专利名称：电磁炉功率晶体管的检测保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电磁炉功率晶体管的检测保护电路，通过对流经功率 晶体管的峰值电流进行逐周期的检测以达到保护功率晶体管的目的，属于电磁 炉功率晶体管的检测保护电路创新技术。
背景技术：
目前市场上出售的电磁炉，其主要电路中一般包括有功率晶体管的检测保护电路，该检测保护电路原理框图如图3所示包括整流电路、谐振电路、取 样电路、比较电路和驱动电路，其中取样电路的输入端与巿电连接，其输出端 与比较电路输入端连接，比较电路输出端与驱动电路输入端连接，驱动电路输 出端与谐振电路输入端连接，谐振电路输出端与取样电路的输入端连接，由于 取样电路输入端是直接与巿电连通的，因此是直接通过检测巿电回路中的电压 信号变化情况进行检测与保护功率晶体管，换言之，整个电路检测的对象是 50HZ的电压信号，而巿电回路中50HZ的电压信号频率远远低于功率晶体管(IGBT)工作时的信号频率，这种检测保护电路在功率晶体管UGBT)每次开 通时，无法实现对流经功率晶体管(IGBT) C极与E极的电流进行可靠的检测， 从而在功率晶体管(IGBT)上易出现开关电流过大，容易导致炸功率晶体管(IGBT)的现象发生。 实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述缺点而提供一种可以直接对功率晶体管 (IGBT)峰值电流进行逐周期检测与保护的电磁炉功率晶体管的检测保护电路。本实用新型的技术方案是包括有谐振电路、取样电路、调理电路、比较 电路和驱动电路，其中所述取样电路的输入端与谐振电路的功率晶体管E极连 接，取样电路的输出端与调理电路的输入端连接，调理电路的输出端与比较电 路的输入端连接，比较电路的输出端与功率晶体管的驱动电路输入端连接，驱 动电路的输出端与谐振电路的功率晶体管G极连接。 所述取样电路是康铜丝或电流互感器或电阻。 所述调理电路可以是分立器件组成电路，也可以是集成电路。 所述调理电路釆用集成电路，包括二极管Dl、电容C1、电阻R1、 R2、 R3 和运算放大器U1，其中电阻Rl的一端与取样电路的一端连接，另一端与二极 管Dl的正极、放大器U1的正极及电容C1的一端连接，二极管D1的负极、电 容C1的另一端接地，电阻R3串联在运算放大器U1的负极和地之间，电阻R2 并联在运算放大器U1的负极与输出端之间。所述比较电路包括比较器Al，电阻R4、 R5、 R6、 R7、 R8、 R9、 R10, 二极 管D2，电容C2、 C3、 C4,其中电阻R4的一端与调理电路的输出端连接，电阻 R4的另一端、电阻R5的一端及电容C2的一端与比较器A1的正极连接，电阻R 7的一端、二极管D2的负极与+5V电源连接，电阻R8的一端及电容C4的一端 接地，电阻R 7的另一端、二极管D2的正极、电阻R 8的另一端及电容C4的 另一端与比较器Al的负极及电容C2的另一端连接，电阻R5的另一端与电阻 R6的一端连接，电阻R6的另一端接地，电容C3的一端、电阻R9的一端及电 阻R 10的一端分别与比较器Al的输出端连接，电容C3的另一端连接在电阻 R5及电阻R6之间，电阻R 9的另一端与+18V电源连接，电阻R10的另一端与 功率晶体管的驱动电路输入端连接。本实用新型由于釆用取样电路的输入端与谐振电路的功率晶体管E极连 接，取样电路的输出端与调理电路的输入端连接，调理电路的输出端与比较电 路的输入端连接，比较电路的输出端与功率晶体管的驱动电路输入端连接，驱动电路的输出端与谐振电路的功率晶体管G极连接的结构，电磁炉工作时，谐振电路进入谐振工作状态，连接在功率晶体管E极的取样电路两端即产生20 ~ 30KHZ的三角波信号，此信号经过调理电路限流、限幅及进行运算放大，通过 比较电路进行信号峰值的比较，传送到功率晶体管驱动电路中，由功率晶体管 驱动电路控制功率谐振电路中功率晶体管的开通及关断，从而达到保护功率晶 体管的目的，因此，其可以对流经功率晶体管的C极与E极的电流进行可靠的 检测，避免功率晶体管的开关电流过大，导致炸功率晶体管的现象发生。
图1为本实用新型的电路原理框图。 图2为本实用新型的电路原理图。 图3现有技术的电路原理框图。 实施例本实用新型的具体实施方式
结合图1、 2所示包括有谐振电路l、取样电 路2、调理电路3、比较电路4和驱动电路5，其中所述取样电路2的输入端与 谐振电路1的功率晶体管E极连接，取样电路2的输出端与调理电路3的输入 端连接，调理电路3的输出端与比较电路4的输入端连接，比较电路4的输出 端与功率晶体管的驱动电路5输入端连接，驱动电路5的输出端与谐振电路1 的功率晶体管G极连接。所述取样电路2是康铜丝或电流互感器或电阻，本实 施例中，取样电路2釆用康铜丝。所述调理电路3可以是分立器件组成电路，也可以是集成电路。本实施例 中，调理电路3采用集成电路，包括二极管D1、电容C1、电阻R1、 R2、 R3和 运算放大器Ul,其中电阻R1的一端与取样电路2的一端连接，另一端与二极 管D1的正极、放大器U1的正极及电容C1的一端连接，二极管D1的负极、电 容C1的另一端接地，电阻R3串联在运算放大器Ul的负极和地之间，电阻R2并联在运算放大器U1的负极与输出端之间。所述比较电路4包括比较器Al,电阻R4、 R5、 R6、 R7、 R8、 R9、 RIO， 二 极管D2，电容C2、 C3、 C4，其中电阻R4的一端与调理电路3的输出端连接， 电阻R4的另一端、电阻R5的一端及电容C2的一端与比较器Al的正极连接， 电阻R7的一端、二极管D2的负极与+5V电源连接，电阻R8的一端及电容C4 的一端接地，电阻R7的另一端、二极管D2的正极、电阻R8的另一端及电容 C4的另一端与比较器Al的负极及电容C2的另一端连接，电阻R5的另一端与 电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端接地，电容C3的一端、电阻R9的一端 及电阻R10的一端分别与比较器A1的输出端连接，电容C3的另一端连接在电 阻R5及电阻R6之间，电阻R 9的另一端与+18V电源连接，电阻R10的另一端 与功率晶体管的驱动电路5输入端连接。本实用新型驱动电路5是现有技术，在这里不再详述。 本电路对功率晶体管的检测与保护是这样实现的电磁炉工作时，谐振电 路l中的电感L和电容C5进入谐振工作状态，连接在功率晶体管E极的康铜丝 两端即产生20 - 30KHZ的三角波信号，此信号经过电阻Rl的限流、二极管Dl 及电容C1的限幅后，输入到运算放大器U1进行运算放大，电阻R2及电阻R3 的比值决定了信号的增益大小；信号经过运算放大后，通过输入电阻R4输入至 比较器A1中进行信号峰值的比较，其中电阻R7、 R8, 二极管D2、电容C4组成 的分压网络为比较器A1提供比较基准，比较器A1的输出值由电阻R5、 R6,电 容C3稳定，同时比较器A1的输出值传送到功率晶体管驱动电路5中，由功率 晶体管驱动电路控制功率谐振电路中功率晶体管的开通及关断，从而达到保护 功率晶体管的目的。
权利要求1、一种电磁炉功率晶体管的检测保护电路，包括有谐振电路(1)、取样电路(2)、比较电路(4)和驱动电路(5)，其特征在于还包括调理电路(3)，所述取样电路(2)的输入端与谐振电路(1)的功率晶体管E极连接，取样电路(2)的输出端与调理电路(3)的输入端连接，调理电路(3)的输出端与比较电路(4)的输入端连接，比较电路(4)的输出端与功率晶体管的驱动电路(5)输入端连接，驱动电路(5)的输出端与谐振电路(1)的功率晶体管G极连接。
2、 根据权利要求1所述的电磁炉功率晶体管的检测保护电路，其特征在 于所述取样电路(2)是康铜丝或电流互感器或电阻。
3、 根据权利要求l所述的电磁炉功率晶体管的检测保护电路，其特征在 于所述调理电路(3)可以是分立器件组成电路，也可以是集成电路。
4、 根据权利要求4所述的电磁炉功率晶体管的检测保护电路，其特征在于 所述调理电路(3)釆用集成电路，包括二极管D1、电容C1、电阻R1、 R2、 R3 和运算放大器Ul,其中电阻R1的一端与取样电路(2)的一端连接，另一端与 二极管Dl的正极、放大器U1的正极及电容C1的一端连接，二极管Dl的负极、 电容C1的另一端接地，电阻R3串联在运算放大器Ul的负极和地之间，电阻 R2并联在运算放大器U1的负极与输出端之间。
5、 根据权利要求l所述的电磁炉功率晶体管的检测保护电路，其特征在于 所述比较电路(4)包括比较器Al，电阻R4、 R5、 R6、 R7、 R8、 R9、 RIO， 二极 管D2，电容C2、 C3、 C4,其中电阻R4的一端与调理电路(3)的输出端连接， 电阻R4的另一端、电阻R5的一端及电容C2的一端与比较器Al的正极连接， 电阻R7的一端、二极管D2的负极与+5V电源连接，电阻R8的一端及电容C4 的一端接地，电阻R7的另一端、二极管D2的正极、电阻R8的另一端及电容4的另一端与比较器Al的负极及电容C2的另一端连接，电阻R5的另一端与 电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端接地，电容C3的一端、电阻R9的一端 及电阻R10的一端分别与比较器A1的输出端连接，电容C3的另一端连接在电 阻R5及电阻R6之间，电阻R 9的另一端与+18V电源连接，电阻R10的另一端 与功率晶体管的驱动电路(5)输入端连接。
专利摘要本实用新型涉及一种电磁炉功率晶体管的检测保护电路，包括有谐振电路、取样电路、调理电路、比较电路和驱动电路，其特征在于所述取样电路的输入端与谐振电路的功率晶体管E极连接，取样电路的输出端与调理电路的输入端连接，调理电路的输出端与比较电路的输入端连接，比较电路的输出端与功率晶体管的驱动电路输入端连接，驱动电路的输出端与谐振电路的功率晶体管G极连接。本实用新型谐振电路进入谐振工作状态下，连接在功率晶体管E极的取样电路两端即产生20～30KHz的三角波信号，此信号经过调理电路限流、限幅及进行运算放大，通过比较电路进行信号峰值的比较，传送到功率晶体管驱动电路中，由功率晶体管驱动电路控制功率谐振电路中功率晶体管的开通及关断，从而达到保护功率晶体管的目的。
文档编号H02H7/20GK201167231SQ200820043838
公开日2008年12月17日 申请日期2008年1月31日 优先权日2008年1月31日
发明者毛宏建, 艳 陈, 陈永顺 申请人:美的集团有限公司