电磁炉控制系统技术方案

一种电磁炉控制系统，包括整流滤波电路、谐振电路、开关器件ＩＧＢＴ、所述开关器件ＩＧＢＴ的驱动电路和控制电路，所述控制电路包括中央处理器和检测电路，检测电路的一端与开关器件ＩＧＢＴ的集电极相连，另一端与中央处理器的输入端相连，所述中央处理器的输出端直接与驱动电路相连。本发明专利技术保证了开关器件ＩＧＢＴ在集电极电压为低电平时才导通，使开关器件更安全，并且提高了电磁炉的工作效率和减少发热。与目前市场上的电磁炉相比，在同等温升的条件下，功率可以提高１ＫＷ。稳定性能大大提高，故障率降低９０％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种控制系统，尤其涉及电磁炉的控制系统。
技术介绍
电磁炉正逐渐走入人们的日常生活中，它的工作原理为市电经桥式整流器变换为直流电，再经电压谐振变换器变换成频率为20～30kHz的交流电。电压谐振变换器是低开关损耗的零电压型(ZVS)变换器，它的主要器件是功率开关管，由控制器通过驱动电路控制开关管的导通与静止，功率开关管的一个缺陷是，在高压大电流状态下工作时，导通电阻大，器件发热严重，输出效率下降，甚至导致开关管损坏。所以，最好在开关管处于零电压时执行导通和静止。目前，一般电磁炉所采用的控制电路包括同步检测电路、比较器电路、脉宽调控电路和振荡电路等，通过调节脉冲信号的占空比来控制开关管的导通时间，从而控制电磁炉的输出功率。但是，检测信号经过所述控制电路后，产生一定的信号延迟，经过延迟的信号去控制开关管的动作，会导致开关管不是在零电压状态下导通或截至，很可能造成开关管的损坏。
技术实现思路
本专利技术的一个目的，在于解决现有技术中的不足之处，提供一种确保功率开关管在零电压状态下导通或截至的控制系统。为实现上述目的，本专利技术的电磁炉控制系统包括整流滤波电路、谐振电路、开关器件IGBT、控制电路和所述开关器件IGBT的驱动电路，所述控制电路包括中央处理器和检测电路，所述检测电路包括电阻R1、R2和二极管D1，R1的一端与电源相连，另一端与二极管D1的阳极相连，R2的一端与二极管D1的阳极相连，另一端与所述中央处理器的输入端相连，二极管的阴极与所述开关器件IGBT的集电极相连，所述中央处理器的输出端与所述驱动电路相连，所述中央处理器的控制步骤为a)输出端发出信号给所述驱动电路，持续第一时间段T1后，停止发出该信号；b)检测输入端是否为低电平；c)如果在时间段Ta内检测到输入端为低电平时，输出端发出信号，信号的持续时间为前一次输出端发出信号的持续时间，该持续时间结束后，返回到步骤b；d)如果在时间段Ta内没有检测到输入端为低电平时，输出端发出信号，信号的持续时间为前一次输出端发出信号的持续时间与时间t之和，t为一个固定时间段，该持续时间结束后，返回到步骤b。检测电路的一端与开关器件IGBT的集电极相连，另一端与中央处理器的输入端相连，使中央处理器输入端的电平始终跟随开关器件IGBT集电极电平的变化。中央处理器输出端首次发出信号给驱动电路，驱动电路控制开关器件IGBT导通，导通时间为T1，这里，设置T1为一个较小的时间段，使得谐振电路中储存的能量较小，不能发生谐振。从而，开关器件IGBT集电极的电压不会下降到低电平。中央处理器检测不到输入端电平为低电平，然后，输出端再次发出驱动信号，信号的持续时间为T1+t，时间t也设定为一个较小的值。之后，重复进行输入端检测、输出端发出信号的过程，如果在Ta时间内检测不到输入端为低电平，输出端发出信号，信号的持续时间为前一次输出端发出信号的持续时间与时间t之和，如果一旦检测到输入端为低电平，输出端立刻发出驱动信号，信号持续时间为前一次输出端发出信号的持续时间。这里的时间Ta为相对较大的值，它大于谐振电路产生谐振的谐振周期。由于中央处理器的输出端直接与驱动电路相连，当开关器件IGBT集电极变为低电平时，中央处理器快速响应，输出端立刻发出驱动信号，使开关器件IGBT导通。由于控制过程没有时间延迟，能够保证开关器件IGBT在低电平导通，不会使开关器件IGBT损坏。因为电磁炉在使用时负载是变化的，相应的输出功率是不同的，通过上述电路和方法，可以根据具体的电路情况，确定开关器件IGBT的导通时间，也就确定了输出功率，能够更好的保护开关器件IGBT。本专利技术提高了电磁炉的工作效率和减少发热。与目前市场上的电磁炉相比，在同等温升的条件下，功率可以提高1KW。稳定性能大大提高，故障率降低90％。附图说明图1为本专利技术所述电磁炉控制系统的原理图。图2为本专利技术所述电磁炉控制系统的控制流程图。具体实施例方式图1为本专利技术所述电磁炉控制系统的原理图，参照图1，本专利技术的电磁炉控制系统包括整流滤波电路、谐振电路、开关器件IGBT、控制电路和所述开关器件IGBT的驱动电路，所述控制电路包括中央处理器和检测电路，中央处理器采用义隆EM78P153单片机，所述检测电路包括电阻R1、R2和二极管D1，R1的一端与电源+5v相连，另一端与二极管D1的阳极相连，R2的一端与二极管D1的阳极相连，另一端与所述中央处理器的输入端引脚7相连，二极管的阴极与所述开关器件IGBT的集电极相连，所述中央处理器的输出端引脚6与所述驱动电路相连，参见图2，所述中央处理器的控制步骤为a)输出端发出信号给所述驱动电路，持续第一时间段T1后，停止发出该信号；b)检测输入端是否为低电平；c)如果在时间段Ta内检测到输入端为低电平时，输出端发出信号，信号的持续时间为前一次输出端发出信号的持续时间，该持续时间结束后，返回到步骤b；d)如果在时间段Ta内没有检测到输入端为低电平时，输出端发出信号，信号的持续时间为前一次输出端发出信号的持续时间与时间t之和，t为一个固定的时间段，该持续时间结束后，返回到步骤b。检测电路的一端与开关器件IGBT的集电极相连，另一端与中央处理器的输入端相连，使中央处理器输入端的电平始终跟随开关器件IGBT集电极电平的变化。中央处理器输出端首次发出信号给驱动电路，驱动电路控制开关器件IGBT导通，导通时间为T1＝0.3微秒，使得谐振电路中储存的能量较小，不能发生谐振。从而，开关器件IGBT集电极的电压不会下降到低电平。中央处理器检测不到输入端电平为低电平，然后，输出端再次发出驱动信号，信号的持续时间为T1+t，时间t为0.3微秒。之后，重复进行输入端检测、输出端发出信号的过程，如果在Ta＝50微秒的时间内检测不到输入端为低电平，输出端发出信号，信号的持续时间为前一次输出端发出信号的持续时间与时间t之和，如果一旦检测到输入端为低电平，输出端立刻发出驱动信号，信号持续时间为前一次输出端发出信号的持续时间。这里的时间Ta为相对较大的值，它大于谐振电路产生谐振的谐振周期。由于中央处理器的输出端直接与驱动电路相连，当开关器件IGBT集电极变为低电平时，中央处理器快速响应，输出端立刻发出驱动信号，使开关器件IGBT导通，控制过程没有时间延迟，能够保证开关器件IGBT在低电平导通，不会使开关器件IGBT损坏。因为电磁炉在使用时负载是变化的，相应的输出功率是不同的，通过上述电路和方法，可以根据具体的电路情况，确定开关器件IGBT的导通时间，也就确定了输出功率，能够更好的保护开关器件IGBT。综上所述仅为本专利技术较佳的实施例，并非用来限定本专利技术的实施范围。即凡依本专利技术申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本专利技术的技术范畴。权利要求1.一种电磁炉控制系统，所述电磁炉控制系统包括整流滤波电路、谐振电路、开关器件(IGBT)、控制电路和所述开关器件(IGBT)的驱动电路，所述驱动电路的输出端与开关器件(IGBT)的控制端相连，其特征在于所述控制电路包括中央处理器和检测电路，所述检测电路包括电阻(R1)、(R2)和二极管(D1)，(R1)的一端与电源相连，另一端与二极管(D1)的阳极相连，(R2)的一端与二极管(D1)的阳极相连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁炉控制系统，所述电磁炉控制系统包括整流滤波电路、谐振电路、开关器件（ＩＧＢＴ）、控制电路和所述开关器件（ＩＧＢＴ）的驱动电路，所述驱动电路的输出端与开关器件（ＩＧＢＴ）的控制端相连，其特征在于：所述控制电路包括中央处理器和检测电路，所述检测电路包括电阻（Ｒ１）、（Ｒ２）和二极管（Ｄ１），（Ｒ１）的一端与电源相连，另一端与二极管（Ｄ１）的阳极相连，（Ｒ２）的一端与二极管（Ｄ１）的阳极相连，另一端与所述中央处理器的输入端相连，二极管的阴极与所述开关器件（ＩＧＢＴ）的集电极相连，所述中央处理器的输出端与所述驱动电路相连，所述中央处理器的控制步骤为：ａ）输出端发出信号给所述驱动电路，持续第一时间段（Ｔ１）后，停止发出该信号；ｂ）检测输入端是否为低电平；ｃ）如果在时间段（Ｔａ）内检测到输入 端为低电平时，输出端发出信号，信号的持续时间为：前一次输出端发出信号的持续时间，该持续时间结束后，返回到步骤ｂ；ｄ）如果在时间段（Ｔａ）内没有检测到输入端为低电平时，输出端发出信号，信号的持续时间为：前一次输出端发出信号的持续时间与 时间（ｔ）之和，（ｔ）为一个固定时间段，该持续时间结束后，返回到步骤ｂ。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志光，刘志兵，
申请(专利权)人：刘志光，刘志兵，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]