

本实用新型涉及家用电器技术领域，特别涉及一种电磁加热烹饪器具中IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)管的驱动控制电路和一种具有该驱动控制电路的电磁加热烹饪器具。

背景技术

在目前的电磁加热系统中，IGBT驱动电路一般采用分立式器件搭建。然而，为了电路的精简，有一些电路中采用专用的IGBT驱动芯片，通过主控芯片与驱动芯片连接，控制IGBT的导通，而这些器件一般只是实现IGBT的驱动功能。在电磁加热系统中，由于工作频率在20KHZ以上，功率最高达2100W，所以系统干扰非常大，这就要求系统电路的可靠性非常高，如果只是单纯的驱动功能，则不能满足系统要求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少从一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路，在IGBT驱动芯片驱动IGBT管开通或关断的过程中，通过最值判断单元对PPG(Programmable PulseGenerator，可编程脉波产生器)信号对应的PPG值进行判断，并将判断结果反馈至主控芯片，以使主控芯片根据判断结果对PPG信号进行调节，从而能够实现最值保护功能，同时提高IGBT管的可靠性。

本实用新型的第二个目的在于提出一种电磁加热烹饪器具。

为实现上述目的，本实用新型第一方面提出了一种电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路，包括：主控芯片，所述主控芯片包括控制输出端口和反馈端口，所述主控芯片通过所述控制输出端口输出PPG信号；IGBT驱动芯片，所述IGBT驱动芯片包括最值判断单元和驱动输出端口，所述驱动输出端口连接到所述IGBT管的G极，所述驱动芯片接收所述PPG信号，并根据所述PPG信号通过所述驱动输出端口输出驱动信号至所述IGBT管，以驱动所述IGBT管的开通或关断，以及在驱动所述IGBT管开通或关断的过程中通过所述最值判断单元对所述PPG信号对应的PPG值进行判断，并将判断结果通过所述反馈端口反馈到所述主控芯片，以便所述主控芯片根据所述判断结果对所述PPG信号进行调节。

根据本实用新型的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路，主控芯片通过控制输出端口输出PPG信号，IGBT驱动芯片接收PPG信号，并根据PPG信号通过驱动输出端口输出驱动信号至IGBT管，以驱动IGBT管的开通或关断，以及在驱动IGBT管开通或关断的过程中，通过最值判断单元对PPG信号对应的PPG值进行判断，并将判断结果通过反馈端口反馈到主控芯片，以便主控芯片根据判断结果对PPG信号进行调节，从而能够实现最值保护功能，同时提高IGBT管的可靠性。

另外，根据本实用新型上述提出的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路还可以具有如下附加的技术特征：

具体地，所述主控芯片与所述IGBT驱动芯片可集成设置为一体。

具体地，所述IGBT驱动芯片还包括存储单元，所述存储单元与所述最值判断单元相连，所述存储单元中存储有最大PPG值和最小PPG值，所述最值判断单元通过判断所述PPG信号对应的PPG值分别与所述最大PPG值和最小PPG值之间的关系以生成所述判断结果。

进一步地，上述的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路，还包括：同步检测单元，所述同步检测单元与所述主控芯片相连，所述同步检测单元通过检测所述电磁加热烹饪器具中谐振单元两端的电压以输出同步检测信号至所述主控芯片，以便所述主控芯片根据所述同步检测信号输出所述PPG信号。

具体地，所述谐振单元包括并联连接的谐振电容和线圈盘，所述谐振电容和线圈盘并联连接后的一端连接到所述电磁加热烹饪器具的电源单元，所述谐振电容和线圈盘并联连接后的另一端连接到所述IGBT管的C极，其中，所述IGBT管的E极接地。

具体地，所述同步检测单元包括：第一电阻，所述第一电阻的一端连接到所述谐振电容和线圈盘并联连接后的一端；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连且具有第一节点，所述第二电阻的另一端接地；第一电容，所述第一电容与所述第二电阻并联连接；第三电阻，所述第三电阻的一端连接到所述谐振电容和线圈盘并联连接后的另一端；第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第三电阻的另一端相连且具有第二节点，所述第四电阻的另一端接地；第二电容，所述第二电容与所述第四电阻并联连接；比较器，所述比较器的正输入端与所述第二节点相连，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用以输出所述同步检测信号。

具体地，所述比较器可集成在所述主控芯片中。

为实现上述目的，本实用新型第二方面提出了一种电磁加热烹饪器具，其包括上述的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路。

本实用新型的电磁加热烹饪器具，通过上述的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路，能够实现最值保护功能，同时提高IGBT管的可靠性。

本实用新型附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路的示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路的示意图。

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烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路和具有该驱动控制电路的电磁加热烹饪器具

图1是根据本实用新型实施例的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路的示意图。图2是根据本实用新型一个实施例的电磁加热烹饪器具加热系统的电路图。

如图1和图2所示，该电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路可包括：主控芯片10和IGBT驱动芯片20。

其中，主控芯片10可包括控制输出端口11和反馈端口12，主控芯片10通过控制输出端口11输出PPG信号。IGBT驱动芯片20可包括最值判断单元21和驱动输出端口22，驱动输出端口22连接到IGBT管的G极，IGBT驱动芯片20接收PPG信号，并根据PPG信号通过驱动输出端口22输出驱动信号至IGBT管，以驱动IGBT管的开通或关断，以及在驱动IGBT管开通或关断的过程中，通过最值判断单元21对PPG信号对应的PPG值进行判断，并将判断结果通过反馈端口反馈到主控芯片10，以便主控芯片10根据判断结果对PPG信号进行调节。在本实用新型的一个实施例中，主控芯片10和IGBT驱动芯片20可集成设置为一体。

在本实用新型的一些实施例中，IGBT驱动芯片20还可包括存储单元22，存储单元22与最值判断单元21相连，存储单元22中存储有最大PPG值和最小PPG值，最值判断单元21通过判断PPG信号对应的PPG值分别与最大PPG值和最小PPG值之间的关系以生成判断结果。其中，最大PPG值和最小PPG值可根据实际情况进行标定，例如，可以为IGBT损耗最小，且可靠性最好时对应的驱动信号的最大PPG值和最小PPG值。

具体地，在电磁加热烹饪器具上电工作后，对输入的交流市电进行一系列的处理，包括滤波处理、整流处理(将交流电转换为脉动的直流电)等，直至输出稳定的直流电压至谐振回路。主控芯片10通过控制输出端口11输出PPG信号，IGBT驱动芯片20接收PPG信号，并通过驱动输出端口22输出驱动信号PPG_OUT至IGBT管，以驱动IGBT管的导通或关断。在驱动IGBT管导通或关断的过程中，IGBT驱动芯片20通过最值判断模块21对PPG信号对应的PPG值(PPG信号是指实现不同占空比的脉冲信号，占空比是指在一个脉冲循环内，导通时间与总时间的比值，PPG信号对应的PPG值即为导通时间)进行判断，以在PPG信号出现异常的信息时，将异常的信息反馈至主控芯片10，主控芯片10在通过反馈端口12接收到PPG信号出现异常的信息时，对PPG信号进行调节。

例如，最值判断单元21判断PPG信号对应的PPG值分别与预先存储的最大PPG值和最小PPG值之间的大小关系，当PPG信号对应的PPG值小于等于最小PPG值或者PPG信号对应的PPG值大于等于最大PPG值时，判断PPG信号出现异常的信息，IGBT驱动芯片20输出代码FB＝1至主控芯片10，主控芯片10接收到FB＝1时，判断PPG信号出现异常的信息，此时对PPG信号进行调节，如，当PPG信号对应的PPG值小于等于最小PPG值，调大PPG信号对应的PPG值；当PPG信号对应的PPG值大于等于最大PPG值，减小PPG信号对应的PPG值。当PPG信号对应的PPG值大于最小PPG值，小于最大PPG值时，判断PPG信号正常，IGBT驱动芯片20输出代码FB＝0至主控芯片10，主控芯片10接收到FB＝0时，判断PPG信号正常，保持当前PPG信号对应的PPG值不变。

下面来详细介绍在PPG信号出现异常的信息时，主控芯片10如何对PPG信号进行调节。

根据本实用新型的一个实施例，当PPG信号对应的PPG值小于等于最小PPG值时，主控芯片10控制PPG信号对应的PPG值增大。其中，当PPG信号对应的PPG值小于最小PPG值时，IGBT驱动芯片20还强制驱动输出端口输出最小PPG值对应的驱动信号。

也就是说，当最值判断单元21判断PPG信号对应的PPG值小于等于最小PPG值时，IGBT驱动芯片20输出代码FB＝1至主控芯片10，主控芯片10接收到FB＝1，判断PPG信号出现异常的信息，控制PPG信号对应的PPG值增大；当最值判断单元21判断PPG信号对应的PPG值小于最小PPG值时，IGBT驱动芯片直接强制输出最小PPG值对应的驱动信号，以驱动IGBT管的导通或关断。由此，能够有效防止因IGBT驱动信号过短(PPG信号对应的PPG值过小)而引起的谐振能量不足，IGBT管超前导通电压和电流过大，导致IGBT管过热，甚至因过热烧毁。

根据本实用新型的另一个实施例，当PPG信号对应的PPG值大于等于最大PPG值时，主控芯片10控制PPG信号对应的PPG值减小。其中，当PPG信号对应的PPG值大于最大PPG值时，IGBT驱动芯片20还强制驱动输出端口输出最大PPG值对应的驱动信号。

也就是说，当最值判断单元21判断PPG信号对应的PPG值大于等于最大PPG值时，IGBT驱动芯片20输出代码FB＝1至主控芯片10，主控芯片10接收到FB＝1，判断PPG信号出现异常的信息，控制PPG信号对应的PPG值减小；当最值判断单元21判断PPG信号对应的PPG值大于最大PPG值时，IGBT驱动芯片直接强制输出最大PPG值对应的驱动信号，以驱动IGBT管的导通或关断。由此，能够有效防止因IGBT驱动信号过长(PPG信号对应的PPG值过大)而引起的IGBT导通电流增加，谐振能量变大，谐振电压过高，导致IGBT管因电流过大或C极(集电极)电压过高烧毁。

根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，上述的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路还可包括：同步检测单元30，其中，同步检测单元30与主控芯片10相连，同步检测单元30通过检测电磁加热烹饪器具中谐振单元40两端的电压以输出同步检测信号至主控芯片10，以便主控芯片10根据同步检测信号输出PPG信号。

其中，谐振单元40可包括并联连接的谐振电容C3和线圈盘L2，谐振电容C3和线圈盘L2并联连接后的一端连接到电磁加热烹饪器具的电源单元，谐振电容C3和线圈盘L2并联连接后的另一端连接到IGBT管的C极，IGBT管的E极接地。当IGBT开通或关断时，线圈盘L2两端的电压发生突变，产生谐振，线圈盘L2谐振加热。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，同步检测单元30可包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第三电阻R3、第四电阻R4、第二电容C2和比较器CMP。其中，第一电阻R1的一端连接到谐振电容C3和线圈盘L2并联连接后的一端。第二电阻R2的一端与第一电阻R1的另一端相连且具有第一节点J1，第二电阻R2的另一端接地。第一电容C1与第二电阻R2并联连接。第三电阻R3的一端连接到谐振电容C3和线圈盘L2并联连接后的另一端。第四电阻R4的一端与第三电阻R3的另一端相连且具有第二节点J2，第四电阻R4的另一端接地。第二电容C2与第四电阻R4并联连接。比较器CMP的正输入端与第二节点J2相连，比较器CMP的负输入端与第一节点J1相连，比较器CMP的输出端用以输出同步检测信号。

在本实用新型的一些实施例中，比较器CMP可集成在主控芯片10中。

也就是说，谐振单元40两端的电压是指并联后的谐振电容C3和线圈盘L2两端的电压，即图2中A点和B电的电压。同步检测单元30在获取同步检测信号的过程中，由于谐振过程中的B点电压变化不明显，而A点电压会有突变情况，所以可根据A点的电压变化程度(即A点的谐振振幅)来获得同步检测信号。同步检测单元30输出同步检测信号至主控芯片10，主控芯片10根据同步检测信号输出PPG信号至IGBT驱动芯片20，IGBT驱动芯片20根据PPG信号输出驱动信号至IGBT管，以驱动IGBT管的开通或关断，并通过最值判断单元21判断PPG信号对应的PPG值与最小PPG值和最大PPG值之间的大小关系，以便主控芯片根据判断结果对PPG信号进行调节。

综上所述，根据本实用新型实施例的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路，主控芯片通过控制输出端口输出PPG信号，IGBT驱动芯片接收PPG信号，并根据PPG信号通过驱动输出端口输出驱动信号至IGBT管，以驱动IGBT管的开通或关断，以及在驱动IGBT管开通或关断的过程中，通过最值判断单元对PPG信号对应的PPG值进行判断，并将判断结果通过反馈端口反馈到主控芯片，以便主控芯片根据判断结果对PPG信号进行调节，从而能够实现最值保护功能，同时提高IGBT管的可靠性。

另外，本实用新型的实施例还提出了一种电磁加热烹饪器具，其包括上述的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路。

本实用新型实施例的电磁加热烹饪器具，通过上述的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路，能够实现最值保护功能，同时提高IGBT管的可靠性。

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 (8)

1.一种电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路，其特征在于，包括：

主控芯片，所述主控芯片包括控制输出端口和反馈端口，所述主控芯片通过所述控制输出端口输出PPG信号；

IGBT驱动芯片，所述IGBT驱动芯片包括最值判断单元和驱动输出端口，所述驱动输出端口连接到所述IGBT管的G极，所述驱动芯片接收所述PPG信号，并根据所述PPG信号通过所述驱动输出端口输出驱动信号至所述IGBT管，以驱动所述IGBT管的开通或关断，以及在驱动所述IGBT管开通或关断的过程中通过所述最值判断单元对所述PPG信号对应的PPG值进行判断，并将判断结果通过所述反馈端口反馈到所述主控芯片，以便所述主控芯片根据所述判断结果对所述PPG信号进行调节。

2.如权利要求1所述的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路，其特征在于，所述主控芯片与所述IGBT驱动芯片可集成设置为一体。

3.如权利要求1或2所述的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路，其特征在于，所述IGBT驱动芯片还包括存储单元，所述存储单元与所述最值判断单元相连，所述存储单元中存储有最大PPG值和最小PPG值，所述最值判断单元通过判断所述PPG信号对应的PPG值分别与所述最大PPG值和最小PPG值之间的关系以生成所述判断结果。

4.如权利要求1所述的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路，其特征在于，还包括：

同步检测单元，所述同步检测单元与所述主控芯片相连，所述同步检测单元通过检测所述电磁加热烹饪器具中谐振单元两端的电压以输出同步检测信号至所述主控芯片，以便所述主控芯片根据所述同步检测信号输出所述PPG信号。

5.如权利要求4所述的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路，其特征在于，所述谐振单元包括并联连接的谐振电容和线圈盘，所述谐振电容和线圈盘并联连接后的一端连接到所述电磁加热烹饪器具的电源单元，所述谐振电容和线圈盘并联连接后的另一端连接到所述IGBT管的C极，其中，所述IGBT管的E极接地。

6.如权利要求5所述的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路，其特征在于，所述同步检测单元包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端连接到所述谐振电容和线圈盘并联连接后的一端；

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连且具有第一节点，所述第二电阻的另一端接地；

第一电容，所述第一电容与所述第二电阻并联连接；

第三电阻，所述第三电阻的一端连接到所述谐振电容和线圈盘并联连接后的另一端；

第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第三电阻的另一端相连且具有第二节点，所述第四电阻的另一端接地；

第二电容，所述第二电容与所述第四电阻并联连接；

比较器，所述比较器的正输入端与所述第二节点相连，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用以输出所述同步检测信号。

7.如权利要求6所述的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路，其特征在于，所述比较器可集成在所述主控芯片中。

8.一种电磁加热烹饪器具，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路。