本发明涉及电磁加热,尤其涉及一种igbt驱动电路和电磁加热设备。
背景技术:
1、电磁加热设备主要通过线圈盘加热与电磁感应(induction heating,简称ih)线圈加热,如电磁炉、ih电压力锅、ih电饭煲等,绝缘栅双极型晶体管(insulated gatebipolar transistor,简称igbt)是电磁加热设备中能源变换和传输的核心器件,由igbt驱动电路向igbt的栅极提供驱动电压,驱动igbt导通或截至。
2、在线圈盘、锅具等参数确定后,igbt的工作状态也就确定下来,一般在大功率档位工作时,igbt还能够过零导通,但在小功率档位工作时,igbt的栅极电压比较高,导通电压会比较高,使得igbt的瞬间导通电流会很大,这样就会造成igbt承受较高的周期脉冲电流,容易造成igbt过热、烧毁等问题,影响使用寿命。
3、因此,亟需解决igbt在导通瞬间的电流过大,难以在低功率档位连续工作的问题。
技术实现思路
1、本发明提供一种igbt驱动电路和电磁加热设备,用以解决igbt在导通瞬间的电流过大,难以实现电磁加热设备在低功率档位连续工作的技术问题。
2、为了实现上述目的,本发明提供一种igbt驱动电路,包括:主控电路、电平转换电路、速度调整电路、推挽驱动电路和igbt,所述主控电路具有第一控制端,所述主控电路的所述第一控制端、所述电平转换电路、所述速度调整电路、所述推挽驱动电路和所述igbt的栅极顺次连接,所述igbt的发射极接地;
3、所述速度调整电路用于控制减缓驱动所述igbt的驱动电压的增长速度,以使所述igbt的导通电流降低。
4、本发明提供一种igbt驱动电路,通过设置速度调整电路,可以减缓驱动所述igbt的驱动电压的增长速度,从而延长推挽驱动电路延长驱动igbt处于放大区的时长,使得igbt在导通时,上升沿变缓慢,通过igbt的电流上升速度变缓慢,从而有效降低igbt的瞬态导通电流,降低igbt承受的周期脉冲电流带来的寿命损伤。
5、在一种可能实施的方式中,还包括电压采样电路,所述电压采样电路的第一端电连接于所述igbt的集电极,所述电压采样电路的第二端电连接于所述速度调整电路,所述电压采样电路用于采集所述igbt的集电极电压,并向所述速度调整电路输出所述igbt的集电极电压;
6、所述速度调整电路被配置为在所述igbt的集电极电压大于或等于预设电压阈值时,控制减缓驱动所述igbt的驱动电压的增长速度,以使所述igbt的导通电流降低,以及在所述igbt的集电极电压小于预设电压阈值时,加快驱动所述igbt的驱动电压的增长速度。
7、在一种可能实施的方式中,还包括速度控制电路和温度采样电路,所述主控电路还具有第二控制端,所述主控电路的所述第二控制端与所述速度控制电路的输入端连接,所述速度控制电路的输出端与所述速度调整电路连接;
8、所述温度采样电路的第一端连接于所述igbt的引脚,所述温度采样电路的第二端连接于主控电路,所述温度采样电路用于采集所述igbt的温度;
9、所述速度控制电路用于在所述温度采样电路采集的所述igbt的温度值大于或等于预设温度值时,控制所述速度调整电路处于断开状态,以及在所述温度采样电路采集的所述igbt的温度值小于预设温度值时,控制所述速度调整电路处于导通状态。
10、在一种可能实施的方式中,所述主控电路的所述第一控制端用于输出第一控制信号,所述主控电路的所述第二控制端用于输出第二控制信号,所述第二控制信号不同于所述第一控制信号。
11、在一种可能实施的方式中,所述速度调整电路包括第一三极管q2、电容元件c1、第一二极管d1、第一电阻r8和第二电阻r4,所述第一三极管q2的基极与所述第二电阻r4的第一端连接,所述第一三极管q2的发射极接地,所述第一三极管q2的集电极与所述电容元件c1的第一端和所述第一二极管d1的负极均连接,所述电容元件c1的第一端与所述第一二极管d1的负极连接,所述电容元件c1的第二端与所述第一电阻r8的第一端连接,所述第一二极管d1的正极接地,所述第一电阻r8的第二端连接在所述推挽驱动电路的输入端和所述电平转换电路,所述第二电阻r4的第二端连接所述电压采样电路和所述速度控制电路。
12、在一种可能实施的方式中,所述速度控制电路包括限流电路r1和第二三极管q1,所述限流电路r1的第一端与所述第二三极管q1的基极连接,所述限流电路r1的第二端与所述主控电路的所述第二控制端连接,所述第二三极管q1的发射极接地,所述第二三极管q1的集电极分别连接于所述第二电阻r4的第二端以及所述电压采样电路。
13、在一种可能实施的方式中,所述电压采样电路包括第一分压元件r2和第二分压元件r3,所述第一分压元件r2的第一端连接于所述igbt的集电极,所述第一分压元件r2的第二端连接于所述第二分压元件r3第一端和所述第二三极管q1的集电极,所述第二分压元件r3的第一端还与所述第二电阻r4的第二端连接,所述第二分压元件r3的第二端接地。
14、在一种可能实施的方式中,所述推挽驱动电路包括第三电阻r7、第三三极管q4、第四三极管q5、第四电阻r9以及第五电阻r10;
15、其中,所述第三电阻r7的第一端连接第一电平vcc,所述第三电阻r7的第二端分别与所述电平转换电路的输出端、所述第一电阻r8的第二端、所述第三三极管q4的基极以及所述第四三极管q5的基极连接,所述第三三极管q4的集电极连接所述第一电平vcc,所述第三三极管q4的发射极分别与所述第四电阻r9的第一端和所述第五电阻r10的第一端连接,所述第四三极管q5的发射极与所述第四电阻r9的第二端连接,所述第四三极管q5的集电极接地,所述第五电阻r10的第二端与所述igbt模块(105)的输入端连接。
16、在一种可能实施的方式中,所述电平转换电路包括第三分压元件r5、第四分压元件r6和第五三极管q3,所述第三分压元件r5的第一端连接所述第一电平vcc,所述第三分压元件r5的第二端连接于所述第四分压元件r6的第一端,所述第四分压元件r6的第二端连接于所述第五三极管q3的基极,所述第五三极管q3的集电极连接于所述第三电阻r7的第二端、所述第一电阻r8的第二端、所述第三三极管q4的基极以及所述第四三极管q5的基极。
17、在一种可能实施的方式中,所述第三三极管q4、所述第二三极管q1和第一三极管q2选用npn型三极管,所述第四三极管q5选用pnp型三极管。
18、本发明还提供一种电磁加热设备,包括上述的igbt驱动电路。
19、本发明提供的igbt驱动电路和电磁加热设备,主控电路根据igbt的工作温度,灵活切换两种工作模式,选择在温度采样电路采集到的温度值大于或等于预设温度阈值时,主控电路的第二控制端输出第二控制信号,以及在温度采样电路采集到的温度值小于预设温度阈值时,主控电路的第一控制端输出第一控制信,确保igbt工作在一个比较安全的状态下。
20、除了上面所描述的本发明实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外,本发明实施例提供的一种igbt驱动电路和电磁加热设备所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果,将在具体实施方式中作进一步详细的说明。