Igbt驱动电路和电压力锅的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种IGBT驱动电路和电压力锅，其中IGBT驱动电路连接于电压力锅的主控制器和线圈盘之间，包括绝缘栅双极型晶体管IGBT、驱动控制模块和驱动延时模块。本实用新型的IGBT驱动电路，通过驱动控制模块根据主控制器输出的驱动控制信号控制IGBT导通或截止，驱动延时模块控制驱动控制模块延时驱动IGBT，驱动控制模块在接收到低电平的驱动控制信号时，先待驱动延时模块进行延时后才驱动IGBT，从而延长IGBT的导通时间，减小IGBT导通瞬间产生的脉冲电流，避免IGBT由于承受过大的脉冲电流而损坏，提高IGBT驱动电路的工作可靠性，进而提高采用电压力锅的可靠性，延长电压力锅的使用寿命。
【专利说明】IGBT驱动电路和电压力锅
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及家用电器【技术领域】，尤其涉及一种IGBT驱动电路和电压力锅。
【背景技术】
[0002]IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)是 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应管)与GTR (Giant Transistor,大功率晶体管)的复合器件，因此集成了 MOSFET和GTR的优点，是目前较理想的开关器件。
[0003]在家用电压力锅应用中，通常采用IGBT作为控制电压力锅的线圈盘产生高频交变磁场的开关器件。然而，在现有电压力锅的IGBT驱动电路中，没有设置对IGBT进行延时驱动，因此在IGBT的驱动模块接收到有效的驱动控制信号后，立即驱动IGBT，造成IGBT导通时间短，在IGBT导通瞬间容易导致所产生的脉冲电流偏大而烧毁IGBT，尤其是在EFT(Electrical Fast Transient,电快速瞬变脉冲群)干扰测试时容易造成IGBT损坏，因而降低了 IGBT驱动电路的工作可靠性。
实用新型内容
[0004]本实用新型的主要目的是提出一种IGBT驱动电路和电压力锅，旨在对绝缘栅双极型晶体管IGBT进行延时驱动，避免IGBT由于承受过大的脉冲电流而损坏，提高IGBT驱动电路的工作可靠性。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型提出一种IGBT驱动电路，该IGBT驱动电路连接于电压力锅的主控制器和线圈盘之间，包括绝缘栅双极型晶体管、用于供电源电压输入的电源输入端、用于根据所述主控制器输出的驱动控制信号控制所述绝缘栅双极型晶体管导通或截止的驱动控制模块，以及用于控制所述驱动控制模块延时驱动所述绝缘栅双极型晶体管的驱动延时模块；
[0006]所述驱动控制模块的输入端与所述主控制器的驱动控制信号输出端连接，所述驱动控制模块的供电端与所述电源输入端连接，所述驱动控制模块的输出端与所述绝缘栅双极型晶体管的栅极连接；所述驱动延时模块连接于所述电源输入端和所述驱动控制模块的输出控制端之间，所述绝缘栅双极型晶体管的漏极与所述线圈盘连接，所述绝缘栅双极型晶体管的源极接地。
[0007]优选地，所述驱动控制模块包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一电阻和第二电阻；
[0008]所述第一三极管的基极作为所述驱动控制模块的输入端，与所述主控制器的驱动控制信号输出端连接，且经由所述第一电阻与所述电源输入端连接，所述第一三极管的发射极接地；
[0009]所述第二三极管的基极与所述第一三极管的漏极连接，且经由所述第二电阻与所述电源输入端连接，所述第二三极管的漏极与所述电源输入端连接，所述第二三极管的发射极作为所述驱动控制模块的输出端，与所述绝缘栅双极型晶体管的栅极连接，且与所述第三三极管的发射极连接；
[0010]所述第三三极管的基极作为所述驱动控制模块的输出控制端，与所述驱动延时模块连接，且与所述第一三极管的漏极连接，还经由所述第二电阻与所述电源输入端连接，所述第三三极管的漏极接地。
[0011]优选地，所述驱动控制模块还包括第三电阻和第四电阻；所述第三电阻的一端与所述主控制器的驱动控制信号输出端连接，且经由所述第一电阻与所述电源输入端连接，所述第三电阻的另一端与所述第一三极管的基极连接；所述第四电阻的一端与所述电源输入端连接，所述第四电阻的另一端与所述第二三极管的漏极连接。
[0012]优选地，所述驱动延时模块包括一第一电容；所述第一电容的一端与所述第三三极管的基极连接，且经由所述第二电阻与所述电源输入端连接，所述第一电容的另一端接地。
[0013]优选地，所述IGBT驱动电路还包括用于对所述绝缘栅双极型晶体管的栅极进行稳压处理的稳压模块，所述稳压模块连接于所述驱动控制模块的输出端和所述绝缘栅双极型晶体管的栅极连接。
[0014]优选地，所述稳压模块包括一稳压二极管；所述稳压二极管的阴极与所述驱动控制模块的输出端连接，且与所述绝缘栅双极型晶体管的栅极连接，所述稳压二极管的阳极接地。
[0015]优选地，所述稳压模块还包括第五电阻和第六电阻；所述第五电阻的一端与所述驱动控制模块的输出端连接，所述第五电阻的另一端与所述绝缘栅双极型晶体管的栅极连接，且经由所述第六电阻接地。
[0016]本实用新型还提出一种电压力锅，该电压力锅包括主控制器和线圈盘，还包括IGBT驱动电路，该IGBT驱动电路连接于电压力锅的主控制器和线圈盘之间，包括绝缘栅双极型晶体管、用于供电源电压输入的电源输入端、用于根据所述主控制器输出的驱动控制信号控制所述绝缘栅双极型晶体管导通或截止的驱动控制模块，以及用于控制所述驱动控制模块延时驱动所述绝缘栅双极型晶体管的驱动延时模块；
[0017]所述驱动控制模块的输入端与所述主控制器的驱动控制信号输出端连接，所述驱动控制模块的供电端与所述电源输入端连接，所述驱动控制模块的输出端与所述绝缘栅双极型晶体管的栅极连接；所述驱动延时模块连接于所述电源输入端和所述驱动控制模块的输出控制端之间，所述绝缘栅双极型晶体管的漏极与所述线圈盘连接，所述绝缘栅双极型晶体管的源极接地。
[0018]本实用新型提出的IGBT驱动电路，通过驱动控制模块根据主控制器输出的驱动控制信号控制绝缘栅双极型晶体管IGBT导通或截止，通过驱动延时模块控制驱动控制模块延时驱动IGBT，驱动控制模块在接收到驱动控制信号时，先待驱动延时模块进行延时后才驱动IGBT，从而延长IGBT的导通时间，减小IGBT导通瞬间产生的脉冲电流，避免IGBT由于承受过大的脉冲电流而损坏，提高IGBT驱动电路的工作可靠性，进而提高采用该IGBT驱动电路的电压力锅的可靠性，延长电压力锅的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】[0019]图1为本实用新型IGBT驱动电路较佳实施例的电路结构示意图。
[0020]本实用新型的目的、功能特点及优点的实现，将结合实施例，并参照附图作进一步说明。
【具体实施方式】
[0021]以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0022]本实用新型提出一种IGBT驱动电路。
[0023]参照图1，图1为本实用新型IGBT驱动电路较佳实施例的电路结构示意图。
[0024]本实用新型较佳实施例中，IGBT驱动电路10连接于电压力锅的主控制器20和线圈盘30之间。该IGBT驱动电路10包括绝缘栅双极型晶体管11 (下文中IGBTll即为绝缘栅双极型晶体管11)、电源输入端Vin、驱动控制模块12和驱动延时模块13。电源输入端Vin用于供电源电压输入,本实施例从电源输入端Vin输入的电源电压为18V,驱动控制模块12用于根据主控制器20输出的驱动控制信号控制绝缘栅双极型晶体管11导通或截止，以通过绝缘栅双极型晶体管11的交替导通与截止，控制电压力锅的线圈盘30产生高频交变磁场，驱动延时模块13用于控制驱动控制模块12延时驱动绝缘栅双极型晶体管11。
[0025]其中，驱动控制模块12的输入端与主控制器20的驱动控制信号输出端连接，驱动控制模块12的供电端与电源输入端Vin连接，驱动控制模块12的输出端与绝缘栅双极型晶体管11的栅极连接；驱动延时模块13连接于电源输入端Vin和驱动控制模块12的输出控制端之间，绝缘栅双极型晶体管11的漏极与线圈盘30连接，绝缘栅双极型晶体管11的源极接地。
[0026]在本实施例中，驱动控制模块12接收主控制器20输出的驱动控制信号，并根据接收到的驱动控制信号，控制绝缘栅双极型晶体管IGBTll导通或截止，当该驱动控制信号为低电平时，驱动控制模块12开通电源电压输出至IGBTll的栅极，驱动IGBTll导通，当该驱动控制信号为高电平时，驱动控制模块12切断电源电压的输出，控制IGBTll截止。此外，主控制器20输出的驱动控制信号为低电平时，驱动延时模块13先进行延时处理，待驱动延时模块13进行延时后驱动控制模块12才驱动IGBTlI，以控制IGBTll缓慢导通，驱动延时模块13对IGBTll起软开关作用，确保IGBTll被损坏。
[0027]相对于现有技术，本实用新型提出的IGBT驱动电路10，通过驱动延时模块13控制驱动控制模块12延时驱动IGBTlI，驱动控制模块12在接收到低电平的驱动控制信号时，先待驱动延时模块13进行延时后才驱动IGBT11，从而延长IGBTll的导通时间，减小IGBTll导通瞬间产生的脉冲电流，避免IGBTll由于承受过大的脉冲电流而损坏，提高IGBTll驱动电路的工作可靠性，进而提高采用该IGBT驱动电路10的电压力锅的可靠性，延长电压力锅的使用寿命。
[0028]本实施例中，如图1所示，驱动控制模块12包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第一电阻Rl和第二电阻R2。
[0029]第一三极管Ql的基极作为驱动控制模块12的输入端，与主控制器20的驱动控制信号输出端连接，且经由第一电阻Rl与电源输入端Vin连接，第一三极管Ql的发射极接地。[0030]第二三极管Q2的基极与第一三极管Ql的漏极连接，且经由第二电阻R2与电源输入端Vin连接，第二三极管Q2的漏极与电源输入端Vin连接，第二三极管Q2的发射极作为驱动控制模块12的输出端，与绝缘栅双极型晶体管11的栅极连接，且与第三三极管Q3的发射极连接。
[0031]第三三极管Q3的基极作为驱动控制模块12的输出控制端，与驱动延时模块13连接，且与第一三极管Ql的漏极连接，还经由第二电阻R2与电源输入端Vin连接，第三三极管Q3的漏极接地。
[0032]具体地，驱动控制模块12还包括第三电阻R3和第四电阻R4 ;第三电阻R3的一端与主控制器20的驱动控制信号输出端连接，且经由第一电阻Rl与电源输入端Vin连接，第三电阻R3的另一端与第一三极管Ql的基极连接；第四电阻R4的一端与电源输入端Vin连接，第四电阻R4的另一端与第二三极管Q2的漏极连接。
[0033]图1中，驱动延时模块13包括第一电容Cl ;第一电容Cl的一端与第三三极管Q3的基极连接，且经由第二电阻R2与电源输入端Vin连接，第一电容Cl的另一端接地。本实施例的第一电容Cl对IGBTll起软开关作用，有效防止在EFT干扰测试时IGBTll损坏。
[0034]本实施例中，如图1所示，IGBT驱动电路10还包括稳压模块14，稳压模块14连接于驱动控制模块12的输出端和绝缘栅双极型晶体管11的栅极连接。稳压模块14用于对绝缘栅双极型晶体管11的栅极进行稳压处理，确保IGBTll的栅极电压稳定在电源电压值，如将IGBTll的栅极电压稳定在18V，防止IGBTll的栅极电压过高损坏IGBT11。
[0035]具体地，稳压模块14包括稳压二极管ZDl ;稳压二极管ZDl的阴极与驱动控制模块12的输出端连接，且与绝缘栅双极型晶体管11的栅极连接，稳压二极管ZDl的阳极接地。本实施例采用稳压值与电源电压相等的稳压二极管ZD1，即稳压二极管ZDl的稳压值为18V，稳压二极管ZDl在IGBTll导通时，将IGBTll的栅极电压稳定在18V，防止IGBTll的栅极电压过高损坏IGBT11。本实施例以电源电压为18V为例进行说明，实际应用中根据电源电压的大小，可适当地选取稳压二极管ZDl的稳压值，只要稳压二极管ZDl的稳压值与电源电压相等即可，在此对电源电压的大小不作限制。
[0036]具体地，稳压模块14还包括第五电阻R5和第六电阻R6 ;第五电阻R5的一端与驱动控制模块12的输出端连接，第五电阻R5的另一端与绝缘栅双极型晶体管11的栅极连接,且经由第六电阻R6接地。
[0037]本实用新型IGBT驱动电路10的工作原理具体描述如下:
[0038]主控制器20从上电到进入正常运行这个时段内，主控制器20的驱动控制信号输出端输出的驱动控制信号是处于不确定状态的，此时，由于第一电阻Rl的上拉作用，使得第一三极管Ql的基极为高电平，第一三极管Ql处于饱和导通状态，将第二三极管Q2的基极电压和第三三极管Q3的基极电压拉低，从而使第二三极管Q2截止，第三三极管Q3导通，由于第三三极管Q3导通，使得IGBTll的栅极为低电平，此时IGBTll截止，即此时IGBTll处于关断状态，由此可知，主控制器20从上电到进入正常运行这个时段内，IGBTll处于关断状态。
[0039]当主控制器20的驱动控制信号输出端输出的驱动控制信号为低电平时，该低电平的驱动控制信号输出至第一三极管Ql的基极，使得第一三极管Ql截止，由于第二电阻R2的上拉作用，使得第二三极管Q2的基极为高电平，从而第二三极管Q2导通，而且，第一三极管Ql截止时，从电源输入端Vin输入的18V电源电压经由第二电阻R2给第一电容Cl充电，当第一电容Cl上的电压增大到能够使得第三三极管Q3截止时，第三三极管Q3截止，此时从电源输入端Vin输入的18V电源电压经由第四电阻R4、第二三极管Q2、第五电阻R5输入到IGBTll的栅极，驱动IGBTll导通。这里，第一三极管Ql截止时，18V电源电压先对第一电容Cl充电，在第一电容Cl上的电压增大到能够使得第三三极管Q3截止时，第三三极管Q3才截止，从而实现对IGBTll进行驱动延时，有效防止在EFT干扰测试时IGBTll损坏。
[0040]当主控制器20的驱动控制信号输出端输出的驱动控制信号为高电平时，该高电平的驱动控制信号输出至第一三极管Ql的基极，驱动第一三极管Ql导通，由于第一三极管Ql导通后将第二三极管Q2的基极电压拉低，即第二三极管Q2的基极为低电平，因此第二三极管Q2截止，IGBTll迅速关断。第三三极管Q3在IGBTll关断时导通，给IGBTll的栅极、源极之间的寄生电容提供一个快速放电回路，即IGBTll的栅极、源极之间的寄生电容通过第五电阻R5、第三三极管Q3快速放电。
[0041]本实用新型还提出一种电压力锅，该电压力锅包括主控制器20、线圈盘30和IGBT驱动电路10，该IGBT驱动电路10的电路结构、工作原理以及所带来的有益效果均可参照上述实施例，此处不再赘述。
[0042]如图1所示，IGBT驱动电路10中IGBTll的漏极与电压力锅的线圈盘30的一端连接，交流市电从第一交流电输入端L和第二交流电输入端N输入，经过整流桥BDl整流后转换为直流电，该直流电经电感LI和第三电容C3滤波后输入到线圈盘30的另一端。当IGBTll导通时，直流电向线圈盘30充电，当IGBTll截止时，线圈盘30向第二电容C2放电，线圈盘30和第二电容C2构成LC振荡回路，在IGBTll导通与截止时产生LC振荡。在IGBT驱动电路10上电并正常运行后，IGBTll不断地导通与截止，从而在线圈盘30周围产生高频交变磁场。电压力锅在使用过程中，电压力锅的底部感应磁场而产生涡流，继而产生热量，达到电磁加热的目的。
[0043]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种IGBT驱动电路，连接于电压力锅的主控制器和线圈盘之间，其特征在于，包括绝缘栅双极型晶体管、用于供电源电压输入的电源输入端、用于根据所述主控制器输出的驱动控制信号控制所述绝缘栅双极型晶体管导通或截止的驱动控制模块，以及用于控制所述驱动控制模块延时驱动所述绝缘栅双极型晶体管的驱动延时模块； 所述驱动控制模块的输入端与所述主控制器的驱动控制信号输出端连接，所述驱动控制模块的供电端与所述电源输入端连接，所述驱动控制模块的输出端与所述绝缘栅双极型晶体管的栅极连接；所述驱动延时模块连接于所述电源输入端和所述驱动控制模块的输出控制端之间，所述绝缘栅双极型晶体管的漏极与所述线圈盘连接，所述绝缘栅双极型晶体管的源极接地。
2.如权利要求1所述的IGBT驱动电路，其特征在于，所述驱动控制模块包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一电阻和第二电阻； 所述第一三极管的基极作为所述驱动控制模块的输入端，与所述主控制器的驱动控制信号输出端连接，且经由所述第一电阻与所述电源输入端连接，所述第一三极管的发射极接地； 所述第二三极管的基极与所述第一三极管的漏极连接，且经由所述第二电阻与所述电源输入端连接，所述第二三极管的漏极与所述电源输入端连接，所述第二三极管的发射极作为所述驱动控制模块的输出端，与所述绝缘栅双极型晶体管的栅极连接，且与所述第三三极管的发射极连接； 所述第三三极管的基极作为所述驱动控制模块的输出控制端，与所述驱动延时模块连接，且与所述第一三极管的漏极连接，还经由所述第二电阻与所述电源输入端连接，所述第三三极管的漏极接地。
3.如权利要求2所述的IGBT驱动电路，其特征在于，所述驱动控制模块还包括第三电阻和第四电阻； 所述第三电阻的一端与所述主控制器的驱动控制信号输出端连接，且经由所述第一电阻与所述电源输入端连接，所述第三电阻的另一端与所述第一三极管的基极连接；所述第四电阻的一端与所述电源输入端连接，所述第四电阻的另一端与所述第二三极管的漏极连接。
4.如权利要求3所述的IGBT驱动电路，其特征在于，所述驱动延时模块包括一第一电容；所述第一电容的一端与所述第三三极管的基极连接，且经由所述第二电阻与所述电源输入端连接，所述第一电容的另一端接地。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的IGBT驱动电路，其特征在于，所述IGBT驱动电路还包括用于对所述绝缘栅双极型晶体管的栅极进行稳压处理的稳压模块，所述稳压模块连接于所述驱动控制模块的输出端和所述绝缘栅双极型晶体管的栅极连接。
6.如权利要求5所述的IGBT驱动电路，其特征在于，所述稳压模块包括一稳压二极管；所述稳压二极管的阴极与所述驱动控制模块的输出端连接，且与所述绝缘栅双极型晶体管的栅极连接，所述稳压二极管的阳极接地。
7.如权利要求6所述的IGBT驱动电路，其特征在于，所述稳压模块还包括第五电阻和第六电阻；所述第五电阻的一端与所述驱动控制模块的输出端连接，所述第五电阻的另一端与所述绝缘栅双极型晶体管的栅极连接，且经由所述第六电阻接地。
8.一种电压力锅，包括主控制器和线圈盘，其特征在于，还包括权利要求1至7中任意一项所述的IGBT驱动电路。·
【文档编号】H02M3/155GK203504407SQ201320564963
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月11日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】陈建化 申请人:美的集团股份有限公司, 广东美的生活电器制造有限公司