CN217985444U - 一种电磁炉低功率驱动电路及电磁炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电磁炉低功率驱动电路及电磁炉，包括输入模块、LC谐振升压模块、开关管驱动模块、控制模块、过零检测模块以及泄压开关模块，开关管驱动模块用于与电磁炉线圈连接以构成至少部分驱动支路，LC谐振升压模块的输出端与驱动支路连接，控制模块与开关管驱动模块的受控端连接以控制开关管驱动模块通断，过零检测模块的采样端与输入模块连接以检测过零信号，过零检测模块的输出端与控制模块连接，泄压开关模块与LC谐振升压模块连接，控制模块与泄压开关模块连接以根据过零信号控制泄压开关模块通断，在供电电源的输出过零时，控制模块控制泄压开关模块导通，从而能够将LC谐振升压模块的积压泄放，提高耐久度。

Description

一种电磁炉低功率驱动电路及电磁炉

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及一种电磁炉低功率驱动电路及电磁炉。

背景技术

现有的电磁炉，基本都是利用开关管驱动模块对电磁炉线圈进行驱动，输入模块接入外部的供电电源，LC谐振升压模块能够对输入模块的输出进行升压，再供应给开关管驱动模块和电磁炉线圈构成的驱动支路。

然而，当需要对电磁炉线圈低功率驱动时，一般的方式是控制模块控制开关管驱动模块运行时，降低开关管驱动模块的导通时间，但是，当开关管驱动模块的导通时间过短，LC谐振升压模块中的能量不足以泄放，开关管驱动模块从关闭到导通的瞬间，LC谐振升压模块的积压会导致瞬时电流过大，容易导致开关管驱动模块损坏。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电磁炉低功率驱动电路及电磁炉，能够低功率驱动运行，提高耐久度。

根据本实用新型的第一方面实施例的一种电磁炉低功率驱动电路，包括：输入模块，用于与供电电源连接；LC谐振升压模块；所述LC谐振升压模块的输入端与所述输入模块的输出端连接；开关管驱动模块，所述开关管驱动模块用于与电磁炉线圈连接以构成至少部分驱动支路，所述LC谐振升压模块的输出端与所述驱动支路连接；控制模块，与所述开关管驱动模块的受控端连接以控制所述开关管驱动模块通断；过零检测模块，所述过零检测模块的采样端与所述输入模块连接以检测过零信号，所述过零检测模块的输出端与所述控制模块连接；泄压开关模块，所述泄压开关模块与所述LC谐振升压模块连接，所述控制模块与所述泄压开关模块连接以根据所述过零信号控制所述泄压开关模块通断。

根据本实用新型实施例的一种电磁炉低功率驱动电路，至少具有如下有益效果：

本实用新型电磁炉低功率驱动电路，控制模块可以控制开关管驱动模块通断，从而调制电磁炉线圈的运行，当需要低功率驱动时，控制模块可以降低开关管驱动模块的导通时间，此时，LC谐振升压模块中可能存在积压，控制模块利用过零检测模块检测的过零信号，在供电电源的输出过零时，控制模块可以控制原本关断的泄压开关模块导通，从而能够将LC谐振升压模块的积压泄放，而后泄压开关模块关断，控制模块控制开关管驱动模块从关断状态改变至导通状态时，由于LC谐振升压模块的积压已经泄放，不会引起较大的瞬时电流，开关管驱动模块可以稳定导通，提高使用耐久度。

根据本实用新型的一些实施例，所述泄压开关模块的输入端与所述LC谐振升压模块的输入端连接，所述泄压开关模块的输出端与所述输入模块的任意一相输入端连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述输入模块包括第一相输入端、第二相输入端、第一极输出端以及第二极输出端，所述输入模块的第一相输入端与交流的供电电源的其一相连接，所述输入模块的第二相输入端与交流的供电电源的另一相连接，所述输入模块的第一极输出端与所述LC谐振升压模块输入端的其一极连接，所述输入模块的第二极输出端与所述LC谐振升压模块输入端的另一极连接，所述泄压开关模块包括第一泄压开关单元和第二泄压开关单元，所述第一泄压开关单元的输入端与所述输入模块的第一极输出端连接，所述第一泄压开关单元的输出端与所述输入模块的第一相输入端连接，所述第二泄压开关单元的输入端与所述输入模块的第二极输出端连接，所述第二泄压开关单元的输出端与所述输入模块的第二相输入端连接，所述控制模块分别与所述第一泄压开关单元的受控端和所述第二泄压开关单元的受控端连接以控制所述第一泄压开关单元和所述第二泄压开关单元的通断。

根据本实用新型的一些实施例，所述输入模块包括第一整流单元，所述第一整流单元的交流输入端的其一相分别与交流的供电电源的其一相以及所述第一泄压开关单元的输出端连接，所述第一整流单元的交流输入端的另一相分别与交流的供电电源的另一相以及所述第二泄压开关单元的输出端连接，所述第一整流单元的直流输出端的其一极分别与所述LC谐振升压模块输入端的其一极以及所述第一泄压开关单元的输入端连接，所述第一整流单元的直流输出端的另一极分别与所述LC谐振升压模块输入端的另一极以及所述第二泄压开关单元的输入端连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述控制模块设置有泄压控制端，所述第一泄压开关单元的受控端和所述第二泄压开关单元的受控端均与所述控制模块的泄压控制端连接。

根据本实用新型的一些实施例，还包括隔离模块，所述隔离模块的输入端与所述控制模块的泄压控制端连接，所述隔离模块的输出端与所述第二泄压开关单元的受控端连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述LC谐振升压模块包括电感L1、电容C1以及电容C2，所述电感L1的一端与所述输入模块的第一极输出端连接，所述电感L1的另一端分别与所述电容C1的一端、所述电容C2的一端以及电磁炉线圈的一端连接，所述电容C2的另一端分别与所述电磁炉线圈的另一端以及所述开关管驱动模块的输入端连接，所述电容C1的另一端分别与所述开关管驱动模块的输出端以及所述输入模块的第二极输出端连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述过零检测模块包括第二整流单元以及分压单元，所述第二整流单元的交流输入端的其一相与交流的供电电源的其一相连接，所述第二整流单元的交流输入端的另一相与交流的供电电源的另一相连接，所述第二整流单元的输出端与所述分压单元的输入端连接，所述分压单元的输出端与所述控制模块连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述开关管驱动模块包括开关管Q1，所述开关管Q1与所述电磁炉线圈连接以构成至少部分驱动支路，所述控制模块与所述开关管Q1的受控端连接。

根据本实用新型第二方面实施例的电磁炉，包括上述任一实施例公开的一种电磁炉低功率驱动电路。

根据本实用新型实施例的电磁炉，至少具有如下有益效果：

本实用新型电磁炉，能够低功率驱动电磁炉线圈，使得电磁炉线圈稳定运行，提高耐久度。

本实用新型的附加方面和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

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型驱动电路其中一种实施例的原理结构框图；

图2为本实用新型驱动电路其中一种实施例的电路示意图；

图3为过零检测模块的电路示意图。

附图标记：

输入模块100；第一整流单元110；LC谐振升压模块200；开关管驱动模块300；控制模块400；过零检测模块500；第二整流单元510；分压单元520；泄压开关模块600；第一泄压开关单元610；第二泄压开关单元620；电磁炉线圈700；隔离模块800。

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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，需要说明的是，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1－3所示，根据本实用新型的第一方面实施例的一种电磁炉低功率驱动电路，包括输入模块100、LC谐振升压模块200、开关管驱动模块300、控制模块400、过零检测模块500以及泄压开关模块600，输入模块100用于与供电电源连接，LC谐振升压模块200的输入端与输入模块100的输出端连接，开关管驱动模块300用于与电磁炉线圈700连接以构成至少部分驱动支路，LC谐振升压模块200的输出端与驱动支路连接，控制模块400与开关管驱动模块300的受控端连接以控制开关管驱动模块300通断，过零检测模块500的采样端与输入模块100连接以检测过零信号，过零检测模块500的输出端与控制模块400连接，泄压开关模块600与LC谐振升压模块200连接，控制模块400与泄压开关模块600连接以根据过零信号控制泄压开关模块600通断。

其中，控制模块400可以由能够输出PWM控制信号的处理芯片以及附属电路构成，控制模块400可以输出PWM控制信号控制开关管驱动模块300通断，具体地，控制模块400可以通过调节PWM控制信号中高电平或者低电平的脉宽来达到对开关管驱动模块300通断时间的控制。

在本实用新型的一些实施例中，开关管驱动模块300可以包括开关管Q1，开关管Q1与电磁炉线圈700连接以构成至少部分驱动支路，控制模块400与开关管Q1的受控端连接，本设计可以单管驱动电磁炉线圈700运行，节省成本，结构简单。

本实用新型电磁炉低功率驱动电路，控制模块400可以控制开关管驱动模块300通断，从而调制电磁炉线圈700的运行，当需要低功率驱动时，控制模块400可以降低开关管驱动模块300的导通时间，此时，LC谐振升压模块200中可能存在积压，控制模块400利用过零检测模块500检测的过零信号，在供电电源的输出过零时，控制模块400可以控制原本关断的泄压开关模块600导通，从而能够将LC谐振升压模块200的积压泄放，而后泄压开关模块600关断，控制模块400控制开关管驱动模块300从关断状态改变至导通状态时，由于LC谐振升压模块200的积压已经泄放，不会引起较大的瞬时电流，开关管驱动模块300可以稳定导通，提高使用耐久度。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，泄压开关模块600的输入端与LC谐振升压模块200的输入端连接，泄压开关模块600的输出端与输入模块100的任意一相输入端连接。

当供电电源的输出过零，泄压开关模块600导通时，LC谐振升压模块200对输入模块100的任意一相输入端放电，能够将LC谐振升压模块200上的积压泄放，结构紧凑合理。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，输入模块100包括第一相输入端、第二相输入端、第一极输出端以及第二极输出端，输入模块100的第一相输入端与交流的供电电源的其一相连接，输入模块100的第二相输入端与交流的供电电源的另一相连接，输入模块100的第一极输出端与LC谐振升压模块200输入端的其一极连接，输入模块100的第二极输出端与LC谐振升压模块200输入端的另一极连接，泄压开关模块600包括第一泄压开关单元610和第二泄压开关单元620，第一泄压开关单元610的输入端与输入模块100的第一极输出端连接，第一泄压开关单元610的输出端与输入模块100的第一相输入端连接，第二泄压开关单元620的输入端与输入模块100的第二极输出端连接，第二泄压开关单元620的输出端与输入模块100的第二相输入端连接，控制模块400分别与第一泄压开关单元610的受控端和第二泄压开关单元620的受控端连接以控制第一泄压开关单元610和第二泄压开关单元620的通断。

一般来讲，LC谐振升压模块200内设置有电容，第一泄压开关单元610和第二泄压开关单元620可以分别对LC谐振升压模块200输入端的两极进行放电，能够合理地平衡泄放LC谐振升压模块200内的积压。

具体地，第一泄压开关单元610包括开关管Q3，开关管Q3的漏电极与输入模块100的第一极输出端连接，开关管Q3的集电极通过电阻R2与输入模块100的第一相输入端连接，控制模块400与开关管Q3的基极连接以控制开关管Q3的通断。

同理，第二泄压开关单元620包括开关管Q2，开关管Q2的漏电极与输入模块100的第一相输入端连接，开关管Q2的集电极通过电阻R22与输入模块100的第一极输出端连接，控制模块400与开关管Q2的基极连接以控制开关管Q2的通断.

其中，开关管Q2和开关管Q3可以在三极管、MOS管、IGBT或者可控硅中选用。

在本实用新型的一些实施例中，LC谐振升压模块200包括电感L1、电容C1以及电容C2，电感L1的一端与输入模块100的第一极输出端连接，电感L1的另一端分别与电容C1的一端、电容C2的一端以及电磁炉线圈700的一端连接，电容C2的另一端分别与电磁炉线圈700的另一端以及开关管驱动模块300的输入端连接，电容C1的另一端分别与开关管驱动模块300的输出端以及输入模块100的第二极输出端连接。

输入模块100为LC谐振升压模块200输出，在第一泄压开关单元610和第二泄压开关单元620关断，在开关管驱动模块300关断时，电感L1为电容C1和电容C2充能，在开关管驱动模块300开通时，电容C1和电容C2释放能量，从而使得LC谐振升压模块200为电磁炉线圈700升压放电。

在本实用新型的一些实施例中，如图1、2所示，输入模块100包括第一整流单元110，第一整流单元110的交流输入端的其一相分别与交流的供电电源的其一相以及第一泄压开关单元610的输出端连接，第一整流单元110的交流输入端的另一相分别与交流的供电电源的另一相以及第二泄压开关单元620的输出端连接，第一整流单元110的直流输出端的其一极分别与LC谐振升压模块200输入端的其一极以及第一泄压开关单元610的输入端连接，第一整流单元110的直流输出端的另一极分别与LC谐振升压模块200输入端的另一极以及第二泄压开关单元620的输入端连接。

第一整流单元110能够对交流的供电电源整流，而后输出至LC谐振升压模块200，经过LC谐振升压模块200升压后为电磁炉线圈700供电，而由于利用了过零检测模块500进行过零检测，在零点时，交流的供电电源处于零电位，第一泄压开关单元610和第二泄压开关单元620导通，LC谐振升压模块200即可放电。

具体地，输入模块100还包括压敏电阻CNR1、电容CX1以及保险丝FUSE等，第一整流单元110可以通过压敏电阻CNR1、电容CX1以及保险丝FUSE与交流的供电电源连接。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，控制模块400设置有泄压控制端，第一泄压开关单元610的受控端和第二泄压开关单元620的受控端均与控制模块400的泄压控制端连接。

控制模块400通过泄压控制端输出一个PWM控制信号，该PWM控制信号可以分别输出至第一泄压开关单元610的受控端和第二泄压开关单元620的受控端，对第一泄压开关单元610和第二泄压开关单元620同步控制，控制模块400对PWM控制信号的调制简单，并且可以在供电电源过零时对第一泄压开关单元610和第二泄压开关单元620同步导通，控制更加稳定。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，还包括隔离模块800，隔离模块800的输入端与控制模块400的泄压控制端连接，隔离模块800的输出端与第二泄压开关单元620的受控端连接。

控制模块400通过泄压控制端输出一个PWM控制信号来分别对第一泄压开关单元610和第二泄压开关单元620同步控制，为了防止输出至第一泄压开关单元610和第二泄压开关单元620的信号相互干扰，因此，在控制模块400的泄压控制端与第二泄压开关单元620的受控端之间设置隔离模块800，此处隔离模块800可以只有一个，节省制造成本，同样可以达到将输出至第一泄压开关单元610和第二泄压开关单元620的信号进行隔离的作用，当然，隔离模块800也可以设置在控制模块400的泄压控制端与第一泄压开关单元610的受控端之间，或者，隔离模块800有两个，其一个隔离模块800设置在控制模块400的泄压控制端与第二泄压开关单元620的受控端之间，另一个隔离模块800控制模块400的泄压控制端与第一泄压开关单元610的受控端之间。

具体地，隔离模块800可以是光电耦合器或者电磁耦合器。

在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，过零检测模块500包括第二整流单元510以及分压单元520，第二整流单元510的交流输入端的其一相与交流的供电电源的其一相连接，第二整流单元510的交流输入端的另一相与交流的供电电源的另一相连接，第二整流单元510的输出端与分压单元520的输入端连接，分压单元520的输出端与控制模块400连接。

利用第二整流单元510的交流输入端的两相各自接入交流的供电电源的两相，将交流的采样信号转为直流的采样信号，通过分压单元520对采样信号进行降压处理，而后将降压后的采样信号输出至控制模块400，采样稳定，过零信号更加准确。

具体地，如图3所示，第二整流单元510可以有二极管D6和二极管D7构成，而分压单元520由电阻R5和电阻R36构成。

根据本实用新型第二方面实施例的电磁炉，包括上述任一实施例公开的一种电磁炉低功率驱动电路。

本实用新型电磁炉，能够低功率驱动电磁炉线圈700，使得电磁炉线圈700稳定运行，提高耐久度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电磁炉低功率驱动电路，其特征在于，包括：

输入模块，用于与供电电源连接；

LC谐振升压模块；所述LC谐振升压模块的输入端与所述输入模块的输出端连接；

开关管驱动模块，所述开关管驱动模块用于与电磁炉线圈连接以构成至少部分驱动支路，所述LC谐振升压模块的输出端与所述驱动支路连接；

控制模块，与所述开关管驱动模块的受控端连接以控制所述开关管驱动模块通断；

过零检测模块，所述过零检测模块的采样端与所述输入模块连接以检测过零信号，所述过零检测模块的输出端与所述控制模块连接；

泄压开关模块，所述泄压开关模块与所述LC谐振升压模块连接，所述控制模块与所述泄压开关模块连接以根据所述过零信号控制所述泄压开关模块通断。

2.根据权利要求1所述的一种电磁炉低功率驱动电路，其特征在于：所述泄压开关模块的输入端与所述LC谐振升压模块的输入端连接，所述泄压开关模块的输出端与所述输入模块的任意一相输入端连接。

3.根据权利要求1所述的一种电磁炉低功率驱动电路，其特征在于：所述输入模块包括第一相输入端、第二相输入端、第一极输出端以及第二极输出端，所述输入模块的第一相输入端与交流的供电电源的其一相连接，所述输入模块的第二相输入端与交流的供电电源的另一相连接，所述输入模块的第一极输出端与所述LC谐振升压模块输入端的其一极连接，所述输入模块的第二极输出端与所述LC谐振升压模块输入端的另一极连接，所述泄压开关模块包括第一泄压开关单元和第二泄压开关单元，所述第一泄压开关单元的输入端与所述输入模块的第一极输出端连接，所述第一泄压开关单元的输出端与所述输入模块的第一相输入端连接，所述第二泄压开关单元的输入端与所述输入模块的第二极输出端连接，所述第二泄压开关单元的输出端与所述输入模块的第二相输入端连接，所述控制模块分别与所述第一泄压开关单元的受控端和所述第二泄压开关单元的受控端连接以控制所述第一泄压开关单元和所述第二泄压开关单元的通断。

4.根据权利要求3所述的一种电磁炉低功率驱动电路，其特征在于：所述输入模块包括第一整流单元，所述第一整流单元的交流输入端的其一相分别与交流的供电电源的其一相以及所述第一泄压开关单元的输出端连接，所述第一整流单元的交流输入端的另一相分别与交流的供电电源的另一相以及所述第二泄压开关单元的输出端连接，所述第一整流单元的直流输出端的其一极分别与所述LC谐振升压模块输入端的其一极以及所述第一泄压开关单元的输入端连接，所述第一整流单元的直流输出端的另一极分别与所述LC谐振升压模块输入端的另一极以及所述第二泄压开关单元的输入端连接。

5.根据权利要求3所述的一种电磁炉低功率驱动电路，其特征在于：所述控制模块设置有泄压控制端，所述第一泄压开关单元的受控端和所述第二泄压开关单元的受控端均与所述控制模块的泄压控制端连接。

6.根据权利要求5所述的一种电磁炉低功率驱动电路，其特征在于，还包括隔离模块，所述隔离模块的输入端与所述控制模块的泄压控制端连接，所述隔离模块的输出端与所述第二泄压开关单元的受控端连接。

7.根据权利要求3所述的一种电磁炉低功率驱动电路，其特征在于：所述LC谐振升压模块包括电感L1、电容C1以及电容C2，所述电感L1的一端与所述输入模块的第一极输出端连接，所述电感L1的另一端分别与所述电容C1的一端、所述电容C2的一端以及电磁炉线圈的一端连接，所述电容C2的另一端分别与所述电磁炉线圈的另一端以及所述开关管驱动模块的输入端连接，所述电容C1的另一端分别与所述开关管驱动模块的输出端以及所述输入模块的第二极输出端连接。

8.根据权利要求1所述的一种电磁炉低功率驱动电路，其特征在于：所述过零检测模块包括第二整流单元以及分压单元，所述第二整流单元的交流输入端的其一相与交流的供电电源的其一相连接，所述第二整流单元的交流输入端的另一相与交流的供电电源的另一相连接，所述第二整流单元的输出端与所述分压单元的输入端连接，所述分压单元的输出端与所述控制模块连接。

9.根据权利要求1所述的一种电磁炉低功率驱动电路，其特征在于：所述开关管驱动模块包括开关管Q1，所述开关管Q1与所述电磁炉线圈连接以构成至少部分驱动支路，所述控制模块与所述开关管Q1的受控端连接。

10.一种电磁炉，其特征在于，包括如权利要求1－9任意一项所述的一种电磁炉低功率驱动电路。

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