专利名称：一种电磁炉同步控制方法及其电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及同步控制方法和电路，尤其是涉及一种电磁炉同步控制方 法及其电路。
技术背景电磁炉的一般电路原理为市电经桥式整流滤波电路变换为直流电， 再经电压谐振变换器变换为高频交流电。电压谐振变换器一般为功率开关 管，比如IGBT管，由控制器通过驱动电路控制其导通与截至。同步控制 单元是电磁炉电路中关键的电路单元之一，其主要作用是从LC振荡回路 中取得同步信号，并产生同步锯齿波，为IGBT管导通提供正确的导通时 间。现有技术中，电磁炉的同步控制是利用硬件同步信号控制振荡电路， 其原理如图1所示。同步电路输出到比较器U1的反向端的信号为锯齿波。 同步信号由比较器UC1产生，其信号取自由电容C8和线盘电感XL组成 的LC振荡电路的电容C8两端的电压，经电阻R2、 R5、 Rl、 R3、 R4和 R6分压后将信号输入到比较器的反向端和正向端。电磁炉在插电开机后， 单片机发出几个微秒高电平的试探信号TEST，通过电容Cll加到比较器 UC1反向端，比较器UC1反向端高于正向端，比较器UC1发生翻转输出 低电平，通过电容C5使比较器U1的反向端得到一负脉冲。比较器U1的 正向端高于反向端，输出高电平，使开关管IGBT启动导通。开关管IGBT 导通后集电极接近于0V电压，经电阻R2、 R5、 Rl、 R3、 R4和R6分压 后比较器UC1反向端分压大于比较器正向端分压，比较器UC1输出低电 平，18V电压经电阻R9向电容C5充电。当电容C5电压升高，比较器U1 的反向端电压超过正向端电压时，比较器Ul输出低电平，开夷管IGBT 截止，线圈电感XL中蓄存的能量给电容C8充电，LC振荡回路产生振荡。 只要不切断整个振荡电路的电源，那么整个振荡回路将以阻尼振荡的方式 工作下去。当有锅时，单片机控制试探脉冲信号TEST输出高电平信号，并输出 适当PWM占空比信号，开关管IGBT导通，开关管IGBT集电极接近于 0V电压，比较器UC1输出低电平，通过电容C5使比较器U1的反向端得 到一负脉冲，18V电压经电阻R9向电容C5充电。当电容C5电压升高， 比较器U1的反向端电压超过正向端电压时，比较器U1输出低电平，开关 管IGBT截止，线盘电感XL对电容C8进行充电。当电容C8充电到电压 最高点后，电容C8对线盘电感XL进行放电。当比较器UC1的正向端电 压低于反向端电压时，比较器UC1输出低电平，通过电容C5使比较器 Ul反向端产生一负脉冲，比较器U1输出高电平，开关管IGBT再次导通。 重复这一过程电磁炉即可工作，单片机输出的PWM信号将决定电磁炉的 功率。现有技术的主要缺点在于利用硬件电路实现同步控制，电路复杂， 成本较高；电路调试复杂，容易损坏开关管IGBT;长期使用使得硬件同 步电路偏离LC振荡回路的谐振频率。 发明内容本发明所要解决的技术问题是弥补上述缺陷，提出一种电磁炉同步控 制方法及其电路。本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。这种电磁炉同步控制电路，包括整流滤波电路、谐振电路、开关器件、 驱动电路，谐振电路的输入端与整流滤波电路的输出连接，谐振电路的一 输出端与开关器件的输入端连接，驱动电路的输出端与开关器件的控制端 连接。这种电磁炉同步控制电路的特点在于还包括同步信号电路和MCU控制单元，所述同步信号电路的输入端与谐振电路的一输出端连接，所述同步信号电路的输出端与MCU控制单元的一输入端连接，所述驱动电路 的一输入端与MCU控制单元的一输出端连接。所述同步信号电路为比较器电路。这种电磁炉同步控制方法的特点在于包括以下步骤(a) :同步信号电路检测谐振电路的谐振电压；(b) :当谐振电压降低到达设定值后，同步信号电路产生同步中断脉冲 信号；(c) : MCU控制单元检测同步中断脉冲信号，输出特定宽度的高电平 导通信号给驱动电路，驱动电路控制开关器件导通；(d) :高电平导通信号结束后，开关器件截止，谐振电路产生一次谐振;(e):重复步骤(a)。所述步骤(c)中的MCU控制单元输出的高电平导通信号滞后于同步中断脉冲信号而输出。本发明的技术方案与现有技术相比具有的有益效果是采用MCU控制单元输出高电平导通信号给驱动电路直接控制开关器件的导通和截止，发挥了 MCU工作频率稳定的优点，提高同步过程的精确度；使得电路简单，调试方便，成本降低。
图1是现有的电磁炉同步控制电路图； 图2是本发明具体实施方式
的电路图。
具体实施方式
如图2所示的一种电磁炉同步控制电路，包括整流滤波电路l、谐振 电路2、驱动电路3、同步信号电路4、 MCU控制模块和开关器件IGBT管。整流滤波电路1包括整流桥堆F、电感Ll和电容C7。谐振电路2包 括电容C8和线盘电感XL。驱动电路3包括三极管Q1、三极管Q2、电阻 R12、电阻R13和电阻R14。同步电路4包括比较器UC1、电容C2、电容 C3、电容C4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6。以上电路的工作过程是MCU控制控制单元输出一个IGBT IN信号， 该信号为具有设定宽度的高电平信号，驱动电路3接受该信号后，驱动 IGBT管导通，电网电压通过整流滤波电路后对线盘电感XL充电。当IGBT IN信号结束时，IGBT管截止，线盘电感XL对电容C8进行充电。当电容 C8充电到电压最高点后，电容C8对线盘电感XL进行放电，完成一次谐 振过程。当上述谐振过程处于电容C8放电快完成时，比较器UC1的反向 端分压大于正向端分压，比较器UC1发生翻转输出低电平，此同歩信号作 为MCU中断信号输入到MCU控制单元的中断端口。 MCU中断采用下降 沿触发，当MCU控制单元检测到同步信号的下降沿后，软件优先处理此 中断信号，MCU控制单元输出IGBTIN信号，再次驱动IGBT管导通。由 于同步信号具有几微秒的提前量，所以MCU控制单元中IGBTIN信号设 置为滞后同步信号几个微秒。上述过程中，MCU控制单元输出的IGBT IN信号高电平经驱动电路3 直接驱动IGBT管的导通。IGBT IN信号高电平的宽度，由功率的大小决定。为保证同步过程的快速反应，需要在MCU控制单元的控制软件结构 中将同步中断信号设置为最高优先级，使得MCU控制单元及时处理同步 信号。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说 明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若 干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电磁炉同步控制电路，包括整流滤波电路、谐振电路、开关器件、驱动电路，谐振电路的输入端与整流滤波电路的输出连接，谐振电路的一输出端与开关器件的输入端连接，驱动电路的输出端与开关器件的控制端连接，其特征在于还包括同步信号电路和MCU控制单元，所述同步信号电路的输入端与谐振电路的一输出端连接，所述同步信号电路的输出端与控制MCU单元的一输入端连接，所述驱动电路的一输入端与MCU控制单元的一输出端连接。
2. 如权利要求1所述的电磁炉同步控制电路，其特征在于所述同步 信号电路为比较器电路。
3. —种电磁炉同步控制方法，其特征在于，包括以下步骤(a) :同步信号电路检测谐振电路的谐振电压；(b) :当谐振电压降低到达设定值后，同步信号电路产生同步中断脉冲信号；(c) : MCU控制单元检测同步中断脉冲信号，输出特定宽度的高电平 导通信号给驱动电路，驱动电路控制开关器件导通；(d) :高电平导通信号结束后，开关器件截止，谐振电路产生一次谐振；(e) :重复步骤(a)。
4. 如权利要求3所述的电磁炉同步控制方法，其特征在于所述步骤 (c)中的MCU控制单元输出的高电平导通信号滞后于同步中断脉冲信号而 输出。
全文摘要
本发明公开了一种电磁炉同步控制方法及其电路。电路包括整流滤波电路、谐振电路、开关器件、驱动电路、同步信号电路和MCU控制单元。同步控制方法为同步信号电路检测谐振电路的谐振电压；当谐振电压降低到达设定值后，同步信号电路产生同步中断脉冲信号；MCU控制单元检测同步中断脉冲信号，输出特定宽度的高电平导通信号给驱动电路，驱动电路控制开关器件导通；高电平导通信号结束后，开关器件截至，谐振电路产生一次谐振；重复上述过程。本发明采用MCU控制单元输出高电平导通信号给驱动电路直接控制开关器件的导通和截止，发挥了MCU工作频率稳定的优点，提高同步过程的精确度；使得电路简单，调试方便，成本降低。
文档编号H05B6/06GK101159998SQ200710124310
公开日2008年4月9日 申请日期2007年10月30日 优先权日2007年10月30日
发明者伍炎军, 刘建伟, 吴健红, 佳 曾 申请人:深圳市和而泰电子科技有限公司