本發(fā)明涉及電器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種IGBT控制電路、包括該IGBT控制電路的加熱電路、以及包括該加熱電路的電磁加熱電器。

背景技術(shù)：

目前市場上電磁加熱電器，例如IH電飯煲、電磁爐等的功率電路大多數(shù)采用并聯(lián)諧振拓撲。其中，IGBT驅(qū)動信號是通過同步電路的同步信號觸發(fā)產(chǎn)生。一個同步電路只能觸發(fā)一個IGBT控制信號，因此，當存在多個線圈盤時，一個同步電路要控制多個IGBT。此時，通常通過開關(guān)器件，例如繼電器等，斷開除工作的IGBT之外的其余IGBT回路，例如為強電回路。由此，當IGBT電流較大時，對開關(guān)器件要求就會較高，而一般的繼電器等開關(guān)器件壽命較短，從而使得對于在成本要求較高場合來說，不能使用所述開關(guān)器件實現(xiàn)多個IGBT的控制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此,本發(fā)明提供一種IGBT控制電路、包括該IGBT控制電路的加熱電路、以及包括該加熱電路的電磁加熱電器，通過一個同步電路實現(xiàn)多個IGBT的控制，而不需要通過開關(guān)等器件斷開多個IGBT中的除工作IGBT的其余IGBT回路。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種對多個LC諧振電路進行控制的IGBT控制電路，包括：多個IGBT；多個單向?qū)ㄔ?，用于單向傳輸LC諧振電路產(chǎn)生的觸發(fā)信號(觸發(fā)零點)；同步電路，用于采樣獲取LC諧振電路的觸發(fā)信號，所述多個IGBT共用該同步電路；以及控制單元，用于根據(jù)所述同步電路采樣獲得觸發(fā)信號控制各IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷。

進一步地，所述多個LC諧振電路所包括的諧振線圈的擺放使得各LC諧振電路形成互感效應(yīng)，從而同步觸發(fā)信號，并由所述同步電路采樣獲得所述觸發(fā)信號。

進一步地，所述多個單向?qū)ㄔ年帢O連接于同一點，陽極分別連接在各自的LC諧振電路與IGBT的集電極之間。

進一步地，所述觸發(fā)信號對應(yīng)于所述同一點處的電壓的最低值。

進一步地，所述最低值為零電壓。

進一步地，所述同步電路的一端連接于所述同一點，從而能夠采樣獲得所述單向?qū)ㄔ鬏數(shù)挠|發(fā)信號。

進一步地，所述多個LC諧振電路包括并聯(lián)的第一LC諧振電路和第二LC諧振電路；所述多個IGBT包括第一IGBT和第二IGBT；以及所述多個單向?qū)ㄔǖ谝粚?dǎo)通元件和第二導(dǎo)通元件。

進一步地，所述第一導(dǎo)通元件和第二導(dǎo)通元件的陰極連接于同一點；第一導(dǎo)通元件的陽極連接在第一LC諧振電路和第一IGBT的集電極之間；以及第二導(dǎo)通元件的陽極連接在第二LC諧振電路和第二IGBT的集電極之間。

進一步地，所述單向?qū)ㄔ槎O管。

進一步地，所述控制單元包括：

多個IGBT驅(qū)動模塊，分別驅(qū)動所述多個IGBT；以及

控制模塊，利用一個驅(qū)動端口輸出驅(qū)動信號，控制所述多個IGBT驅(qū)動模塊。

進一步地，所述控制模塊還包括使能端口，輸出使能信號，以控制所述多個IGBT驅(qū)動模塊，使得在某一個時刻僅有一個IGBT能夠處于工作狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種加熱電路，包括：多個LC諧振電路，作為諧振加熱單元；以及如上述任一項所述的IGBT控制電路。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種電磁加熱電器，包括所述的加熱電路。

根據(jù)本發(fā)明的上述方案，通過多個LC諧振電路、多個IGBT共用一個同步電路采樣獲得觸發(fā)信號(觸發(fā)零點)，實現(xiàn)對IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷的控制。從而無需設(shè)置繼電器等開關(guān)器件斷開除工作IGBT之外的其余IGBT。如此，簡化了電磁加熱電器，例如IH電飯煲、電磁爐等具有的并聯(lián)諧振拓撲結(jié)構(gòu)的加熱電路中的多個IGBT的控制電路的結(jié)構(gòu)，降低了所述加熱電路的成本。

以下結(jié)合附圖及具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步詳細的描述，本發(fā)明的有益效果將進一步明確。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的包括所述IGBT控制電路的電磁電路的加熱電路的結(jié)構(gòu)方框圖。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選地具體實施例的包括所述IGBT控制電路的電磁電路的加熱電路的電路圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明具體實施例及相應(yīng)的附圖對本發(fā)明技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

根據(jù)本發(fā)明的方案，提供一種所述IGBT控制電路以及包括該IGBT控制電路的電磁加熱電器的加熱電路，能夠通過一個同步電路實現(xiàn)多個IGBT的控制，而不需要通過開關(guān)等器件斷開多個IGBT中的除工作IGBT的其余IGBT的回路，例如強電回路，從而無需設(shè)置繼電器等開關(guān)器件斷開除工作IGBT之外的其余IGBT。

首先結(jié)合圖1說明本發(fā)明的IGBT控制電路及所述電磁加熱電器的加熱電路。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的包括所述IGBT控制電路的電磁電路的加熱電路的結(jié)構(gòu)方框圖。如圖1所示，所述電磁電路的加熱電路包括：整流電路，作為諧振加熱單元的多個LC諧振電路LC1、LC2，和所述IGBT控制電路。對于電磁加熱電器來說，所述LC諧振電路LC1和LC2均為由諧振線圈和諧振電容構(gòu)成的諧振加熱單元。

所述IGBT控制電路用于實現(xiàn)對多個IGBT的控制，包括：多個IGBT，即IGBT1、IGBT2，通過該多個IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷實現(xiàn)分別對多個LC諧振電路的控制；多個單向?qū)ㄔ﨑1、D2，用于單向傳輸LC諧振電路產(chǎn)生的觸發(fā)信號；同步電路Sync，用于采樣獲取LC諧振電路的觸發(fā)信號，所述多個IGBT1、IGBT2共用該同步電路Sync；以及控制單元Cr，用于根據(jù)所述同步電路Sync采樣獲得的所述觸發(fā)信號控制各IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷。所述多個LC諧振電路所包括的諧振線圈的擺放使得各LC諧振電路形成互感效應(yīng)，從而能夠同步觸發(fā)信號，并由所述同步電路Sync采樣獲得所述觸發(fā)信號。具體地，所述多個單向?qū)ㄔ﨑1、D2的陰極連接于同一點，陽極分別連接在各自的LC諧振電路與IGBT的集電極之間。這樣，多個單向?qū)ㄔ﨑1、D2構(gòu)成一個選擇電路，哪個IGBT的集電極電壓高，同步電路就采樣到哪個IGBT的集電極電壓，雖然采樣的是高的電壓，但總有最低點，新的觸發(fā)零點就是這個最低點，理想狀態(tài)下這個最低點為零電壓，但通常情況無法達到零電壓。同步電路根據(jù)觸發(fā)零點生成所述觸發(fā)信號。也就是說，所述觸發(fā)信號對應(yīng)于上述同一點處的電壓的最低值。

根據(jù)本發(fā)明上述所描述的技術(shù)方案，能夠通過一個同步電路實現(xiàn)多個IGBT的控制，而不需要通過開關(guān)等器件斷開多個IGBT中的除工作IGBT的其余IGBT，從而無需設(shè)置繼電器等開關(guān)器件斷開除工作IGBT之外的其余IGBT。如此，簡化了電磁加熱電器，例如IH電飯煲、電磁爐等具有的并聯(lián)諧振拓撲結(jié)構(gòu)的加熱電路中的多個IGBT的控制電路的結(jié)構(gòu)，降低了所述加熱電路的成本。

以下對上述電路的各部分進行詳細描述。需要指出的是，為方便說明，本發(fā)明的描述中，LC諧振電路、單向?qū)ㄔ约癐GBT等部件均以兩個為例，然而所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上述各部件的數(shù)量顯然不限于兩個。

所述LC諧振電路LC1、LC2，如上文所述，由諧振線圈和諧振電容構(gòu)成，為所述電磁加熱電器的加熱單元。在本發(fā)明中，優(yōu)選地，各所述諧振線圈的線圈盤擺放位置需形成互感效應(yīng)，即，當一個LC諧振電路的線圈盤工作時，其他LC諧振電路的諧振線圈的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生反向電動勢，則該其他LC諧振電路中的諧振線圈與諧振電容同樣會形成LC諧振，并同步觸發(fā)零點。

所述單向?qū)ㄔ﨑1、D2的陰極連接于同一點，陽極分別連接在各自的LC諧振電路與IGBT的集電極之間。具體地，單向?qū)ㄔ﨑1的陽極連接在LC諧振電路LC1和IGBT1的集電極之間，單向?qū)ㄔ﨑2的陽極連接在LC諧振電路LC2和IGBT2的集電極之間。從而，所述單向?qū)ㄔ軌騿蜗騻鬏擫C諧振電路產(chǎn)生的零點給所述同步電路，如此，則對于上述兩LC諧振電路共用的一個同步電路來說，多個LC諧振單元之間的諧振不會產(chǎn)生干擾，從而使得控制單元能夠根據(jù)同步電路Sync采樣獲得的所述觸發(fā)零點控制多個IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷。在一個實施例中，所述單向?qū)ㄔ鐬槎O管，當然，該單向?qū)ㄔ部蔀槠渌鸬絾蜗驅(qū)üδ艿钠骷螂娐贰?/p>

所述控制單元用于根據(jù)同步電路Sync采樣獲得的觸發(fā)零點控制IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷。在本發(fā)明的一個具體實施例中，所述控制單元包括第一IGBT驅(qū)動模塊Dr1、第二IGBT驅(qū)動模塊Dr2，用于分別驅(qū)動IGBT1和IGBT2，以及控制模塊C，利用一個IGBT驅(qū)動端口輸出的IGBT驅(qū)動信號驅(qū)動第一、二IGBT驅(qū)動模塊Dr1和Dr2，從而分別驅(qū)動IGBT1和IGBT2。同時，所述控制模塊C利用多個驅(qū)動使能端口輸出的IGBT使能信號，使得在某一個時刻僅有一個IGBT能夠處于工作狀態(tài)。

具體地，所述控制單元C，例如為單片機，通過一個IGBT驅(qū)動端口控制所述多個IGBT1、IGBT2。首先，控制單元C的多個驅(qū)動使能端口之一輸出IGBT驅(qū)動使能信號，通過該IGBT驅(qū)動使能信號，確保單個IGBT工作，其余IGBT不工作，從而多個IGBT不能同時工作。同時，通過多個LC諧振電路之間的互感效應(yīng)，當一個IGBT工作時，其他IGBT驅(qū)動的諧振線圈由于互感而發(fā)生磁通量變化，因此也會有諧振能量，從而多個作為諧振加熱單元的LC諧振電路同步觸發(fā)零點。進一步地，通過多個單向?qū)ㄔ﨑1、D2的陽極分別連接于各IGBT的集電極，陰極連接于同一點，并且同步電路的一端也連接于該同一點，從而所述單向?qū)ㄔ軌驅(qū)⑺鲇|發(fā)零點單向?qū)ㄖ镣诫娐?。控制單元Cr由此能夠根據(jù)同步電路采樣獲得的觸發(fā)零點控制IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷。

以IGBT1處于工作狀態(tài)為例，對所述IGBT控制電路的工作狀態(tài)進行描述。LC諧振電路LC1諧振，且電流方向為沿單向?qū)娐稤1箭頭的方向，而LC諧振電路LC2由于互感而產(chǎn)生于與LC1的電流相反方向的電流。利用兩個二極管單向?qū)ㄌ匦?，哪個IGBT的集電極電壓高，同步電路就采樣到哪個IGBT的集電極電壓。雖然采樣的是高電壓，但相對來說總有最低點，這個最低點就作為所述觸發(fā)零點，但這個電壓通常不是零電壓。從而控制單元Cr能夠根據(jù)同步電路采樣獲得的觸發(fā)零點控制IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷。如此則兩LC諧振電路共用一個同步電路而不產(chǎn)生干擾，且同時省去了開關(guān)元件，使得電路得以簡化。

下面結(jié)合圖2描述本發(fā)明的所述IGBT控制電路以及包含該IGBT控制電路的電磁加熱電器的加熱電路的具體實施方式。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選地具體實施例的包括所述IGBT控制電路的電磁電路的加熱電路的電路圖。如圖2所示，仍以所述加熱電路包括兩組作為諧振加熱單元的LC諧振電路為例進行說明，但需要指出的是，諧振加熱單元的數(shù)量顯然不限于此。

如圖2所示，所述整流電路，例如為橋式整流電路，為整個電路系統(tǒng)供電。所述LC諧振電路LC1、LC2分別包括諧振線圈L1和諧振電容C101、諧振線圈L2和諧振電容C102。單向?qū)ㄔ槎O管D1和D2，其陽極分別連接在LC諧振電路LC1和IGBT1的集電極之間，以及LC諧振電路LC2和IGBT2的集電極之間。優(yōu)選地，本發(fā)明的多個LC諧振電路中的諧振線圈擺放位置形成互感效應(yīng)，當一個LC諧振電路工作時，其他LC諧振電路的諧振線圈由于所述互感效應(yīng)而磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生反向電動勢。諧振線圈與諧振電容同樣會形成LC諧振并同步觸發(fā)零點。

當IGBT1導(dǎo)通，LC諧振電路LC1處于工作時，控制模塊，例如單片機的IGBT1驅(qū)動使能端口Pe1輸出的IGBT1驅(qū)動使能信號為低電平，IGBT2驅(qū)動使能端口Pe2輸出的IGBT2驅(qū)動使能信號為高電平，此時IGBT1的驅(qū)動信號有效。相反，當IGBT2導(dǎo)通，LC諧振電路LC2處于工作時，IGBT2驅(qū)動使能端口Pe2輸出的IGBT2驅(qū)動使能信號為低電平，IGBT1驅(qū)動使能端口Pe1輸出的IGBT1驅(qū)動使能信號為高電平，此時IGBT2的驅(qū)動信號有效。進一步地，當IGBT1導(dǎo)通，LC諧振電路LC1處于工作時，諧振線圈L1與諧振電容C101組成并聯(lián)諧振以及形成同步觸發(fā)零點。由于諧振線盤L1與諧振線圈L2的互感效應(yīng)，諧振線圈L2與諧振電容C102組成并聯(lián)諧振以及形成同步觸發(fā)零點。這兩個同步觸發(fā)零點通過單向?qū)ㄔO管D1、D2(D1或者D2也可以為多個二極管串聯(lián)構(gòu)成)的單向?qū)ㄌ匦詷?gòu)成新的同步觸發(fā)零點。具體地，二極管D1的陽極連接在LC諧振電路LC1和IGBT1的集電極之間，二極管D2的陽極連接在LC諧振電路LC2和IGBT2的集電極之間，二極管D1和二極管D2的陰極連接到同一個點，這樣，二極管D1和二極管D2構(gòu)成一個選擇電路，兩個IGBT中，哪個IGBT的集電極電壓高，同步電路就采樣到哪個IGBT的集電極電壓，雖然采樣的是高的電壓，但總有最低點，新的觸發(fā)零點就是這個最低點，理想狀態(tài)下這個最低點為零電壓，但通常情況無法達到零電壓。同步電路Sync采用獲得該觸發(fā)零點，從而控制單元C，例如，單片機根據(jù)同步電路采樣獲得的觸發(fā)零點，其驅(qū)動端口Pd輸出IGBT驅(qū)動控制信號，同時根據(jù)所述IGBT驅(qū)動使能信號，例如，IGBT1的驅(qū)動使能信號有效，IGBT2的驅(qū)動使能信號無效，以確保兩個IGBT不同時工作，實現(xiàn)單片機一個IGBT驅(qū)動端口控制多個IGBT。當IGBT2導(dǎo)通，LC諧振電路LC2處于工作時，參照上述原理即可。

以上對本發(fā)明的IGBT控制電路及包括該電路的電磁加熱電器的加熱電路進行了描述。根據(jù)本發(fā)明的上述方案，通過多個LC諧振電路、多個IGBT共用一個同步電路獲得同步采用觸發(fā)零點，實現(xiàn)對IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷的控制。從而無需設(shè)置繼電器等開關(guān)器件斷開除工作IGBT之外的其余IGBT。如此，簡化了電磁加熱電器，例如IH電飯煲、電磁爐等具有的并聯(lián)諧振拓撲結(jié)構(gòu)的加熱電路中的多個IGBT的控制電路的結(jié)構(gòu)，降低了所述加熱電路的成本。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明可以有各種改動和變化。凡在本發(fā)明的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。