CN201178498Y - 电磁炉浪涌保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电磁炉浪涌保护电路，包括整流滤波电路(1)以及连接到整流滤波电路(1)的检测电路(2)、谐振电路(7)、IGBT(5)，其还包括连接在检测电路(2)与IGBT(5)之间用于在产生浪涌扰动信号后控制IGBT(5)截止的开关电路(6)，所述开关电路(6)包括限流电阻R43和三极管Q3。本实用新型针对现有技术IGBT截止的反应时间较长，保护速度不够快以及易损坏IGBT的缺陷，在产生浪涌检测信号的检测电路(2)的输出端和IGBT(5)的栅极之间增加一个开关电路(6)，直接由浪涌检测信号控制IGBT(5)的栅极，加快了硬件电路的保护速度，增强了电磁炉工作的可靠性。

Description

电磁炉浪涌保护电路

技术领域

本实用新型涉及浪涌保护电路，更具体地说，涉及一种高可靠的快速电磁炉浪涌保护电路。

背景技术

浪涌(electrical surge)也叫突波，顾名思义就是超出正常工作电压的瞬间过电压。本质上讲，浪涌是发生在微秒级到毫秒级时间内的一种高压脉冲，可能引起浪涌的原因有重型设备、短路、电源切换或大型发动机。在电子设计中，浪涌主要指的是电源瞬间突变产生的强力脉冲，由于电路本身的非线性有可能有高于电源本身的脉冲，或者由于电源或电路中其它部分受到本身或外来尖脉冲干扰叫做浪涌。浪涌很有可能使电路在一瞬间烧坏，如PN结电容击穿、电阻烧断等。而浪涌保护就是利用非线性元器件对高频(浪涌)的敏感设计的保护电路。

如图1和图2所示，分别示出了现有技术上的电磁炉浪涌保护电路的***框图和原理图。浪涌保护的输出控制一般是控制振荡电路的一个输出端口，当电磁炉电源输入在整流滤波电路1中产生浪涌干扰时，该干扰信号在康铜丝电阻R31上产生扰动信号，该扰动信号通过检测电路2的电阻R57、R52、R39后，引起比较器U1A第5脚的电位变化，在比较器U1A的输出端(即第2脚)产生一个低电平输出信号。该信号送入单片机产生中断，即单片机停止输出控制信号，同时通过二极管D2使振荡电路3的比较器U1D的第11脚电位被拉低，进而使比较器U1D的第13脚输出低电平。通过驱动电路4后在IGBT 5栅极产生低电平使IGBT 5截止，从而保护了IGBT 5。图中输出端OUT1和OUT2连接的是加热线圈，当交流电经整流滤波电路1后，形成相对高的直流电压，经加热线圈后加到IGBT 5的漏极上。当IGBT 5的栅极为高电平时，IGBT 5导通，由于IGBT 5导通时的内阻很小，这样电能便转化为磁能储存在加热线圈中。当IGBT 5的栅极为低电平时，IGBT 5截止，因为加热线圈中的电流不能突变，只能通过电容C14放电，也就是对电容C14充电，把磁场能转化为电场能，随后电容C14又向加热线圈放电，如此周而复始便形成谐振。加热线圈产生的高频磁场在铁质平底锅产生了强大的涡流，锅底迅速发热，加热线圈中的电磁能转化为热能。

但是，该电路的缺点是浪涌检测信号要通过振荡电路3和驱动电路4，IGBT5截止的反应时间较长，所以保护速度不够快，有时会造成IGBT 5损坏。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述IGBT截止的反应时间较长，保护速度不够快以及易损坏IGBT的缺陷，提供一种可靠的快速电磁炉浪涌保护电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电磁炉浪涌保护电路，包括整流滤波电路以及连接到整流电路的检测电路、谐振电路、IGBT，其还包括连接在检测电路与IGBT之间用于在浪涌扰动信号后控制IGBT截止的开关电路。

在本实用新型所述的电磁炉浪涌保护电路中，所述开关电路包括限流电阻R43和三极管Q3，电阻R43连接在检测电路的输出端与三极管Q3的基极之间，三极管Q3的集电极连接到IGBT的栅极，发射极接地。

在本实用新型所述的电磁炉浪涌保护电路中，所述整流滤波电路包括连接在交流电源和IGBT之间的整流桥堆、滤波电感和滤波电容。

在本实用新型所述的电磁炉浪涌保护电路中，所述检测电路包括康铜丝电阻R31、比较器U1A以及电阻R39、R52、R57，电阻R31连接在整流桥堆与地之间，比较器U1A的第4脚通过电阻R39、R52、R57连接在R31和整流桥堆之间，并通过第2脚产生输出信号。

实施本实用新型的电磁炉浪涌保护电路，具有以下有益效果：在产生浪涌检测信号的检测电路的输出端和IGBT的栅极之间增加一个开关电路，直接由浪涌检测信号控制IGBT的栅极，加快了硬件电路的保护速度，增强了电磁炉工作的可靠性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是现有技术的电磁炉浪涌保护电路的模块图；

图2是现有技术的电磁炉浪涌保护电路的原理图；

图3是本实用新型电磁炉浪涌保护电路的一个实施例的模块图；

图4是本实用新型电磁炉浪涌保护电路的一个实施例的原理图。

具体实施方式

如图3所示，所示的电磁炉浪涌保护电路包括整流滤波电路1、检测电路2、振荡电路3、驱动电路4、IGBT 5、开关电路6和谐振电路7，整流滤波电路1分别连接到检测电路2和谐振电路7，谐振电路7连接到IGBT 5，开关电路6连接在检测电路2和IGBT 5之间，振荡电路3连接到驱动电路4，驱动电路4再连接到IGBT 5。从电磁炉电源输入的浪涌干扰信号通过整流滤波电路1产生扰动信号，该扰动信号传给检测电路2，由检测电路2产生一个检测信号，该检测信号通过开关电路2之后，进一步对IGBT 5进行控制，这样检测信号就不用经过振荡电路3和驱动电路4，直接对IGBT 5进行控制，因而加快了保护速度。

如图4所示，图中示出了本实用新型电磁炉浪涌保护电路的一个实施例的原理图。图中所示的开关电路6包括限流电阻R43和三极管Q3，电阻R43连接在检测电路2的输出端与三极管Q3的基极之间，三极管Q3的集电极连接到IGBT 5的栅极，发射极接地。整流滤波电路1包括连接在交流电源和谐振电路7之间的整流桥堆、滤波电感和滤波电容。检测电路2包括康铜丝电阻R31、比较器U1A和电阻R39、R52、R57，电阻R31连接在整流桥堆与地之间，比较器U1A的第4脚通过电阻R39、R52、R57连接在R31和整流桥堆之间，并通过第2脚产生输出信号。其中检测电路2的输出端还连接到单片机，用于产生中断。

当电磁炉电源输入产生浪涌干扰时，该干扰信号在康铜丝电阻R31上产生扰动信号(康铜丝为检测电流用)。该扰动信号通过电阻R57、R52、R39引起检测电路2的比较器U1A第4脚的电位变化，在比较器U1A的输出端(即第2脚)产生一个高电平输出信号。该检测信号送入单片机产生中断，即单片机停止输出控制信号，同时通过开关电路6的限流电阻R43使三极管Q3导通。此时如果IGBT 5栅极为高电平，由于三极管Q3导通，IGBT 5栅极将被拉低为低电平，从而有效保护IGBT 5不被损坏。此时如果IGBT 5的栅极为低电平，则三极管Q3的导通并不会影响IGBT 5栅极的状态，IGBT 5仍为截止状态。上述两种状态下IGBT 5都不会导通，从而能快速有效的保护IGBT 5不被损坏。

本实用新型所涉及的开关电路包括并不限于图中所示的结构，图中所示的结构只是本实用新型的一个实施例，图中所示的三极管Q3可以使用相同效果的器件进行同等替换，如晶体管、继电器等。

本实用新型针对现有技术IGBT 5截止的反应时间较长，保护速度不够快以及易损坏IGBT 5的缺陷，在产生浪涌检测信号的检测电路3的输出端和IGBT5的栅极之间增加一个开关电路6，直接由浪涌检测信号控制IGBT 5的栅极，加快了硬件电路的保护速度，增强了电磁炉工作的可靠性。

本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1、一种电磁炉浪涌保护电路，包括整流滤波电路(1)以及连接到整流滤波电路(1)的检测电路(2)、谐振电路(7)、IGBT(5)，其特征在于，还包括连接在检测电路(2)与IGBT(5)之间用于在产生浪涌扰动信号后控制IGBT(5)截止的开关电路(6)。

2、根据权利要求1所述的电磁炉浪涌保护电路，其特征在于，所述开关电路(6)包括限流电阻R43和三极管Q3，电阻R43连接在检测电路(2)的输出端与三极管Q3的基极之间，三极管Q3的集电极连接到IGBT(5)的栅极，发射极接地。

3、根据权利要求1所述的电磁炉浪涌保护电路，其特征在于，所述整流电路(1)包括连接在交流电源和IGBT(5)之间的整流桥堆、滤波电感和滤波电容。

4、根据权利要求3所述的电磁炉浪涌保护电路，其特征在于，所述检测电路(2)包括康铜丝电阻R31、比较器U1A以及电阻R39、R52、R57，电阻R31连接在整流桥堆与地之间，比较器U1A的第4脚通过电阻R39、R52、R57连接在R31和整流桥堆之间，并通过第2脚产生输出信号。

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