专利名称：电源切断检测电路和具有该电路的感应加热烹饪器的制作方法
技术领域：
及
背景技术：
在设置于感应加热烹饪器内部的感应加热电路中，供给终端供电部的直流电源(VDC)一般是对商用交流电源进行整流，并通过扼流圈和电容器构成的平滑电路而供给的，其值大约为输入交流电源的 倍。
如果在向感应加热烹饪器供电，使其运转的过程中，出现电源切断现象，即输入电源在瞬间切断后，更进一步说如在供电瞬间发生停电现象，则因为感应加热电路内的扼流圈产生的反电动势，使供给给功率元件的直流电压值在瞬间以较大幅度上升，造成功率元件的损坏。
过去为了防止因这样的反电动势导致的感应加热电路内的功率元件损坏现象，采用了以下方式，即监视供给功率元件的直流电源(VDC)电压，如果其值上升到一定的极限值以上，则启动断路电路，马上使感应加热电路的工作停止。但是，由于这样的方法是电压上升到可对功率元件造成损伤的程度之后采取的，故对其结果来说不能实现当初的意图。
图1为过去用于过电压检测的电路组成图。其原理在于在图1中，过电压检测电阻(71)和分压电阻(73)将数百伏特的直流电源端电压(VDC)分压到较低的值，分压的电压值通过二极管(72)转到异常状态保持部(30)，与基准电压(VREF)进行比较。比较结果，如果分压电压(Y7)高于基准电压(VREF)时，使比较器的输出为高(HI)。其原理为，如果比较器输出为高(HI)，则开启开/关和保持解除部(50)中的晶体管(54)，将振荡输出(Q)降低到低(LO)，使感应加热烹饪器停止运转。
图2为表示上述现有的感应加热电路的各测定端子(VDC、Q、VRS)的电压信号波形的曲线图。为了便于理解，以过电压保护部不工作的情况为例。观察图2的曲线图中的直流电源(VDC)波形可知，在电源切断(DROP)区间中再次接通电源时，会出现直流电源(VDC)电压上升到非常高的现象，其原因在于上述构成平滑电路的扼流圈(13)的反电动势造成的过度现象。由于这样的过度现象，直流电源(VDC)电压以较大程度上升，此时，如果使感应加热烹饪器继续工作，则如‘共振波形(VRS)’曲线图所示，共振电压(VRS)上升过高，由此，终端部的功率元件(18)无法承受耐电压，最终受到损坏。
图3为表示根据现有的构成方法的异常动作的曲线图，在图3中，特意只将电源切断(DROP)区间按照将时间轴放大的方式再次构成。由于过电压检测输出(Y7)可从直流电源(VDC)端，通过电阻(71、73)而获得，故可获得与直流电源端相比无相位变化的相同图案的波形。在该曲线图中要呈现的重要方面为，在过度现象时，过电压检测输出(Y7)的斜率缓慢，由于作为中断电路工作用的临界值的基准电压(VREF)设定得较高，在启动中断动作以前，终端部的功率元件(18)至少一、二次的被导通，使共振电压(VRS)超过容许上限线。如此，共振电压(VRS)超过容许上限线，则终端部的功率元件(18)无法承受绝缘耐压，最终受到损坏。
从原理上，如果将基准电压设定得较低，则中断电路可较快地进行动作，可实现功率元件的保护目的，但是，如此则会发生机器的电压工作范围缩小，最终无法达到目的或产生其它的问题。
因此，根本的措施在于在不降低正常的基准电压值的同时，更加快速地检测直流电源端(VDC)的急剧过度的电压上升现象，在过电压对功率元件造成损伤之前，使中断电路动作，以使感应加热电路的动作停止。
发明要解决的技术课题为了实现上述目的，本发明的目的在于提供可感应加热电路的瞬间停电，即在电源切断造成的过度现象发生时，防止功率元件受到损坏的电源切断检测电路。
本发明的另一目的在于在感应加热烹饪器上安装上述电源切断检测电路，使在电源切断造成的过度现象发生时，仍可安全地使用。
根据下面的本发明的具体描述和附图，会更加明确本发明的其他的目的。
发明的方案用于实现上述目的的本发明的电源切断检测电路的特征在于，该电路包括整流二极管、平滑电路部、共振电路部、电源切断检测部和异常状态保持部，其中，该整流二极管对交流电源进行整流；该平滑电路部的一端与上述整流二极管连接，对经整流的电源进行平滑处理；共振电路部和电源切断检测部的各自一端与上述平滑电路部的另一端相连接；该异常状态保持部的一端与上述电源切断检测部的另一端连接，从上述电源切断检测部输入基准电压值(VREF)以上的电压值的时候，输出高(HI)值，并保持该值；上述电源切断检测部在发生由电源切断造成的过电流时，通过在一端与上述平滑电路部连接的电容器中过电流导通的情况，检测电源切断。
本发明提供下述的感应加热烹饪器，在该方案的特性之上，重视流过要素部的过度电流的相位大大超前于上升电压相位的现象，利用电容器的充电特性，检测过度电流的上升，能使切断电路动作，因而可靠性进一步提高。
附图的简要说明图1为现有的电源切断检测电路的组成图；图2表示图1的电路动作时直流电源(VDC)、振荡输出(Q)和共振波形(VRS)端子的输出波形的曲线图；图3为图2的曲线图中电源切断所发生的区间的放大示意曲线图；图4为根据本发明的电源切断检测电路的组成图；图5表示图4的电路工作时电源切断检测部、异常状态保持部、振荡输出和共振波形的输出状态的曲线图。
(附图的主要部分的标号的说明)标号11表示商用交流(输入)电源；标号12表示整流二极管；标号13表示扼流圈；标号14表示平滑电容器；标号16表示感应加热线圈；标号17表示共振电容器；标号18表示功率组件(IGBT)；标号21表示过电流检测电容器；标号31表示基准电压；标号35表示比较器(COMPARATOR)；标号71表示过电压检测电阻。
图4为本发明的包括电源切断检测部的感应加热电路的组成图，其具体的工作原理如下所述。
商用交流电源(11)在通过整流二极(12)变换为直流后，通过扼流圈(13)和平滑电容器(14)，施加于感应加热线圈(16)和共振电容器(17)并联构成的共振电路上。
振荡频率控制和振荡输出部(40)从微型计算机(80)接收输出决定信号(P2)，按照所需的输出频率振荡，并将其转送给缓冲部(60)。该缓冲部(60)所起的作用为仅将输入的信号进行电流增幅，然后传递给功率元件(18)。
开/关(ON/OFF)和保持解除部(50)具有下述功能，从微型计算机(80)接收开(ON)或关(OFF)的入力信号(P1)用以驱动晶体管(51)，通过二极管(53)，将振荡输出(Q)降到低(LO)，或将其解除，使感应加热烹饪器的动作间断；同时具有异常状态保持部的输出(Y3)保持(HOLD)在(HI)时，将其解除的功能。如果处于保持(HOLD)状态，保持信号(Y3)使晶体管(54)导通(TURN ON)，将振荡输出(Q)下降到(LO)，使感应加热烹饪器的动作停止。如果照原样保持，则继续维持该状态。于是，为了使对感应加热烹饪器运转，必须解除保持(HOLD)状态，此时，可将晶体管(51)导通(TURN ON)一次后，将其放置。如果使晶体管(51)导通(TURN ON)，则通过二极管(52)将异常状态保持输出(Y3)强制地变到低(LO)，通过二极管(33)，消除施加于比较器(35)的非反转输入端(+)的电压，由此，比较器(35)脱离保持状态。
异常状态保持部(30)的功能从名称可知，起保持异常状态作用，其原因在于异常信号基本上瞬间地发生后便会消失掉。在比较器(35)的反转输入端(-)处设定基准电压(VREF)，以使其具有以下结构，即使从外部传递的异常信号施加于非反转输入端(+)，如其高于基准电压(VREF)时，将输出保持在高(HI)。在这里保持输出的作用依赖于二极管(33)。电阻(34)用于上拉(PULL UP)，比较器的输出为开路集电极(OPEN COLLECTOR)所必需的。
电源切断检测部(20)提供检测出直流电源端VDC电压过度现象的方法，其组成和作用如下所述。
在可称为瞬间停电的电源切断现象发生时，其造成的过电流流过电源切断检测部的电容器(21)，电流通路电阻(23)将流过过电流检测电容器(21)的电流转换为电压，通过二极管(22)，传递给异常状态保持部(3)。放电二极管(24)在过电流检测电容器(21)的电荷进行放电处理时起到放电通路的作用。
图5为放大电源切断(DROP)部分的曲线图。图示出按照本发明的应用，进行安全动作时的情况。在曲线图中的“电源切断检测部输出(Y2)的波形”中可看出在电源切断(DROP)后再次接通电源时，检测波形比过去上升的更快的情况，但这正是期望的情况，该现象是利用了作为本发明特征的过电流检测电容器(21)的充电特性，才有可能的。其原因在于电容器不同于电阻，具有一旦外加电压，则几乎大部分的电流在施加电压的瞬间全部流过的性质(充电)。但是，一旦充电结束，则即使再继续外加电压，流过元件的电流从理论上为零(0)。如上所述，利用电容器的充电特性，能及时检测出过度现象。
发明的效果如上述具体说明，本发明的电源切断检测电路通过能检测过电流的电容器，防止感应加热电路的瞬间停电，即电源切断造成的过度现象发生时功率器件受到破坏的情况。
另外，通过将上述电源切断检测电路安装于感应加热烹饪器，使在电源切断造成过度现象时，仍可安全地使用感应加热烹饪器。
权利要求
1.一种电源切断检测电路，其特征在于该电路包括对交流电源进行整流的整流二极管；与上述整流二极管的一端相连接，对经整流的电源进行平滑处理的平滑电路部；各自的一端与上述平滑电路部的另一端连接的共振电路部和电源切断检测部；异常状态保持部，该异常状态保持部的一端与上述电源切断检测部的另一端连接，因此当从上述电源切断检测部输入电压值为基准电压值(VREF)以上时，输出高(HI)值，并保持该值，上述电源切断检测部发生由电源切断造成的过电流时，通过一端与上述平滑电路部连接的电容器中过电流导通的情况，检测电源切断。
2.根据权利要求1所述的电源切断检测电路，其特征在于上述电容器与一个以上的电流通路电阻串联。
3.根据权利要求2所述的电源切断检测电路，其特征在于还包括与上述电流通路电阻并联的放电二极管，以便在上述电容器放电时，实现放电通路功能。
4.一种感应加热烹饪器，其具有权利要求1～3中的任何一项所述的电源切断检测电路。
全文摘要
本发明涉及到为了防止瞬间停电(电源切断)造成的感应加热电路内的功率元件的烧坏而设置的电源切断检测电路和具有该电路的感应加热烹饪器。在本发明的感应检测电路中，在供给感应检测电路内的终端功率部的直流电源(VDC)的终端与公共接地终端(电源一侧)之间，连接可检测过电流的电容器，在发生瞬间停电造成过电流时，使过电流通过上述电容器，由此，可快速地检测过度现象，并且可以防止因过电流，将感应加热电路内的功率元件烧坏的情况。
文档编号H05B6/04GK1694583SQ200510067838
公开日2005年11月9日 申请日期2005年4月28日 优先权日2004年5月4日
发明者洪世民 申请人:洪世民