一种用于提高电磁炉和微波炉能效的电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于提高电磁炉和微波炉能效的电路，其包括电源插头、整流模块、功率逆变电路和ＳＯＣ控制单元；电源插头通过ＡＣ－ＤＣ模块连接ＳＯＣ控制单元的第一输入端，电源插头还通过整流模块连接功率逆变电路；功率逆变电路与ＳＯＣ控制单元连接；其中，还包括驱动电路，功率逆变电路包括并联谐振模块，冲击电流抑制模块和第一功率开关管；并联谐振模块通过冲击电流抑制模块与第一功率开关管连接，第一功率开关管与ＳＯＣ控制单元的第一输出端连接；ＳＯＣ控制单元的第二输出端通过驱动电路与第一功率开关管连接。本实用新型专利技术利用冲击电流抑制模块中电感的饱和特性，抗抑制了并联谐振模块中的电容对功率开关管的冲击。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一 种电磁控制技术，特别涉及一种用于提高电磁炉和微波炉能 效的电路。
技术介绍
在大功率电源变换和感应加热领域中，谐振电路结构包括串联谐振和并联谐 振。其中并联谐振具有电路结构简单、效率高、成本低的优点，广泛应用于电磁炉、微 波炉等感应加热和电源高效率变换的领域。但由于并联谐振固有的电路结构特点，该谐振电路不能适用较大的功率调整范 围，在功率较低和功率较大时，功率开关管都会存在损耗发热高的问题。功率高时，是由功率开关管正常的管耗发热，而功率低时却是由电路结构决定 的每次非零压开关状态开通时，主并联谐振回路的电容在功率开关管开通瞬间的交流短 路对功率开关管的电流冲击，造成的冲击电流损耗发热。请参阅图1，在功率开关管开通前，功率开关管两端的电压差就是谐振电路中 电容的初始电压点，功率管开通使这个电压差接近0V，即谐振电路中的谐振电容两端产 生电压的阶越，由于功率管开通的时间很短，电容电压的阶越导致电容电流的冲击，使 功率管的发射极出现尖锋电流，而这种电流的冲击施加在功率开关管上导致发热甚至损 坏。然而，这种特性也要求并联谐振电路结构的主谐振电容参数不能过大，否则冲 击电流过大易导致功率开关管损坏，而电容过小会使并联谐振的功率开关管在相同的功 率下会承受高的谐振电压，从而决定了设备功率调整范围仅为一个相对较小的区域，这 种功率不能过小或过大的现状，导致了现有家用并联谐振结构的电磁炉功率通常为800W 至2400W，且800W不能连续工作。而大功率范围的设备须串联结构复杂、高成本的半 桥或全桥电路实现，并且，使电路结构复杂、成本高、控制难。现有技术对电磁炉的应用方式和改善方法都受限于并联谐振模块的固有缺陷， 一般通过降低能源转换效率、电磁炉加大锅底到电磁线圈的距离来减弱这种缺陷的影 响，通过降低电源电压或间歇运行减弱这种缺陷对功率下限的限制，而这种缺陷对电路 中主谐振电容参数的限制，使微波炉、大功率开关电源中因反压过大而受到极大的应用 限制。因而现有基于并联谐振模块的电磁控制技术还有待改进和提高。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种用于提高电磁炉和 微波炉能效的电路，在非零状态下的功率开关管给并联谐振模块提供能量起始时，能抑 制并联谐振模块对功率开关管的冲击。为了达到上述目的，本技术采取了以下技术方案 一种用于提高电磁炉和微波炉能效的电路，其包括电源插头、整流模块、功率 逆变电路和SOC控制单元；所述电源插头通过AC-DC模块连接所述SOC控制单元的第 一输入端，所述电源插头还通过所述整流模块连接所述功率逆变电路；所述功率逆变电 路与所述SOC控制单元连接；其中，还包括驱动电路，所述功率逆变电路包括并联谐振 模块，冲击电流抑制模块和第一功率开关管；所述并联谐振模块通过所述冲击电流抑制 模块与第一功率开关管连接，所述第一功率开关管与所述SOC控制单元的第一输出端连 接；所述SOC控制单元的第二输出端通过所述驱动电路与所述第一功率开关管连接。所述的用于提高电磁炉和微波炉能效的电路，其中，所述冲击电流抑制模块由 二极管、第一电感和第一电容并联构成，且所述二极管的阳极连接所述第一功率开关 管，阴极连接所述并联谐振模块。所述的用于提高电磁炉和微波炉能效的电路，其中，还包括用于对第一功率开 关管温度进行采样的IGBT温度采样模块，所述IGBT温度采样模块与SOC控制单元的第 二输入端连接。所述的用于提高电磁炉和微波炉能效的电路，其中，还包括控制整个电路开启 和关闭，及数据显示的开关及显示模块，所述开关及显示模块与所述SOC控制单元的第 三输入端连接。所述的用于提高电磁炉和微波炉能效的电路，其中，在所述整流模块和并联谐 振模块之间还设置有一滤波器。所述的用于提高电磁炉和微波炉能效的电路，其中，所述滤波器包括第二电感 和第二电容；所述第二电感串联在所述整流模块和并联谐振模块之间，所述第二电容的 一端连接所述第二电感，另一端接地。所述的用于提高电磁炉和微波炉能效的电路，其中，还包括第二功率开关管， 所述第二功率开关管的集电极连接所述并联谐振模块，基极和发射极与所述驱动电路连 接。所述的用于提高电磁炉和微波炉能效的电路，其中，所述并联谐振模块由电磁 线圈和第三电容并联构成。所述的用于提高电磁炉和微波炉能效的电路，其中，所述并联谐振模块由变压 器和第三电容并联构成。本技术提供的一种用于提高电磁炉和微波炉能效的电路，由于采用了在并 联谐振模块和功率开关管之间接入一个冲击电流抑制模块，利用冲击电流抑制模块中电 感的饱和特性，(即功率开关管开通时冲击电流抑制模块为感性负载串接在并联谐振模块 中的电容与功率开关管之间)抗抑制了并联谐振模块中的电容对功率开关管的冲击。并 且功率开关管开通后，随着流过冲击电流抑制模块电感中电流的增大，冲击电流抑制模 块中的电感趋近磁饱和，使电感量下降，冲击电流抑制模块表现为很小的阻抗并允许电 流通过，达到了功率开关管通过电源无冲击为并联谐振模块补充能量的目的，而且实现 了以下有益效果1、这种方式在并联谐振的电磁炉应用中，减小了对线圈盘与锅底的距离要求， 而线圈盘与锅底距离减小可提高线圈盘与锅底的能量耦合，从而提高该类型电磁炉的能 源转换效率；2、这种方式在并联谐振的应用中，减小了并联谐振模块中主谐振电容参数的上 限要求，即并联谐振回路的谐振电容参数可加大，而且降低了谐振电路的峰值高压， 提高了产品的最大功率，减小了最小功率，从而拓宽了并联谐振的功率范围和应用范 围，特别是并联谐振的电源变换和并联谐振的变频微波炉等，为并联谐振模块中主并联 谐振电感/变压器的电感量较小的低反压提供了应用；3、在冲击电流抑制模块中的电容电压接近零点时，为主并联谐振电感供电利用 冲击电流抑制模块中电感的饱和特性，进一步为在冲击电流抑制模块前的第二功率开关 管在接近零压开关时(冲击电流抑制后)以接续的方式为并联谐振模块补充能量。附图说明 图1为现有技术功率开关管发射极电流、电压波形图；图2为本技术的用于提高电磁炉和微波炉能效的电路原理图；图3为本技术第一实施例的电路图；图4为本技术第二实施例的电路图。具体实施方式本技术提供了一种用于提高电磁炉和微波炉能效的电路，采用在并联谐振 模块和第一功率开关管之间接入一个冲击电流抑制模块，使功率开关管在非零压状态下 开通并联谐振模块时，抑制了并联谐振模块对功率开关管的冲击。为使本技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举 实例对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本 技术，并不用于限定本技术。请参阅图2，本技术的用于提高电磁炉和微波炉能效的电路包括电源插头 110、整流模块 BGl、AC-DC (Alternating Current-Direct Current,交流转换为直流)模块 130、功率逆变电路140、SOC控制单元150和驱动电路160。所述电源插头110用于接 入交流电源，其通过AC-DC模块130连接所述SOC控制单元150第一输入端，所述电源 插头110还通过所述整流模块BGl连接所述功率逆变电路140，所述功率逆变电路140与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提高电磁炉和微波炉能效的电路，其包括电源插头、整流模块、功率逆变电路和ＳＯＣ控制单元；所述电源插头通过ＡＣ－ＤＣ模块连接所述ＳＯＣ控制单元的第一输入端，所述电源插头还通过所述整流模块连接所述功率逆变电路；所述功率逆变电路与所述ＳＯＣ控制单元连接；其特征在于，还包括驱动电路，所述功率逆变电路包括并联谐振模块，冲击电流抑制模块和第一功率开关管；所述并联谐振模块通过所述冲击电流抑制模块与第一功率开关管连接，所述第一功率开关管与所述ＳＯＣ控制单元的第一输出端连接；所述ＳＯＣ控制单元的第二输出端通过所述驱动电路与所述第一功率开关管连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于提高电磁炉和微波炉能效的电路，其包括电源插头、整流模块、功率逆 变电路和SOC控制单元；所述电源插头通过AC-DC模块连接所述SOC控制单元的第 一输入端，所述电源插头还通过所述整流模块连接所述功率逆变电路；所述功率逆变电 路与所述SOC控制单元连接；其特征在于，还包括驱动电路，所述功率逆变电路包括并 联谐振模块，冲击电流抑制模块和第一功率开关管；所述并联谐振模块通过所述冲击电 流抑制模块与第一功率开关管连接，所述第一功率开关管与所述SOC控制单元的第一输 出端连接；所述SOC控制单元的第二输出端通过所述驱动电路与所述第一功率开关管连 接。2.根据权利要求1所述的用于提高电磁炉和微波炉能效的电路，其特征在于，所述冲 击电流抑制模块由二极管、第一电感和第一电容并联构成，且所述二极管的阳极连接所 述第一功率开关管，阴极连接所述并联谐振模块。3.根据权利要求1所述的用于提高电磁炉和微波炉能效的电路，其特征在于，还包括 用于对第一功率开关管温度进行采样的IGBT温度采样模块，所述IGBT温度采样模块与 SOC控制单元的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕真，
申请(专利权)人：吕真，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]