一种带igbt保护装置的ih电热锅的制作方法
【专利摘要】一种带IGBT保护装置的IH电热锅，涉及一种IH电热锅。目前市场上出售的各种电脑式IH电热锅，易在IGBT控制芯片初始化时，因为IGBT控制芯片的误操作而使IGBT损坏的情况发生。本实用新型包括连接IGBT的加热主回路、控制加热主回路工作的控制电路、为控制电路供电的开关电源，所述的控制电路包括IGBT、与IGBT相连的IGBT驱动电路、与IGBT驱动电路相连以控制IGBT通断的控制器；其特征在于：还包括IGBT保护电路，所述的IGBT保护电路包括用于控制在IGBT控制芯片初始化结束前IGBT处于关断和/或断路状态的保护开关。本技术方案增加保护电路,当IGBT控制芯片误操作时，有效保护IGBT。
【专利说明】
一种带IGBT保护装置的IH电热锅
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种IH电热锅，尤其指一种带IGBT保护装置的IH电热锅。
【背景技术】
[0002]目前市场上出售的各种电脑式IH电热锅，在刚通电时，首先220vAC输入经过开关电源后输出18v、5v等低电压用于给IGBT控制芯片、三极管等元器件供电。然后IGBT控制芯片进行初始化，驱动IGBT的引脚得到控制。通过用户选择的功能单片机芯片与IGBT控制芯片通信，由IGBT控制芯片控制IGBT的开断完成电磁加热过程。
[0003]目前采用的IGBT驱动方案，存在IGBT控制芯片上电初始化完成之前，IGBT误导通而损坏IGBT、整流桥的问题。由于220vAC输入后驱动IGBT的三极管电压达到额定值，但此时IGBT控制芯片未完成初始化，控制IGBT的引脚不可控，从而发生IGBT损坏情况。
[0004]另外，当IGBT控制芯片由于其他原因损坏后，也会因芯片不可控而发生IGBT损坏、电路损坏问题。
[0005]当IGBT控制芯片与显示板芯片通信故障或受到干扰，也有可能致使IGBT误导通。【实用新型内容】
[0006]本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种带IGBT保护装置的IH电热锅，以达到避免IGBT损坏的目的。为此，本实用新型采取以下技术方案。
[0007]一种带IGBT保护装置的^电热锅，包括连接IGBT的加热主回路、控制加热主回路工作的控制电路、为控制电路供电的开关电源，所述的控制电路包括IG B T、与IG B T相连的IGBT驱动电路、与IGBT驱动电路相连以控制IGBT通断的控制器;其特征在于:还包括IGBT保护电路，所述的IGBT保护电路包括用于控制在IGBT控制芯片初始化结束前IGBT处于关断和/或断路状态的保护开关。本技术方案增加保护电路，在IGBT控制芯片初始化结束前使IGBT处于关断和/或断路状态，当IGBT控制芯片误操作时，有效保护IGBT; IGBT的关断可通过控制门极来实现，断路状态可通过加热主回路与电源之间断开、加热主回路断开等方式实现，在断路状态时，即使IGBT处于导通状态，IGBT漏极与发射极也无电流经过，可有效保护IGBT ο IGBT控制芯片初始化结束时间可根据设定时间、IGBT控制芯片的通讯正确性来判断。当通过通讯正确来判断时，不仅可避免工作初的误操作，同时还可避免IGBT控制芯片损坏、通信故障或受干扰时产生的误操作。
[0008]作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下附加技术特征。
[0009]所述的保护开关包括第一保护开关，所述的第一保护开关与加热主回路相连，其在IGBT控制芯片初始化结束前，使加热主回路处于断开状态。第一保护开关用于切断加热主回路供电，使加热主回路处于断路状态，从而使IGBT无电流流经，避免损坏，即使IGBT控制芯片误操作，且IGBT处于导通状态，IGBT漏极与发射极间也无电流经过，可有效保护IGBTo
[0010]所述的保护开关包括第二保护开关，所述的第二保护开关与IGBT驱动电路相连，其在IGBT控制芯片初始化结束前，使IGBT处于关断状态。第二保护开关，用于控制IGBT的门极，使IGBT处于关断状态，即使IGBT控制芯片误操作也不会出现损坏IGBT情况的发生。
[0011]所述的第二保护开关设于开关电源与IGBT驱动电路之间，或设于IGBT驱动电路上，或设于IGBT驱动电路与IGBT的门极之间。
[0012]所述的保护开关包括第一保护开关、第二保护开关，所述的第一保护开关与加热主回路相连;所述的第二保护开关与IGBT驱动电路相连。保护开关设有第一保护开关、第二保护开关，第一保护开关与加热主回路相连，用于控制加热主回路的通断，第二保护开关与控制电路相连;两保护开关配合使用，进一步提高了 IGBT使用的安全性，避免IGBT控制芯片误操作引起IGBT的损坏。
[0013]所述的保护开关为继电器和/或可控硅。
[0014]所述的控制器包括显示控制芯片和所述的IGBT控制芯片，IGBT控制芯片与显示控制芯片通信连接;所述的保护开关为继电器，所述的显示控制芯片与继电器线圈相连以控制继电器的吸合。显示控制芯片与继电器线圈相连以在IGBT控制芯片与显示控制芯片通信正确后由显示控制芯片控制一个或多个继电器的吸合;若IGBT控制芯片与显示控制芯片通讯准确，则可判断IGBT控制芯片初始化结束、IGBT控制芯片工作正常、通信无故障且无干扰；当IGBT控制芯片与显示控制芯片通讯准确后，显示控制芯片控制继电器的吸合，使得在IGBT控制芯片刚启动时、IGBT控制芯片损坏时及IGBT控制芯片通信故障或受到干扰时均保护IGBT。
[0015]所述的控制器包括显示控制芯片和所述的IGBT控制芯片，IGBT控制芯片与显示控制芯片通信连接;所述的第一保护开关为第一继电器;所述的第二保护开关为第二继电器；第一继电器的触点设于市电输入端与加热主回路之间；第二继电器的触点设于开关电源与IGBT控制芯片之间和/或开关电源与IGBT驱动电路之间。当显示控制芯片与IGBT控制芯片通信正确，可认为IGBT控制芯片始终化完成，IGBT控制芯片可以正常工作，且同时能排除IGBT控制芯片通讯失常及损坏的问题。若第二继电器的触点设于开关电源与IGBT控制芯片之间时，在开始工作时，显示控制芯片控制第二继电器吸合导通，IGBT控制芯片上电并开始初始化，当显示控制芯片与IGBT控制芯片之间通信正确后，显示控制芯片控制第一继电器吸合导通，使加热主回路导通，当IGBT控制芯片损坏后，可以直接用第二继电器切断电源对其的供电；当IGBT控制芯片通讯正常后，再导通加热主回路，控制可靠。若第二继电器的触点设于开关电源与IGBT驱动电路之间，在开始工作时，IGBT控制芯片上电并开始初始化，当显示控制芯片与IGBT控制芯片之间通信正确后，显示控制芯片控制第二继电器和第一继电器吸合导通，使IGBT导通且加热主回路导通；当IGBT控制芯片损坏后，可以直接用第二继电器关断IGBT和/或第一继电器断开加热主回路;双重保护，控制可靠。
[0016]所述的开关电源的输出端包括第一低压输出端和第二低压输出端，所述的第一低压输出端的输出电压高于第二低压输出端的输出电压，第一低压输出端与IGBT驱动电路相连，第二低压输出端分别与显示控制芯片和IGBT控制芯片相连或第二低压输出端与显示控制芯片相连，且显示控制芯片和IGBT控制芯片相连以由显示控制芯片为IGBT控制芯片供电。
[0017]所述的显示控制芯片与继电器之间设有保护开关驱动电路，所述的保护开关驱动电路包括三极管，显示控制芯片的引脚与三极管的基极相连，三极管的集电极、发射极对应连接开关电源的输出端和继电器线圈。当显示控制芯片需要控制继电器动作时，通过改变对三极管基极的电压，使三极管导通或关断，实现对继电器线圈的供电或断电。
[0018]有益效果:
[0019]1、本技术方案中增加保护电路，在IGBT控制芯片初始化结束前使IGBT处于关断和/或断路状态，当IGBT控制芯片误操作时，有效保护IGBT。
[0020]2、用于切断加热主回路电源的第一保护开关，即使IGBT控制芯片误操作，使IGBT处于导通状态的情况下，IGBT漏极与发射极间也无电流经过，可有效保护IGBT。
[0021]3、用于控制IGBT的门极的第二保护开关，使IGBT处于关断状态，即使IGBT控制芯片误操作也不会出现损坏IGBT情况的发生。
[0022]4、第一保护开关、第二保护开关配合使用，进一步提高了 IGBT使用的安全性，避免IGBT控制芯片误操作引起IGBT的损坏。
[0023]5、IGBT控制芯片与显示控制芯片通信连接；在IGBT控制芯片与显示控制芯片通信正确后由显示控制芯片控制一个或多个继电器的吸合，使得在IGBT控制芯片刚启动时、IGBT控制芯片损坏时及IGBT控制芯片通信故障或受到干扰时均保护IGBT，避免IGBT控制芯片误操作造成对IGBT的损坏。
[0024]6、第二继电器的触点设于开关电源与IGBT控制芯片之间时，当IGBT控制芯片损坏后，可以直接用第二继电器切断电源对其的供电，操作直接可靠。
[0025]7、第二继电器的触点设于开关电源与IGBT驱动电路之间时，直接用第二继电器关断IGBT，当其与第一继电器相配合使用时，双重保护，控制可靠。
【附图说明】
[0026]图1(a)是本实用新型一种结构示意图。
[0027]图1(b)是本实用新型第二种结构示意图。
[0028]图2是本实用新型第三种结构示意图。
[0029]图3(a)是本实用新型第四种结构示意图。
[0030]图3(b)是本实用新型第五种结构示意图。
[0031]图3(c)是本实用新型第六种结构示意图。
[0032]图4是本实用新型第七种结构示意图。
[0033]图5是本实用新型八种结构示意图。
[0034]图6(a)是本实用新型第九种结构示意图。
[0035]图6(b)是本实用新型第十种结构示意图。
[0036]图6(c)是本实用新型第^^一种结构示意图。
[0037]图7是本实用新型的保护开关驱动电路结构示意图。
[0038]图8是本实用新型的电路结构不意图。
【具体实施方式】
[0039]以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。
[0040]实施例一:
[0041]本发明提供的一种带IGBT保护装置的IH电热锅，所述IH电热锅可以为IH电饭煲、IH电压力煲等，所述带IGBT保护装置的IH电热锅包括连接IGBT的加热主回路、控制加热主回路工作的控制电路、为控制电路供电的开关电源、IGBT保护电路，控制电路包括IGBT、与IGBT相连的IGBT驱动电路、与IGBT驱动电路相连以控制IGBT通断的控制器；IGBT保护电路包括用于控制在IGBT控制芯片初始化结束前IGBT处于关断和/或断路状态的保护开关。如图1(a)所示，保护开关与加热主回路相连，控制在IGBT控制芯片初始化结束前IGBT处于断路状态，断路状态可通过加热主回路与电源之间断开、加热主回路断开等方式实现，在断路状态时，即使IGBT处于导通状态，IGBT漏极与发射极也无电流经过，可有效保护IGBT。如图1(b)所示，IGBT的关断可通过控制门极来实现，例:保护开关与IGBT驱动电路相连，控制在IGBT控制芯片初始化结束前IGBT处于关断状态。IGBT控制芯片初始化结束时间可根据设定时间、IGBT控制芯片通讯正确来判断。当通过通讯正确来判断时，不仅可避免工作初的误操作，同时还可避免在IGBT控制芯片损坏、通信故障或受干扰时的误操作。
[0042]实施例二:
[0043]如图2所示，本技术方案IH电热锅包括连接IGBT的加热主回路、控制加热主回路工作的控制电路、为控制电路供电的开关电源、IGBT保护电路，控制电路包括IGBT、与IGBT相连的IGBT驱动电路、与IGBT驱动电路相连以控制IGBT通断的控制器；IGBT保护电路包括用于控制在IGBT控制芯片初始化结束前IGBT处于关断和/或断路状态的保护开关，保护开关包括第一保护开关，第一保护开关与加热主回路相连，其在IGBT控制芯片初始化结束前，使加热主回路处于断开状态。第一保护开关切断加热主回路电源，使加热主回路处于断路状态，从而使IGBT无电流流经，避免损坏，即使IGBT控制芯片误操作，使IGBT处于导通状态，IGBT漏极与发射极间也无电流经过，可有效保护IGBT。
[0044]实施例三:
[0045]如图3(a)、3(b)、3(c)所示，本技术方案IH电热锅包括连接IGBT的加热主回路、控制加热主回路工作的控制电路、为控制电路供电的开关电源、IGBT保护电路，控制电路包括IGBT、与IGBT相连的IGBT驱动电路、与IGBT驱动电路相连以控制IGBT通断的控制器；IGBT保护电路包括用于控制在IGBT控制芯片初始化结束前IGBT处于关断和/或断路状态的保护开关，保护开关包括第二保护开关，第二保护开关与IGBT驱动电路相连，其在IGBT控制芯片初始化结束前，使IGBT处于关断状态。第二保护开关，用于控制IGBT的门极，使IGBT处于关断状态，即使IGBT控制芯片误操作也不会出现损坏IGBT情况的发生。
[0046]其中，第二保护开关可设于开关电源与IGBT驱动电路之间，如图3(a)所示;或设于IGBT驱动电路上，如图3(b)所示;或设于IGBT驱动电路与IGBT的门极之间，如图3(c)所示。
[0047]实施例四:
[0048]如图4所示，本技术方案IH电热锅包括连接IGBT的加热主回路、控制加热主回路工作的控制电路、为控制电路供电的开关电源、IGBT保护电路，控制电路包括IGBT、与IGBT相连的IGBT驱动电路、与IGBT驱动电路相连以控制IGBT通断的控制器；IGBT保护电路包括用于控制在IGBT控制芯片初始化结束前IGBT处于关断和/或断路状态的保护开关，保护开关包括第一保护开关、第二保护开关，第一保护开关与加热主回路相连;第二保护开关与IGBT驱动电路相连。保护开关设有第一保护开关、第二保护开关，第一保护开关与加热主回路相连，用于控制加热主回路的通断，第二保护开关与控制电路相连;两保护开关配合使用，进一步提高了 IGBT使用的安全性，避免IGBT控制芯片误操作引起IGBT的损坏。
[0049]实施例五:
[0050]如图5所示:本发明IH电热锅包括连接IGBT的加热主回路、控制加热主回路工作的控制电路、为控制电路供电的开关电源、IGBT保护电路，控制电路包括IGBT、与IGBT相连的IGBT驱动电路、与IGBT驱动电路相连以控制IGBT通断的控制器；IGBT保护电路包括用于控制在IGBT控制芯片初始化结束前IGBT处于关断和/或断路状态的保护开关。其中，控制器包括显示控制芯片和IGBT控制芯片，IGBT控制芯片与显示控制芯片通信连接;保护开关为继电器，显示控制芯片与继电器线圈相连以控制继电器的吸合。显示控制芯片与继电器线圈相连以在IGBT控制芯片与显示控制芯片通信正确后由显示控制芯片控制一个或多个继电器的吸合;若IGBT控制芯片与显示控制芯片通讯准确，则可判断IGBT控制芯片初始化结束、IGBT控制芯片工作正常、通信无故障且无干扰；当IGBT控制芯片与显示控制芯片通讯准确后，显示控制芯片再控制继电器的吸合，使得在IGBT控制芯片刚启动时、IGBT控制芯片损坏时及IGBT控制芯片通信故障或受到干扰时均保护IGBT，避免IGBT误导通。
[0051 ]实施例六:
[0052]如图6(a)、图6(b)所示，本技术方案IH电热锅包括连接IGBT的加热主回路、控制加热主回路工作的控制电路、为控制电路供电的开关电源、IG B T保护电路，控制电路包括IGBT、与IGBT相连的IGBT驱动电路、与IGBT驱动电路相连以控制IGBT通断的控制器；IGBT保护电路包括用于控制在IGBT控制芯片初始化结束前IGBT处于关断和/或断路状态的保护开关，保护开关包括第一保护开关、第二保护开关，控制器包括显示控制芯片和IGBT控制芯片，IGBT控制芯片与显示控制芯片通信连接;其中，第一保护开关为第一继电器;第二保护开关为第二继电器;第一继电器的触点设于市电输入端与加热主回路之间；第二继电器的触点设于开关电源与IGBT控制芯片之间和/或开关电源与IGBT驱动电路之间。当显示控制芯片与IGBT控制芯片通信正确，可认为IGBT控制芯片始终化完成，IGBT控制芯片可以正常工作，且能基本排除IGBT控制芯片通讯失常及损坏的问题。
[0053]如图6(a)，第二继电器的触点设于开关电源与IGBT控制芯片之间，在开始工作时，显示控制芯片控制第二继电器吸合导通，IGBT控制芯片上电并开始初始化，当显示控制芯片与IGBT控制芯片之间通信正确后，显示控制芯片控制第一继电器吸合导通，使加热主回路导通，当IGBT控制芯片损坏后，可以直接用第二继电器切断电源对其的供电。若IGBT控制芯片通讯正常，则再导通加热主回路，控制可靠。
[0054]如图6(b)若第二继电器的触点设于开关电源与IGBT驱动电路之间，在开始工作时，IGBT控制芯片上电并开始初始化，当显示控制芯片与IGBT控制芯片之间通信正确后，显示控制芯片控制第二继电器和第一继电器吸合导通，使IGBT导通且加热主回路导通；当IGBT控制芯片损坏后，可以直接用第二继电器关断IGBT和/或第一继电器断开加热主回路；双重保护，控制可靠。
[0055]为方便供电，开关电源的输出端包括第一低压输出端和第二低压输出端，第一低压输出端的输出电压高于第二低压输出端的输出电压，第一低压输出端与IGBT驱动电路相连，第二低压输出端分别与显示控制芯片和IGBT控制芯片相连；
[0056]IGBT控制芯片也可由显示控制芯片供电，如图6(c)所示，开关电源的第二低压输出端与显示控制芯片相连，且显示控制芯片和IGBT控制芯片相连以由显示控制芯片为IGBT控制芯片供电。
[0057]为了方便显示控制芯片对继电器的控制，显示控制芯片与继电器之间设有保护开关驱动电路，如图7所示，保护开关驱动电路包括三极管，显示控制芯片的引脚与三极管的基极b相连，三极管的集电极C、发射极e对应连接开关电源的输出端和继电器线圈。当显示控制芯片需要控制继电器动作时，通过改变三极管基极b的电压，使三极管导通或关断，实现对继电器线圈的供电或断电。
[0058]以第二继电器的触点设于开关电源与IGBT控制芯片之间为例，其具体电路如图8所示，在图8中，U3为IGBT控制芯片；Ul为显示控制芯片，Ul为显示控制芯片通过保护开关驱动电路与第一继电器、第二继电器的线圈相连，第一继电器的主触点为RY2B，其位于市电输入端与加热主电路之间，其中，加热主电路设有变压整流电路、滤波电路;加热主电路的OUTl、0UT2端设有加热盘。第二继电器位于开关电源与IGBT控制芯片之间，第二继电器的主触点与IGBT控制芯片的电源输入端相连。在开始工作时，显示控制芯片控制第二继电器吸合导通，IGBT控制芯片上电并开始初始化，当显示控制芯片与IGBT控制芯片之间通信正确后，显示控制芯片控制第一继电器吸合导通，使加热主回路导通，当IGBT控制芯片损坏后，可以直接用第二继电器切断电源对其的供电。若IGBT控制芯片通讯正常，则再导通加热主回路，控制可靠。
[0059]以上所示的一种带IGBT保护装置的IH电热锅是本实用新型的具体实施例，已经体现出本实用新型实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本实用新型的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。
【主权项】
1.一种带IGBT保护装置的IH电热锅，包括连接IGBT的加热主回路、控制加热主回路工作的控制电路、为控制电路供电的开关电源，所述的控制电路包括IGBT、与IGBT相连的IGBT驱动电路、与IGBT驱动电路相连以控制IGBT通断的控制器;其特征在于:还包括IGBT保护电路，所述的IGBT保护电路包括用于控制在IGBT控制芯片初始化结束前IGBT处于关断和/或断路状态的保护开关。2.根据权利要求1所述的一种带IGBT保护装置的IH电热锅，其特征在于:所述的保护开关包括第一保护开关，所述的第一保护开关与加热主回路相连，其在IGBT控制芯片初始化结束前，使加热主回路处于断开状态。3.根据权利要求1所述的一种带IGBT保护装置的IH电热锅，其特征在于:所述的保护开关包括第二保护开关，所述的第二保护开关与IGBT驱动电路相连，其在IGBT控制芯片初始化结束前，使IGBT处于关断状态。4.根据权利要求3所述的一种带IGBT保护装置的IH电热锅，其特征在于:所述的第二保护开关设于开关电源与IGBT驱动电路之间，或设于IGBT驱动电路上，或设于IGBT驱动电路与IGBT的门极之间。5.根据权利要求1所述的一种带IGBT保护装置的IH电热锅，其特征在于:所述的保护开关包括第一保护开关、第二保护开关，所述的第一保护开关与加热主回路相连;所述的第二保护开关与IGBT驱动电路相连。6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的一种带IGBT保护装置的IH电热锅，其特征在于:所述的保护开关为继电器和/或可控硅。7.根据权利要求1-5任一权利要求所述的一种带IGBT保护装置的IH电热锅，其特征在于:所述的控制器包括显示控制芯片和所述的IGBT控制芯片，IGBT控制芯片与显示控制芯片通信连接;所述的保护开关为继电器，所述的显示控制芯片与继电器线圈相连以控制继电器的吸合。8.根据权利要求5所述的一种带IGBT保护装置的IH电热锅，其特征在于:所述的控制器包括显示控制芯片和所述的IGBT控制芯片，IGBT控制芯片与显示控制芯片通信连接;所述的第一保护开关为第一继电器;所述的第二保护开关为第二继电器;第一继电器的触点设于市电输入端与加热主回路之间；第二继电器的触点设于开关电源与IGBT控制芯片之间和/或开关电源与IGBT驱动电路之间。9.根据权利要求7所述的一种带IGBT保护装置的IH电热锅，其特征在于:所述的开关电源的输出端包括第一低压输出端和第二低压输出端，所述的第一低压输出端的输出电压高于第二低压输出端的输出电压，第一低压输出端与IGBT驱动电路相连，第二低压输出端分别与显示控制芯片和IGBT控制芯片相连或第二低压输出端与显示控制芯片相连，且显示控制芯片和IGBT控制芯片相连以由显示控制芯片为IGBT控制芯片供电。10.根据权利要求7所述的一种带IGBT保护装置的IH电热锅，其特征在于:所述的显示控制芯片与继电器之间设有保护开关驱动电路，所述的保护开关驱动电路包括三极管，显示控制芯片的引脚与三极管的基极相连，三极管的集电极、发射极对应连接开关电源的输出端和继电器线圈。
【文档编号】H05B6/12GK205657860SQ201620360261
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年4月26日 公开号201620360261.9, CN 201620360261, CN 205657860 U, CN 205657860U, CN-U-205657860, CN201620360261, CN201620360261.9, CN205657860 U, CN205657860U
【发明人】朱泽春, 楚轩, 余星光
【申请人】九阳股份有限公司