电磁加热烹饪器具及其IGBT管的驱动控制电路的制作方法

本实用新型涉及家用电器技术领域，特别涉及一种电磁加热烹饪器具中IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)管的驱动控制电路和一种电磁加热烹饪器具。

背景技术：

目前，应用于电磁加热烹饪器具中的IGBT管的驱动电路一般为分离元件三极管组成的推挽电路，用于控制IGBT管的开通或关断，但是在对IGBT管进行控制的过程中，IGBT管会出现工作不可靠的问题。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少从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电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路，能够实现IGBT管的工作状态检测和软开启，提高IGBT管工作的可靠性。

本实用新型的另一个目的在于提出一种电磁加热烹饪器具。

为实现上述目的，本实用新型一方面提出了一种电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路，包括控制模块、IGBT驱动模块和IGBT导通电压检测模块，所述控制模块包括信号输出端口和保护检测端口，所述IGBT驱动模块包括驱动芯片，其中，所述信号输出端口连接到所述驱动芯片的信号接收端口，所述保护检测端口连接到所述驱动芯片的故障反馈端口，所述控制模块通过所述信号输出端口输出IGBT控制信号；所述IGBT导通电压检测模块连接在所述IGBT的C极和所述驱动芯片的电压检测端口之间，所述IGBT导通电压检测模块用以检测所述IGBT管的导通电压，并将所述导通电压发送给所述驱动芯片；所述驱动芯片的驱动输出端口连接到所述IGBT的G极，所述驱动芯片通过所述信号接收端口接收所述IGBT控制信号，并根据所述IGBT控制信号通过所述驱动输出端口先后输出放大区驱动电压和饱和区驱动电压至所述IGBT管，以使所述IGBT管每次开通时进行软开启，以及根据所述导通电压判断所述IGBT管发生故障时反馈故障信号至所述控制模块，以便所述控制模块根据所述保护检测端口接收到的故障信号对所述IGBT管进行保护控制，其中，所述放大区驱动电压小于所述饱和区驱动电压。

根据本实用新型提出的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路，控制模块通过信号输出端口输出IGBT控制信号，IGBT驱动模块中的驱动芯片通过信号接收端口接收IGBT控制信号，并根据IGBT控制信号通过驱动输出端口先后输出放大区驱动电压和饱和区驱动电压至IGBT管，以使IGBT管每次开通时进行软开启。在IGBT管每次开通时，通过IGBT导通电压检测模块检测IGBT管的导通电压，并将导通电压发送给驱动芯片，并根据导通电压判断IGBT管发生故障时反馈故障信号至控制模块，以便控制模块根据保护检测端口接收到的故障信号对IGBT管进行保护控制。由此，能够实现IGBT管的工作状态检测和软开启，提高IGBT管工作的可靠性。

另外，根据本实用新型上述提出的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路还可以具有如下附加的技术特征：

具体地，所述IGBT导通电压检测模块包括：第一二极管，所述第一二极管的阴极与所述IGBT管的C极相连；第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阳极相连；第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第二二极管的阳极相连，所述第一电阻的另一端与所述驱动芯片的电压检测端口相连。

进一步地，所述IGBT驱动模块还包括：第一电容，所述第一电容的一端分别与所述第一电阻的另一端和所述驱动芯片的电压检测端口相连，所述第一电容的另一端接地。

具体地，所述驱动芯片的故障反馈端口通过第二电阻连接到所述保护检测端口。

进一步地，所述IGBT驱动模块还包括：第三电阻，所述第三电阻的一端与所述IGBT管的G极相连，所述第三电阻的另一端接地；稳压管，所述稳压管的阳极与所述第三电阻的另一端相连后接地，所述稳压管的阴极分别与所述第三电阻的一端和所述IGBT管的G极相连；第三二极管，所述第三二极管的阳极分别与所述第三电阻的一端和所述IGBT管的G极相连，所述第三二极管的阴极与预设电源相连；第四二极管，所述第四二极管的阳极分别与所述第三电阻的一端和所述IGBT管的G极相连；第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第四二极管的阴极相连，所述第四电阻的另一端与所述驱动芯片的驱动输出端口相连；第五电阻，所述第五电阻连接到所述第四二极管的阳极与所述第四电阻的另一端之间。

具体地，所述驱动芯片的电源地端口连接到地，所述驱动芯片的电源端口连接到预设电源，且所述驱动芯片的电源端口还通过第二电容接地。

具体地，所述驱动芯片在软开启所述IGBT管时，输出所述放大区驱动电压的时间为0.3微秒至6微秒，输出所述饱和区驱动电压的时间为1微秒至35微秒。

具体地，在通过控制所述IGBT管以控制所述电磁加热烹饪器具中的谐振模块进行谐振工作之前，所述控制模块还通过所述保护检测端口输出复位信号至所述驱动芯片，以使所述驱动芯片进行驱动工作。

其中，所述谐振模块包括并联连接的谐振电容和谐振线圈盘。

为实现上述目的，本实用新型另一方面提出了一种电磁加热烹饪器具，其包括上述的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路。

本实用新型提出的电磁加热烹饪器具，通过上述的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路，能够实现IGBT管工作状态检测和软开启，提高IGBT管工作的可靠性。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路的方框示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的IGBT管的驱动电压的示意图；

图3是根据本实用新型另一个实施例的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路的方框示意图；以及

图4是根据本实用新型一个实施例的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路的电路图。

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。

下面参照附图来描述根据本实用新型实施例提出的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路和电磁加热烹饪器具。

图1是根据本实用新型一个实施例的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路的方框示意图。如图1所示，该电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路可包括：控制模块10、IGBT驱动模块20和IGBT导通电压检测模块40。

其中，控制模块10可包括信号输出端口11和保护检测端口13。IGBT驱动模块20可包括驱动芯片21。控制模块10的信号输出端口11连接到驱动芯片21的信号接收端口1，保护检测端口13连接到驱动芯片21的故障反馈端口6，控制模块10通过信号输出端口11输出IGBT控制信号。IGBT导通电压检测模块40连接在IGBT的C极和驱动芯片21的电压检测端口5之间，IGBT导通电压检测模块40用以检测IGBT管的导通电压，并将导通电压发送给驱动芯片21。

并且，驱动芯片21的驱动输出端口4连接到IGBT的G极，驱动芯片21通过信号接收端口1接收IGBT控制信号，并根据IGBT控制信号通过驱动输出端口4先后输出放大区驱动电压VC1和饱和区驱动电压VC2至IGBT管，以使IGBT管每次开通时进行软开启，以及根据导通电压判断IGBT管发生故障时反馈故障信号至控制模块10，以便控制模块10根据保护检测端口13接收到的故障信号对IGBT管进行保护控制，其中，放大区驱动电压VC1小于饱和区驱动电压VC2。

根据本实用新型的一个实施例，驱动芯片21在软开启IGBT管时，输出放大区驱动电压的时间t1为0.3微秒至6微秒，输出饱和区驱动电压的时间t2为1微秒至35微秒。

具体地，如图1、图3和图4所示，当电磁加热烹饪器具上电工作后，电源模块60输出的交流电源通过第一滤波模块70进行滤波处理，然后通过整流模块80(如，整流桥)进行整流以输出脉动的直流电，进一步通过第二滤波模块90和平滑滤波电容100进行滤波处理，以输出稳定的直流电至谐振模块50，其中，谐振模块50可由并联的谐振电容C3和谐振线圈盘L2组成，第二滤波模块90可包括并联的第一电感L1和第五电容C5，平滑滤波电容100可包括第四电容C4。

在电磁加热烹饪器具工作的过程中，控制模块10通过信号输出端口11输出IGBT控制信号至IGBT驱动模块20。IGBT驱动模块20通过驱动芯片21的信号接收端口1接收IGBT控制信号，并根据IGBT控制信号通过驱动芯片21的驱动输出端口4先后输出放大区驱动电压VC1和饱和区驱动电压VC2，其中，由于放大区驱动电压VC1小于饱和区驱动电压VC2，从而能够实现IGBT管的软启动。例如，如图2所示，驱动芯片21先输出t1时间(如，0.3微秒≤t1≤6微秒)的放大区驱动电压VC1至IGBT管，再输出t2时间(如，1微秒≤t2≤35微秒)的饱和区驱动电压VC2至IGBT管，以使IGBT管开通时进行软开启；当不输出驱动电压时，IGBT管处于关断状态。

另外，在IGBT管开通时，IGBT导通电压检测模块40还实时检测IGBT管的导通电压，并将该导通电压通过驱动芯片21的电压检测端口5发送给驱动芯片21，以便驱动芯片21根据导通电压判断IGBT管是否发生故障，例如，当导通电压大于一定值(具体可根据IGBT管的型号确定)时，判断IGBT管正常；当导通电压小于一定值时，判断IGBT管发生故障。驱动芯片21在判断出IGBT管发生故障时生成故障信号，并通过故障反馈端口6反馈故障信号至控制模块10。控制模块10通过保护检测端口13接收故障信号，并根据接收到的故障信号对IGBT管进行保护控制，例如，控制模块10输出低电平信号至IGBT驱动模块20，以使IGBT管关断。在IGBT管关断时，IGBT导通电压检测模块40停止进行故障检测。从而能够实现IGBT管的工作状态检测和软开启，使得IGBT管工作更加可靠。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，如图3和图4所示，上述的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路还可包括：过零检测模块30，过零检测模块30通过检测输入交流电源的过零点以输出过零信号。控制模块10还可包括过零信号检测端口12，过零信号检测端口12连接到过零检测模块30，控制模块10通过过零信号检测端口12接收过零信号，并根据过零信号通过信号输出端口11输出IGBT控制信号。

具体地，在电磁加热烹饪器具工作的过程中，过零检测模块30对交流电源的过零点进行检测，在检测到过零点时生成过零信号，并发送给控制模块10。控制模块10通过过零信号检测端口12接收过零信号，并根据接收到的过零信号通过信号输出端口11输出IGBT控制信号至IGBT驱动模块20，以使IGBT驱动模块20根据接收到的IGBT控制信号先后输出放大区驱动电压VC1和饱和区驱动电压VC2至IGBT管，以使IGBT管每次开通时进行软开启。

再进一步地，根据本实用新型的一个实施例，在通过控制IGBT管以控制电磁加热烹饪器具中的谐振模块50进行谐振工作之前，控制模块10还通过保护检测端口13输出复位信号至驱动芯片21，以使驱动芯片21进行驱动工作。

也就是说，在控制电磁加热烹饪器具中的谐振模块50进行谐振工作之前，还需通过控制模块10对驱动芯片21进行复位控制。具体地，控制模块10先通过保护检测端口13输出复位信号至驱动芯片21，驱动芯片21通过故障反馈端口6接收该复位信号，并根据该复位信号进行复位，以使驱动芯片21能够驱动IGBT管工作。

下面结合具体示例来对本实用新型的驱动控制电路进一步说明。

根据本实用新型的一个实施例，如图4所示，IGBT导通电压检测模块40可包括：第一二极管D1、第二二极管D2和第一电阻R1。其中，第一二极管D1的阴极与IGBT管的C极相连，第二二极管D2的阴极与第一二极管D1的阳极相连，第一电阻R1的一端与第二二极管D2的阳极相连，第一电阻R1的另一端与驱动芯片21的电压检测端口5相连。

根据本实用新型的一个实施例，如图4所示，驱动芯片21的故障反馈端口6通过第二电阻R2连接到保护检测端口13，驱动芯片21的信号接收端口1通过第六电阻R6连接到信号输出端口11。驱动芯片21的电源地端口2连接到地GND，驱动芯片21的电源端口3连接到预设电源VCC，且驱动芯片21的电源端口3还通过第二电容C2接地GND。

根据本实用新型的一个实施例，如图4所示，IGBT驱动模块20还可包括：第一电容C1，第一电容C1的一端分别与第一电阻R1的另一端和驱动芯片21的电压检测端口5相连，第一电容C1的另一端接地GND。

进一步地，如图4所示，IGBT驱动模块20还可包括：第三电阻R3、稳压管ZD、第三二极管D3、第四二极管D4、第四电阻R4和第五电阻R5。其中，第三电阻R3的一端与IGBT管的G极相连，第三电阻R3的另一端接地GND。稳压管ZD的阳极与第三电阻R3的另一端相连后接地GND，稳压管ZD的阴极分别与第三电阻R3的一端和IGBT管的G极相连。第三二极管D3的阳极分别与第三电阻R3的一端和IGBT管的G极相连，第三二极管D3的阴极与预设电源VCC相连。第四二极管D4的阳极分别与第三电阻R3的一端和IGBT管的G极相连。第四电阻R4的一端与第四二极管D4的阴极相连，第四电阻R4的另一端与驱动芯片21的驱动输出端口4相连。第五电阻R5连接到第四二极管D4的阳极与第四电阻R4的另一端之间。

具体地，在电磁加热烹饪器具工作的过程中，过零检测模块30对交流电源的过零点进行检测，并在检测到过零点时生成过零信号，并发送给控制模块10。控制模块10在接收到过零信号后输出IGBT控制信号至驱动芯片21，驱动芯片21根据接收到的IGBT控制信号先输出t1时间(如，0.3微秒≤t1≤6微秒)的放大区驱动电压VC1至IGBT管，再输出t2时间(如，1微秒≤t2≤35微秒)的饱和区驱动电压VC2至IGBT管，以使IGBT管每次开通时进行软开启。

在IGBT管开通时，IGBT导通电压检测模块40还实时检测IGBT管的导通电压，并将该导通电压发送给驱动芯片21，以便驱动芯片21根据导通电压判断IGBT管是否发生故障。驱动芯片21在判断出IGBT管发生故障时生成故障信号，并发送至控制模块10，以使控制模块10根据接收到的故障信号对IGBT管进行保护控制。在IGBT管关断时，IGBT导通电压检测模块40停止进行故障检测。从而能够实现IGBT管的工作状态检测和软开启，使得IGBT管工作更加可靠。

综上所述，根据本实用新型实施例的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路，控制模块通过信号输出端口输出IGBT控制信号，IGBT驱动模块中的驱动芯片通过信号接收端口接收IGBT控制信号，并根据IGBT控制信号通过驱动输出端口先后输出放大区驱动电压和饱和区驱动电压至IGBT管，以使IGBT管每次开通时进行软开启。在IGBT管每次开通时，通过IGBT导通电压检测模块检测IGBT管的导通电压，并将导通电压发送给驱动芯片，并根据导通电压判断IGBT管发生故障时反馈故障信号至控制模块，以便控制模块根据保护检测端口接收到的故障信号对IGBT管进行保护控制。由此，能够实现IGBT管的工作状态检测和软开启，提高IGBT管工作的可靠性。

另外，本实用新型的实施例还提出了一种电磁加热烹饪器具，其包括上述的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路。

本实用新型实施例的电磁加热烹饪器具，通过上述的电磁加热烹饪器具中IGBT管的驱动控制电路，能够实现IGBT管的工作状态检测和软开启，提高IGBT管工作的可靠性。

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。