一种应用于电磁节能灶的功率半导体集成器件制造技术

技术编号:33990978 阅读:19 留言:0更新日期:2022-07-02 09:40
本发明专利技术公开了一种应用于电磁节能灶的功率半导体集成器件,属于电磁节能灶集成技术领域,包括:三相整流电路、半桥逆变电路、逆变驱动电路、温度检测电路、电流检测电路、控制电路、开关电源电路,开关电源电路包括一变压器和一开关电源芯片,变压器的副边连接三相整流电路的输出端,且变压器通过一反馈电路连接开关电源芯片的原边。本发明专利技术技术方案的有益效果在于:旨在提供一种合理的电路设计和结构设计,使得电磁节能灶各功率模块集成度更高,可靠性更强,体积更小巧,在大幅度降低成本的同时,明显提高产品的驱动效率,且具有更高的生产和使用便捷性。产和使用便捷性。产和使用便捷性。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于电磁节能灶的功率半导体集成器件


[0001]本专利技术涉及电磁节能灶集成
,尤其涉及一种应用于电磁节能灶的功率半导体集成器件。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的普遍提高,环保和节能的概念开始深入人心。电磁灶作为一种清洁,节能,使用方便的厨房设备开始取代传统炉灶走进千家万户。商用电磁炉基于高频电磁感应加热技术,通过整流电路将交流电整流变成直流电,再将直流电转换成高频交流电;交变电流通过电磁感应线圈时,会产生交变磁场,当用含铁容器(例如锅具)放置在电磁感应线圈上时,含铁容器切割交变磁力线,容器表面产生强大的涡流,涡流使容器中的铁原子高速无规则运动,原子互相碰撞、摩擦而产生热能,使容器本身快速发热,并迅速提高容器内物质的温度,达到加热目的。由于铁制容器自身会发热,热转化率较高,最高可达95%。目前的电磁炉,电磁灶都是采用的电磁加热技术。
[0003]市面上现有的电磁灶均由电子线路板、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)模块和外接设备等多部分组装而成,其中,电子线路板包括整流电路、滤波电路、电源转换电路、控制电路、驱动电路、检测电路、保护电路和报警电路,各分散的电路板之间通过导线连接,布线复杂,线路杂乱,产品外形体积庞大,成本高昂,组装工序繁琐,此外,目前,市面上现有的电磁灶所使用的驱动方案与IGBT模块匹配方式未达到最优解,造成开关损耗和功率损耗较高,随着电力电子技术的发展,行业对模块的可靠性的要求越来越强,器件集成度也越来越高,因此针对以上问题,迫切需要设计出一种集成度更高、性能更稳定的能够应用于电磁节能灶的功率半导体集成器件,以满足实际使用的需要。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于,提供一种应用于电磁节能灶的功率半导体集成器件。
[0005]本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
[0006]本专利技术提供一种应用于电磁节能灶的功率半导体集成器件,包括:
[0007]一三相整流电路,所述三相整流电路的输入端连接一三相交流电源;
[0008]一半桥逆变电路,所述半桥逆变电路的输入端连接所述三相整流电路的输出端;
[0009]一逆变驱动电路,所述逆变驱动电路的输出端分别连接所述半桥逆变电路的输入端;
[0010]一温度检测电路,所述温度检测电路的输入端连接所述半桥逆变电路、一加热线圈,以及一外部锅具的电阻,所述加热线圈连接所述半桥逆变电路的输出端,所述锅具放置于所述加热线圈上;
[0011]一电流检测电路,所述电流检测电路的输入端连接所述半桥逆变电路,且所述电流检测电路的输入端分别连接一电流检测电阻的两端;
[0012]一控制电路,所述控制电路的输入端分别连接所述温度检测电路和所述电流检测
电路,所述控制电路的输出端通过一脉宽调制转换电路连接所述逆变驱动电路;
[0013]一开关电源电路,所述开关电源电路的输入端连接所述三相整流电路的输出端,所述开关电源电路的输出端分别连接所述逆变驱动电路的输入端、所述控制电路的输入端,所述开关电源电路包括一变压器和一开关电源芯片,所述变压器的副边连接所述三相整流电路的输出端,且所述变压器通过一反馈电路连接所述开关电源芯片的原边。
[0014]优选地,所述开关电源电路和所述控制电路之间还设有:
[0015]一电压转换电路,用于将所述开关电源电路的输出电压转换成相应的电压值,并输出给所述控制电路;
[0016]一电压检测电路,用于检测所述三相整流电路的输出端电压。
[0017]优选地,还包括:
[0018]一基板;
[0019]一第一陶瓷覆铜板,焊接于所述基板上,所述第一陶瓷覆铜板上焊接有所述三相整流电路和至少一个场效应晶体管芯片,所述场效应晶体管芯片连接所述开关电源电路;
[0020]一第二陶瓷覆铜板,焊接于所述基板上,所述第二陶瓷覆铜板位于所述第一陶瓷覆铜板的右侧,且所述第二陶瓷覆铜板上焊接有所述半桥逆变电路,以及至少一个温度电阻,所述温度电阻连接所述温度检测电路;
[0021]一印刷电路板,所述印刷电路板位于所述陶瓷覆铜板的上方,且所述印刷电路板上集成有所述逆变驱动电路、所述温度检测电路、所述电流检测电路、所述电流检测电路、所述控制电路和所述开关电源电路;
[0022]所述陶瓷覆铜板上还设置有若干信号端子和若干功率端子,所述陶瓷覆铜板上的各电路分别通过所述信号端子和/或所述功率端子与所述印刷电路板上的各电路相连接。
[0023]优选地,所述三相整流电路包括:
[0024]一第一整流二极管,所述第一整流二极管的阳极连接所述三相交流电源的第一端,所述第一整流二极管的阴极连接一第一功率端子;
[0025]一第二整流二极管,所述第二整流二极管的阳极连接所述三相交流电源的第二端,所述第二整流二极管的阴极连接所述第一功率端子;
[0026]一第三整流二极管,所述第三整流二极管的阳极连接所述三相交流电源的第三端,所述第三整流二极管的阴极连接所述第一功率端子;
[0027]一第四整流二极管,所述第四整流二极管的阴极连接所述三相交流电源的所述第一端,所述第四整流二极管的阳极连接一第二功率端子;
[0028]一第五整流二极管,所述第五整流二极管的阴极连接所述三相交流电源的所述第二端,所述第五整流二极管的阳极连接所述第二功率端子;
[0029]一第六整流二极管,所述第六整流二极管的阴极连接所述三相交流电源的所述第三端,所述第六整流二极管的阳极连接所述第二功率端子。
[0030]优选地,所述三相整流电路的各所述整流二极管分别通过铝线键合的方式连接所述陶瓷覆铜板。
[0031]优选地,所述半桥逆变电路包括至少一个绝缘栅双极型晶体管模块,所述绝缘栅双极型晶体管模块具体包括:
[0032]一绝缘栅双极型晶体管,所述绝缘栅双极型晶体管的门极连接所述逆变驱动电路
的输出端;
[0033]一快恢复二极管,所述快恢复二极管的阳极连接所述绝缘栅双极型晶体管的发射极,所述快恢复二极管的阴极连接所述绝缘栅双极型晶体管的集电极。
[0034]优选地,所述绝缘栅双极型晶体管模块为两个,两个所述绝缘栅双极型晶体管模块串联连接,具体包括
[0035]一第一绝缘栅双极型晶体管模块,所述第一绝缘栅双极型晶体管模块的集电极连接所述三相整流电路的正输出端;
[0036]一第二绝缘栅双极型晶体管模块,所述第二绝缘栅双极型晶体管模块的集电极连接所述第一绝缘栅双极型晶体管模块的的发射极,所述第二绝缘栅双极型晶体管模块的发射极连接所述三相整流电路的正输出端。
[0037]优选地,还包括:
[0038]一外壳,盖合于所述基板上,所述外壳上设有供各所述功率端子伸出的孔洞,所述外壳还包括:
[0039]一第一凹槽,所述印刷电路板放置于所述第一凹槽内;
[0040]若干端子防脱落结构,设置于本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于电磁节能灶的功率半导体集成器件,其特征在于,包括:一三相整流电路,所述三相整流电路的输入端连接一三相交流电源;一半桥逆变电路,所述半桥逆变电路的输入端连接所述三相整流电路的输出端;一逆变驱动电路,所述逆变驱动电路的输出端分别连接所述半桥逆变电路的输入端;一温度检测电路,所述温度检测电路的输入端连接所述半桥逆变电路、一加热线圈,以及一外部锅具的电阻,所述加热线圈连接所述半桥逆变电路的输出端,所述锅具放置于所述加热线圈上;一电流检测电路,所述电流检测电路的输入端连接所述半桥逆变电路,且所述电流检测电路的输入端分别连接一电流检测电阻的两端;一控制电路,所述控制电路的输入端分别连接所述温度检测电路和所述电流检测电路,所述控制电路的输出端通过一脉宽调制转换电路连接所述逆变驱动电路;一开关电源电路,所述开关电源电路的输入端连接所述三相整流电路的输出端,所述开关电源电路的输出端分别连接所述逆变驱动电路的输入端、所述控制电路的输入端,所述开关电源电路包括一变压器和一开关电源芯片,所述变压器的副边连接所述三相整流电路的输出端,且所述变压器通过一反馈电路连接所述开关电源芯片的原边。2.根据权利要求1所述的一种应用于电磁节能灶的功率半导体集成器件,其特征在于,所述开关电源电路和所述控制电路之间还设有:一电压转换电路,用于将所述开关电源电路的输出电压转换成相应的电压值,并输出给所述控制电路;一电压检测电路,用于检测所述三相整流电路的输出端电压。3.根据权利要求1所述的一种应用于电磁节能灶的功率半导体集成器件,其特征在于,还包括:一基板;一第一陶瓷覆铜板,焊接于所述基板上,所述第一陶瓷覆铜板上焊接有所述三相整流电路和至少一个场效应晶体管芯片,所述场效应晶体管芯片连接所述开关电源电路;一第二陶瓷覆铜板,焊接于所述基板上,所述第二陶瓷覆铜板位于所述第一陶瓷覆铜板的右侧,且所述第二陶瓷覆铜板上焊接有所述半桥逆变电路,以及至少一个温度电阻,所述温度电阻连接所述温度检测电路;一印刷电路板,所述印刷电路板位于所述陶瓷覆铜板的上方,且所述印刷电路板上集成有所述逆变驱动电路、所述温度检测电路、所述电流检测电路、所述电流检测电路、所述控制电路和所述开关电源电路;所述陶瓷覆铜板上还设置有若干信号端子和若干功率端子,所述陶瓷覆铜板上的各电路分别通过所述信号端子和/或所述功率端子与所述印刷电路板上的各电路相连接。4.根据权利要求3所述的一种应用于电磁节能灶的功率半导体集成器件,其特征在于,所述三相整流电路包括:一第一整流二极管,所述第一整流二极管的阳极连接所述三相交流电源的第一端,所述第一整流二极管的阴极连接一第一功率端子;一第二整流二极管,所述第二整流二极管的阳极连接所述三...

【专利技术属性】
技术研发人员:毛曙屏车湖深汪雨婷郭小波
申请(专利权)人:杭州泰昕微电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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