电磁加热装置及其加热控制电路和低功率加热控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电磁加热装置及其加热控制电路和低功率加热控制方法，其中加热控制电路包括：电压过零检测单元，用于检测交流电源的电压过零信号；谐振加热单元；整流滤波单元；控制谐振加热单元进行谐振工作的功率开关管；驱动单元，驱动单元与功率开关管的驱动端相连以驱动功率开关管的开通和关断；驱动降压单元，驱动降压单元与功率开关管的驱动端相连以降低功率开关管的驱动电压；主控单元，主控单元分别与电压过零检测单元、驱动单元和驱动降压单元相连，主控单元根据电压过零信号输出第一控制信号至驱动单元以控制功率开关管启动时，输出第二控制信号至驱动降压单元以使功率开关管降压启动，从而降低功率开关管损坏的风险，减少开通噪音。

【技术实现步骤摘要】
电磁加热装置及其加热控制电路和低功率加热控制方法
本专利技术涉及电磁加热
，特别涉及一种电磁加热装置的加热控制电路、一种电磁加热装置的低功率加热控制方法以及一种电磁加热装置。
技术介绍
目前，单IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)的电磁谐振电路通常采用并联谐振方式，并在采用实现电磁炉大功率运行的谐振参数时，如果在连续低功率段运行，则会出现以下问题：(1)IGBT电压超前开通，开通瞬间会导致IGBT瞬态电流峰值高，容易超过IGBT电流峰值规格限制，损坏IGBT；(2)IGBT会发热严重，需要加强对IGBT散热(如增大散热片、增加风机转速等)以实现IGBT的温升要求；(3)如果采用开占空比加热方式下实现低功率，即采用断续加热方式，由于滤波电容存在，IGBT在下一周期开通时存在硬开通现象，容易导致IGBT烧毁。
技术实现思路
本专利技术旨在至少从一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种电磁加热装置的加热控制电路，通过增加驱动降压单元以在功率开关管开通时能够降压启动，从而降低功率开关管损坏的风险，减少开通噪音。本专利技术的第二个目的在于提出一种电磁加热装置的低功率加热控制方法。本专利技术的第三个目的在于提出一种电磁加热装置。为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出的一种电磁加热装置的加热控制电路，包括：电压过零检测单元，所述电压过零检测单元用于检测输入到电磁加热装置的交流电源的电压过零信号；谐振加热单元；整流滤波单元，所述整流滤波单元对所述交流电源进行整流滤波处理后供给所述谐振加热单元；用于控制所述谐振加热单元进行谐振工作的功率开关管；驱动单元，所述驱动单元与所述功率开关管的驱动端相连以驱动所述功率开关管的开通和关断；驱动降压单元，所述驱动降压单元与所述功率开关管的驱动端相连以降低所述功率开关管的驱动电压；主控单元，所述主控单元分别与所述电压过零检测单元、所述驱动单元和所述驱动降压单元相连，所述主控单元根据所述电压过零信号输出第一控制信号至所述驱动单元以控制所述功率开关管启动时，输出第二控制信号至所述驱动降压单元以使所述功率开关管降压启动。根据本专利技术实施例的电磁加热装置的加热控制电路，通过增加驱动降压单元来降低功率开关管的驱动电压，这样主控单元根据电压过零信号输出第一控制信号至驱动单元以控制功率开关管启动时，输出第二控制信号至驱动降压单元以使功率开关管降压启动，以连续启动的方式实现功率开关管软启动，从而使得功率开关管的开通电流减小，可以降低功率开关管硬开通带来的损害，同时还可降低开通噪音，避免功率开关管发热严重，提高了电磁加热装置的运行可靠性，并能拓宽电磁加热装置的加热功率范围。根据本专利技术的一个实施例，所述功率开关管的降压启动过程包括第一时间段和第二时间段，其中，在所述第一时间段，所述主控单元输出所述第一控制信号至所述驱动单元，同时输出所述第二控制信号至所述驱动降压单元；在所述第二时间段，所述主控单元输出所述第一控制信号至所述驱动单元，同时输出第三控制信号至所述驱动降压单元。并且，在所述第一时间段，所述功率开关管工作在放大状态；在所述第二时间段，所述功率开关管工作在开关状态。根据本专利技术的一个实施例，所述功率开关管为IGBT，所述第一控制信号为PPG脉冲，所述第二控制信号为高电平信号，所述第三控制信号为低电平信号。根据本专利技术的一个实施例，所述驱动降压单元包括：第一电阻，所述第一电阻的一端与所述主控单元相连；第一三极管，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；第二电阻，所述第二电阻连接在所述第一三极管的基极与发射极之间；第三电阻，所述第一电阻的一端与所述第一三极管的集电极相连，所述第三电阻的另一端与所述驱动开关管的驱动端相连。并且，所述驱动单元包括：第四电阻，所述第四电阻的一端与所述主控单元相连；第五电阻，所述第五电阻的一端分别与所述第四电阻的一端和所述主控单元相连，所述第五电阻的另一端接地；第二三极管，所述第二三极管的基极与所述第四电阻的另一端相连，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极通过第六电阻与预设电压的电源相连；第三三极管，所述第三三极管的基极与所述第二三极管的集电极相连，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所述预设电压的电源相连；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，所述第四三极管的集电极通过第八电阻与所述预设电压的电源相连；第五三极管，所述第五三极管的基极与所述第四三极管的基极相连，所述第五三极管的集电极接地；第九电阻，所述第九电阻的一端与所述第五三极管的发射极相连，所述第九电阻的另一端与所述第四三极管的发射极相连；第十电阻，所述第十电阻的一端分别与所述第四三极管的发射极和所述第九电阻的另一端相连，所述第十电阻的另一端与所述功率开关管的驱动端相连。根据本专利技术的一个实施例，所述的电磁加热装置的加热控制电路还包括第一稳压管和第十一电阻，所述第一稳压管的阳极与所述IGBT的发射极相连后接地，所述第一稳压管的阴极与所述IGBT的门极相连，所述第十一电阻与所述第一稳压管并联。为达到上述目的，本专利技术的第二方面实施例提出了一种电磁加热装置的低功率加热控制方法，所述电磁加热装置包括谐振加热单元、用于控制所述谐振加热单元进行谐振工作的功率开关管、驱动所述功率开关管开通和关断的驱动单元、降低所述功率开关管的驱动电压的驱动降压单元，所述方法包括以下步骤：在接收到低功率加热指令时，采用丢波的方式控制所述功率开关管以使所述电磁加热装置进行间断加热；检测输入到所述电磁加热装置的交流电源的电压过零信号；在加热区间，根据所述电压过零信号输出第一控制信号至所述驱动单元以控制所述功率开关管启动时，输出第二控制信号至所述驱动降压单元以使所述功率开关管降压启动。根据本专利技术实施例的电磁加热装置的低功率加热控制方法，在接收到低功率加热指令时采用丢波的方式来控制功率开关管以使电磁加热装置进行间断加热，并在电磁加热装置加热区间，根据电压过零信号输出第一控制信号至驱动单元以控制功率开关管启动时，输出第二控制信号至驱动降压单元以使功率开关管降压启动，从而使得功率开关管的开通电流减小，可以降低功率开关管硬开通带来的损害，同时还可降低开通噪音，避免功率开关管发热严重，提高了电磁加热装置的运行可靠性，并能拓宽电磁加热装置的加热功率范围。根据本专利技术的一个实施例，所述功率开关管的降压启动过程包括第一时间段和第二时间段，其中，在所述第一时间段，输出所述第一控制信号至所述驱动单元，同时输出所述第二控制信号至所述驱动降压单元；在所述第二时间段，输出所述第一控制信号至所述驱动单元，同时输出第三控制信号至所述驱动降压单元。其中，在所述第一时间段，所述功率开关管工作在放大状态；在所述第二时间段，所述功率开关管工作在开关状态。根据本专利技术的一个实施例，所述第一控制信号为PPG脉冲，所述第二控制信号为高电平信号，所述第三控制信号为低电平信号。此外，本专利技术的实施例还提出了一种电磁加热装置，其包括上述的电磁加热装置的加热控制电路。本专利技术实施例的电磁加热装置，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁加热装置的加热控制电路，其特征在于，包括：电压过零检测单元，所述电压过零检测单元用于检测输入到电磁加热装置的交流电源的电压过零信号；谐振加热单元；整流滤波单元，所述整流滤波单元对所述交流电源进行整流滤波处理后供给所述谐振加热单元；用于控制所述谐振加热单元进行谐振工作的功率开关管；驱动单元，所述驱动单元与所述功率开关管的驱动端相连以驱动所述功率开关管的开通和关断；驱动降压单元，所述驱动降压单元与所述功率开关管的驱动端相连以降低所述功率开关管的驱动电压；主控单元，所述主控单元分别与所述电压过零检测单元、所述驱动单元和所述驱动降压单元相连，所述主控单元根据所述电压过零信号输出第一控制信号至所述驱动单元以控制所述功率开关管启动时，输出第二控制信号至所述驱动降压单元以使所述功率开关管降压启动。

【技术特征摘要】
1.一种电磁加热装置的加热控制电路，其特征在于，包括：电压过零检测单元，所述电压过零检测单元用于检测输入到电磁加热装置的交流电源的电压过零信号；谐振加热单元；整流滤波单元，所述整流滤波单元对所述交流电源进行整流滤波处理后供给所述谐振加热单元；用于控制所述谐振加热单元进行谐振工作的功率开关管；驱动单元，所述驱动单元与所述功率开关管的驱动端相连以驱动所述功率开关管的开通和关断；驱动降压单元，所述驱动降压单元与所述功率开关管的驱动端相连以降低所述功率开关管的驱动电压；主控单元，所述主控单元分别与所述电压过零检测单元、所述驱动单元和所述驱动降压单元相连，所述主控单元根据所述电压过零信号输出第一控制信号至所述驱动单元以控制所述功率开关管启动时，输出第二控制信号至所述驱动降压单元以使所述功率开关管降压启动。2.根据权利要求1所述的电磁加热装置的加热控制电路，其特征在于，所述功率开关管的降压启动过程包括第一时间段和第二时间段，其中，在所述第一时间段，所述主控单元输出所述第一控制信号至所述驱动单元，同时输出所述第二控制信号至所述驱动降压单元；在所述第二时间段，所述主控单元输出所述第一控制信号至所述驱动单元，同时输出第三控制信号至所述驱动降压单元。3.根据权利要求2所述的电磁加热装置的加热控制电路，其特征在于，在所述第一时间段，所述功率开关管工作在放大状态；在所述第二时间段，所述功率开关管工作在开关状态。4.根据权利要求2所述的电磁加热装置的加热控制电路，其特征在于，所述功率开关管为IGBT，所述第一控制信号为PPG脉冲，所述第二控制信号为高电平信号，所述第三控制信号为低电平信号。5.根据权利要求1-4中任一项所述的电磁加热装置的加热控制电路，其特征在于，所述驱动降压单元包括：第一电阻，所述第一电阻的一端与所述主控单元相连；第一三极管，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；第二电阻，所述第二电阻连接在所述第一三极管的基极与发射极之间；第三电阻，所述第一电阻的一端与所述第一三极管的集电极相连，所述第三电阻的另一端与所述驱动开关管的驱动端相连。6.根据权利要求5所述的电磁加热装置的加热控制电路，其特征在于，所述驱动单元包括：第四电阻，所述第四电阻的一端与所述主控单元相连；第五电阻，所述第五电阻的一端分别与所述第四电阻的一端和所述主控单元相连，所述第五电阻的另一端接地；第二三极管，所述第二三极管的基极与所述第四电阻的另一端相连，所述第二三极管的发射极接地，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：江德勇，王云峰，张帆，
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：发明
国别省市：广东,44