專利名稱：電磁加熱裝置及其驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及廚衛(wèi)電器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種驅(qū)動(dòng)電路以及一種具有該驅(qū)動(dòng)電路的電磁加熱裝置。
背景技術(shù)：
目前在電磁加熱系統(tǒng)中，IGBT( Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)的驅(qū)動(dòng)電路一般包括反相電路、脈沖寬度限制電路和推挽電路，并且通過(guò)基板固裝于殼體內(nèi)，以將此三部分電路集成為一個(gè)具有IGBT最大開通脈沖寬度限制及防止上電復(fù)位誤開通功能的驅(qū)動(dòng)元件。但是，在快速上電時(shí)，當(dāng)電磁加熱系統(tǒng)中MClXMicro ControlUnit，微控制器)的PWM (Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)發(fā)生器工作電平為O或較低時(shí)，PWM信號(hào)一直為低，此時(shí)該驅(qū)動(dòng)電路還來(lái)不及復(fù)位，使得IGBT —直開通，再次上電時(shí)，容易導(dǎo)致過(guò)流而損壞IGBT。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的旨在從一定程度上至少解決上述的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，需要提出一種驅(qū)動(dòng)電路，該驅(qū)動(dòng)電路能夠避免IGBT導(dǎo)通時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或誤導(dǎo)通，從而保護(hù)IGBT不受損壞。此外，本實(shí)用新型還提出一種具有上述驅(qū)動(dòng)電路的電磁加熱裝置，通過(guò)把驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行集成，可以減少功率板上的元件個(gè)數(shù)，避免了走線復(fù)雜，有利于提聞電路板的生廣效率。因此，為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型第一方面提出的驅(qū)動(dòng)電路，包括反相模塊，所述反相模塊的輸入端為該驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，接收脈沖寬度調(diào)制PWM發(fā)生器輸出的PWM信號(hào)，所述反相模塊并根據(jù)所述PWM信號(hào)生成反相信號(hào)；脈沖寬度調(diào)制模塊，所述脈沖寬度調(diào)制模塊的輸入端與所述反相模塊的輸出端相連，所述脈沖寬度調(diào)制模塊對(duì)所述反相信號(hào)進(jìn)行寬度調(diào)制以生成調(diào)制信 號(hào)；推挽模塊，所述推挽模塊的輸入端與所述脈沖寬度調(diào)制模塊的輸出端相連，所述推挽模塊的輸出端為該驅(qū)動(dòng)電路的輸出端，根據(jù)所述調(diào)制信號(hào)生成輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)；電平檢測(cè)模塊，所述電平檢測(cè)模塊連接在所述脈沖寬度調(diào)制模塊的輸出端和所述推挽模塊的輸入端之間，所述電平檢測(cè)模塊檢測(cè)所述PWM發(fā)生器的電平信號(hào)以控制所述調(diào)制信號(hào)。根據(jù)本實(shí)用新型提出的驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)增設(shè)PWM發(fā)生器的電平檢測(cè)模塊，則當(dāng)MCU的PWM發(fā)生器工作電平變?yōu)榱慊蜉^低時(shí)，能使驅(qū)動(dòng)電路快速?gòu)?fù)位，進(jìn)而準(zhǔn)確地輸出信號(hào)給IGBT，解決了 IGBT因誤開通而導(dǎo)致開通時(shí)間過(guò)長(zhǎng)以及在IGBT誤開通時(shí)快速插拔上電使IGBT出現(xiàn)的過(guò)流損壞，從而有效地保護(hù)了 IGBT。—方面，所述電平檢測(cè)模塊的輸入端與所述PWM發(fā)生器的供電電源相連，所述電平檢測(cè)模塊的輸出端連接在所述脈沖寬度調(diào)制模塊的輸出端和所述推挽模塊的輸入端之間。另一方面，所述電平檢測(cè)模塊的輸入端分別與所述PWM發(fā)生器的供電電源和所述反相模塊的輸入端相連，所述電平檢測(cè)模塊的輸出端連接在所述脈沖寬度調(diào)制模塊的輸出端和所述推挽模塊的輸入端之間。其中，所述反相模塊、所述脈沖寬度調(diào)制模塊、所述推挽模塊和所述電平檢測(cè)模塊集成在一個(gè)殼體內(nèi)，且分別連接共同的第一電源和地端。通過(guò)將驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行集成，可以減少功率板上的元件個(gè)數(shù)以及避免了走線復(fù)雜，有利于減小功率板的尺寸和提聞了電路板的生廣效率。進(jìn)一步地，所述反相模塊包括:第一電阻，所述第一電阻的一端與所述驅(qū)動(dòng)電路的輸入端相連，所述第一電阻的另一端與所述第一電源相連；第二電阻，所述第二電阻的一端與所述第一電阻的一端相連；第一NPN三極管，所述第一NPN三極管的基極與所述第二電阻的另一端相連，所述第一 NPN三極管的發(fā)射極接地；第三電阻，所述第三電阻的一端與所述第一 NPN三極管的集電極相連，所述第三電阻的另一端與所述第一電源相連。并且，所述脈沖寬度調(diào)制模塊進(jìn)一步包括:第四電阻，所述第四電阻的一端與所述第三電阻的一端相連；并聯(lián)連接的第五電阻和第一電容，所述第五電阻和所述第一電容的一端分別與所述第四電阻的另一端相連，所述第五電阻和所述第一電容的另一端分別接地；串聯(lián)連接的第六電阻和第七電阻，所述第六電阻的一端與所述第一電源相連，所述第七電阻的另一端接地；第二電容，所述第二電容的一端與所述第六電阻和所述第七電阻之間的節(jié)點(diǎn)相連，所述第二電容的另一端接地；第一比較器，所述第一比較器的正輸入端與所述第四電阻的另一端相連，所述第一比較器的負(fù)輸入端與所述第二電容的一端相連；串聯(lián)連接的第八電阻和第九電阻，所述第八電阻的一端與所述第一電源相連，所述第九電阻的另一端接地，所述第八電阻和第九電阻之間的節(jié)點(diǎn)與所述第一比較器的輸出端相連；第三電容，所述第三電容的一端與所述第八電阻和第九電阻之間的節(jié)點(diǎn)相連，所述第三電容的另一端接地；串聯(lián)連接的第十電阻和第四電容，所述第十電阻的一端與所述第一電源相連，所述第四電容的另一端接地；第一二極管，所述第一二極管的正向端與所述第十電阻和所述第四電容之間的節(jié)點(diǎn)相連，所述第一二極管的反向端與所述第一比較器的輸出端相連；第二比較器，所述第二比較器的正輸入端與所述第一二極管的反向端相連，所述第二比較器的負(fù)輸入端與所述第一二極管的正向端相連。所述推挽模塊進(jìn)一步包括:第十一電阻，所述第十一電阻的一端與所述第一電源相連；第二 NPN三極管，所述第二 NPN三極管的基極與所述第二比較器的輸出端相連，所述第二 NPN三極管的集電極與所述第十一電阻的另一端相連；第一 PNP三極管，所述第一 PNP三極管的基極與所述第二比較器的輸出端相連，所述第一 PNP三極管的發(fā)射極與所述第二NPN三極管的發(fā)射極相連，所述第一 PNP三極管的集電極接地；第十二電阻，所述第十二電阻的一端與所述第一 PNP三極管的發(fā)射極相連；第十三電阻，所述第十三電阻的一端與所述第十二電阻的另一端相連，所述第十三電阻的另一端接地。此外，所述電平檢測(cè)模塊進(jìn)一步包括:第十四電阻，所述第十四電阻的一端與所述PWM發(fā)生器的供電電源相連；并聯(lián)的第十五電阻和第五電容，所述第十五電阻和所述第五電容的一端與所述第十四電阻的另一端相連，所述第十五電阻和所述第五電容的另一端接地；第十六電阻，所述第十六電阻的一端與所述第一電源相連；并聯(lián)的第十七電阻和穩(wěn)壓二極管，所述第十七電阻的一端和所述穩(wěn)壓二極管的反向端分別與所述第十六電阻的另一端相連，所述第十七電阻的另一端和所述穩(wěn)壓二極管的正向端接地；第三比較器，所述第三比較器的正輸入端與所述第十四電阻的另一端相連，所述第三比較器的負(fù)輸入端與所述第十六電阻的另一端相連；第二 PNP三極管，所述第二 PNP三極管的基極與所述第三比較器的輸出端相連，所述第二 PNP三極管的集電極接地，所述第二 PNP三極管的發(fā)射極分別與所述第二NPN三極管的基極和所述第一PNP三極管的基極相連；第十八電阻，所述第十八電阻的一端與所述第一電源相連，所述第十八電阻的另一端分別與所述第二 PNP三極管的發(fā)射極和所述第二比較器的輸出端相連。所以說(shuō)，將反相模塊、脈沖寬度調(diào)制模塊、推挽模塊、電平檢測(cè)模塊這四部分電路集成為一個(gè)具有IGBT最大開通脈沖寬度限制及防止上電復(fù)位誤開通功能的驅(qū)動(dòng)元件，精簡(jiǎn)了電磁加熱產(chǎn)品電路板外圍電路設(shè)計(jì)，降低電路板組裝的難度，提高整個(gè)電路板生產(chǎn)效率；同時(shí)能夠解決IGBT因干擾問(wèn)題導(dǎo)致開通時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和快速上電復(fù)位異常而過(guò)流損壞的問(wèn)題，大大提高了電磁加熱產(chǎn)品電路板的可靠性。此外，所述電平檢測(cè)模塊也可以包括:第十九電阻，所述第十九電阻的一端與所述PWM發(fā)生器的供電電源相連；反相器，所述反相器的輸入端分別與所述反相模塊的輸入端和所述第十九電阻的另一端相連，所述反相器的控制端與所述PWM發(fā)生器的供電電源相連；第三PNP三極管，所述第三PNP三極管的基極與所述反相器的輸出端相連，所述第三PNP三極管的集電極接地，第三PNP三極管的發(fā)射極分別與所述第二 NPN三極管的基極和所述第一 PNP三極管的基極相連；第二十電阻，所述第二十電阻的一端與所述第一電源相連，所述第二十電阻的另一端分別與所述第三PNP三極管的發(fā)射極和所述第二比較器的輸出端相連。本實(shí)用新型第二方面提出的電磁加熱裝置，包括上述的驅(qū)動(dòng)電路。根據(jù)本實(shí)用新型提出的電磁加熱裝置，通過(guò)將其驅(qū)動(dòng)電路集成為一個(gè)具有IGBT最大開通脈沖寬度限制及防止上電復(fù)位誤開通功能的驅(qū)動(dòng)元件，精簡(jiǎn)了電磁加熱裝置的電路板外圍電路設(shè)計(jì)，降低電路板組裝的難度，提高整個(gè)電路板生產(chǎn)效率；同時(shí)能夠解決IGBT因干擾問(wèn)題和快速上電復(fù)位異常導(dǎo)致開通時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而過(guò)流損壞的問(wèn)題，大大提高了電磁加熱裝置的電路板的可靠性。本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

本實(shí)用新型上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從
以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1為根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路的集成元件結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路的方框圖；圖3為根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路的電路圖；圖4為根據(jù)本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路的電路圖；以及圖5為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電磁加熱裝置的方框示意圖。附圖標(biāo)記:殼體11、第一電源引腳1、推挽輸出引腳2、反相輸入引腳3、地引腳4和PWM發(fā)生器的電平檢測(cè)引腳5，反相模塊12、脈沖寬度調(diào)制模塊13、推挽模塊14和電平檢測(cè)模塊15，第一電阻R1、第二電阻R2、第一 NPN三極管Ql和第三電阻R3，第四電阻R4、第五電阻R5、第一電容Cl、第六電阻R6、第七電阻R7、第二電容C2、第一比較器U1、第八電阻R8、第九電阻R9、第三電容C3、第十電阻R10、第四電容C3、第一二極管Dl和第二比較器U2，第i^一電阻R11、第二 NPN三極管Q2、第一 PNP三極管Q3、第十二電阻R12和第十三電阻R13，第十四電阻R14、第十五電阻R15、第五電容C5、第十六電阻R16、第十七電阻R17、穩(wěn)壓二極管D2、第三比較器U3、第二 PNP三極管Q4和第十八電阻R18，第十九電阻R19、反相器7404、第三PNP三極管Q5和第二十電阻R20，電壓轉(zhuǎn)換電路501、控制器502、驅(qū)動(dòng)電路503。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
下文的公開提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的不同結(jié)構(gòu)。為了簡(jiǎn)化本實(shí)用新型的公開，下文中對(duì)特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本實(shí)用新型。此外，本實(shí)用新型可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本實(shí)用新型提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到其他工藝的可應(yīng)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”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實(shí)施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實(shí)施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)的具體含義。參照下面的描述和附圖，將清楚本實(shí)用新型的實(shí)施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本實(shí)用新型的實(shí)施例中的一些特定實(shí)施方式，來(lái)表示實(shí)施本實(shí)用新型的實(shí)施例的原理的一些方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型的實(shí)施例的范圍不受此限制。相反，本實(shí)用新型的實(shí)施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。下面參照附圖來(lái)描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提出的驅(qū)動(dòng)電路以及具有該驅(qū)動(dòng)電路的電磁加熱裝置首先，參閱圖1，為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的IGBT驅(qū)動(dòng)電路集成元件板的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1中，該IGBT驅(qū)動(dòng)電路集成元件板包括殼體11、第一電源引腳1、推挽輸出引腳
2、反相輸入引腳3、地引腳4和PWM發(fā)生器的電平檢測(cè)引腳5。其中，參閱圖2，本實(shí)用新型第一方面實(shí)施例提出的驅(qū)動(dòng)電路包括反相模塊12、脈沖寬度調(diào)制模塊13、推挽模塊14和電平檢測(cè)模塊15，將此四個(gè)模塊集成在一個(gè)殼體內(nèi)。在本實(shí)施例中，基板設(shè)置在殼體11之中，反相模塊12、脈沖寬度調(diào)制模塊13、推挽模塊14和電平檢測(cè)模塊15分別通過(guò)基板固裝于殼體11內(nèi)，基板端部向殼體11外延伸形成相應(yīng)的針狀引腳(例如，如圖1中的第一電源引腳1、推挽輸出引腳2、反相輸入引腳3、地引腳4和PWM發(fā)生器的電平檢測(cè)引腳5)，并且殼體11空腔內(nèi)填充有絕緣物。優(yōu)選地，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，絕緣物可以為硅膠。如圖2所示，反相模塊12的輸入端為該驅(qū)動(dòng)電路的輸入端(即通過(guò)反相輸入引腳3輸入)，用于接收PWM發(fā)生器輸出的脈沖寬度調(diào)制PWM信號(hào)，反相模塊12根據(jù)PWM信號(hào)生成反相信號(hào)。脈沖寬度調(diào)制模塊13的輸入端與反相模塊12的輸出端相連，用于對(duì)上述反相信號(hào)進(jìn)行寬度調(diào)制以生成調(diào)制信號(hào)。推挽模塊14的輸入端與脈沖寬度調(diào)制模塊13的輸出端相連，推挽模塊14的輸出端為該驅(qū)動(dòng)電路的輸出端(即通過(guò)推挽輸出引腳2輸出)，推挽模塊14用于根據(jù)調(diào)制信號(hào)生成輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)IGBT導(dǎo)通和關(guān)斷。電平檢測(cè)模塊15的輸出端連接在脈沖寬度調(diào)制模塊13的輸出端和推挽模塊14的輸入端之間，并且電平檢測(cè)模塊15通過(guò)PWM發(fā)生器的電平檢測(cè)引腳5檢測(cè)PWM發(fā)生器的電平信號(hào)以控制脈沖寬度調(diào)制模塊13輸出的上述調(diào)制信號(hào)，進(jìn)而控制IGBT正確的導(dǎo)通和關(guān)斷。反相模塊12、脈沖寬度調(diào)制模塊13、推挽模塊14和電平檢測(cè)模塊15具有共同的電源端即第一電源引腳I和地端即地引腳4。反相模塊12的輸入端，推挽模塊14的輸出端，PWM發(fā)生器的電平檢測(cè)模塊15的輸入端，以及反相模塊12、脈沖寬度調(diào)制模塊13、推挽模塊14和PWM發(fā)生器的電平檢測(cè)模塊15的共同的電源端和地端五個(gè)端口通過(guò)基板端部向殼體外延伸形成相應(yīng)的針狀引腳。五個(gè)針狀引腳的順序分別為第一電源引腳1、推挽輸出引腳2、反相輸入引腳3、地引腳4和PWM發(fā)生器的電平檢測(cè)引腳5。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)增設(shè)PWM發(fā)生器的電平檢測(cè)模塊15，則當(dāng)MCU的PWM發(fā)生器工作電平變?yōu)榱慊蜉^低時(shí)，能使驅(qū)動(dòng)電路快速?gòu)?fù)位，進(jìn)而準(zhǔn)確地輸出信號(hào)給IGBT，解決了 IGBT因誤開通而導(dǎo)致開通時(shí)間過(guò)長(zhǎng)以及在IGBT誤開通時(shí)快速插拔上電使IGBT出現(xiàn)的過(guò)流損壞，從而有效地保護(hù)了 IGBT。同時(shí)通過(guò)將驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行集成，可以減少功率板上的元件個(gè)數(shù)以及避免了走線復(fù)雜，有利于減小功率板的尺寸和提高了電路板的生產(chǎn)效率。進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，電平檢測(cè)模塊15的輸入端與PWM發(fā)生器的供電電源即PWM發(fā)生器電平或MCU工作電平如圖中的5V電源相連，電平檢測(cè)模塊15的輸出端連接在脈沖寬度調(diào)制模塊13的輸出端和推挽模塊14的輸入端之間。具體地，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，反相模塊12包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一 NPN三極管Ql和第三電阻R3。其中，第一電阻Rl的一端與驅(qū)動(dòng)電路的輸入端即反相輸入引腳3相連,第一電阻Rl的另一端與第一電源例如電壓18V相連。第二電阻R2的一端與第一電阻Rl的一端相連，第一 NPN三極管Ql的基極與第二電阻R2的另一端相連，第一 NPN三極管Ql的發(fā)射極接地。第三電阻R3的一端與第一 NPN三極管Ql的集電極相連，第三電阻R3的另一端與第一電源相連。如圖3所示，電阻Rl兩端分別連接18V電源和PWM輸入信號(hào)，反相模塊12的輸出信號(hào)PWM_0UT從第一 NPN三極管Ql的集電極引出，當(dāng)PWM信號(hào)為高電平時(shí)，第一 NPN三極管Ql因基極電壓高于0.7V而導(dǎo)通，集電極電壓接近0V，當(dāng)PWM信號(hào)為低電平時(shí)，第一 NPN三極管Ql截止，第一 NPN三極管Ql的集電極電壓為18V，因此該模塊不但實(shí)現(xiàn)了反相，也實(shí)現(xiàn)了 PWM信號(hào)由5V到18V的轉(zhuǎn)變。其中，輸出PWM信號(hào)的PWM發(fā)生器的供電電源為5V。[0041]在本實(shí)施例中，如圖3所示，脈沖寬度調(diào)制模塊13包括第四電阻R4、第五電阻R5、第一電容Cl、第六電阻R6、第七電阻R7、第二電容C2、第一比較器Ul、第八電阻R8、第九電阻R9、第三電容C3、第十電阻R10、第四電容C3、第一二極管Dl和第二比較器U2。其中，第四電阻R4的一端與第三電阻R3的一端相連,第五電阻R5和第一電容Cl并聯(lián)連接，并且第五電阻R5和第一電容Cl的一端分別與第四電阻R4的另一端相連,第五電阻R5和第一電容Cl的另一端分別接地。第六電阻R6和第七電阻R7串聯(lián)連接，第六電阻R6的一端與第一電源相連,第七電阻R7的另一端接地。第二電容C2的一端與第六電阻R6和第七電阻R7之間的節(jié)點(diǎn)相連，第二電容C2的另一端接地。第一比較器Ul的正輸入端與第四電阻R4的另一端相連，第一比較器Ul的負(fù)輸入端與第二電容C2的一端相連。第八電阻R8和第九電阻R9串聯(lián)連接，第八電阻R8的一端與第一電源相連，第九電阻R9的另一端接地，第八電阻R8和第九電阻R9之間的節(jié)點(diǎn)與第一比較器Ul的輸出端相連。第三電容C3的一端與第八電阻R8和第九電阻R9之間的節(jié)點(diǎn)相連，第三電容C3的另一端接地。第十電阻RlO和第四電容C4串聯(lián)連接，第十電阻RlO的一端與第一電源相連，第四電容C4的另一端接地。第一二極管Dl的正向端與第十電阻RlO和第四電容C4之間的節(jié)點(diǎn)相連，第一二極管Dl的反向端與第一比較器Ul的輸出端相連。第二比較器U2的正輸入端與第一二極管Dl的反向端相連，第二比較器U2的負(fù)輸入端與第一二極管Dl的正向端相連。也就是說(shuō)，在本實(shí)施例中，電阻R4、R5、R6、R7以及電容Cl、C2和第一比較器Ul形成的電路具有同相輸出功能，第一比較器Ul的負(fù)極輸入信號(hào)為固定電壓U1_=18*R7/(R6+R7)，正極輸入信號(hào)為 U1+=PWM_0UT*R5/(R4+R5)，并且 R5/(R4+R5) > R7/(R6+R7)，當(dāng)PWM_0UT為18V時(shí)，第一比較器Ul輸出高電平，當(dāng)PWM_0UT為OV時(shí)，第一比較器Ul輸出低電平。電阻R8、R9、RlO 以及電容C3、C4和第一二極管D1、第二比較器U2構(gòu)成高電平輸出寬度限制電路，第二比較器U2輸出高電平最大時(shí)間是由充電電路中的時(shí)間常數(shù)t=R10*C4決定，當(dāng)18V電壓通過(guò)電阻RlO向電容C4充電的電壓U2_大于U2+=18*R9/(R8+R9)時(shí)，第二比較器U2輸出低電平，同時(shí)第二比較器U2負(fù)極輸入電壓U2_通過(guò)第一二極管Dl和電阻R9向地放電，然后重復(fù)下一個(gè)最大高電平限制過(guò)程。在本實(shí)施例中，如圖3所示，推挽模塊14包括第i^一電阻Rl 1、第二 NPN三極管Q2、第一 PNP三極管Q3、第十二電阻R12和第十三電阻R13。其中，第i^一電阻Rll的一端與第一電源相連，第二 NPN三極管Q2的基極與第二比較器U2的輸出端相連，第二 NPN三極管Q2的集電極與第i^一電阻Rll的另一端相連。第
一PNP三極管Q3的基極與第二比較器U2的輸出端相連，第一 PNP三極管Q3的發(fā)射極與第
二NPN三極管Q2的發(fā)射極相連，第一 PNP三極管Q3的集電極接地。第十二電阻R12的一端與第一 PNP三極管Q3的發(fā)射極相連，第十三電阻R13的一端與第十二電阻R12的另一端相連，第十三電阻R13的另一端接地。電阻R12的另一端輸出IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)。即言，當(dāng)?shù)诙容^器U2輸出高電平時(shí)第二 NPN三極管Q2導(dǎo)通，IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)為18V高電平，當(dāng)?shù)诙容^器U2輸出低電平時(shí)，第一 PNP三極管Q3導(dǎo)通，IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)為OV低電平。在本實(shí)施例中，如圖3所示，電平檢測(cè)模塊15包括第十四電阻R14、第十五電阻R15、第五電容C5、第十六電阻R16、第十七電阻R17、穩(wěn)壓二極管D2、第三比較器U3、第二PNP三極管Q4和第十八電阻R18。其中，第十四電阻R14的一端與PWM發(fā)生器的供電電源即PWM發(fā)生器電平或MCU工作電平例如電壓5V相連,第十五電阻R15和第五電容C5并聯(lián)連接,第十五電阻R15和第五電容C5的一端與第十四電阻R14的另一端相連,第十五電阻R15和第五電容C5的另一端接地。第十六電阻R16的一端與第一電源相連，第十七電阻R17和穩(wěn)壓二極管D2并聯(lián)連接，第十七電阻R17的一端和穩(wěn)壓二極管D2的反向端分別與第十六電阻R16的另一端相連，第十七電阻R17的另一端和穩(wěn)壓二極管D2的正向端接地。第三比較器U3的正輸入端與第十四電阻R14的另一端相連，第三比較器U3的負(fù)輸入端與第十六電阻R16的另一端相連。第二 PNP三極管Q4的基極與第三比較器U3的輸出端相連，第二 PNP三極管Q4的集電極接地，第二 PNP三極管Q4的發(fā)射極分別與第二 NPN三極管Q2的基極和第一 PNP三極管Q3的基極相連。第十八電阻R18的一端與第一電源相連，第十八電阻R18的另一端分別與第二 PNP三極管Q4的發(fā)射極和第二比較器U2的輸出端相連。也就是說(shuō)，第三比較器U3的正輸入端的輸入信號(hào)為PWM發(fā)生器的工作電平的分壓U3+=5*R16/(R10+R16)，第三比較器U3的負(fù)輸入端的輸入信號(hào)U3_為穩(wěn)壓二極管D2的穩(wěn)壓電平Vref，當(dāng)?shù)谌容^器U3的U3+大于等于U3_時(shí)，第三比較器U3輸出高電平，第二 PNP三極管Q4不導(dǎo)通，推挽模塊14后的IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)受脈沖寬度調(diào)制模塊13及PWM信號(hào)的控制，IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出相應(yīng)的高電平或低電平。當(dāng)?shù)谌容^器U3的U3+小于U3-時(shí)，第三比較器的U3輸出低電平，此時(shí)第二 PNP三極管Q4導(dǎo)通，第二比較器U2的輸出端始終為低電平，使推挽模塊14后的IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)不受脈沖寬度調(diào)制模塊13及PWM信號(hào)的控制，IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)始終輸出低電平，關(guān)斷IGBT。在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中，如圖4所示，電平檢測(cè)模塊15的輸入端分別與PWM發(fā)生器的供電電源、反相模塊12的輸入端(即用于接收PWM發(fā)生器輸出的PWM信號(hào))相連，電平檢測(cè)模塊15的輸出端連接在脈沖寬度調(diào)制模塊13的輸出端和推挽模塊14的輸入端之間。具體地，如圖4所示，與圖3相比，電平檢測(cè)模塊15也可以包括第十九電阻R19、反相器7404、第三PNP三極管Q5和第二十電阻R20。其中，第十九電阻R19的一端與PWM發(fā)生器的供電電源相連，反相器7404的輸入端分別與驅(qū)動(dòng)電路的輸入端(即反相模塊12的輸入端)和第十九電阻R19的另一端相連，反相器7404的控制端也與PWM發(fā)生器的供電電源相連。第三PNP三極管Q5的基極與反相器7404的輸出端相連，第三PNP三極管Q5的集電極接地，第三PNP三極管Q5的發(fā)射極分別與第二 NPN三極管Q2的基極和第一 PNP三極管Q3的基極相連。第二十電阻R20的一端與第一電源相連，第二十電阻R20的另一端分別與第三PNP三極管Q5的發(fā)射極和第二比較器U2的輸出端相連。在本實(shí)施例中，當(dāng)反相器7404正常工作時(shí)，若PWM信號(hào)為低電平時(shí)，則7404輸出高電平，第三PNP三極管Q5關(guān)斷，此時(shí)IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)受PWM信號(hào)及脈沖寬度調(diào)制模塊13控制，若PWM信號(hào)為高電平時(shí)，反相器7404輸出低電平，第三PNP三極管Q5導(dǎo)通，IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電平，IGBT不導(dǎo)通。當(dāng)PWM發(fā)生器電平或MCU工作電平低于某個(gè)值Vref時(shí)，反相器7404不工作，輸出一直為低電平，第三PNP三極管Q5導(dǎo)通，此時(shí)IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)不受PWM信號(hào)和脈沖寬度調(diào)制模塊13的控制，一直為低電平，關(guān)斷IGBT。所以說(shuō)，如圖3和圖4所示，兩個(gè)實(shí)施例里的PWM發(fā)生器的電平檢測(cè)模塊15的功能為:當(dāng)斷電后，PWM發(fā)生器的工作電平為O或低于某個(gè)電壓時(shí)，關(guān)斷IGBT，驅(qū)動(dòng)電路不受PWM信號(hào)控制。因而可防止斷電時(shí)，PWM發(fā)生器輸出信號(hào)一直為低電平，而驅(qū)動(dòng)電路還來(lái)不及復(fù)位，致使IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)就一直為高，一直處于導(dǎo)通狀態(tài)，再次上電時(shí)引起IGBT過(guò)流過(guò)壓而損壞IGBT，從而有效地保護(hù)了 IGBT的安全使用。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)將反相模塊12、脈沖寬度調(diào)制模塊13、推挽模塊14、電平檢測(cè)模塊15這四部分電路集成為一個(gè)驅(qū)動(dòng)元件，精簡(jiǎn)了電磁加熱產(chǎn)品電路板外圍電路設(shè)計(jì)，降低電路板組裝的難度，提高整個(gè)電路板生產(chǎn)效率。同時(shí)還能夠解決IGBT因干擾問(wèn)題導(dǎo)致開通時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和快速上電復(fù)位異常而致使IGBT發(fā)生過(guò)流損壞的問(wèn)題，大大提高了電磁加熱產(chǎn)品電路板的可靠性。下面參閱圖5，圖為本實(shí)用新型第二方面實(shí)施例提出的具有驅(qū)動(dòng)電路的電磁加熱裝置的原理框圖。如圖5所示，該電磁加熱裝置包括電壓轉(zhuǎn)換電路501、控制器502、驅(qū)動(dòng)電路 503。其中，電壓轉(zhuǎn)換電路501用于將交流電整流為直流脈沖電壓信號(hào)，并經(jīng)外部濾波電容為電磁加熱裝置的負(fù)載提供直流穩(wěn)定電壓?？刂破?02與電壓轉(zhuǎn)換電路501相連，用于根據(jù)直流脈沖電壓信號(hào)生成PWM信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路503的輸入端即反相輸入引腳3控制器502相連，驅(qū)動(dòng)電路503對(duì)PWM信號(hào)進(jìn)行調(diào)整以輸出IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)。也就是說(shuō)，控制器502向驅(qū)動(dòng)電路503輸入PWM信號(hào)，PWM信號(hào)經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路503內(nèi)部的反相模塊12實(shí)現(xiàn)由5V向18V轉(zhuǎn)變以生成反相信號(hào)，反相信號(hào)經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路503內(nèi)部的脈沖寬度調(diào)制模塊13和推挽模塊14后，輸出IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)即IGBT柵極控制信號(hào)以控制IGBT開關(guān)的工作狀態(tài)，其中，IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)還受驅(qū)動(dòng)電路503內(nèi)部的電平檢測(cè)模塊15調(diào)制以保護(hù)IGBT不受損壞。因此，通過(guò)調(diào)整控制器502輸出的PWM信號(hào)的占空比，可以實(shí)現(xiàn)電磁加熱裝置的輸出功率的變化。其中，該電磁加熱裝置可以是電磁爐、電飯煲等。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電磁加熱裝置，通過(guò)將驅(qū)動(dòng)電路集成為一個(gè)具有IGBT最大開通脈沖寬度限制及防止上電復(fù)位誤開通功能的驅(qū)動(dòng)元件，精簡(jiǎn)了電磁加熱裝置的電路板外圍電路設(shè)計(jì)，降低電路板組裝的難度，提高整個(gè)電路板生產(chǎn)效率。同時(shí)，還能夠解決IGBT因干擾問(wèn)題和快速上電復(fù)位異常導(dǎo)致開通時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而過(guò)流損壞的問(wèn)題，大大提高了電磁加熱裝置的電路板的可靠性。此外，在本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理模塊中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，也可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤或光盤等。在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求1.一種驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包括: 反相模塊，所述反相模塊的輸入端為該驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，接收脈沖寬度調(diào)制PWM發(fā)生器輸出的PWM信號(hào)，所述反相模塊并根據(jù)所述PWM信號(hào)生成反相信號(hào)； 脈沖寬度調(diào)制模塊，所述脈沖寬度調(diào)制模塊的輸入端與所述反相模塊的輸出端相連，所述脈沖寬度調(diào)制模塊對(duì)所述反相信號(hào)進(jìn)行寬度調(diào)制以生成調(diào)制信號(hào)； 推挽模塊，所述推挽模塊的輸入端與所述脈沖寬度調(diào)制模塊的輸出端相連，所述推挽模塊的輸出端為該驅(qū)動(dòng)電路的輸出端，所述推挽模塊根據(jù)所述調(diào)制信號(hào)生成輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào); 電平檢測(cè)模塊，所述電平檢測(cè)模塊連接在所述脈沖寬度調(diào)制模塊的輸出端和所述推挽模塊的輸入端之間，所述電平檢測(cè)模塊檢測(cè)所述PWM發(fā)生器的電平信號(hào)以控制所述調(diào)制信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述電平檢測(cè)模塊的輸入端與所述PWM發(fā)生器的供電電源相連，所述電平檢測(cè)模塊的輸出端連接在所述脈沖寬度調(diào)制模塊的輸出端和所述推挽模塊的輸入端之間。
3.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述電平檢測(cè)模塊的輸入端分別與所述PWM發(fā)生器的供電電源和所述反相模塊的輸入端相連，所述電平檢測(cè)模塊的輸出端連接在所述脈沖寬度調(diào)制模塊的輸出端和所述推挽模塊的輸入端之間。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述反相模塊、所述脈沖寬度調(diào)制模塊、所述推挽模塊和所述電平檢測(cè)模塊集成在一個(gè)殼體內(nèi)，且分別連接共同的第一電源和地端。
5.如權(quán)利要求4所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述反相模塊進(jìn)一步包括: 第一電阻，所述第一電阻的一端與所述驅(qū)動(dòng)電路的輸入端相連，所述第一電阻的另一端與第一電源相連； 第二電阻，所述第二電阻的一端與所述第一電阻的一端相連； 第一 NPN三極管，所述第一 NPN三極管的基極與所述第二電阻的另一端相連，所述第一NPN三極管的發(fā)射極接地； 第三電阻，所述第三電阻的一端與所述第一 NPN三極管的集電極相連，所述第三電阻的另一端與所述第一電源相連。
6.如權(quán)利要求5所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述脈沖寬度調(diào)制模塊進(jìn)一步包括: 第四電阻，所述第四電阻的一端與所述第三電阻的一端相連； 并聯(lián)連接的第五電阻和第一電容，所述第五電阻和所述第一電容的一端分別與所述第四電阻的另一端相連，所述第五電阻和所述第一電容的另一端分別接地； 串聯(lián)連接的第六電阻和第七電阻，所述第六電阻的一端與所述第一電源相連，所述第七電阻的另一端接地； 第二電容，所述第二電容的一端與所述第六電阻和所述第七電阻之間的節(jié)點(diǎn)相連，所述第二電容的另一端接地； 第一比較器，所述第一比較器的正輸入端與所述第四電阻的另一端相連，所述第一比較器的負(fù)輸入端與所述第二電容的一端相連； 串聯(lián)連接的第八電阻和第九電阻，所述第八電阻的一端與所述第一電源相連，所述第九電阻的另一端接地，所述第八電阻和第九電阻之間的節(jié)點(diǎn)與所述第一比較器的輸出端相連； 第三電容，所述第三電容的一端與所述第八電阻和第九電阻之間的節(jié)點(diǎn)相連，所述第三電容的另一端接地； 串聯(lián)連接的第十電阻和第四電容，所述第十電阻的一端與所述第一電源相連，所述第四電容的另一端接地； 第一二極管，所述第一二極管的正向端與所述第十電阻和所述第四電容之間的節(jié)點(diǎn)相連，所述第一二極管的反向端與所述第一比較器的輸出端相連； 第二比較器，所述第二比較器的正輸入端與所述第一二極管的反向端相連，所述第二比較器的負(fù)輸入端與所述第一二極管的正向端相連。
7.如權(quán)利要求6所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述推挽模塊進(jìn)一步包括: 第十一電阻，所述第十一電阻的一端與所述第一電源相連； 第二 NPN三極管，所述第二 NPN三極管的基極與所述第二比較器的輸出端相連，所述第二 NPN三極管的集電極與所述第十一電阻的另一端相連； 第一 PNP三極管，所述第一 PNP三極管的基極與所述第二比較器的輸出端相連，所述第一PNP三極管的發(fā)射極與所述第二 NPN三極管的發(fā)射極相連，所述第一 PNP三極管的集電極接地； 第十二電阻，所述第十二電阻的一端與所述第一 PNP三極管的發(fā)射極相連； 第十三電阻，所述第十三電阻的一端與所述第十二電阻的另一端相連，所述第十三電阻的另一端接地。
8.如權(quán)利要求7所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述電平檢測(cè)模塊進(jìn)一步包括: 第十四電阻，所述第十四電阻的一端與所述PWM發(fā)生器的供電電源相連； 并聯(lián)的第十五電阻和第五電容，所述第十五電阻和所述第五電容的一端與所述第十四電阻的另一端相連，所述第十五電阻和所述第五電容的另一端接地； 第十六電阻，所述第十六電阻的一端與所述第一電源相連； 并聯(lián)的第十七電阻和穩(wěn)壓二極管，所述第十七電阻的一端和所述穩(wěn)壓二極管的反向端分別與所述第十六電阻的另一端相連，所述第十七電阻的另一端和所述穩(wěn)壓二極管的正向端接地； 第三比較器，所述第三比較器的正輸入端與所述第十四電阻的另一端相連，所述第三比較器的負(fù)輸入端與所述第十六電阻的另一端相連； 第二 PNP三極管，所述第二 PNP三極管的基極與所述第三比較器的輸出端相連，所述第二PNP三極管的集電極接地，所述第二 PNP三極管的發(fā)射極分別與所述第二 NPN三極管的基極和所述第一 PNP三極管的基極相連； 第十八電阻，所述第十八電阻的一端與所述第一電源相連，所述第十八電阻的另一端分別與所述第二 PNP三極管的發(fā)射極和所述第二比較器的輸出端相連。
9.如權(quán)利要求7所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述電平檢測(cè)模塊進(jìn)一步包括: 第十九電阻，所述第十九電阻的一端與所述PWM發(fā)生器的供電電源相連； 反相器，所述反相器的輸入端分別與所述反相模塊的輸入端和所述第十九電阻的另一端相連，所述反相器的控制端與所述PWM發(fā)生器的供電電源相連；第三PNP三極管，所述第三PNP三極管的基極與所述反相器的輸出端相連，所述第三PNP三極管的集電極接地，第三PNP三極管的發(fā)射極分別與所述第二 NPN三極管的基極和所述第一 PNP三極管的基極相連； 第二十電阻，所述第二十電阻的一端與所述第一電源相連，所述第二十電阻的另一端分別與所述第三PNP三極管的發(fā)射極和所述第二比較器的輸出端相連。
10.一 種電磁加熱裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種驅(qū)動(dòng)電路，其包括反相模塊、脈沖寬度調(diào)制模塊、推挽模塊和電平檢測(cè)模塊，其中，反相模塊用于接收PWM發(fā)生器輸出的PWM信號(hào)并根據(jù)PWM信號(hào)生成反相信號(hào)；脈沖寬度調(diào)制模塊用于對(duì)所述反相信號(hào)進(jìn)行寬度調(diào)制以生成調(diào)制信號(hào)；推挽模塊用于根據(jù)所述調(diào)制信號(hào)生成輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)；電平檢測(cè)模塊連接在所述脈沖寬度調(diào)制模塊的輸出端和所述推挽模塊的輸入端之間，所述電平檢測(cè)模塊檢測(cè)PWM發(fā)生器的電平信號(hào)以控制調(diào)制信號(hào)。該驅(qū)動(dòng)電路能夠避免IGBT導(dǎo)通時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或誤導(dǎo)通，從而保護(hù)IGBT不受損壞。本實(shí)用新型還公開了一種具有該驅(qū)動(dòng)電路的電磁加熱裝置。
文檔編號(hào)H05B6/06GK202978681SQ20122063763
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者陳偉, 李新峰 申請(qǐng)人:美的集團(tuán)股份有限公司