【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电磁加热，具体为一种大功率电磁加热装置的电路及半桥模块。
技术介绍
1、目前，现有的大功率电磁加热装置主要应用于工商业，需要较长时间连续工作，而在工作过程中，经常会遇到外部天气引起的雷击以及电流不稳定引起的浪涌，而雷击和浪涌极易导致电磁加热装置的电路中的功率晶体管损坏；另外，半桥电路中的谐振电容中的某个谐振电容因虚焊、损坏失效后，就会增大其它谐振电容的工作负荷，从而导致其它的谐振电容在超负荷下出现过流过热爆炸的情况，造成严重的安全隐患。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种大功率电磁加热装置的电路及半桥模块，解决电磁加热装置在运行中，当遇到雷击和浪涌时容易造成功率晶体管的损坏；半桥电路中的谐振电容个别失效后，其它的谐振电容在超负荷下出现过流过热爆炸的问题，以克服现有技术的不足。
2、本专利技术通过以下技术方案，提供了一种大功率电磁加热装置的电路，包括电源电路、半桥谐振电路、输出采样电路，所述电源电路包括整流桥db1、变压器t1、二极管d1以及限流电阻r22、r23、r27，该电源电路还包括压敏电阻var1、控制芯片u3、功率晶体管q3以及由至少一个tvs管组成的电源电路tvs管组，整流桥db1的直流输出端并联压敏电阻var1，整流桥db1直流输出正极引出供电网络+vdd，负极引出地pgnd网络，变压器t1的n1绕组第一端口通过二极管d1连接+vdd网络，第二端口连接功率晶体管q3的漏极，功率晶体管的漏极连接电源电路tvs管组的n极，源极通过限流电
3、进一步的，所述半桥谐振电路包括上桥臂谐振电路和下桥臂谐振电路，所述上桥臂谐振电路包括上桥臂功率晶体管q1和由多个谐振电容组成的上桥臂谐振电容组，所述下桥臂谐振电路包括下桥臂功率晶体管q2和由多个谐振电容组成的下桥臂谐振电容组。
4、进一步的，所述上桥臂谐振电路包括由至少一个tvs管组成的上桥臂tvs管组，上桥臂tvs管组的两端分别连接上桥臂功率晶体管q1的c极和e极，所述下桥臂谐振电路包括由至少一个tvs管组成的下桥臂tvs管组，下桥臂tvs管组的两端分别连接下桥臂功率晶体管q2的c极和e极，当出现雷击浪涌的时候，上桥臂tvs管组和下桥臂tvs管组可以分别有效保护上桥臂功率晶体管q1和下桥臂功率晶体管q2避免被击穿。
5、进一步的，所述输出采样电路包括上桥臂采样电路和下桥臂采样电路，所述上桥臂采样电路的高频电流互感器t2原边第一端口连接功率晶体管q1的c极、第二端口连接上桥臂谐振电容组，副边串联采样电阻r4，副边第一端口vos1连接单片机，副边第二端口接地gnd，所述下桥臂采样电路的高频电流互感器t3原边的第一端口通过线圈l1连接功率晶体管q2的c极，高频电流互感器t3原边的第二端口连接下桥臂谐振电容组，副边串联采样电阻r5，副边第一端口vos2连接单片机，副边第二端口接地gnd。
6、本专利技术还提供一种大功率电磁加热装置的半桥模块，采用如上所述的电路，包括谐振电容、滤波电容、功率晶体管和铜排组件，所述铜排组件包括第一中心铜排、第二中心铜排、直流母线正铜排和直流母线负铜排，所述直流母线正铜排的末端具有向上的第一弯折部，所述直流母线负铜排的末端具有向上的第二弯折部，所述第一弯折部和第二弯折部的上、下方分别具有容置谐振电容的空间。
7、进一步的，所述第一弯折部、第二弯折部和第一中心铜排设有多组脚孔，所述脚孔可固定所述谐振电容的引脚，实现谐振电容在上桥臂和下桥臂部分的顶层和底层的成组设置。
8、进一步的，所述第一中心铜排贯穿连接上桥臂谐振电容组和下桥臂谐振电容组，所述第一弯折部与上桥臂谐振电容组连接，所述第一弯折部与上桥臂谐振电容组的连接起点和第一中心铜排与上桥臂谐振电容组的连接起点相对应。
9、进一步的，所述第二弯折部与下桥臂谐振电容组连接，所述第二弯折部与下桥臂谐振电容组的连接起点和第一中心铜排与下桥臂谐振电容组的连接起点相对应。
10、进一步的，所述第一弯折部和第二弯折部均设有高频电流互感器，所述第一弯折部和第二弯折部间设有滤波电容。
11、进一步的，所述半桥模块与大功率电磁加热装置的其它模块间设有防爆挡板。
12、本专利技术具有以下有益效果：第一，为了保护电源电路、整流桥和功率晶体管受到雷击和浪涌时损坏，采用了压敏电阻和瞬态抑制二极管的分级保护机制，将压敏电阻高过流、抗冲击的特性与瞬态抑制二极管快速、精确钳位的特性相结合，实现了对功率晶体管的有效防护。
13、第二，将高频电流互感器分别串联于上桥臂和下桥臂，既能实时检测谐振电容有效值电流参数和峰值电压，又能检测系统过载或者谐振电容来料不良或者焊接异常导致的谐振电容失效，避免了谐振电容过流过热引起爆炸的问题。
14、第三，高频电流互感器可以监测锁相、高频电流的峰值电流和有效值电流，并通过采样电阻传送至输出采样电路。而根据采样获得的上桥臂谐振电容组和下桥臂谐振电容组的电流，并通过软件换算成谐振电容的峰值电压，系统据此对各谐振电容组的峰值和有效值实时监测，从而在谐振电容因超负荷出现熔化、燃烧或者爆炸等异常前预警，及时采取措施避免安全事故的发生。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种大功率电磁加热装置的电路，包括电源电路、半桥谐振电路、输出采样电路，所述电源电路包括整流桥DB1、变压器T1、二极管D1以及限流电阻R22、R23、R27，其特征在于，该电源电路还包括压敏电阻VAR1、控制芯片U3、功率晶体管Q3以及由至少一个TVS管组成的电源电路TVS管组，整流桥的直流输出端并联压敏电阻VAR1，整流桥DB1直流输出正极引出供电网络+VDD，负极引出地PGND网络，变压器T1的N1绕组第一端口通过二极管D1连接+VDD网络，第二端口连接功率晶体管Q3的漏极，功率晶体管Q3的漏极连接电源电路TVS管组的N极，源极通过限流电阻R27连接电源电路TVS管组的P极、通过限流电阻R23连接控制芯片U3的电流采样端口ISENSE,栅极通过限流电阻R22连接控制芯片U3的输出端、通过限流电阻R27接地PNGD，当雷击浪涌发生时，压敏电阻VAR1和电源电路TVS管组分级保护抑制晶体管Q3-VDS过电压，同时控制芯片U3检测到负载过电流时，通过功率晶体管Q3掐断变压器供电回路以保护电源电路。
2.根据权利要求1所述的一种大功率电磁加热装置的电路，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种大功率电磁加热装置的电路，其特征在于，所述上桥臂谐振电路包括由至少一个TVS管组成的上桥臂TVS管组，上桥臂TVS管组的两端分别连接上桥臂功率晶体管Q1的C极和E极，所述下桥臂谐振电路包括由至少一个TVS管组成的下桥臂TVS管组，下桥臂TVS管组的两端分别连接下桥臂功率晶体管Q2的C极和E极，当出现雷击浪涌的时候，上桥臂TVS管组和下桥臂TVS管组可以分别有效保护上桥臂功率晶体管Q1和下桥臂功率晶体管Q2避免被击穿。
4.根据权利要求1所述的一种大功率电磁加热装置的电路，其特征在于，所述输出采样电路包括上桥臂采样电路和下桥臂采样电路，所述上桥臂采样电路的高频电流互感器T2原边第一端口连接功率晶体管Q1的C极、第二端口连接上桥臂谐振电容组，副边串联采样电阻R4，副边第一端口VOS1连接单片机，副边第二端口接地GND，所述下桥臂采样电路的高频电流互感器T3原边的第一端口通过线圈L1连接功率晶体管Q2的C极，高频电流互感器T3原边的第二端口连接下桥臂谐振电容组，副边串联采样电阻R5，副边第一端口VOS2连接单片机，副边第二端口接地GND。
5.一种大功率电磁加热装置的半桥模块，采用如权利要求1-4任一所述的电路，包括谐振电容、滤波电容、功率晶体管和铜排组件，其特征在于，所述铜排组件包括第一中心铜排、第二中心铜排、直流母线正铜排和直流母线负铜排，所述直流母线正铜排的末端具有向上的第一弯折部，所述直流母线负铜排的末端具有向上的第二弯折部，所述第一弯折部和第二弯折部的上、下方分别具有容置谐振电容的空间。
6.根据权利要求4所述的一种大功率电磁加热装置的半桥模块，其特征在于，所述第一弯折部、第二弯折部和第一中心铜排设有多组脚孔，所述脚孔可固定所述谐振电容的引脚，实现谐振电容在上桥臂和下桥臂部分的顶层和底层的成组设置。
7.根据权利要求5所述的一种大功率电磁加热装置的半桥模块，其特征在于，所述第一中心铜排贯穿连接上桥臂谐振电容组和下桥臂谐振电容组，所述第一弯折部与上桥臂谐振电容组连接，所述第一弯折部与上桥臂谐振电容组的连接起点和第一中心铜排与上桥臂谐振电容组的连接起点相对应。
8.根据权利要求6所述的一种大功率电磁加热装置的半桥模块，其特征在于，所述第二弯折部与下桥臂谐振电容组连接，所述第二弯折部与下桥臂谐振电容组的连接起点和第一中心铜排与下桥臂谐振电容组的连接起点相对应。
9.根据权利要求5-8任一所述的一种大功率电磁加热装置的半桥模块，其特征在于，所述第一弯折部和第二弯折部均设有高频电流互感器，所述第一弯折部和第二弯折部间设有滤波电容。
10.根据权利要求5所述的一种大功率电磁加热装置的半桥模块，其特征在于，所述半桥模块与大功率电磁加热装置的其它模块间设有防爆挡板。
...【技术特征摘要】
1.一种大功率电磁加热装置的电路，包括电源电路、半桥谐振电路、输出采样电路，所述电源电路包括整流桥db1、变压器t1、二极管d1以及限流电阻r22、r23、r27，其特征在于，该电源电路还包括压敏电阻var1、控制芯片u3、功率晶体管q3以及由至少一个tvs管组成的电源电路tvs管组，整流桥的直流输出端并联压敏电阻var1，整流桥db1直流输出正极引出供电网络+vdd，负极引出地pgnd网络，变压器t1的n1绕组第一端口通过二极管d1连接+vdd网络，第二端口连接功率晶体管q3的漏极，功率晶体管q3的漏极连接电源电路tvs管组的n极，源极通过限流电阻r27连接电源电路tvs管组的p极、通过限流电阻r23连接控制芯片u3的电流采样端口isense,栅极通过限流电阻r22连接控制芯片u3的输出端、通过限流电阻r27接地pngd，当雷击浪涌发生时，压敏电阻var1和电源电路tvs管组分级保护抑制晶体管q3-vds过电压，同时控制芯片u3检测到负载过电流时，通过功率晶体管q3掐断变压器供电回路以保护电源电路。
2.根据权利要求1所述的一种大功率电磁加热装置的电路，其特征在于，所述半桥谐振电路包括上桥臂谐振电路和下桥臂谐振电路，所述上桥臂谐振电路包括上桥臂功率晶体管q1和由多个谐振电容组成的上桥臂谐振电容组，所述下桥臂谐振电路包括下桥臂功率晶体管q2和由多个谐振电容组成的下桥臂谐振电容组。
3.根据权利要求2所述的一种大功率电磁加热装置的电路，其特征在于，所述上桥臂谐振电路包括由至少一个tvs管组成的上桥臂tvs管组，上桥臂tvs管组的两端分别连接上桥臂功率晶体管q1的c极和e极，所述下桥臂谐振电路包括由至少一个tvs管组成的下桥臂tvs管组，下桥臂tvs管组的两端分别连接下桥臂功率晶体管q2的c极和e极，当出现雷击浪涌的时候，上桥臂tvs管组和下桥臂tvs管组可以分别有效保护上桥臂功率晶体管q1和下桥臂功率晶体管q2避免被击穿。
4.根据权利要求1所述的一种大功率电磁加热装置的电路，其特征在于，所述输出采样电路包括上桥臂采样电路和下桥臂采样电路，所述上桥臂采...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨传全，金红旗，
申请(专利权)人：广东海明晖电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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