全桥式逆变器相位侦测电路制造技术

一种全桥式逆变器相位侦测电路，包含脉冲产生单元、全桥式开关单元、谐振单元、线圈电流侦测单元、相位侦测单元以及控制单元。全桥式开关单元的各个开关根据脉冲产生单元所产生的相应的开关控制信号而导通或不导通。谐振单元包含谐振电容以及线圈。线圈电流侦测单元根据流经线圈的电流而产生电流信号。相位侦测单元侦测开关控制信号与电流信号之间的时间宽度。控制单元判断所述时间宽度是否等于零或小于等于一预设时间宽度而控制脉冲产生单元执行一保护机制。行一保护机制。行一保护机制。

【技术实现步骤摘要】
全桥式逆变器相位侦测电路


[0001]本案是有关一种相位侦测电路，特别是指一种全桥式逆变器相位侦测电路。

技术介绍

[0002]传统的电磁炉进行功率控制时，脉冲宽度调变(PWM)的工作频率必须大于系统主回路电路的系统谐振频率，否则系统主回路电路的绝缘闸双极性晶体管(IGBT)会处于硬导通状态而使其发热，严重一点IGBT甚至会烧毁。在实际应用中，系统主回路电路的系统谐振频率会受到负载以及温度的变化而改变，因此需要能随时取得即时的输出频率与系统谐振频率之间的差值。要解决这个问题，目前市面上大多使用数字信号处理芯片(DSP IC)来进行相位检测和信号处理，然而数字信号处理芯片有着成本过高的问题存在。
[0003]因此，需要一种新的电磁感应加热技术，能够使用相对简单及成本相对低的方式来检测PWM驱动频率是否大于或小于等于谐振频率，并使用更简单的方式以即时地保护IGBT。

技术实现思路

[0004]一种全桥式逆变器相位侦测电路包含一脉冲产生单元、一全桥式开关单元、一谐振单元、一线圈电流侦测单元、一相位侦测单元以及一控制单元。脉冲产生单元用以产生一第一开关控制信号、一第二开关控制信号、一第三开关控制信号以及一第四开关控制信号，其中该第一开关控制信号、该第二开关控制信号、该第三开关控制信号以及该第四开关控制信号为一脉冲宽度调变信号。全桥式开关单元耦接该脉冲产生单元以及一直流电压源，该全桥式开关单元包含一第一开关、一第二开关、一第三开关以及一第四开关，其中，在一特定时段，该第一开关与该第二开关择一地导通，该第三开关与该第四开关择一地导通。第一开关根据该第一开关控制信号而导通或不导通。
[0005]第二开关串联于该第一开关，且根据该第二开关控制信号而导通或不导通。第三开关耦接该第二开关，根据该第三开关控制信号而导通或不导通。第四开关串联于该第三开关且耦接该第一开关，并根据该第四开关控制信号而导通或不导通。谐振单元包含一谐振电容以及一线圈。谐振电容的一端耦接该全桥式开关单元。线圈的一端耦接该全桥式开关单元，该线圈的另一端耦接该谐振电容的另一端，该线圈用以接收一直流电源。线圈电流侦测单元耦接该谐振单元，用以侦测流经该谐振单元的一电流以产生一电流信号。相位侦测单元耦接该脉冲产生单元以及该线圈电流侦测单元，用以侦测该第三开关控制信号的正缘或该第四开关控制信号的正缘与该电流信号的正缘之间的一时间宽度。控制单元耦接该相位侦测单元以及该脉冲产生单元，用以判断该时间宽度是否等于零或小于等于一预设时间宽度以控制该脉冲产生单元执行一保护机制。
[0006]在一些实施例中，上述电流信号包含一第一电流信号及一第二电流信号，该相位侦测单元用以侦测该第三开关控制信号的正缘与该第一电流信号的正缘之间的一第一时间宽度，及侦测该第四开关控制信号的正缘与该第二电流信号的正缘之间的一第二时间宽
度，该控制单元用以判断该第一时间宽度是否等于零或是否小于等于一第一预设时间宽度，及判断该第二时间宽度是否等于零或小于等于一第二预设时间宽度，且当该第一时间宽度等于零或小于等于该第一预设时间或者该第二时间宽度等于零或小于等于该第二预设时间宽度时，该控制单元控制该脉冲产生单元执行该保护机制。
[0007]在一些实施例中，上述控制单元更用以控制该脉冲产生单元停止产生该第一开关控制信号、该第二开关控制信号、该第三开关控制信号以及该第四开关控制信号。
[0008]在一些实施例中，上述控制单元更用以控制该脉冲产生单元产生一第五开关控制信号至该第一开关与该第三开关以及一第六开关控制信号至该第二开关与该第四开关，其中该第五开关控制信号的频率大于该第一开关控制信号的频率以及该第三开关控制信号的频率，该第六开关控制信号的频率大于该第二开关的频率以及该第四开关控制信号的频率。
[0009]在一些实施例中，上述第三开关控制信号以及该第四开关控制信号分别同步于该第一开关控制信号以及该第二开关控制信号。
[0010]在一些实施例中，上述第三开关控制信号以及该第四开关控制信号分别延迟于该第一开关控制信号以及该第二开关控制信号一移相延迟时间。
[0011]在一些实施例中，上述第一开关控制信号的信号变化缘与该第二开关控制信号的信号变化缘之间相差一第一延迟时间，该第三开关控制信号的信号变化缘与该第四开关控制信号的信号变化缘之间相差一第二延迟时间。
[0012]在一些实施例中，上述全桥式逆变器相位侦测电路更包含一驱动单元，耦接该全桥式开关单元与该脉冲产生单元之间，该驱动单元用以根据该第一开关控制信号、该第二开关控制信号、该第三开关控制信号以及该第四开关控制信号以分别驱动该第一开关、该第二开关、该第三开关以及该第四开关导通或不导通。
[0013]在一些实施例中，上述全桥式逆变器相位侦测电路更包含一线圈过电流侦测单元，耦接该线圈电流侦测单元与该控制单元之间，该线圈过电流侦测单元用以判断流经该线圈的电流值是否大于一预设值。
[0014]在一些实施例中，上述全桥式逆变器相位侦测电路更包含一负载侦测单元，耦接该线圈电流侦测单元与该控制单元之间，该负载侦测单元用以根据该电流信号的一脉冲产生次数以判断有无负载设置于该全桥式逆变器相位侦测电路。
附图说明
[0015]图1是根据本案的一实施例中，全桥式逆变器相位侦测电路的模块方块图。
[0016]图2是根据本案的一实施例中，全桥式逆变器相位侦测电路的电路示意图。
[0017]图3是根据本案的另一实施例中，全桥式逆变器相位侦测电路的电路示意图。
[0018]图4是根据本案的一实施例中，脉冲产生单元的操作区间的示意图。
[0019]图5是根据本案的一实施例中，脉冲产生单元的电路示意图。
[0020]图6是根据本案的一实施例中，脉冲产生单元中各电路所产生的信号的波形图。
[0021]图7是根据本案的一实施例中，感测电路的电路示意图。
[0022]图8A是根据本案的一实施例中，转换电路的电路示意图。
[0023]图8B是根据本案的另一实施例中，转换电路的电路示意图(一)。
[0024]图8C是根据本案的另一实施例中，转换电路的电路示意图(二)。
[0025]图9A是根据本案的一实施例中，第一感测信号与第一电流信号的波形图。
[0026]图9B是根据本案的一实施例中，第二感测信号与第二电流信号的波形图。
[0027]图10A是根据本案的一实施例中，相位侦测单元的电路示意图。
[0028]图10B是根据本案的另一实施例中，相位侦测单元的电路示意图。
[0029]图11是根据本案的一实施例中，全桥式逆变器相位侦测电路中多种信号的波形图。
[0030]图12是根据本案的一实施例中，线圈过电流侦测单元的电路示意图。
[0031]图13是根据本案的一实施例中，线圈过电流侦测单元的信号的波形图。
[0032]图14是根据本案的一实施例中，全桥式逆变器相位侦测电路执行所述保护机制的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全桥式逆变器相位侦测电路，包含：一脉冲产生单元，用以产生一第一开关控制信号、一第二开关控制信号、一第三开关控制信号以及一第四开关控制信号，其中该第一开关控制信号、该第二开关控制信号、该第三开关控制信号以及该第四开关控制信号为脉冲宽度调变信号；一全桥式开关单元，耦接该脉冲产生单元以及一直流电压源，该全桥式开关单元包含：一第一开关，根据该第一开关控制信号而导通或不导通；一第二开关，串联于该第一开关，根据该第二开关控制信号而导通或不导通；一第三开关，耦接该第二开关，根据该第三开关控制信号而导通或不导通；以及一第四开关，串联于该第三开关且耦接该第一开关，根据该第四开关控制信号而导通或不导通；其中，在一特定时段，该第一开关与该第二开关择一地导通，该第三开关与该第四开关择一地导通；一谐振单元，包含：一谐振电容，一端耦接该全桥式开关单元；以及一线圈，一端耦接该全桥式开关单元，另一端耦接该谐振电容的另一端，该线圈用以接收一直流电源；一线圈电流侦测单元，耦接该谐振单元，用以侦测流经该谐振单元的电流以产生一电流信号；一相位侦测单元，耦接该脉冲产生单元以及该线圈电流侦测单元，用以侦测该第三开关控制信号的正缘或该第四开关控制信号的正缘与该电流信号的正缘之间的一时间宽度；以及一控制单元，耦接该相位侦测单元以及该脉冲产生单元，用以判断该时间宽度是否等于零或小于等于一预设时间宽度以控制该脉冲产生单元执行一保护机制。2.如权利要求1所述的全桥式逆变器相位侦测电路，其中，该电流信号包含一第一电流信号及一第二电流信号，该相位侦测单元用以侦测该第三开关控制信号的正缘与该第一电流信号的正缘之间的一第一时间宽度，及侦测该第四开关控制信号的正缘与该第二电流信号的正缘之间的一第二时间宽度，该控制单元用以判断该第一时间宽度是否等于零或是否小于等于一第一预设时间宽度，及判断该第二时间宽度是否等于零或小于等于一第二预设时间宽度，且当该第一时间宽度等于零或小于等于该第一预设时间或者该第二时间宽度等于零或小于等于该第二预设时间宽度时，该控制单元控制该脉冲产生单元执行该保护机制。3.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘温良，吴政昇，
申请(专利权)人：盛群半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：