专利名称：大功率电磁炉移相全桥硬开关的检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种移相全桥硬开关的检测装置，特别是一种大功率电磁炉移相全 桥硬开关的检测装置。
背景技术：
电磁炉移相全桥开关电路包括由开关器件IGBT组成的滞后桥臂和超前桥臂，在 负载如线圈盘、谐振电容等正常工作情况下，其波形如图1所示，电压相位II超前于电流相 位I，超前桥臂IGBT为零电压开通，滞后桥臂IGBT为零电流开通。超前桥臂IGBT和滞后 桥臂IGBT开关损耗基本相同，温差很小。当负载出现异常时如电磁炉线圈盘进水导致匝间短路等，线圈盘电感急剧变小， 电路的工作状态会由感性区进入容性区。这种非正常工作情况下的波形如图2所示，电压 相位II滞后于电流相位I，超前桥臂IGBT仍为零电压开通，滞后桥臂IGBT为非零电流硬开 关开通状态。滞后桥臂IGBT温度急剧上升，在超前桥臂IGBT损耗不变的情况下，二者温差 变得很大。若不进行保护，就会造成滞后桥臂IGBT的损毁。
发明内容本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种能有效避免移相全桥滞后桥臂 开关器件损坏的大功率电磁炉移相全桥硬开关的检测装置。本实用新型的技术方案是一种大功率电磁炉移相全桥硬开关的检测装置，包括 安装于电磁炉机芯散热器表面的移相全桥电路、逻辑驱动电路、微控制器、第一温度采样电 路、第二温度采样电路、第一感温探头、第二感温探头及电源电路，其中电源电路的输入端 与市电连接，输出端分别与逻辑驱动电路、微控制器、第一温度采样电路、第二温度采样电 路连接，第一感温探头和第二感温探头分别与第一温度采样电路和第二温度采样电路的输 入端连接，第一温度采样电路和第二温度采样电路的输出端与微控制器的输入端连接，微 控制器的输出端与逻辑驱动电路的输入端连接，逻辑驱动电路的输出端与移相全桥电路的 输入端连接，移相全桥电路包括滞后桥臂及超前桥臂，其特征在于所述第一感温探头和第 二感温探头安装在机芯散热器表面的移相全桥电路的安装区域内。进一步，所述第一感温探头和第二感温探头安装在移相全桥电路中滞后桥臂及超 前桥臂之间的区域。更进一步，所述第一感温探头与滞后桥臂的距离等于第二感温探头与超前桥臂之 间的距离，且二者处于同一水平线上。所述第一感温探头和第二感温探头为热敏电阻或热电偶。本实用新型由于第一感温探头和第二感温探头安装在电磁炉机芯散热器表面的 移相全桥电路的安装区域内，当负载出现异常时，能通过微控制器读取滞后桥臂与超前桥 臂的温度差，并判断滞后桥臂是否发生硬开关，且温度差达到一定程度就通过逻辑电路强 制关断滞后桥臂与超前桥臂，从而对滞后桥臂进行有效保护。
图1为现有大功率电磁炉移相全桥开关电路正常工作状态下的波形图；图2为现有大功率电磁炉移相全桥开关电路非正常工作状态下的波形图；图3本实用新型的电路框图；图4为本实用新型感温探头安装的结构示意图；图5为本实用新型移相全桥滞后桥臂硬开关检测方法的流程图；图6为本实用新型实施例的电路原理图；图7为本实用新型实施例的电源电路原理图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型进一步说明。如图3所示，本实用新型大功率电磁炉移相全桥硬开关的检测装置，包括安装于 电磁炉机芯散热器7表面的移相全桥电路1、逻辑驱动电路2、微控制器3、第一温度采样电 路41、第二温度采样电路42、第一感温探头51、第二感温探头52及电源电路6，其中电源电 路6的输入端与市电连接，输出端分别与逻辑驱动电路2、微控制器3、第一温度采样电路 41、第二温度采样电路42连接，第一感温探头51和第二感温探头52分别与第一温度采样 电路41和第二温度采样电路42的输入端连接，第一温度采样电路41和第二温度采样电路 42的输出端与微控制器3的输入端连接，微控制器3的输出端与逻辑驱动电路2的输入端 连接，逻辑驱动电路2的输出端与移相全桥电路1的输入端连接，所述第一感温探头51和 第二感温探头52安装在电磁炉机芯散热器7表面的移相全桥电路1的安装区域内。如图4所示，第一感温探头51和第二感温探头52安装在移相全桥电路1中滞后 桥臂11与超前桥臂12之间的区域，第一感温探头51与滞后桥臂11之间的距离等于第二 感温探头52与超前桥臂12之间的距离，且二者处于同一水平线上。如图6所示，所述移相全桥电路1包括滞后桥臂11、超前桥臂12、线圈盘电感L11、 谐振电容C11、吸收电容C12和吸收电容C13，其中滞后桥臂11包括IGBTll和IGBT12，超前 桥臂12包括IGBT13和IGBT14。IGBTll发射极分别连接IGBT12集电极、线圈盘电感Lll 一端，线圈盘电感Lll的另一端连接谐振电容Cll 一端，谐振电容Cll的另一端分别连接 吸收电容C12、吸收电容C13、IGBT13集电极和IGBT14发射极，吸收电容C12的另一端连接 IGBTll集电极及IGBT14集电极，吸收电容C13的另一端连接IGBT12及IGBT13的发射极； IGBTll集电极和IGBT14集电极与电源PVCC相连，IGBT12发射极和IGBT13发射极与公共 连接端PGND相连，IGBTl 1,IGBT12,IGBT13,IGBT14的栅极分别对应连接逻辑驱动电路2中 的 IGBTl1-GE、IGBT12-GE、IGBT13-GE、IGBT14-GE 端。逻辑驱动电路2是基于Unichode公司移相控制芯片UCC3895和北京落木源公司 驱动芯片TX-K841为核心技术的电路，微控制器3采用NEC公司单片机UPD78F9234，相关外 围电路可参考厂家配套的技术说明书，在此不再赘述。第一温度采样电路41包括电阻R411、电阻R412和电容C411，电阻R412 —端连接 微控制器3的ADl采样端口，另一端分别连接第一感温探头51和电阻R411 —端，电阻R411 另一端连接公共连接端GND，电容C411 一端连接电阻R412 —端，另一端连接公共连接端GND。第二温度采样电路42包括电阻R421、电阻R422和电容C421，电阻R422 —端连接 微控制器3的ADO采样端口，另一端分别连接第二感温探头52和电阻R421 —端，电阻R421 另一端连接公共连接端GND，电容C421 —端连接电阻R422 —端，另一端连接公共连接端 GND。所述第一感温探头51和第二感温探头52均选用1%高精度热敏电阻R51及R52。如图7所示，电源电路6采用相互隔离的多输出绕组市电变压器，由24VAC1、 24VAC2、24VAC3、24VAC4、15VACx2 和 8VAC 组成，经 AC-DC 转换模 ±夬分别输出 24VDC1、 24VDC2、24VDC3、24VDC4、 士12VDC 和 5VDC。如图5所示，本实用新型功率电磁炉移相全桥硬开关的检测装置的检测方法为(1)设置基准值Tset ；本实施例中，Tset=IiTC。(2)所述微控制器3通过第一温度采样电路41读取移相全桥电路1中滞后桥臂 11的温度采样值ADl ；通过第二温度采样电路42读取移相全桥电路1中超前桥臂12的温 度采样值ADO ；(3)所述微控制器3判断滞后桥臂11的温度采样值ADl与超前桥臂12的温度采 样值ADO的差值是否大于基准值Tset ；不大于则返回主程序，大于则通过逻辑驱动电路2 关断滞后桥臂11及超前桥臂12。
权利要求1.一种大功率电磁炉移相全桥硬开关的检测装置，包括安装于电磁炉机芯散热器(7) 表面的移相全桥电路(1)、逻辑驱动电路(2)、微控制器(3)、第一温度采样电路(41)、第二 温度采样电路(42)、第一感温探头(51)、第二感温探头(52)及电源电路(6)，其中电源电路 (6)的输入端与市电连接，输出端分别与逻辑驱动电路(2)、微控制器(3)、第一温度采样电 路(41)、第二温度采样电路(42)连接，第一感温探头(51)和第二感温探头(52)分别与第 一温度采样电路(41)和第二温度采样电路(42 )的输入端连接，第一温度采样电路(41)和 第二温度采样电路(42)的输出端与微控制器(3)的输入端连接，微控制器(3)的输出端与 逻辑驱动电路(2 )的输入端连接，逻辑驱动电路(2 )的输出端与移相全桥电路(1)的输入端 连接，移相全桥电路(1)包括滞后桥臂(11)及超前桥臂(12)，其特征在于所述第一感温探 头(51)和第二感温探头(52)安装在电磁炉机芯散热器(7)表面的移相全桥电路(1)的安 装区域内。
2.根据权利要求1所述的大功率电磁炉移相全桥硬开关的检测装置，其特征在于所述 第一感温探头(51)和第二感温探头(52 )安装在移相全桥电路(1)中滞后桥臂(11)及超前 桥臂(12)之间的区域。
3.根据权利要求2所述的大功率电磁炉移相全桥硬开关的检测装置，其特征在于所述 第一感温探头(51)与滞后桥臂(11)的距离等于第二感温探头(52)与超前桥臂(12)之间 的距离，且二者处于同一水平线上。
4.根据权利要求1或2或3所述的移相全桥硬开关的检测装置，其特征在于所述第一 感温探头(51)和第二感温探头(52)为热敏电阻或热电偶。
专利摘要本实用新型是一种大功率电磁炉移相全桥硬开关的检测装置，包括安装于电磁炉机芯散热器表面的移相全桥电路、逻辑驱动电路、微控制器、第一温度采样电路、第二温度采样电路、第一感温探头、第二感温探头及电源电路，移相全桥电路包括滞后桥臂及超前桥臂，其特征在于所述第一感温探头和第二感温探头安装在机芯散热器表面的移相全桥电路的安装区域内。本实用新型由于第一感温探头和第二感温探头安装在电磁炉机芯散热器表面的移相全桥电路的安装区域内，当负载出现异常时，能通过微控制器读取滞后桥臂与超前桥臂的温度差，并判断滞后桥臂是否发生硬开关，且温度差达到一定程度就通过逻辑电路强制关断滞后桥臂与超前桥臂，从而对滞后桥臂进行有效保护。
文档编号F24C7/08GK201779723SQ20102053349
公开日2011年3月30日 申请日期2010年9月18日 优先权日2010年9月18日
发明者朱云林, 李彦栋, 金红旗 申请人:美的集团有限公司