本發(fā)明涉及電路結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種igbt保護(hù)電路和電磁爐。

背景技術(shù)：

電磁爐具有安全、無(wú)明火、高效節(jié)能和清潔等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，是常見的家庭電器設(shè)備。電磁爐的開關(guān)器件通常選用絕緣柵雙極型晶體管(insulatedgatebipolartransistor，簡(jiǎn)稱igbt)。igbt存在導(dǎo)通時(shí)間過(guò)長(zhǎng)可能導(dǎo)致?lián)p毀的情況。因此，需要控制igbt的導(dǎo)通時(shí)長(zhǎng)。

現(xiàn)有電磁爐中通常通過(guò)微處理器控制igbt的驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)igbt導(dǎo)通或斷開。但是在電磁爐上電時(shí)，微處理器無(wú)法立即工作，需較長(zhǎng)的準(zhǔn)備時(shí)間，微處理器的輸出端口輸出的信號(hào)不確定，可能為igbt的導(dǎo)通信號(hào)。因此，可能導(dǎo)致在電磁爐上電時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路長(zhǎng)時(shí)間驅(qū)動(dòng)igbt導(dǎo)通，進(jìn)而導(dǎo)致igbt故障。同時(shí)，當(dāng)微處理器故障時(shí)，也可能導(dǎo)致igbt故障。因此，現(xiàn)有電磁爐中微處理器控制igbt的方式可靠性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決背景技術(shù)中提到的至少一個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種igbt保護(hù)電路和電磁爐，避免了igbt的長(zhǎng)時(shí)間導(dǎo)通，保護(hù)了igbt。

本發(fā)明一方面提供一種igbt保護(hù)電路，包括：第一電阻、第二電阻、電容、比較器、參考電壓提供電路、igbt、驅(qū)動(dòng)電路和控制電路；其中，

所述驅(qū)動(dòng)電路分別與所述控制電路和所述igbt的柵極連接，所述驅(qū)動(dòng)電路用于根據(jù)控制電路輸入的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述igbt導(dǎo)通或關(guān)斷；

所述第一電阻的第一端與igbt的柵極連接，所述第一電阻的第二端分別與所述比較器的反相輸入端以及所述電容的第一端連接，所述電容的第二端接地；所述參考電壓提供電路與所述比較器的正相輸入端連接；

所述比較器的輸出端與所述第二電阻的第一端連接，所述第二電阻的第二端與所述驅(qū)動(dòng)電路連接；

所述驅(qū)動(dòng)電路還用于在所述第二電阻的第二端的電壓小于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，驅(qū)動(dòng)所述igbt關(guān)斷。

通過(guò)在控制電路控制igbt的導(dǎo)通與關(guān)斷之外，增加第一電阻、第二電阻、電容和比較器，可在igbt導(dǎo)通時(shí)長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)，控制驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)igbt關(guān)斷，從而可在控制電路故障或未正常工作時(shí)，避免igbt的長(zhǎng)時(shí)間導(dǎo)通，保護(hù)了igbt。

如上所述的igbt保護(hù)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路包括電平轉(zhuǎn)換電路和推挽驅(qū)動(dòng)電路；

所述電平轉(zhuǎn)換電路分別與所述控制電路和所述推挽驅(qū)動(dòng)電路連接；所述第二電阻的第二端與所述推挽驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接；

所述推挽驅(qū)動(dòng)電路用于在所述第二電阻的第二端的電壓小于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，驅(qū)動(dòng)所述igbt關(guān)斷。

通過(guò)采用推挽驅(qū)動(dòng)電路，使得igbt保護(hù)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。

如上所述的igbt保護(hù)電路，所述推挽驅(qū)動(dòng)電路包括第一三極管和第二三極管；

所述第一三極管的集電極與電源連接，所述第一三極管的發(fā)射極與所述第二三極管的發(fā)射極連接，所述第二三極管的集電極接地，所述第一三極管的基極和所述第二三極管的基極均與所述第二電阻的第二端連接。

如上所述的igbt保護(hù)電路，所述電平轉(zhuǎn)換電路包括：第三電阻和第三三極管；

所述第三電阻的第一端與所述電源連接，所述第三電阻的第二端分別與所述第一三極管的基極，以及所述第三三極管的集電極連接；

所述第三三極管的基極與所述控制電路連接，所述第三三極管的發(fā)射極接地。

通過(guò)采用電平轉(zhuǎn)換電路，可避免控制電路與推挽驅(qū)動(dòng)電路工作電壓不一致，導(dǎo)致的控制電路無(wú)法直接向推挽驅(qū)動(dòng)電路提供輸入電壓的情況。

如上所述的igbt保護(hù)電路，還包括第四電阻；

所述控制電路通過(guò)所述第四電阻與所述第三三極管的基極連接。

通過(guò)增加第四電阻，可限制流入控制電路的輸出端口的電流，保護(hù)了控制電路。

如上所述的igbt保護(hù)電路，還包括第五電阻；

所述第五電阻的第一端與所述第一電阻的第一端連接，所述第五電阻的第二端與所述igbt的柵極連接。

通過(guò)增加第五電阻，限制了流入igbt的柵極的電流，保護(hù)了igbt。

如上所述的igbt保護(hù)電路，所述第一三極管和所述第三三極管為npn型三極管，所述第二三極管為pnp型三極管。

本發(fā)明實(shí)施例另一方面還提供一種電磁爐，包括：如上所述的igbt保護(hù)電路、整流濾波電路和諧振電路。

所述諧振電路的第一端與所述igbt的集電極連接，所述諧振電路的第二端通過(guò)所述整流濾波電路與市電電源連接，所述igbt的發(fā)射極通過(guò)所述整流濾波電路與市電電源連接。

本發(fā)明的構(gòu)造以及它的其他發(fā)明目的及有益效果將會(huì)通過(guò)結(jié)合附圖而對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述而更加明顯易懂。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提供的igbt保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2為本發(fā)明提供的igbt保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖3為本發(fā)明提供的igbt保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖三；

圖4為本發(fā)明提供的igbt保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖四；

圖5為本發(fā)明提供的igbt保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖五；

圖6為本發(fā)明提供的igbt保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖六；

圖7為本發(fā)明提供的電磁爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

10第一電阻；11—第二電阻；12—電容；

13—比較器；14—參考電壓提供電路；15—igbt；

16—驅(qū)動(dòng)電路；17—控制電路；18—電平轉(zhuǎn)換電路；

19—推挽驅(qū)動(dòng)電路；20—第一三極管；21—第二三極管；

22—第三電阻；23—第三三極管；24—第四電阻；

25—第五電阻；26—整流濾波電路；27—諧振電路。

具體實(shí)施方式

圖1為本發(fā)明提供的igbt保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖一。如圖1所示，本發(fā)明提供的igbt保護(hù)電路包括：

第一電阻10、第二電阻11、電容12、比較器13、參考電壓提供電路14、igbt15、驅(qū)動(dòng)電路16和控制電路17；其中，

驅(qū)動(dòng)電路16分別與控制電路17和igbt15的柵極連接，驅(qū)動(dòng)電路16用于根據(jù)控制電路17輸入的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)igbt15導(dǎo)通或關(guān)斷；

第一電阻10的第一端與igbt15的柵極連接，第一電阻10的第二端分別與比較器13的反相輸入端以及電容12的第一端連接，電容12的第二端接地；

參考電壓提供電路14與比較器13的正相輸入端連接，用于向比較器13提供參考電壓；

比較器13的輸出端與第二電阻11的第一端連接，第二電阻11的第二端與驅(qū)動(dòng)電路16連接；

驅(qū)動(dòng)電路16用于在第二電阻11的第二端的電壓低于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，驅(qū)動(dòng)igbt15關(guān)斷。

示例性的，如圖1所示，igbt可以為電磁爐、電熱水壺、電飯煲等電器設(shè)備中的開關(guān)器件，本發(fā)明提供的igbt保護(hù)電路可廣泛應(yīng)用于所有采用igbt的電子器件中。

示例性的，igbt15的柵極與驅(qū)動(dòng)電路16連接，igbt15的發(fā)射極接地，驅(qū)動(dòng)電路16與控制電路17連接。當(dāng)igbt15的柵極與igbt15的發(fā)射極之間的電壓差大于igbt15的閾值電壓時(shí)，igbt15導(dǎo)通，當(dāng)igbt15的柵極與igbt15的發(fā)射極之間的電壓差小于igbt15的閾值電壓時(shí)，igbt15關(guān)斷?？刂齐娐?7通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)電路16提供給igbt15的柵極的電壓，來(lái)驅(qū)動(dòng)igbt15導(dǎo)通或關(guān)斷。當(dāng)控制電路17故障或未開始工作時(shí)，控制電路17無(wú)法控制驅(qū)動(dòng)電路16提供給igbt15的柵極的電壓的大小。

為解決上述問(wèn)題，在igbt保護(hù)電路中增加第一電阻10、第二電阻11、電容12、比較器13和參考電壓提供電路14。其中，第一電阻10與電容12串聯(lián)，第一電阻10的第一端與igbt15的柵極連接，電容12的第二端接地。第一電阻10與電容12構(gòu)成充電回路，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路16持續(xù)向igbt15的柵極提供igbt15的導(dǎo)通電壓時(shí)，電容12開始充電，電容12的第一端的電壓逐漸升高。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路16停止向igbt15的柵極提供igbt15的導(dǎo)通電壓時(shí)，電容12開始放電，電容12的第一端的電壓逐漸降低。因此，電容12的第一端的電壓可用于指示igbt15的導(dǎo)通時(shí)間。示例性的，可根據(jù)igbt15的最長(zhǎng)導(dǎo)通時(shí)間計(jì)算出，該最長(zhǎng)導(dǎo)通時(shí)間對(duì)應(yīng)的電容12的第一端的電壓v0，當(dāng)檢測(cè)到電容12的第一端的電壓大于等于v0時(shí)，應(yīng)控制igbt15關(guān)斷。

示例性的，參考電壓提供電路14用于提供參考電壓，參考電壓示例性的可以為v0。參考電壓也可選用其他不大于v0的電壓值。比較器13的反相輸入端與電容12的第一端連接，比較器13的正相輸入端與參考電壓提供電路14連接，用于比較電容12的第一端的電壓與參考電壓。比較器13用于在正相輸入端小于反相輸入端時(shí)，提供低電平，例如地電壓；在正相輸入端大于反相輸入端時(shí)，提供開漏輸出。開漏輸出即不提供輸出。因此，可將比較器13的輸出端與驅(qū)動(dòng)電路16連接。示例性的，比較器13的輸出端通過(guò)第二電阻11與驅(qū)動(dòng)電路16連接。

當(dāng)電容12的第一端的電壓大于參考電壓時(shí)，比較器13向驅(qū)動(dòng)電路16提供低電平，由于驅(qū)動(dòng)電路16用于在第二電阻11的第二端的電壓小于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，驅(qū)動(dòng)igbt15關(guān)斷，故可在igbt15導(dǎo)通時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)igbt15關(guān)斷。當(dāng)電容12的第一端的電壓小于參考電壓時(shí)，igbt15還可持續(xù)導(dǎo)通，此時(shí)，比較器13向驅(qū)動(dòng)電路16提供開漏輸出，即第二電阻11的第二端的電壓取決于驅(qū)動(dòng)電路16提供的電壓。比較器13的輸出對(duì)驅(qū)動(dòng)電路16向igbt15提供的電壓無(wú)影響。

本發(fā)明實(shí)施例提供的igbt保護(hù)電路包括：第一電阻、第二電阻、電容、比較器、參考電壓提供電路、igbt、驅(qū)動(dòng)電路和控制電路。第一電阻與電容構(gòu)成充電電路，通過(guò)采用電容兩端的電壓來(lái)指示igbt的導(dǎo)通時(shí)長(zhǎng)，比較器比較電容兩端的電壓與參考電壓提供電路所提供的電壓，以向驅(qū)動(dòng)電路提供比較比較，并在電容兩端的電壓大于參考電壓時(shí)，驅(qū)動(dòng)igbt關(guān)斷。本發(fā)明實(shí)施例在控制電路控制igbt的導(dǎo)通與關(guān)斷之外，增加第一電阻、第二電阻、電容和比較器，可在igbt導(dǎo)通時(shí)長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)，控制驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)igbt關(guān)斷，可在控制電路故障或未正常工作時(shí)，避免igbt的長(zhǎng)時(shí)間導(dǎo)通，保護(hù)了igbt。

進(jìn)一步地，結(jié)合圖1所示實(shí)施例，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種igbt保護(hù)電路。圖2為本發(fā)明提供的igbt保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖二。如圖2所示，本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電路16包括電平轉(zhuǎn)換電路18和推挽驅(qū)動(dòng)電路19；

電平轉(zhuǎn)換電路18分別與控制電路17和推挽驅(qū)動(dòng)電路19連接；第二電阻11的第二端與推挽驅(qū)動(dòng)電路19的輸入端連接；

推挽驅(qū)動(dòng)電路19用于在第二電阻11的第二端的電壓小于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，驅(qū)動(dòng)igbt15關(guān)斷。

示例性的，推挽驅(qū)動(dòng)電路19用于向igbt15提供驅(qū)動(dòng)電壓，推挽驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低?？紤]到推挽驅(qū)動(dòng)電路19的工作電壓與控制電路17的工作電壓不一致，可在控制電路17與推挽驅(qū)動(dòng)電路19之間增加電平轉(zhuǎn)換電路18。

示例性的，比較器13的輸出端通過(guò)第二電阻11與推挽驅(qū)動(dòng)電路19的輸入端連接，用于在電容12兩端的電壓大于參考電壓時(shí)，向推挽驅(qū)動(dòng)電路19的輸入端提供低電平。推挽驅(qū)動(dòng)電路19用于在第二電阻11的第二端的電壓小于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，驅(qū)動(dòng)igbt15關(guān)斷。預(yù)設(shè)電壓示例性的可以為推挽驅(qū)動(dòng)電路19驅(qū)動(dòng)igbt15導(dǎo)通的最小電壓值?？紤]到比較器13提供的低電平較低，通常為地電壓，預(yù)設(shè)電壓也可為1v等較小的電壓值。

進(jìn)一步地，結(jié)合圖2所示實(shí)施例，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種igbt保護(hù)電路。圖3為本發(fā)明提供的igbt保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖三。本實(shí)施例中對(duì)推挽驅(qū)動(dòng)電路19進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖3所示，推挽驅(qū)動(dòng)電路19包括第一三極管20和第二三極管21；

第一三極管20的集電極與電源連接，第一三極管20的發(fā)射極與第二三極管21的發(fā)射極連接，第二三極管21的集電極接地，第一三極管20的基極和第二三極管21的基極均與第二電阻11的第二端連接。

示例性的，推挽驅(qū)動(dòng)電路19包括兩個(gè)三極管，第一三極管20和第二三極管21。其中，第一三極管20的集電極與電源連接，第一三極管20的發(fā)射極與第二三極管21的發(fā)射極連接，第二三極管21的集電極接地，第一三極管20的基極和第二三極管21的基極均與第二電阻11的第二端連接。其中，電源示例性的可以為直流電源，直流電源示例性的可以為15-20v。

第一三極管20在基極接收到高電平時(shí)導(dǎo)通，在基極接收到低電平時(shí)關(guān)斷。第二三極管21在基極接收到高電平時(shí)關(guān)斷，在基極接收到低電平時(shí)導(dǎo)通。故第一三極管20和第二三極管21一直處于一個(gè)導(dǎo)通一個(gè)關(guān)斷的情況。當(dāng)?shù)谝蝗龢O管20導(dǎo)通，可認(rèn)為igbt15的柵極通過(guò)第一三極管20與電源連接，電源通過(guò)第一三極管20向igbt15的柵極提供高電平，使igbt15導(dǎo)通。當(dāng)?shù)诙龢O管21導(dǎo)通，可認(rèn)為igbt15的柵極通過(guò)第二三極管21接地，即第二三極管21向igbt15的柵極提供低電平，使igbt15關(guān)斷。

由于第一三極管20的基極和第二三極管21的基極均與第二電阻11的第二端連接，因此，當(dāng)比較器13通過(guò)第二電阻11向第一三極管20的基極和第二三極管21的基極提供低電壓時(shí)，使得第二三極管21導(dǎo)通，igbt15關(guān)斷。

進(jìn)一步地，結(jié)合圖3所示實(shí)施例，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種igbt保護(hù)電路。圖4為本發(fā)明提供的igbt保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖四。本實(shí)施例中對(duì)電平轉(zhuǎn)換電路18進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖4所示，電平轉(zhuǎn)換電路18包括：第三電阻22和第三三極管23；

第三電阻22的第一端與電源連接，第三電阻22的第二端分別與第一三極管20的基極，以及第三三極管23的集電極連接；

第三三極管23的基極與控制電路17連接，第三三極管23的發(fā)射極接地。

示例性的，第三電阻22分別與電源和第三三極管23的集電極連接，第三三極管23的發(fā)射極接地。第三三極管23的基極與控制電路17連接?？刂齐娐房刂苅gbt15導(dǎo)通和關(guān)斷的原理為：當(dāng)控制電路17向第三三極管23的基極提供高電平時(shí)，第三三極管23導(dǎo)通，與第三三極管23的集電極連接的第一三極管20的基極和第二三極管21的基極接收到低電平，使得igbt15關(guān)斷；當(dāng)控制電路17向第三三極管23的基極提供低電平時(shí)，第三三極管23關(guān)斷，與第三三極管23的集電極連接的第一三極管20的基極和第二三極管21的基極接收到通過(guò)第三電阻22提供的高電平，使得igbt15導(dǎo)通。

進(jìn)一步地，結(jié)合圖4所示實(shí)施例，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種igbt保護(hù)電路。圖5為本發(fā)明提供的igbt保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖五。如圖5所示，本實(shí)施例中，還包括第四電阻24；

控制電路17通過(guò)第四電阻24與第三三極管23的基極連接。

示例性的，第四電阻24為限流分壓電阻，通過(guò)在控制電路17與第三三極管23的基極之間設(shè)置第四電阻24，限制了流入控制電路17的輸出端口的電流，保護(hù)了控制電路17。

進(jìn)一步地，結(jié)合圖5所示實(shí)施例，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種igbt保護(hù)電路。圖6為本發(fā)明提供的igbt保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖六。如圖6所示，本實(shí)施例中，還包括第五電阻25；

第五電阻25的第一端與第一電阻10的第一端連接，第五電阻25的第二端與igbt15的柵極連接。

示例性的，第五電阻25為限流分壓電阻，限制了流入igbt15的柵極的電流，保護(hù)了igbt15。

進(jìn)一步地，在上述任一實(shí)施例中，第一三極管20和第三三極管23為npn型三極管，第二三極管21為pnp型三極管。

本發(fā)明實(shí)施例另一方面還提供一種電磁爐，圖7為本發(fā)明提供的電磁爐的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，本實(shí)施例提供的電磁爐包括：如圖1至6中任一所示的igbt保護(hù)電路、整流濾波電路26和諧振電路27。

諧振電路27的第一端與igbt15的集電極連接，諧振電路27的第二端通過(guò)整流濾波電路26與市電電源連接，igbt15的發(fā)射極通過(guò)整流濾波電路26與市電電源連接。

示例性的，如圖7所示，諧振電路27與igbt15構(gòu)成電磁爐的工作回路，當(dāng)igbt導(dǎo)通，諧振電路27充電，當(dāng)igbt15關(guān)斷，諧振電路27放電，產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，交變磁場(chǎng)切割放置在電磁爐上的鍋具對(duì)其進(jìn)行加熱。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。