一种基于电压比较的IGBT集电极电压保护方法、系统及电磁炉与流程

本发明涉及电磁炉保护领域，具体涉及电磁炉中igbt集电极电压保护领域。

背景技术：

现有的电磁加热系统中，为了保护igbt集电极不被过压击穿，往往在硬件增加了一个集电极电压采样的比较，如果集电极电压过高，硬件直接限制最大开通脉宽。但由于电网不稳定，使用基准电网220v电压的参考电压比较，将会大大牺牲在其他电压下的保护作用。如1200v的igbt，使用使用保护电压为1100v，对于220v正常保护，但对于180v电压，是电流增大了，而集电极电压相对较低可能只有1000v，就起不到保护作用。

技术实现要素：

本发明提供一种基于电压比较的igbt集电极电压保护方法、系统及电磁炉，目的在于解决在对电磁加热系统中igbt集电极电压进行保护时，往往采用基准电网220v电压的参考电压比较，降低了其他电压下的保护作用的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于电压比较的igbt集电极电压保护方法，它包括以下步骤：

s1、在电磁加热系统中的igbt集电极上连接两个并联连接的比较器cmp1和cmp2，并在对锅具进行加热前设置两个比较器的初始参考电压；

s2、在锅具加热过程中对电磁加热系统中的igbt电压进行采集，获取当前的实际电压值；

s3、根据当前实际电压值的大小控制比较器cmp2的参考电压。

本发明的有益效果是：本发明通过设置一个可通过软件调节控制igbt集电极电压保护的比较器的参考电压，在不影响可靠性的基础上，适当调整参考电压的阈值，来匹配不同电压，提升了保护的可靠性。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述比较器cmp1的初始参考电压大于比较器cmp2的初始参考电压。

采用上述进一步方案的有益效果是：比较器cmp1作为硬保护，只要达到目标电压，即限制最大功率或者暂停一段时间加热，因此，将该比较器设置为较大的初始参考电压，作为可靠性的强制保护。

进一步，所述s3中控制比较器cmp2的参考电压的过程为：

s31、判断实际电压值是否大于第一参考值，如果是，则将比较器cmp2的参考电压设置为第一参考电压，如果否，则执行s32；

s32、判断实际电压值是否大于第二参考值且小于第一参考值，如果是，则将比较器cmp2的参考电压维持在初始参考电压，如果否，则将比较器cmp2的参考电压设置为第二参考电压。

采用上述进一步方案的有益效果是：比较器cmp2作为软保护，针对不同的采样输入电压，通过合理选配适合的igbt的集电极电压保护阈值来实现可靠的保护。

进一步，所述第一参考值为250v。

进一步，所述第二参考值为200v。

进一步，所述比较器cmp2的初始参考电压大于第二参考电压且小于第一参考电压。

采用上述进一步方案的有益效果是：根据不同的采样输入电压，逐层的控制比较器cmp1的参考电压，以提高锅具的功率。

进一步，所述比较器cmp1的初始参考电压大于比较器cmp2的第一参考电压。

采用上述进一步方案的有益效果是：将比较器cmp1设置为较大的初始参考电压，作为可靠性的强制保护。

一种基于电压比较的igbt集电极电压保护系统，它包括在电磁加热系统中的igbt集电极上连接两个并联连接的比较器cmp1和cmp2，所述系统还包括：

初始参考电压设置模块，用于在对锅具进行加热前设置两个比较器的初始参考电压；

电压采集模块，用于在锅具加热过程中对电磁加热系统中的igbt电压进行采集，获取当前的实际电压值；

参考电压控制模块，用于根据当前实际电压值的大小控制比较器cmp2的参考电压。

本发明的有益效果是：本发明通过设置一个可通过软件调节控制igbt集电极电压保护的比较器的参考电压，在不影响可靠性的基础上，适当调整参考电压的阈值，来匹配不同电压，提升了保护的可靠性。

进一步，所述比较器cmp1的初始参考电压大于比较器cmp2的初始参考电压。

采用上述进一步方案的有益效果是：比较器cmp1作为硬保护，只要达到目标电压，即限制最大功率或者暂停一段时间加热，因此，将该比较器设置为较大的初始参考电压，作为可靠性的强制保护。

进一步，所述参考电压控制模块包括：

第一控制模块，用于判断实际电压值是否大于第一参考值，如果是，则将比较器cmp2的参考电压设置为第一参考电压，如果否，则启动第二控制模块；

第二控制模块，用于判断实际电压值是否大于第二参考值，如果是，则将比较器cmp2的参考电压维持在初始参考电压，如果否，则将比较器cmp2的参考电压设置为第二参考电压。

采用上述进一步方案的有益效果是：比较器cmp2作为软保护，针对不同的采样输入电压，通过合理选配适合的igbt的集电极电压保护阈值来实现可靠的保护。

进一步，所述第一参考值为250v。

进一步，所述第二参考值为200v。

进一步，所述比较器cmp2的初始参考电压大于第二参考电压且小于第一参考电压。

采用上述进一步方案的有益效果是：根据不同的采样输入电压，逐层的控制比较器cmp1的参考电压，以提高锅具的功率。

进一步，所述比较器cmp1的初始参考电压大于比较器cmp2的第一参考电压。

采用上述进一步方案的有益效果是：将比较器cmp1设置为较大的初始参考电压，作为可靠性的强制保护。

一种电磁炉，所述电磁炉包括上述所述的基于电压比较的igbt集电极电压保护系统。在不影响可靠性的基础上，适当调整参考电压的阈值，来匹配不同锅具的保护电压，提升电磁炉的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例所述的基于电压比较的igbt集电极电压保护方法流程图；

图2为本发明实施例所述的控制比较器cmp2的参考电压的流程图；

图3为本发明实施例所述的基于电压比较的igbt集电极电压保护系统的原理示意图；

图4为本发明实施例所述的比较器cmp1和比较器cmp2的集成原理图；

图5为本发明实施例所述的基于电压比较的igbt集电极电压保护系统的工作流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、初始参考电压设置模块，2、电压采集模块，3、参考电压控制模块，4、第一控制模块，5、第二控制模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提出一种基于电压比较的igbt集电极电压保护方法，它包括以下步骤：

s1、在电磁加热系统中的igbt集电极上连接两个并联连接的比较器cmp1和cmp2，并在对锅具进行加热前设置两个比较器的初始参考电压；

s2、在锅具加热过程中对电磁加热系统中的igbt电压进行采集，获取当前的实际电压值；

s3、根据当前实际电压值的大小控制比较器cmp2的参考电压。

其中，如图2所示，具体控制比较器cmp2的参考电压的过程如下：

s31、判断实际电压值是否大于250v，如果是，则将比较器cmp2的参考电压由初始参考电压提升至第一参考电压，如果否，则执行s32；

s32、判断实际电压值是否大于200v，如果是，则将比较器cmp2的参考电压维持在初始参考电压，如果否，则将比较器cmp2的参考电压由初始参考电压降低为第二参考电压。

本实施例所述的方法中，比较器cmp1作为硬保护，只要达到目标电压，即限制最大功率或者暂停一段时间加热，可作为可靠性的强制保护，因此比较器cmp1的初始参考电压要较大一些，优选的，比较器cmp1的初始参考电压大于比较器cmp2的第一参考电压。

比较器cmp2作为软保护，针对不同的采样输入电压，通过合理选配适合的igbt的集电极电压保护阈值来实现可靠的保护。

实施例2

如图3所示，本实施例提出了一种基于电压比较的igbt集电极电压保护系统，它包括在电磁加热系统中的igbt集电极上连接两个并联连接的比较器cmp1和cmp2，所述系统还包括：

初始参考电压设置模块1，用于在对锅具进行加热前设置两个比较器的初始参考电压；

电压采集模块2，用于在锅具加热过程中对电磁加热系统中的igbt电压进行采集，获取当前的实际电压值；

参考电压控制模块3，用于根据当前实际电压值的大小控制比较器cmp2的参考电压。

所述参考电压控制模块3包括：

第一控制模块4，用于判断实际电压值是否大于250v，如果是，则将比较器cmp2的参考电压由初始参考电压提升至第一参考电压，如果否，则启动第二控制模块5；

第二控制模块5，用于判断实际电压值是否大于200v，如果是，则将比较器cmp2的参考电压维持在初始参考电压，如果否，则将比较器cmp2的参考电压由初始参考电压降低至第二参考电压。

本实施例所述的系统中，比较器cmp1作为硬保护，只要达到目标电压，即限制最大功率或者暂停一段时间加热，可作为可靠性的强制保护，因此比较器cmp1的初始参考电压要较大一些，优选的，比较器cmp1的初始参考电压大于比较器cmp2的第一参考电压。

比较器cmp2作为软保护，针对不同的采样输入电压，通过合理选配适合的igbt的集电极电压保护阈值来实现可靠的保护。

实施例3

如图4所示为比较器cmp1和比较器cmp2的集成原理图，比较器cmp1作为硬保护，一般考虑可靠性程序只做一次配置，例如配置为8/12vdd；比较器cmp2作为软保护，比较的参考电压可以通过软件进行调整。当识别为不同电压后，根据电压来选配，例如260v以7/12vdd作为参考电压，220v以6/12vdd作为参考电压，180v以5/12vdd作为参考电压，从而来满足锅具的功率要求。

具体的控制流程如图5所示：

首先上电初始化，配置比较器cmp1的参考电压为8/12vdd，配置比较器cmp2的参考电压为6/12vdd，然后对锅具进行加热，并在加热过程中采集加热系统中的电压，当检测的实际电压值大于250v时，将比较器cmp2的参考电压改为7/12vdd并继续进行加热，当检测的实际电压值小于250v且大于200v时，将比较器cmp2的参考电压维持在6/12vdd，当检测的实际电压值小于200v时，将比较器cmp2的参考电压改为5/12vdd。

通过以上方式能够在不影响可靠性的基础上，通过调整作为软保护比较器cmp2的参考电压的阈值来匹配不同锅具的保护电压，提升锅具适配性。

实施例4

本实施例提出一种电磁炉，所述电磁炉包括上述所述的基于电压比较的igbt集电极电压保护系统，通过增加一个软保护比较器cmp2对集电极电压进行比较，软件可调比较器的参考电压，在不影响可靠性前提下，实现对不同锅具功率一致性的改善。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。