大功率开关器件浪涌电流抑制电路及在电磁炉上的应用制造技术

一种半导体大功率开关器件浪涌电流抑制电路，包括至少一供电电源，供电电源之正输出端通过一电感性负载与半导体大功率开关器件相连接，半导体大功率开关器件之基极G极通过第一电阻与驱动模块其中一端相连接，电感性负载和半导体大功率开关器件的连接处与一开关电压采样电路其中一端相连接，开关电压采样电路通过一开关电路与半导体大功率开关器件之基极G极相连接，还公开了一种其在电磁炉的应用，其控制电路的基本电路与一前述抑制电路相连接，本发明专利技术之抑制电路既能在剩余电流能量较大时，对半导体大功率开关器件起到保护作用；也能在剩余电量较小时，减小半导体大功率开关器件导通损耗；其电磁炉能防止半导体大功率开关器件因瞬间浪涌电流而损坏。关器件因瞬间浪涌电流而损坏。关器件因瞬间浪涌电流而损坏。

【技术实现步骤摘要】
大功率开关器件浪涌电流抑制电路及在电磁炉上的应用


[0001]本专利技术涉及控制电路
，特别是涉及一种能在电感性负载中剩余电流过大时，防止过大的瞬间浪涌电流对半导体大功率开关器件造成损坏的半导体大功率开关器件浪涌电流抑制电路及在电磁炉上的应用。

技术介绍

[0002]现有技术中，大功率半导体开关器件（例如IGBT、大功率三极管、MOSFET等）工作时，电流能量较大，若这个电流超过许可值（或：阈值），就容易对大功率半导体开关器件造成损坏，尤其是电感性负载情况下，在瞬间开通时刻，电感中的电流能量通过大功率半导体开关器件瞬间释放，往往会造成瞬间浪涌电流过大，大功率半导体开关器件就会被烧毁，这往往是大功率半导体开关器件容易损坏的原因，进而导致设备无法正常工作。
[0003]进一步地，图2为常规半导体大功率开关电路图，如图2所示，市电从供电电源E1的AC端输入，电流从供电电源E1的正输出端（脚3）输出，驱动模块输出的矩形脉冲波，经第一电阻R1从半导体大功率开关器件Q1的输入端（G极）输入，驱动半导体大功率开关器件Q1开/关，当半导体大功率开关器件Q1之C极和E极导通时，便将电感性负载（L1、C1）与供电电源E1的负输出端（脚4）导通，形成大功率电流回路。
[0004]当半导体大功率开关器件Q1关断时，电感性负载之L1中的电流不会突变的特性，会将电流流向第一电容C1，并积蓄能量，当半导体大功率开关器件Q1再次开通时，电感性负载中，第一电感L1向第一电容C1充电后的剩余能量，会与供电电源E1的电流一起通过半导体大功率开关器件Q1的C极向E极释放，此时，通过半导体大功率开关器件Q1的浪涌电流较大，当第一电感L1中的剩余能量过大，便会对给半导体大功率开关器件Q1带来“过电流”的危险，以致于对半导体大功率开关器件Q1造成损坏。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种半导体大功率开关器件浪涌电流抑制电路及其应用的电磁炉，其抑制电路既能在电感性负载上剩余电流能量较大时，通过串联电阻电路，使半导体大功率开关器件的导通变小，以抑制半导体大功率开关器件的瞬间浪涌电流，对半导体大功率开关器件起到有效的保护作用；也能在电感性负载的剩余电量较小时，关将串联电阻电路切换成单电阻电路，使半导体大功率开关器件完全导通，减小半导体大功率开关器件的导通损耗；当该抑制电路用于电磁炉时，能有效防止电路中的半导体大功率开关器件因瞬间浪涌电流而损坏，从而保证了电磁炉的正常使用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种半导体大功率开关器件浪涌电流抑制电路，包括至少一供电电源，该供电电源之正输出端通过一电感性负载与半导体大功率开关器件相连接，该半导体大功率开关器件之基极G极通过第一电阻与驱动模块其中一端相连接，所述电感性负载和半导体大功率
开关器件的连接处与一开关电压采样电路其中一端相连接，该开关电压采样电路用以对半导体大功率开关器件之集电极C极的电压进行检测及分压，该开关电压采样电路通过一开关电路与半导体大功率开关器件之基极G极相连接，该开关电路用以根据开关电压采样电路检测半导体大功率开关器件之集电极C极的电压来改变半导体大功率开关器件之基极G极的输入电流。
[0007]所述开关电压采样电路包括至少一连接于电感性负载和半导体大功率开关器件的连接处的第二电阻以及至少一与第二电阻相连接的第三电阻，该第三电阻另一端与供电电源之负输出端共同接地，所述开关电路其中一端与第二电阻和第三电阻的连接处相连接。
[0008]所述开关电路包括通过至少一第四电阻连接在第二电阻和第三电阻之间的至少一比较开关、通过至少一第五电阻与比较开关之集电极C极相连接的至少一短路开关、设于短路开关和第五电阻之连接端上的至少一第六电阻以及与第一电阻串联于半导体大功率开关器件之基极G极的至少一第七电阻，该比较开关用以比较经过第四电阻的电流能量的高低，该短路开关用以对第七电阻的通断进行控制，该第七电阻用以与第一电阻串联并在短路开关的通断控制下改变半导体大功率开关器件之基极G极的输入电流，该第六电阻另一端与驱动模块相另一端与一驱动电源相连接，该短路开关并联于第七电阻上。
[0009]所述第七电阻还并联一二极管，该二极管用以快速关断半导体大功率开关器件。
[0010]一种半导体大功率开关器件浪涌电流抑制电路于电磁炉上的应用，其控制电路包括基本电路，所述基本电路与一抑制电路相连接，该抑制电路为前述的半导体大功率开关器件浪涌电流抑制电路。
[0011]所述基本电路中包含有一反向峰值电压或同步采样电路，该反向峰值电压或同步采样电路用以采集的半导体大功率开关器件之集电极C极的电压，该反向峰值电压或同步采样电路通过开关电压采样电路与开关电路相连接。
[0012]本专利技术的有益效果如下：1、于“常规的半导体大功率开关电路”设置开关电压采样电路和开关电路，通过开关电压采样电路对半导体大功率开关器件之集电极C极电压进行检测，并通过开关电路控制第七电阻的电路通断，进而实现双电阻串联状态和单电阻状态的切换。
[0013]2、在电感性负载上剩余电流能量较大时，比较开关导通，短路开关关断，使第一电阻和第七电阻构成串联电阻电路，此时，充电电阻变大，进而使驱动模块的矩形脉冲波的充电时间变长，使达到半导体大功率开关器件之基极G极的矩形脉冲波上升沿弧度加大，增长半导体大功率开关器件未完全开通状态（此时导通变小）的时间，以抑制半导体大功率开关器件的瞬间浪涌电流，有效避免了半导体大功率开关器件因“过电流”而造成的损坏，对半导体大功率开关器件起到有效的保护作用。
[0014]3、在电感性负载的剩余电量较小时，关断比较开关，导通短路开关，通过短路开关短路第七电阻，恢复单一电阻电路状态，直接驱动半导体大功率开关器件，使半导体大功率开关器件处于完全导通状态，进而减小半导体大功率开关器件的导通损耗。
[0015]4、通过二极管的设置，能使半导体大功率开关器件的驱动波在下降沿时，迅速直线下降，起到迅速关断半导体大功率开关器件的作用，不受串联第七电阻或短路开关的影响，减少半导体大功率开关器件在关断阶段的损耗。
[0016]5、将开关电压采样电路和开关电路组成的抑制电路应用于电磁炉的电路中，能有效防止电磁炉电路中的半导体大功率开关器件因瞬间浪涌电流而损坏，对电磁炉电路中的半导体大功率开关器件起到有效的保护作用，从而保证了电磁炉的正常使用。
附图说明
[0017]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0018]在附图中：图1是本专利技术的电路结构示意图。
[0019]图2是常规的半导体大功率开关器件的电路图。
[0020]图3是本专利技术用于电磁炉上的电路结构示意图。
[0021]图4 是本专利技术之半导体大功率开关器件之C极的电压波形图。
[0022]图5 是本专利技术之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体大功率开关器件浪涌电流抑制电路，包括至少一供电电源，该供电电源之正输出端通过一电感性负载与半导体大功率开关器件相连接，该半导体大功率开关器件之基极G极通过第一电阻与驱动模块其中一端相连接，其特征在于：所述电感性负载和半导体大功率开关器件的连接处与一开关电压采样电路其中一端相连接，该开关电压采样电路用以对半导体大功率开关器件之集电极C极的电压进行检测及分压，该开关电压采样电路通过一开关电路与半导体大功率开关器件之基极G极相连接，该开关电路用以根据开关电压采样电路检测半导体大功率开关器件之集电极C极的电压来改变半导体大功率开关器件之基极G极的输入电流。2.根据权利要求1所述的半导体大功率开关器件浪涌电流抑制电路，其特征在于：所述开关电压采样电路包括至少一连接于电感性负载和半导体大功率开关器件的连接处的第二电阻以及至少一与第二电阻相连接的第三电阻，该第三电阻另一端与供电电源之负输出端共同接地，所述开关电路其中一端与第二电阻和第三电阻的连接处相连接。3.根据权利要求2所述的半导体大功率开关器件浪涌电流抑制电路，其特征在于：所述开关电路包括通过至少一第四电阻连接在第二电阻和第三电阻之间的至少一比较开关、通过至少一第五电阻与比较开关之集电极C极相连接的至...

【专利技术属性】
技术研发人员：许申生，孔繁文，陈海兴，
申请(专利权)人：昂策佛山电子有限公司，
类型：发明
国别省市：