电磁炉用电压和电流浪涌保护电路制造技术

电磁炉用电压和电流浪涌保护电路，包括：由第一比较器和浪涌电压采样组成的电压浪涌检测电路、由第二比较器和浪涌电流采样组成的电流浪涌检测电路、或逻辑电路及ＩＧＢＴ驱动控制模块，该模块的一控制端、输入端分别接或逻辑电路的输出端和ＣＰＵ的脉冲信号输出端，或逻辑电路的输出端接ＣＰＵ一输入端。当捕获到浪涌电压和／或电流信号时，经或逻辑电路处理直接关断ＩＧＢＴ驱动控制模块，同时送入ＣＰＵ，ＣＰＵ关断其输出脉冲，并监测浪涌信号，待浪涌信号消失后延时启动ＩＧＢＴ驱动控制模块。其浪涌信号捕获速度快，保护效果好，同时避免了传统电磁炉在电网出现一点点小浪涌脉冲信号时，频繁关闭ＩＧＢＴ，导致电磁炉不能正常工作的弊端。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于用电能加热的电磁炉
，特别是一种电磁炉用电压 和电流浪涌保护电路。
技术介绍
当前普通电磁炉的电流浪涌保护电路多釆用电流互感器方式，将电流互感 器初级串联在交流电中，当电流浪涌发生时，电流互感器次级感应出电压突变， 经整流器等检测出浪涌信号，再通过比较器进行电压比较判断后，直接或通过CPU关闭电磁炉的IGBT功率输出。这种方式需要电流互感器、整流器等，比 较复杂，而且对电流浪涌信号有一定延时，保护效果欠理想。普通电磁炉的浪涌保护电路，其原理是通过采样捕捉到电网上的电压浪涌 脉冲信号，马上关闭IGBT功率输出，从而达到保护效果。但由于受到电磁炉 内电磁干扰、元器件参数误差等等因素影响，对浪涌强度判断的一致性不好， 其保护效果不佳。例如批量生产的电> 兹炉中，有些产品在电网出现一点点小 浪涌脉冲信号时，本来不应该保护却频繁保护关闭IGBT驱动器，导致电磁炉 不能正常输出功率加热。有些产品在电网出现很强浪涌脉冲信号时，却不能及 时捕捉并关闭IGBT功率输出。
技术实现思路
为避免现有电磁炉存在的上述缺陷，本技术提供一种电磁炉用电压和 电流浪涌保护电路，它检测接入电磁炉的交流电的电压浪涌脉冲信号和输出主 回路中的电流浪涌脉冲信号，通过一个IGBT驱动控制模块和CPU对电磁炉 系统提供电压、电流浪涌保护。本技术电磁炉用电压和电流浪涌保护电路是如下实现的。它包括一电压浪涌检测电路，该检测电路包含第一比较器和采集输入交流电源的 浪涌电压信号的浪涌电压采样电路，该浪涌电压采样电路的输出信号接第一比较器的同相输入端；一电流浪涌检测电路，该检测电路包含第二比较器，以及，由串联在整流 桥与IGBT之间的电流采样电阻和连接于该电流采样电阻的两个分压电阻构成 的浪涌电流釆样电路，该浪涌电流釆样电路的输出信号接所述第二比较器的反 相输入端，第二比较器的同相输入端接地；一或逻辑电路，该或逻辑电路的两个输入端分别连接所述第一比较器的输 出端和第二比较器的输出端；以及，一 IGBT驱动控制模块，该IGBT驱动控制模块的一控制端、输入端分别 接所述或逻辑电路的输出端和CPU的脉冲信号输出端，且所述或逻辑电路的 输出端接所述CPU—输入端；当捕获到浪涌电压和/或电流信号时，经或逻辑 电路处理直接关断所述IGBT驱动控制模块停止输出脉冲信号，同时送入 CPU, CPU关断其脉冲信号输出，并监测浪涌电压和/或电流信号待浪涌消失 后延时0.5 ~ 2.5秒，再向IGBT驱动控制模块提供脉冲信号，进而通过一驱动 器推动IGBT工作。其中，所述第一比较器、第二比较器、或逻辑电路、IGBT驱动控制模块 以及CPU均集成于一个SoC (System on a Chip)芯片内。所述SoC芯片最好采用16 PIN封装的CHK-S008型SoC芯片。本技术电磁路用电压和电流浪涌保护电路可以快速捕获电压和电流 浪涌信号，当捕获到浪涌电压和/或电流信号时，经或逻辑电路处理硬件直接关 断IGBT驱动控制模块停止输出脉冲信号，同时CPU关断其脉冲信号输出， 并监测浪涌信号待浪涌消失后延时一定时间，再启动IGBT工作。保护效果好， 同时避免了传统电磁炉在电网出现一点点小浪涌脉冲信号时，频繁关闭IGBT, 导致电磁炉不能正常输出功率加热的弊端。通过调整浪涌电流采样电路中的两分压电阻的分压比，可以设定保护的浪 涌电流阀值，参数设置方便灵活，电路简化，其浪涌电压采样电路中的二极管D3和电容C13设置，对滤除环境噪声有明显作用，有利于区分环境杂讯与浪 涌电压信号，有效提高了采样电路的信噪比，可以更加可靠、准确的识别电压 浪涌的强度，从而对电磁炉起到更好的保护效果。其基于SoC芯片技术，片内若干比较器、或逻辑电路、IGBT驱动控制模 块以及CPU不易受到外部干扰，外围电路简单，大大降低了生产、维修难度 与成本。既闺逸盟附图说明图1是本技术电磁炉用电压和电流浪涌保护电路原理框图； 图2是图1所示保护电路一典型实施例电路图。具体实施方式以下结合附图对本技术进一步说明。参照图1,所示电磁炉用电压和电流浪涌保护电路主要包括电压浪涌检测电路包含比较器1和采集输入交流电源的浪涌电压信号的浪涌电压采样电路，该浪涌电压采样电路的输出信号接第一比较器的同相输入端；电流浪涌检测电路，该电路包含第二比较器，以及，由串联在整流桥与 IGBT之间的电流采样电阻和连接于该电流采样电阻的两个分压电阻构成的浪 涌电流采样电路，该浪涌电流采样电路的输出信号接比较器2的反相输入端， 比较器2的同相输入端接地；以及，一或逻辑电路，该或逻辑电路的两个输入端分别连接所述第一比较器的输 出端和第二比较器的输出端；以及，一IGBT驱动控制模块，该IGBT驱动控制模块的一控制端、输入端分别 接所述或逻辑电路的输出端和CPU的脉冲信号输出端，且所述或逻辑电路的 输出端接所迷CPU —输入端。其中，比较器1、比较器2、或逻辑电路、IGBT驱动控制模块以及CPU 均集成于一个SoC芯片内，该SoC芯片最好是16 PIN封装的CHK-S008型SoC芯片。所述或逻辑电路可以由一个2输入端或非门和连接于该2输入端或非门输 出端的反相器组成，也可以采用一个2输入端或门。IGBT驱动控制模块还设置有另一个控制端和一个反馈端，可以通过一个 反馈电路将IGBT驱动控制模块输出的脉冲信号反馈回IGBT驱动控制模块内 部对IGBT驱动波形进行修正，优化脉冲信号波形，提高工作效率。典型实施例见图2，该实施例即采用了上述CHK-S00$型SoC芯片，比较 器1、比较器2、 2输入端或门电路、IGBT驱动控制模块以及CPU等均内置 于CHK-S008型SoC芯片内。其中，滤波器由电感器Ll和电容C4组成，IGBT 和LC谐振回路(L3和C3 )组成功率逆变电路。CHK-S008型SoC芯片内的比较器1和浪涌电压采样电路组成电压浪涌检 测电路，浪涌电压采样电路的输出信号接该比较器1的同相输入端(1 PIN)。 浪涌电压采样电路包括正极分别接整流桥BG1交流输入线的二极管Dl、 D2,正极连接二极管D1、 D2负极的二极管D3，连接于二极管D3的负极与地 之间的串联电阻R19、 R20、 R21,电阻R20、 R21分别并联电容C14、 C15, 二极管D3的负极通过电容C13接地，电阻R20、 R21的公共端输出采样信号 接所述比较器1的同相输入端，所述比较器1的反相输入端接参考电压Vref。 此电路的二极管D3和电容C13设置，对滤除环境干扰有明显作用，有利于区 分环境杂讯与浪涌电压信号。在捕获到浪涌电压信号时，所述比较器l输出高 电平，通过所述2输入端或门电路，接到所述IGBT驱动控制模块的一控制端 和CPU—输入端，直接关断所述IGBT驱动控制模块停止输出脉冲信号，保 护IGBT安全；同时CPU收到电压浪涌信号关断其脉冲信号输出，并监测浪 涌电压信号待浪涌消失后延时0.5 ~ 2.5秒，再向IGBT驱动控制模块提供脉冲 信号，进而通过连接于IGBT栅极的一驱动器推动IGBT工作。CHK-S008型SoC芯片内的比较器2和浪涌电流采样电路组成电流浪涌检测电路，浪涌电压采样电路的输出信号接所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁炉用电压和电流浪涌保护电路，其特征是包括：　一电压浪涌检测电路，该检测电路包含第一比较器和采集输入交流电源的浪涌电压信号的浪涌电压采样电路，该浪涌电压采样电路的输出信号接第一比较器的同相输入端；　一电流浪涌检测电路，该检 测电路包含第二比较器，以及，由串联在整流桥与ＩＧＢＴ之间的电流采样电阻和连接于该电流采样电阻的两个分压电阻构成的浪涌电流采样电路，该浪涌电流采样电路的输出信号接所述第二比较器的反相输入端，第二比较器的同相输入端接地；　一或逻辑电路，该 或逻辑电路的两个输入端分别连接所述第一比较器的输出端和第二比较器的输出端；以及，　一ＩＧＢＴ驱动控制模块，该ＩＧＢＴ驱动控制模块的一控制端、输入端分别接所述或逻辑电路的输出端和ＣＰＵ的脉冲信号输出端，且所述或逻辑电路的输出端接所述ＣＰ Ｕ一输入端；当捕获到浪涌电压和／或电流信号时，经或逻辑电路处理直接关断所述ＩＧＢＴ驱动控制模块，同时送入ＣＰＵ，ＣＰＵ关断其脉冲信号输出并监测浪涌信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丘守庆，许申生，刘春光，李鹏，陈劲锋，
申请(专利权)人：深圳市鑫汇科科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]