开关管的保护电路以及具有其的电磁加热烹饪设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种开关管的保护电路以及具有其的电磁加热烹饪设备，所述保护电路包括：驱动单元，所述驱动单元与所述开关管的控制极相连，以驱动所述开关管开通或关断；采集单元，所述采集单元与所述开关管的集电极相连，所述采集单元用于在所述开关管开通时根据所述开关管的开通压降生成采集信号；比较单元，所述比较单元与所述采集单元相连，所述比较单元用于在所述采集信号的电压大于预设参考电压时输出保护信号至所述驱动单元，以使所述驱动单元驱动所述开关管关断。由此，该电路以开关管的开通压降为依据，能够准确控制开关管工作在安全工作区域，从而保护开关管不被损坏，提高系统可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电器
，特别涉及一种开关管的保护电路以及一种电磁加热烹饪设备。
技术介绍
开关管例如IGBT已广泛应用于家用电器中，在IGBT使用过程中，IGBT很容易发生击穿故障。在相关技术中，大多采用电压和电流直接采样的方式来进行过压和过流保护，即通过判断采样的电流或电压是否超出范围来进行过压和过流保护。但是，相关技术存在的缺点是，在不同工况下IGBT所能规格限值不同，难以设定合适的保护点以避免误保护或保护无效的情况出现。因此，相关的开关管保护技术存在改进的需要。
技术实现思路
本技术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，本技术的一个目的在于提出一种开关管的保护电路，该保护电路能够准确控制开关管工作在安全工作区域，保护开关管不被损坏。本技术的另一个目的在于提出一种电磁加热烹饪设备。为达到上述目的，本技术一方面提出了一种开关管的保护电路，包括：驱动单元，所述驱动单元与所述开关管的控制极相连，以驱动所述开关管开通或关断；采集单元，所述采集单元与所述开关管的集电极相连，所述采集单元用于在所述开关管开通时根据所述开关管的开通压降生成采集信号；比较单元，所述比较单元与所述采集单元相连，所述比较单元用于在所述采集信号的电压大于预设参考电压时输出保护信号至所述驱动单元，以使所述驱动单元驱动所述开关管关断。根据本技术提出的开关管的保护电路，采集单元在开关管开通时根据开关管的开通压降生成采集信号，比较单元在采集信号的电压大于预设参考电压时输出保护信号至驱动单元，以使驱动单元驱动开关管关断。由此，该电路以开关管的开通压降为依据，能够准确控制开关管工作在安全工作区域，从而保护开关管不被损坏，提高系统可靠性。具体地，所述采集单元包括：第一二极管，所述第一二极管的阴极与所述开关管的集
电极相连；第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一二极管的阳极相连，所述第一电阻的另一端与所述比较单元相连；第一电容，所述第一电容的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第一电容的另一端接地。进一步地，所述采集单元还包括：至少一个依次串联的第二二极管，所述至少一个依次串联的第二二极管与所述第一二极管串联。具体地，所述比较单元包括：恒流源，所述恒流源的一端与预设电源相连，所述恒流源的另一端与所述第一电阻的另一端相连，所述恒流源与所述第一电阻之间具有第一节点；比较器，所述比较器的第一输入端与所述第一节点相连，所述比较器的第二输入端与提供所述预设参考电压的电压提供单元相连，所述比较器的输出端与所述驱动单元相连。具体地，所述驱动单元与所述比较单元集成设置。进一步地，所述比较单元还用于在所述采集信号的电压小于等于所述预设参考电压时输出使能信号至所述驱动单元，以使所述驱动单元根据接收到的控制信号驱动所述开关管开通或关断。具体地，所述开关管为IGBT，所述IGBT的C极与所述采集单元相连，所述IGBT的C极还与加热负载相连，所述IGBT的E极接地，所述IGBT的G极与所述驱动单元相连。为达到上述目的，本技术另一方面提出的一种电磁加热烹饪设备，包括所述的开关管的保护电路。根据本技术提出的电磁加热烹饪设备，通过上述开关管的保护电路，能够准确控制开关管工作在安全工作区域，从而保护开关管不被损坏，提高系统可靠性。具体地，所述电磁加热烹饪设备可为电磁炉、电磁电饭煲或电磁电压力锅。附图说明图1是根据本技术实施例的开关管的保护电路的方框示意图；图2是根据本技术一个实施例的开关管的保护电路的电路原理图。附图标记：驱动单元10、采集单元20和比较单元30；电压提供单元50、开关管100和加热负载200；第一二极管D1、第一电阻R1和第一电容C1；恒流源I1和比较器U1。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，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，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。下面参考附图来描述本技术实施例提出的开关管的保护电路以及具有其的电磁加热烹饪设备。图1是根据本技术实施例的开关管的保护电路的方框示意图。如图1所示，该开关管的保护电路包括：驱动单元10、采集单元20和比较单元30。其中，驱动单元10与开关管100的控制极相连，以驱动开关管100开通或关断，具体地，驱动单元10可根据控制单元输出的控制信号驱动开关管100开通或关断；采集单元20与开关管100的集电极相连，采集单元20用于在开关管100开通时根据开关管100的开通压降生成采集信号，开关管100的开通压降是指开关管100开通时开关管100的集电极与发射极之间的电压Vce；比较单元30与采集单元20相连，比较单元30用于在采集信号的电压大于预设参考电压Vref时输出保护信号至驱动单元10，以使驱动单元10驱动开关管关断。需要说明的是，半导体通常存在一个安全工作区域即电流、电压和时间之间的关系，半导体工作在此安全工作区域内将不会损坏，例如20A/1200V、脉冲电流60A的IGBT，如果IGBT在60A下开通20us，则IGBT的集电极与发射极所能承受的电压最高为40V，而如果IGBT在60A下开通5us，则IGBT的集电极与发射极所能承受的电压最高为100V。根据此特点，当开关管100开通时通过判断开关管100的开通压降Vce就可识别开关管100是否工作在安全工作区域。还需说明的是，不同规格参数的开关管100具有不同的安全工作区域，可根据开关管100的规格参数设定预设参考电压Vref，以使开关管100的开通压降超出安全工作区域时采集信号的电压大于预设参考电压Vref。具体来说，当驱动单元10在控制单元的控制下输出开通驱动信号至开关管100时，开关管100开通，此时采集单元20根据开关管100的开通压降生成采集信号，比较单元30将采集信号的电压与预设参考电压Vref进行比较，如果采集信号的电压大于预设参考电压Vref，则说明开关管100的开通压降超出安全工作区域，比较单元30输出保护信号至驱动单元10以屏蔽控制单元输出的控制信号，驱动单元10关闭即驱动单元10不受控制单元的控制，以使驱动单元10驱动开关管100关断，以防止开关管损坏。由此，本技术实施例的保护电路能准确控制开关管工作在安全工作区域，一旦检测到开关管偏离安全工作区域时，自动关闭开关管，以即时保护开关管。进一步地，根据本技术的一个实施例，比较单元30还用于在采集信号的电压小于
等于预设参考电压Vref时输出使能信号至驱动单元10，以使驱动单元10根据接收到的控制信号驱动开关管100开通或关断。也就是说，当驱动单元10在控制单元的控制下输出开通驱动信号至开关管100时，开关管100开通，此时采集单元20根据开关管100的开通压降生成采集信号，比较单元30将采集信号的电压与预设参考电压Vref进行比较，如果采集信号的电压小于等于预设参考电压Vref，则说明开关管100的开通压降未超出安全工作区域，比较单元30输出使能信号至驱动单元10以使能驱动单元10，驱动单元10根据控制单元40输出的控制信号驱动开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关管的保护电路，其特征在于，包括：驱动单元，所述驱动单元与所述开关管的控制极相连，以驱动所述开关管开通或关断；采集单元，所述采集单元与所述开关管的集电极相连，所述采集单元用于在所述开关管开通时根据所述开关管的开通压降生成采集信号；比较单元，所述比较单元与所述采集单元相连，所述比较单元用于在所述采集信号的电压大于预设参考电压时输出保护信号至所述驱动单元，以使所述驱动单元驱动所述开关管关断。

【技术特征摘要】
1.一种开关管的保护电路，其特征在于，包括：驱动单元，所述驱动单元与所述开关管的控制极相连，以驱动所述开关管开通或关断；采集单元，所述采集单元与所述开关管的集电极相连，所述采集单元用于在所述开关管开通时根据所述开关管的开通压降生成采集信号；比较单元，所述比较单元与所述采集单元相连，所述比较单元用于在所述采集信号的电压大于预设参考电压时输出保护信号至所述驱动单元，以使所述驱动单元驱动所述开关管关断。2.根据权利要求1所述的开关管的保护电路，其特征在于，所述采集单元包括：第一二极管，所述第一二极管的阴极与所述开关管的集电极相连；第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一二极管的阳极相连，所述第一电阻的另一端与所述比较单元相连；第一电容，所述第一电容的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第一电容的另一端接地。3.根据权利要求2所述的开关管的保护电路，其特征在于，所述采集单元还包括：至少一个依次串联的第二二极管，所述至少一个依次串联的第二二极管与所述第一二极管串联。4.根据权利要求2所述的开关管的保护电路，其特征在于，所述比较单元包括：恒流源，所述恒流源的一端与预设电源相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟石刚，李信合，麻百忠，雷俊，刘金明，吕文灿，
申请(专利权)人：佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44