电磁加热装置的控制电路和控制方法_2

文档序号:8267546阅读:来源:国知局
加热装置的控制方法的流程图。
[0031]附图标记:
[0032]开关模块10、采样模块20和控制器30,开关器件100,驱动模块40,谐振模块50 ;谐振电感L11、谐振电容Cll和滤波电容C12,两个驱动放大单元U31、U32和电阻R31、R32,第一电阻R51、第二电阻R52、第一电容C51、第三电阻R53、第四电阻R54和第二电容C52,第一热敏电阻RT51、第五电阻R55、第六电阻R56、第三电容C53、第二热敏电阻RT52、第七电阻R57、第八电阻R58和第四电容C54。
【具体实施方式】
[0033]下面详细描述本发明的实施例,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,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
[0034]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此夕卜,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外,以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例,也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例,这样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0035]在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,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的具体含义。
[0036]在描述本发明实施例提出的电磁加热装置的控制电路和控制方法之前先来简单介绍一下相关技术中的电磁炉电控系统所采用的控制方案。
[0037]相关技术中的电磁炉感应加热系统一般采用单管方案(即采用单个IGBT),对开关元件IGBT的要求较高,因此采购难度大,IGBT的失效率高。也有部分方案采用两个IGBT并联,但驱动上只有一路输出,只能实现两个IGBT同时开通或同时关断(这只是理论上的同时开通或关断,实际上,由于开关器件的偏差会造成非严格意义上的同时开通或关断),未能做到两个IGBT合理分配其控制信号的驱动宽度与占空比,有时会造成电流不均衡造成单个IGBT负载过重而先烧毁,从而造成整个系统失效。因此,这些单路IGBT驱动输出未能充分发挥双IGBT并联的优势。
[0038]本发明的实施例正是基于以上原因而提出了一种采用两个以上的开关器件并联的电磁加热装置的控制电路,能够输出多路控制信号对两个以上的开关器件进行相应控制,从而对两个以上的开关器件的电流、温升实现分配控制,大大提高了控制电路的可靠性。本发明的实施例还提出了一种电磁加热装置的控制方法。
[0039]下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的电磁加热装置的控制电路和控制方法。
[0040]图1为根据本发明实施例的电磁加热装置的控制电路的模块示意图。如图1所示,该电磁加热装置的控制电路包括开关模块10、采样模块20和控制器30。
[0041]其中,开关模块10包括相互并联的两个以上的开关器件100,采样模块20与两个以上的开关器件100相连,用于采样两个以上的开关器件100的工作参数。控制器30与两个以上的开关器件100和采样模块20分别相连,控制器30根据两个以上的开关器件100的工作参数输出多路控制信号以对两个以上的开关器件100进行相应控制。
[0042]其中,两个以上的开关器件100的工作参数可以为开关器件的电流、电压和温度中的一种以上。即,采样模块20可以采样开关器件的电流、电压和温度中的一种或几种。
[0043]在本发明的一个实施例中,如图2所示,上述的电磁加热装置的控制电路还包括驱动模块40,驱动模块40与两个以上的开关器件100和控制器30分别相连,驱动模块40用于对控制器30输出的多路控制信号进行放大以生成驱动信号,例如驱动模块40将控制器30输出的多路0-5V的电平信号转换放大到0-18V的电平信号。其中,驱动模块40还可以集成在控制器30中。
[0044]具体而言,在本发明的一个实施例中,如图3A或图3B所示,当两个以上的开关器件100为第一 IGBTl和第二 IGBT2时,第一 IGBTl的G极和第二 IGBT2的G极分别与驱动模块40相连,第一 IGBTl的C极和第二 IGBT2的C极分别与电磁加热装置中的谐振模块50相连,第一 IGBTl的E极和第二 IGBT2的E极分别与采样模块30相连。
[0045]如图3A或图3B所示,谐振模块50为LC谐振电路,其包括谐振电感L11、谐振电容Cl I和滤波电容C12,其中,谐振电感LI I和谐振电容Cl I并联连接后与滤波电容C12串联。即言,滤波电容C12的一端接电源地,另外一端接谐振电源供电正极PVCC,并联连接的Lll和Cll的一端连接谐振电源供电正极PVCC,另外一端接于第一 IGBTl的C极和第二 IGBT2的C极。当然,谐振电感Lll和谐振电容Cll也可以串联连接。
[0046]并且,驱动模块40包括两个驱动放大单元U31、U32,其中,驱动放大单元U31的一端与电阻R31串联后与第一 IGBTl的G极相连,驱动放大单元U31的另一端与控制器30相连,驱动放大单元U32的一端与电阻R32串联后与第二 IGBT2的G极相连,驱动放大单元U32的另一端与控制器30相连。或者,两个驱动放大单元U31、U32也可以是由分离元件组成的驱动放大电路。控制器30可以为单片机或逻辑驱动芯片。
[0047]在本发明的一个实施例中,如图3A所示,采样模块20包括第一电阻R51、第二电阻R52、第一电容C51、第三电阻R53、第四电阻R54和第二电容C52。其中,第一电阻R51的一端与第一 IGBTl的E极相连,第一电阻R51的另一端与电源地PGND相连,第二电阻R52的一端与第一电阻R51的一端和第一 IGBTl的E极分别相连,第二电阻R52的另一端与控制器30相连,第一电容C51的一端与第二电阻R52的另一端和控制器30相连,第一电容C51的另一端接地SGND ;第三电阻R53的一端与第二 IGBT2的E极相连,第三电阻R53的另一端与电源地PGND相连,第四电阻R54的一端与第三电阻R53的一端和第二 IGBT2的E极分别相连,第四电阻R54的另一端与控制器30相连,第二电容C52的一端与第四电阻R54的另一端和控制器30相连,第二电容C52的另一端接地SGND。
[0048]在本实施例中,采样模块20采用电阻的方式采样IGBT的电流,当然也可以采用其他方式对IGBT的电流进行采样,例如采用互感器采样IGBT的电流等。
[0049]在本发明的另一个实施例中,如图3B所不,米样模块20包括第一热敏电阻RT51、第五电阻R55、第六电阻R56、第三电容C53、第二热敏电阻RT52、第七电阻R57、第八电阻R58和第四电容C54。其中,第一热敏电阻RT51的一端与第一 IGBTl的E极和电源地PGND相连,第五电阻R55的一端与第一热敏电阻RT51的另一端相连,第五电阻的另一端与预设电源VCC相连,第六电阻R56的一端与第一热敏电阻RT51的另一端和第五电阻R55的一端相连,第六电阻R56的另一端与控制器30相连,第三电容C53的一端与第六电阻R56的另一端和控制器30相连,第三电容C53的另一端接地SGND ;第二热敏电阻RT52的一端与第二IGBT2的E极和电源地PGND相连,第七电阻R57的一端与第二热敏电阻RT52的另一端相连,第七电阻R57的另一端与预设电源VCC相连,第八电阻R58的一端与第二热敏电阻RT52的另一端和第七电阻RT57的一端相连,第八电阻R58的另一端与控制器30相连,第四电容C54的一端与第八电阻R58的另一端
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