专利名称：一种提高电磁炉功率的方法及其电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及电磁炉技术领域，特别涉及一种提高电磁炉功率的方法及其实现电路。
背景技术：
目前的电磁炉的功率一般是2KW左右，如果功率继续增加，会使IGBT的谐振电压增加，超过IGBT的安全电压，导致损坏。现有技术条件下，如果在不增加谐振电压的前提下，提高电磁炉功率有两种方法， 一是增加谐振电容，二是减小电磁炉线盘的电感量，但这两种方法，都会使谐振回路的品质因数降低，造成电磁炉只能工作在较大功率情况下，稍小功率，容易产生无法完成谐振的情况，不能正常工作。因此，设计一种能在不增加电磁炉谐振电压，不改变现有电磁炉谐振电容和线盘电磁量的情况下提高电磁炉功率的方法是本领域技术人员一个亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高电磁炉功率的方法，采用本发明的方案能在不增加电磁炉谐振电压，不改变现有电磁炉谐振电容和线盘电磁量的情况下，仅靠采用不同的驱动方法，就能将功率提高20%左右。本发明的技术方案是一种提高电磁炉功率的方法，包括如下步骤(1)由谐振电压电流检测电路采集谐振电压送入微处理器CPU检测，CPU通过测量谐振电压进而计算IGBT的导通电流；(2) CPU实时监测IGBT的导通电流，当CPU检测到IGBT的导通电流小于设定值， CPU就增加驱动控制电路的驱动脉冲宽度，IGBT在较宽的脉冲宽度下驱动；(3)当CPU检测到IGBT的导通电流达到设定值，CPU通过控制驱动控制电路立即关断IGBT，并且CPU控制在下一个脉冲开通IGBT时，降低IGBT的开通时间，确保IGBT不会过电流。实现上述方法的提高电磁炉功率的电路，包括整流电路BD、电磁炉线盘Li、谐振电容Cl、滤波电容C2、谐振电压电流检测电路、IGBT及其驱动控制电路，电磁炉线盘Ll 一端接整流电路的输出端，另一端与IGBT的C极、谐振电压电流检测电路连接，Ll并联谐振电容Cl，谐振电压电流检测电路接驱动控制电路，驱动控制电路与IGBT的G极连接。本发明的特征还在于所述谐振电压电流检测电路包括分压电阻Rl、R2以及微处理器CPU，所述电磁炉线盘Ll 一端接整流电路的输出端，分压电阻R1、R2连接在Ll输出端与地之间，Rl、R2的公共端与CPU连接，CPU连接驱动控制电路。本发明的特征还在于所述驱动控制电路包括三极管Ql和Q2，Q1的基极与Q2的基极连接，Ql、Q2集电极的公共端与CPU连接，Q2的集电极接地，Ql的发射极与Q2的发射极连接后的公共端与IGBT的G极连接。本发明的特征还在于所述整流电路BD为四个二极管组成的桥式整流电路。本发明的进行IGBT脉宽驱动时，使脉冲系列的占空比按与正弦规律相反的规律来安排。当正弦值为最大值时，IGBT驱动脉冲的宽度最小，反之，当正弦值较小时，IGBT驱动脉冲的宽度较大，这样的电压脉冲系列可以使在电源在正弦波变化期间，在正弦波低点时，能够足够导通IGBT，获得较高谐振能量，而在正弦波高点时，采用较小的IGBT导通宽度，限制谐振电压过高。本发明能在不增加电磁炉谐振电压，不改变现有电磁炉谐振电容和线盘电磁量的情况下，仅靠采用不同的驱动方法，就能将功率提高20%左右。并且能保证IGBT在任何脉冲时，都能够工作在最大的功率输出状态，而不会产生超出安全电流或安全电压的行为。
图1是本发明的电路原理图；图2是本发明实施例1的具体电路图。
具体实施例方式根据附图，对本发明进行详细的叙述。附图2是本发明具体实施例1的电路图，本实施例一种提高电磁炉功率的电路，包括整流电路BD、电磁炉线盘Li、谐振电容Cl、滤波电容C2、谐振电压电流检测电路、IGBT 及其驱动控制电路。所述谐振电压电流检测电路包括分压电阻Rl、R2以及微处理器CPU， 所述驱动控制电路包括三极管Ql和Q2。如图1所示；滤波电容C2接在整流电路的输出端与地之间，电磁炉线盘Ll 一端接整流电路的输出端，另一端与IGBT的C极、分压电阻Rl连接，Ll并联谐振电容Cl，连接在 Ll输出端与地之间的分压电阻Rl、R2，Rl、R2的公共端与CPU连接，CPU接IGBT驱动控制电路，Ql的基极与Q2的基极连接，Ql的集电极与CPU连接，Q2的集电极接地，Ql的发射极与Q2的发射极连接，Ql的发射极与IGBT的G极连接，二极管Dl并联在IGBT的C极和E极之间。其中Rl和R2组成分压电路，将谐振电压分压后，送入CPU测量，并计算得谐振电压。本发明的工作原理是，CPU通过驱动控制电路驱动IGBT导通，IGBT导通时，会在 IGBT的CE结产生压降，CPU可以通过Rl和R2的分压电路，检测、计算到这个压降，由于IGBT 的电流特性，电流越大，在CE结产生的压降就会越大，由于IGBT的一致性很好，可以通过这个特点，检测IGBT的导通电流。当IGBT的导通电流达到设定电流后，关断IGBT，IGBT关断后，Ll和Cl产生谐振， CPU通过Rl和R2的分压，监测谐振电压是否达到或接近设定值，如果谐振电压达到或接近设定值，那么，在下一次开通IGBT时，CPU将减少IGBT的导通时间，以防止下一次的谐振过压。其实，在工作过程中，只要保证谐振电流不超过安全电流，谐振电压也就不会超过安全电压。可变脉宽的变化依据是这样实现的，CPU通过驱动控制电路驱动IGBT导通，驱动
4过程中，通过检测IGBT的CE结压降来测定导通电流，驱动过程中，如果检测到的IGBT导通电流小于设定值，CPU控制驱动控制电路按照较宽的驱动脉宽驱动IGBT，这样，就会输出较
高的功率。当检测到IGBT的导通电流达到设定值，CPU控制驱动控制电路立即关断IGBT，这样，就可以确保IGBT不会过电流，因为导通最大电流被限制，它的谐振能量也被限制了，谐振电压是由谐振能量决定的，这样，谐振电压也就被限制了。但作为保障措施，在谐振时，还是需要检测谐振电压的，防止在空载或锅具不对时，谐振电流在安全范围内，而谐振电压超过设定值的情况发生。无论在谐振电流达到设定值，还是谐振电压达到设定值，CPU都将控制在下一个脉冲IGBT开通时，降低IGBT的开通时间，确保IGBT不会过电流。也就是说，每次驱动IGBT，CPU都会按照最大的导通时间来驱动IGBT，当检测到导通电流达到设定值时，就通过控制驱动控制电路而立即关断IGBT，并且在下一个脉冲IGBT 开通时，降低IGBT的开通时间，确保IGBT不会过电流。通过这种方式，就能保证IGBT在任何脉冲时，都能够工作在最大的功率输出状态，而不会产生超出安全电流或安全电压的行为。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种提高电磁炉功率的方法，其特征在于包括如下步骤(1)由谐振电压电流检测电路采集谐振电压送入微处理器CPU检测，CPU通过测量谐振电压进而计算IGBT的导通电流；(2)CPU实时监测IGBT的导通电流，当CPU检测到IGBT的导通电流小于设定值，CPU就增加驱动控制电路的驱动脉冲宽度，IGBT在较宽的脉冲宽度下驱动；(3)当CPU检测到IGBT的导通电流达到设定值，CPU通过控制驱动电路立即关断IGBT， 并且CPU控制在下一个脉冲开通IGBT时，降低IGBT的开通时间，确保IGBT不会过电流。
2.一种实现权利要求1所述方法的提高电磁炉功率的电路，其特征在于包括整流电路BD、电磁炉线盘Li、谐振电容Cl、滤波电容C2、谐振电压电流检测电路、IGBT及其驱动控制电路，电磁炉线盘Ll 一端接整流电路的输出端，另一端与IGBT的C极、谐振电压电流检测电路连接，Ll并联谐振电容Cl，谐振电压电流检测电路接驱动控制电路，驱动控制电路与IGBT的G极连接。
3.根据权利要求2所述的一种提高电磁炉功率的电路，其特征在于所述谐振电压电流检测电路包括分压电阻R1、R2以及微处理器CPU，所述电磁炉线盘Ll 一端接整流电路的输出端，分压电阻R1、R2连接在Ll输出端与地之间，R1、R2的公共端与CPU连接，CPU连接驱动控制电路。
4.根据权利要求2或者3所述的一种提高电磁炉功率的电路，其特征在于所述驱动控制电路包括三极管Ql和Q2，Ql的基极与Q2的基极连接，QU Q2集电极的公共端与CPU 连接，Q2的集电极接地，Ql的发射极与Q2的发射极连接后的公共端与IGBT的G极连接。
5.根据权利要求4所述的一种提高电磁炉功率的电路，其特征在于所述整流电路BD 为四个二极管组成的桥式整流电路。
全文摘要
一种提高电磁炉功率的方法，步骤如下由谐振电压电流检测电路采集谐振电压送入微处理器CPU检测，CPU通过测量谐振电压进而计算IGBT的导通电流；CPU实时监测IGBT的导通电流，当CPU检测到IGBT的导通电流小于设定值，CPU就增加驱动控制电路的驱动脉冲宽度，IGBT在较宽的脉冲宽度下驱动；当CPU检测到IGBT的导通电流达到设定值，CPU通过控制驱动电路立即关断IGBT，并且CPU控制在下一个脉冲开通IGBT时，降低IGBT的开通时间，确保IGBT不会过电流。这样在不增加谐振电压的前提下，通过提升交流周期中电压低的环节IGBT驱动功率提高电磁炉总体功率。
文档编号H05B6/06GK102361524SQ20111031131
公开日2012年2月22日 申请日期2011年10月14日 优先权日2011年10月14日
发明者刘俊, 张雁 申请人:刘俊, 张雁