技术领域本实用新型涉及家电技术领域，特别涉及一种电磁加热装置中功率开关管的驱动电路以及一种电磁加热装置。
背景技术：
相关技术中的电磁加热装置通常控制功率开关管在饱和导通状态导通。但是，相关技术存在的缺点是，由于供电电路中滤波电容的存在，经供电电路整流滤波后的直流电压将为交流电压的1.4倍，所以，启动时采用饱和导通状态导通，将会使得功率开关管的瞬间脉冲电流过大，甚至超过其使用限值，易使功率开关管烧毁并引起过大的启动噪音。因此，相关技术需要进行改进。
技术实现要素：
本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种功率开关管驱动电路，该电路可以降低启动时功率开关管开通瞬间的脉冲电流。本实用新型的另一个目的在于提出一种电磁加热装置。为达到上述目的，本实用新型提出了一种电磁加热装置中功率开关管的驱动电路，所述电磁加热装置中功率开关管的驱动电路包括：驱动单元，所述驱动单元与所述功率开关管的驱动端相连，所述驱动单元输出驱动信号至所述功率开关管以驱动所述功率开关管导通或关断；变压单元，所述变压单元与所述驱动单元相连以调整所述驱动信号对应的驱动电压；控制芯片，所述控制芯片具有第一控制输出端和第二控制输出端，所述第一控制输出端与所述驱动单元相连，所述第二控制输出端与所述变压单元相连，所述控制芯片通过所述第一控制输出端输出第一控制信号至所述驱动单元和通过所述第二控制输出端输出第二控制信号至所述变压单元以使所述功率开关管工作在放大状态，并通过所述第一控制输出端输出所述第一控制信号至所述驱动单元和通过所述第二控制输出端输出第三控制信号至所述变压单元以使所述功率开关管工作在饱和导通状态。根据本实用新型提出的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路，控制芯片通过第一控制输出端输出第一控制信号至驱动单元和通过第二控制输出端输出第二控制信号至变压单元以使功率开关管工作在放大状态，并通过第一控制输出端输出第一控制信号至驱动单元和通过第二控制输出端输出第三控制信号至变压单元以使功率开关管工作在饱和导通状态。由此，电磁加热装置中功率开关管的驱动电路通过调整功率开关管的工作状态，可以降低电磁加热装置启动时功率开关管开通瞬间的脉冲电流，从而避免烧毁功率开关管，并降低启动噪音，提升用户的体验。具体地，所述变压单元包括：第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第二控制输出端相连；光电耦合器，所述光电耦合器的第一管脚与第一预设电源相连，所述光电耦合器的第二管脚与所述第一电阻的另一端相连；第一稳压管，所述第一稳压管的阴极与所述光电耦合器的第三管脚相连，所述第一稳压管的阳极与所述光电耦合器的第四管脚相连，所述第一稳压管连接到所述驱动单元中。具体地，所述驱动单元包括：第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一控制输出端相连；第三电阻，所述第三电阻的一端分别与所述第二电阻的一端和所述第一控制输出端相连，所述第三电阻的另一端接地；第一三极管，所述第一三极管的基极与所述第二电阻的另一端相连，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极通过第四电阻与第二预设电源相连；第二三极管，所述第二三极管的基极与所述第一三极管的集电极相连，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极通过第五电阻与所述第二预设电源相连；第三三极管，所述第三三极管的基极与所述第二三极管的集电极相连，所述第三三极管的集电极与所述第一稳压管的阳极相连；第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第一稳压管的阴极相连，所述第六电阻的另一端与所述第二预设电源相连；第四三极管，所述第四三极管的基极与所述第三三极管的基极相连，所述第四三极管的集电极接地；第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第四三极管的发射极相连，所述第七电阻的另一端与所述第三三极管的发射极相连；第八电阻，所述第八电阻的一端分别与所述第三三极管的发射极和所述第七电阻的另一端相连，所述第八电阻的另一端与所述功率开关管的驱动端相连。其中，所述第一三极管、所述第二三极管、所述第三三极管均为NPN型三极管，所述第四三极管为所述PNP型三极管。进一步地，所述的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路还包括：第二稳压管，所述第二稳压管的阳极与所述功率开关管的发射极相连后接地，所述第二稳压管的阴极与所述功率开关管的驱动端相连；第九电阻，所述第九电阻与所述第二稳压管并联。具体地，所述功率开关管可为IGBT管。具体地，所述第一控制信号为PPG脉冲信号，所述第二控制信号为高电平信号，所述第三控制信号为低电平信号。具体地，在所述第一控制信号和所述第二控制信号共同作用下所述驱动单元输出第一驱动电压的驱动信号，在所述第一控制信号和所述第三控制信号共同作用下所述驱动单元输出第二驱动电压的驱动信号，其中，所述第一驱动电压小于所述第二驱动电压。为达到上述目的，本实用新型另一方面提出了一种电磁加热装置，包括所述的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路。根据本实用新型提出的电磁加热装置，通过上述的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路可调整功率开关管的工作状态，从而可降低电磁加热装置启动时功率开关管开通瞬间的脉冲电流，避免烧毁功率开关管，延长电磁加热装置的使用寿命，并可降低启动噪音，提升用户的体验。具体地，所述电磁加热装置可为电磁炉、电磁压力锅或电磁电饭煲。附图说明本实用新型结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本实用新型实施例的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路的方框示意图；图2是根据本实用新型一个实施例的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路的原理示意图；图3是根据本实用新型一个实施例的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路的电路原理图；以及图4是根据本实用新型实施例的电磁加热装置的电路原理图。附图标记：驱动单元10、变压单元20、控制芯片30、功率开关管100、第一控制输出端OUT1和第二控制输出OUT2；第一电阻R1、光电耦合器U1和第一稳压管Z1；第二电阻R2、第三电阻R3、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第六电阻R6、第四三极管Q4、第七电阻R7和第八电阻R8；第二稳压管Z2和第九电阻R9；电磁加热装置中功率开关管的驱动电路200、谐振电路300、供电电路400、谐振电容C2、加热线圈L2、整流桥401、滤波模块402、滤波电容C3和滤波电感L3。具体实施方式下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。下面参考附图来描述本实用新型实施例提出的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路以及具有该功率开关管驱动电路的电磁加热装置。图1是根据本实用新型实施例的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路的方框示意图。如图1所示，该电磁加热装置中功率开关管的驱动电路包括：驱动单元10、变压单元20和控制芯片30。其中，驱动单元10与功率开关管100例如IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)管的驱动端相连，驱动单元10输出驱动信号至功率开关管100以驱动功率开关管100导通或关断；变压单元20与驱动单元10相连以调整驱动信号对应的驱动电压；控制芯片30具有第一控制输出端OUT1和第二控制输出OUT2，第一控制输出端OUT1与驱动单元10相连，第二控制输出端OUT2与变压单元20相连，控制芯片30通过第一控制输出端OUT1输出第一控制信号至驱动单元10和通过第二控制输出端OUT2输出第二控制信号至变压单元20以使功率开关管100工作在放大状态，并通过第一控制输出端OUT1输出第一控制信号至驱动单元10和通过第二控制输出端OUT2输出第三控制信号至变压单元20以使功率开关管100工作在饱和导通状态。也就是说，控制芯片50可输出第一控制信号至驱动单元10，以通过驱动单元10驱动功率开关管100导通或关断,并且控制芯片50可输出第二控制信号或第三控制信号至变压单元20，以通过变压单元20调整驱动信号对应的驱动电压。具体来说，在第一控制信号和第二控制信号共同作用下驱动单元10可输出第一驱动电压V1的驱动信号，在第一控制信号和第三控制信号共同作用下驱动单元10可输出第二驱动电压V2的驱动信号，其中，第一驱动电压V1小于第二驱动电压V2，可设定V1为功率开关管放大状态的门极驱动电压值，可设定V2为功率开关管饱和导通状态的门极驱动电压值。需要说明的是，功率开关管100在不同驱动电压的驱动下工作在不同的工作状态，例如，当驱动信号的驱动电压为第一驱动电压V1时，功率开关管100工作在放大状态，当驱动信号的驱动电压为第二驱动电压V2时，功率开关管100工作在饱和导通状态。在本实用新型的一个实施例中，在电磁加热装置开始加热之后，电磁加热装置先后进入启动阶段和正常加热阶段，在启动阶段时，控制芯片30输出第二控制信号至变压单元20以使功率开关管100工作在放大状态，流过功率开关管100的电流与驱动信号对应的第一驱动电压有关，这样在第一驱动电压的驱动信号的驱动下，可降低功率开关管100开通瞬间的脉冲电流；在正常加热阶段，控制芯片30输出第三控制信号至变压单元20以使功率开关管100处于饱和导通状态，功率开关管100导通时相当于一个导通的开关，电磁加热装置对锅具进行正常谐振加热。由此，本实用新型实施例的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路，通过调整功率开关管的工作状态，可以降低电磁加热装置启动时功率开关管开通瞬间的脉冲电流，从而避免烧毁功率开关管，并降低启动噪音，提升用户的体验。根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，第一控制信号可为PPG(ProgramePulseGenerator，可编程脉冲发生器)脉冲信号，第二控制信号可为高电平信号，第三控制信号可为低电平信号。其中，当控制芯片30输出高电平信号至变压单元20时，驱动单元10输出至功率开关管100的驱动端的驱动电压为第一驱动电压V1；当控制芯片30输出低电平信号至变压单元20时，驱动单元10输出至功率开关管100的驱动端的驱动电压为第二驱动电压V2。具体而言，如图2所示，T1为启动阶段，T2为正常加热阶段。当电磁加热装置处于启动阶段T1时，控制芯片30输出高电平信号至变压单元20，驱动单元10输出第一驱动电压V1的驱动信号，功率开关管100处于放大状态，流过功率开关管100的电流与V1有关，从而输出较小的第一驱动电压V1，可降低功率开关管开通瞬间的脉冲电流。当电磁加热装置处于正常加热阶段T2时，控制芯片50输出低电平信号至变压单元20，驱动单元10输出第二驱动电压V2的驱动信号，功率开关管100处于饱和导通状态，功率开关管100导通时相当于一个导通的开关，驱动单元10即可根据PPG脉冲信号控制功率开关管100正常导通或关断，进而控制电磁加热装置对锅具进行谐振加热。根据本实用新型的一个实施例，如图3所示，变压单元20包括：第一电阻R1、光电耦合器U1和第一稳压管Z1。其中，第一电阻R1的一端与控制芯片30的第二控制输出端OUT1相连；光电耦合器U1的第一管脚1与第一预设电源VCC相连，光电耦合器U1的第二管脚2与第一电阻R1的另一端相连；第一稳压管Z1的阴极与光电耦合器U1的第三管脚3相连，第一稳压管Z1的阳极与光电耦合器U1的第四管脚4相连，第一稳压管Z1连接到驱动单元10中。具体来说，在控制芯片30通过第一控制输出端OUT1输出PPG脉冲信号至驱动单元10之后，当控制芯片30通过第二控制输出端OUT2输出高电平信号时，光电耦合器U1的第一管脚1与第二管脚2之间的发光管不导通，光电耦合器U1的第三管脚3与第四管脚4之间的光敏二极管截止，A点电压为约等于第一驱动电压V1，此时功率开关管100例如IGBT管处于放大状态；当控制芯片30通过第二控制输出端OUT2输出低电平信号时，光电耦合器U1的发光管导通发光，导致光电耦合器U1的光敏二极管导通，第一稳压管Z1失去作用，A点电压约等于第二驱动电压V2，因第一稳压管Z1两端的压降为光敏二极管的压降，光敏二极管的压降很小可以忽略不计，故第二驱动电压V2大于第一驱动电压V1，功率开关管100例如IGBT管处于饱和导通状态。其中，应当理解的是，第一驱动电压V1约等于第二驱动电压V2减去第一稳压管Z1的压降。根据本实用新型的一个实施例，如图3所示，驱动单元10包括：第二电阻R2、第三电阻R3、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第六电阻R6、第四三极管Q4、第七电阻R7和第八电阻R8。其中，第二电阻R2的一端与控制芯片30的第一控制输出端OUT1相连；第三电阻R3的一端分别与第二电阻R2的一端和第一控制输出端OUT1相连，第三电阻R3的另一端接地；第一三极管Q1的基极与第二电阻R2的另一端相连，第一三极管Q1的发射极接地，第一三极管Q1的集电极通过第四电阻R4与第二预设电源VDD相连，其中，第二预设电源VDD还可通过第一电容C1接地；第二三极管Q2的基极与第一三极管Q1的集电极相连，第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的集电极通过第五电阻R5与第二预设电源VDD相连；第三三极管Q3的基极与第二三极管Q2的集电极相连，第三三极管Q3的集电极与第一稳压管Z1的阳极相连；第六电阻R6的一端与第一稳压管Z1的阴极相连，第六电阻R6的另一端与第二预设电源VDD相连；第四三极管Q4的基极与第三三极管Q3的基极相连，第四三极管Q4的集电极接地；第七电阻R7的一端与第四三极管Q4的发射极相连，第七电阻R7的另一端与第三三极管Q3的发射极相连；第八电阻R8的一端分别与第三三极管Q3的发射极和第七电阻R7的另一端相连，第八电阻R8的另一端与功率开关管100的驱动端例如IGBT管的栅极相连。如图3的示例，功率开关管100可为IGBT管。第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3均可为NPN型三极管，第四开关管Q4可为PNP型三极管。根据如图3的实施例，电磁加热装置中功率开关管的驱动电路还包括：第二稳压管Z2和第九电阻R9。其中，第二稳压管Z2的阳极与功率开关管100的发射极相连后接地，第二稳压管Z2的阴极与功率开关管100的驱动端相连；第九电阻R9与第二稳压管Z2并联。结合图3的示例，本实用新型实施例的驱动电路的工作原理如下：当控制芯片30输出至驱动单元10的PPG脉冲信号为高电平时，该高电平通过第二电阻R2输入至第一开关管Q1的基极，使得第一开关管Q1导通、第二开关管Q2截止、第三开关管Q3导通、第四开关管Q4截止，此时如果控制芯片30输出高电平信号至变压单元20，则光电耦合器U1的光敏二极管截止，A点的第一驱动电压V1为第六电阻R6、第一稳压管Z1、第三开关管Q3、第八电阻R8和第九电阻R9对第二预设电源VDD的分压，IGBT管在放大状态导通；如果控制芯片30输出低电平信号至变压单元20，则光电耦合器U1的光敏二极管导通，光敏二极管的电阻因很小而忽略，A点的第二驱动电压V2为第六电阻R6、第三开关管Q3、第八电阻R8和第九电阻R9对第二预设电源VDD的分压，第第一驱动电压V1小于二驱动电压V2，IGBT管在饱和导通状态导通。当控制芯片30输出至驱动模块10的PPG脉冲信号为低电平时，该低电平通过第二电阻R2输入至第一开关管Q1的基极，使得第一开关管Q1截止、第二开关管Q2导通、第三开关管Q3截止、第四开关管Q4导通，此时A点电压为0V，IGBT管截止。需要说明的是，第六电阻R6和第八电阻R8的阻值可远小于第九电阻R9的阻值，这样，当光电耦合器U1的光敏二极管截止时，A点电压可以估算为第二预设电源VDD的电压先减去第一稳压管Z1的电压，再减去第三开关管Q3的集电极与发射极之间的电压；当光电耦合器U1的光敏二极管导通时，A点电压可以估算为第二预设电源VDD的电压减去第三开关管Q3的集电极与发射极之间的电压，在第三开关管Q3饱和导通时，第三开关管Q3的集电极与发射极之间的电压极小，因此第二驱动电压V2略小于VDD。综上，根据本实用新型实施例提出的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路，控制芯片通过第一控制输出端输出第一控制信号至驱动单元和通过第二控制输出端输出第二控制信号至变压单元以使功率开关管工作在放大状态，并通过第一控制输出端输出第一控制信号至驱动单元和通过第二控制输出端输出第三控制信号至变压单元以使功率开关管工作在饱和导通状态。由此，电磁加热装置中功率开关管的驱动电路通过调整功率开关管的工作状态，可以降低电磁加热装置启动时功率开关管开通瞬间的脉冲电流，从而避免烧毁功率开关管，并降低启动噪音，提升用户的体验。最后，本实用新型实施例还提出了一种应该电磁加热装置中功率开关管的驱动电路的电磁加热装置。根据本实用新型的一个具体示例，电磁加热装置可为电磁炉、电磁压力锅或电磁电饭煲。如图4所示，本实用新型实施例的电磁加热装置包括上述的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路200。其中，电磁加热装置中功率开关管的驱动电路200与功率开关管100的驱动端相连，电磁加热装置中功率开关管的驱动电路200用于根据电磁加热装置所处的运行阶段调整功率开关管的工作状态。具体地，功率开关管的驱动电路200可包括驱动单元10、变压单元20和控制芯片30等，控制芯片30输出第一控制信号至驱动单元10和输出第二控制信号至变压单元20以使功率开关管100工作在放大状态，并输出第一控制信号至驱动单元10和输出第三控制信号至变压单元20以使功率开关管100工作在饱和导通状态。如图4所示，本实用新型实施例的电磁加热装置还包括：谐振电路300和供电电路400。其中，谐振电路300包括并联连接的谐振电容C2和加热线圈L2，并联连接的谐振电容C2和加热线圈L2的一端与功率开关管100的集电极相连，功率开关管100的发射极接地；供电电路400与并联连接的谐振电容C2和加热线圈L2的另一端，供电电路400用于为谐振电路300供电。具体地，供电电路400可包括整流桥401和滤波模块402，整流桥401用于对交流电源AC输入的交流电进行整流以输出整流后的直流电；滤波模块402包括滤波电容C3和滤波电感L3，滤波模块402用于对整流后的直流电进行滤波以输出整流滤波后的直流电，并整流滤波后的直流电供给谐振电路300。在电磁加热装置停止加热时，由于滤波电容C3的存在，功率开关管100的集电极电压将交流电源AC电压的1.4倍。在电磁加热装置开始加热之后，电磁加热装置先后进入启动阶段和正常加热阶段，在启动阶段时，功率开关管的驱动电路200输出第一驱动电压V1至功率开关管100，功率开关管100处于放大状态，流过功率开关管100的电流与V1有关，从而输出较小的第一驱动电压V1，可降低功率开关管开通瞬间的脉冲电流；在正常加热阶段，功率开关管的驱动电路200输出第二驱动电压V2至功率开关管100，功率开关管100处于饱和导通状态，功率开关管100导通时相当于一个导通的开关，电磁加热装置对锅具进行正常谐振加热。综上，根据本实用新型实施例提出的电磁加热装置，通过上述的电磁加热装置中功率开关管的驱动电路可调整功率开关管的工作状态，从而可降低电磁加热装置启动时功率开关管开通瞬间的脉冲电流，避免烧毁功率开关管，延长电磁加热装置的使用寿命，并可降低启动噪音，提升用户的体验。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。