本發(fā)明涉及生活電器技術領域，特別涉及一種電磁加熱系統(tǒng)中功率開關管的控制方法以及一種電磁加熱系統(tǒng)中功率開關管的控制裝置。

背景技術：

相關電磁加熱系統(tǒng)工作過程中的信號干擾比較大，容易造成開關管關斷后短時間內再次開通的，然而，此時開關管的開通電壓高，開通峰值電流大，振蕩電壓高，開通損耗大，并且開關管連續(xù)兩次開關時間過短容易造成工作頻率過高，損耗增大，影響IGBT可靠性。

因此，相關技術需要進行改進。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種電磁加熱系統(tǒng)中功率開關管的控制方法，該控制方法能夠防止開關管在關斷后的短時間內誤開通。

本發(fā)明的一個目的在于提出一種電磁加熱系統(tǒng)中功率開關管的控制裝置。

為達到上述目的，本發(fā)明一方面實施例提出了一種電磁加熱系統(tǒng)中功率開關管的控制方法，所述電磁加熱系統(tǒng)包括由功率開關管、諧振電容和諧振線圈組成的諧振電路以及驅動所述功率開關管開通或關斷的驅動電路，所述控制方法包括以下步驟：通過所述驅動電路驅動所述功率開關管關斷時，啟動定時器開始計時；判斷計時時間是否小于預設時間；如果判斷所述計時時間小于所述預設時間，則繼續(xù)控制所述驅動電路輸出第一驅動信號以使所述功率開關管保持關斷狀態(tài)；如果判斷所述計時時間大于或等于所述預設時間，則控制所述驅動電路正常輸出驅動信號以驅動所述功率開關管。

根據(jù)本發(fā)明實施例提出的控制方法，在功率開關管關斷時，啟動定時器開始計時，如果判斷計時時間小于預設時間，則繼續(xù)控制驅動電路輸出第一驅動信號以使功率開關管保持關斷狀態(tài)，如果判斷計時時間大于或等于預設時間，則控制驅動電路正常輸出驅動信號以驅動功率開關管。由此，該控制方法可以有效防止功率開關管在關斷后的短時間內誤開通，避免關斷時間過短造成的開通電壓高、峰值電壓/峰值電流高、損耗大的問題，并且防止功率開關管工作在過高的工作頻率，有效的提高功率開關管的可靠性。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，控制所述驅動電路正常輸出驅動信號以驅動所述功率開關管具體包括：控制所述驅動電路正常輸出所述第一驅動信號以驅動所述功率開關管關斷，或者控制所述驅動電路正常輸出第二驅動信號以驅動所述功率開關管開通。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述第一驅動信號為低電平信號，所述第二驅動信號為高電平信號。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述的控制方法還包括：檢測所述諧振電路的工作狀態(tài)以生成檢測信號；根據(jù)所述檢測信號生成關斷控制信號，以通過所述驅動電路驅動所述功率開關管關斷。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述功率開關管為IGBT。

為達到上述目的，本發(fā)明另一方面實施例提出了一種電磁加熱系統(tǒng)中功率開關管的控制裝置，所述電磁加熱系統(tǒng)包括由功率開關管、諧振電容和諧振線圈組成的諧振電路以及驅動所述功率開關管開通或關斷的驅動電路，所述控制裝置包括：定時器；控制模塊，所述控制模塊用于通過所述驅動電路驅動所述功率開關管關斷時啟動所述定時器開始計時，并判斷計時時間是否小于預設時間，其中，如果判斷所述計時時間小于所述預設時間，所述控制模塊則繼續(xù)控制所述驅動電路輸出第一驅動信號以使所述功率開關管保持關斷狀態(tài)；如果判斷所述計時時間大于或等于所述預設時間，所述控制模塊則控制所述驅動電路正常輸出驅動信號以驅動所述功率開關管。

根據(jù)本發(fā)明實施例提出的控制裝置，在功率開關管關斷時，啟動定時器開始計時，如果判斷計時時間小于預設時間，則控制器繼續(xù)控制驅動電路輸出第一驅動信號以使功率開關管保持關斷狀態(tài)，如果判斷計時時間大于或等于預設時間，則控制器控制驅動電路正常輸出驅動信號以驅動功率開關管。由此，該控制裝置可以有效防止功率開關管在關斷后的短時間內誤開通，避免關斷時間過短造成的開通電壓高、峰值電壓/峰值電流高、損耗大的問題，并且防止功率開關管工作在過高的工作頻率，有效的提高功率開關管的可靠性。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，當所述控制模塊控制所述驅動電路正常輸出驅動信號以驅動所述功率開關管時，其中，所述控制模塊控制所述驅動電路正常輸出所述第一驅動信號以驅動所述功率開關管關斷，或者所述控制模塊控制所述驅動電路正常輸出第二驅動信號以驅動所述功率開關管開通。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述第一驅動信號為低電平信號，所述第二驅動信號為高電平信號。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述的控制裝置還包括：信號檢測模塊，所述信號檢測模塊與所述控制模塊相連，所述信號檢測模塊用于檢測所述諧振電路的工作狀態(tài)以生成檢測信號，其中，所述控制模塊用于根據(jù)所述檢測信號生成關斷控制信號以通過所述驅動電路 驅動所述功率開關管關斷。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述功率開關管為IGBT，所述控制模塊為MCU或信號發(fā)生電路。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的電磁加熱系統(tǒng)中功率開關管的控制方法的流程圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電磁加熱系統(tǒng)中功率開關管的控制方法的流程圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的電磁加熱系統(tǒng)中功率開關管的控制裝置的方框示意圖；以及

圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電磁加熱系統(tǒng)中功率開關管的控制裝置的方框示意圖。

附圖標記：

定時器10、控制模塊20、功率開關管30、諧振電路40驅動電路50和信號檢測模塊10。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

下面結合附圖來描述本發(fā)明實施例提出的電磁加熱系統(tǒng)中功率開關管的控制方法和裝置。

電磁加熱系統(tǒng)包括由功率開關管、諧振電容和諧振線圈組成的諧振電路以及驅動功率開關管開通或關斷的驅動電路，電磁加熱系統(tǒng)還可包括為諧振電路供電的供電電路。其中，諧振電容和諧振線圈可以并聯(lián)或串聯(lián)方式連接，當諧振電容和諧振線圈以并聯(lián)方式連接時，諧振電容的一端與功率開關管的集電極相連，諧振電容的另一端與供電電路相連，功率開關管的發(fā)射極接地，功率開關管的柵極與驅動電路相連。在電磁加熱系統(tǒng)工作過程中，當功率開關管開通時，諧振線圈得到充電，以為諧振電容和諧振線圈之間的振蕩做準備，當功率開關管關斷時，諧振電容和諧振線圈開始進行振蕩，諧振線圈產(chǎn)生交變磁場，交變磁場的磁力線大部分通過鍋具，并在鍋具的鍋底中產(chǎn)生大量渦流，從而產(chǎn)生烹飪所需的熱，實現(xiàn)諧振加熱。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的電磁加熱系統(tǒng)中功率開關管的控制方法的流程圖。根據(jù)本發(fā)明的一個具體示例，功率開關管可為IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)。如圖1所示，控制方法包括以下步驟：

S1：通過驅動電路驅動功率開關管關斷時，啟動定時器開始計時。

也就是說，電磁加熱系統(tǒng)的控制模塊可輸出關斷控制信號至驅動電路，以驅動功率開關管關斷。并且在功率開關管關斷時，控制模塊控制定時器開始計時。

S2：判斷計時時間是否小于預設時間。

S3：如果判斷計時時間小于預設時間，則繼續(xù)控制驅動電路輸出第一驅動信號以使功率開關管保持關斷狀態(tài)。

S4：如果判斷計時時間大于或等于預設時間，則控制驅動電路正常輸出驅動信號以驅動功率開關管。

也就是說，在功率開關管關斷期間，實時獲取定時器的計時時間T，當計時時間T小于預設時間Tmin時，控制模塊不允許功率開關管開通，將驅動電路輸出的第一驅動信號鎖死，以使第一驅動信號不受干擾信號的影響，這樣控制驅動電路繼續(xù)輸出第一驅動信號以控制功率開關管關斷；當計時時間T大于或等于預設時間Tmin時，控制模塊允許功率開關管開通，第一驅動信號的鎖死狀態(tài)被解除，這樣控制模塊可向驅動電路正常輸出驅動信號，以驅動功率開關管開通或關斷，從而可以有效防止功率開關管在關斷后的短時間內誤開通，避免關斷時間過短造成的開通電壓高、峰值電壓/峰值電流高、損耗大的問題，并且防止功率開關管工作在過高的工作頻率，有效的提高功率開關管的可靠性。

另外，可以理解的是，每次在功率開關管開通時均可將定時器的計時時間清零。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，控制驅動電路正常輸出驅動信號以驅動功率開關管具體包括：控制驅動電路正常輸出第一驅動信號以驅動功率開關管關斷，或者控制驅動電路正常輸出第二驅動信號以驅動功率開關管開通。其中，第一驅動信號可為低電平信號，第二驅動信號可為高電平信號。

也就是說，當T大于或等于Tmin時，如果控制模塊依然輸出關斷控制信號給驅動電路，則驅動電路正常輸出第一驅動信號以驅動功率開關管關斷；如果控制模塊輸出開通控制信號給驅動電路，則驅動電路正常輸出第二驅動信號以驅動功率開關管開通。

進一步地，本發(fā)明實施例的控制方法還可包括：檢測諧振電路的工作狀態(tài)以生成檢測信號；根據(jù)檢測信號生成關斷控制信號，以通過驅動電路驅動功率開關管關斷。

也就是說，在功率開關管開通期間，可通過同步比較電路檢測諧振電路的工作狀態(tài)，控制模塊可根據(jù)同步比較電路輸出的檢測信號來控制功率開關管關斷，即言在同步比較電路的輸出信號發(fā)生變化例如由低電平信號變?yōu)楦唠娖叫盘枙r，控制模塊可生成關斷控制信號，以通過驅動電路驅動功率開關管關斷。

如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的功率開關管的控制方法具體可包括以下步驟：

S101：輸出關斷控制信號以關斷功率開關管。

S102：啟動定時器開始計時，以記錄計時時間T。

S103：設置預設時間Tmin。

S104：判斷計時時間T是否小于預設時間Tmin。

如果是，則執(zhí)行步驟S105；如果否，則執(zhí)行步驟S106。

S105：禁止功率開關管開通。

S106：允許功率開關管開通。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明實施例提出的控制方法，在功率開關管關斷時，啟動定時器開始計時，如果判斷計時時間小于預設時間，則繼續(xù)控制驅動電路輸出第一驅動信號以使功率開關管保持關斷狀態(tài)，如果判斷計時時間大于或等于預設時間，則控制驅動電路正常輸出驅動信號以驅動功率開關管。由此，該控制方法可以有效防止功率開關管在關斷后的短時間內誤開通，避免關斷時間過短造成的開通電壓高、峰值電壓/峰值電流高、損耗大的問題，并且防止功率開關管工作在過高的工作頻率，有效的提高功率開關管的可靠性。

基于上述實施例，本發(fā)明實施例還提出了一種電磁加熱系統(tǒng)中功率開關管的控制裝置。其中，電磁加熱系統(tǒng)包括由功率開關管、諧振電容和諧振線圈組成的諧振電路40以及驅動功率開關管30開通或關斷的驅動電路50。電磁加熱系統(tǒng)還可包括為諧振電路供電的供電電路。其中，諧振電容和諧振線圈可以并聯(lián)或串聯(lián)方式連接，當諧振電容和諧振線圈以并聯(lián)方式連接時，諧振電容的一端與功率開關管30的集電極相連，諧振電容的另一端與供電電路相連，功率開關管30的發(fā)射極接地，功率開關管30的柵極與驅動電路50相連。

圖3是根據(jù)電磁加熱系統(tǒng)中功率開關管的控制裝置的方框示意圖。根據(jù)本發(fā)明的一個具體示例，功率開關管30可為IGBT。如圖3所示，該控制裝置包括：定時器10和控制模塊20。

其中，控制模塊10用于通過驅動電路50驅動功率開關管30關斷時啟動定時器10開始計時，并判斷計時時間是否小于預設時間，其中，如果判斷計時時間小于預設時間，控制模塊20則繼續(xù)控制驅動電路50輸出第一驅動信號以使功率開關管30保持關斷狀態(tài)；如果判斷計時時間大于或等于預設時間，控制模塊20則控制驅動電路50正常輸出驅動信號以驅動功率開關管30。

也就是說，控制模塊20可輸出關斷控制信號至驅動電路50，以驅動功率開關管30關斷。并且在功率開關管30關斷時，控制模塊50控制定時器10開始計時。

在功率開關管30關斷期間，控制模塊20實時獲取定時器10的計時時間T，當計時時間T小于預設時間Tmin時，控制模塊20不允許功率開關管30開通，將驅動電路50輸出的第一驅動信號鎖死，以使第一驅動信號不受干擾信號的影響，這樣控制驅動電路50繼續(xù)輸出第一驅動信號以控制功率開關管30關斷；當計時時間T大于或等于預設時間Tmin時， 控制模塊20允許功率開關管開通，第一驅動信號的鎖死狀態(tài)被解除，這樣控制模塊20可向驅動電路50正常輸出驅動信號，以驅動功率開關管30開通或關斷，從而可以有效防止功率開關管在關斷后的短時間內誤開通，避免關斷時間過短造成的開通電壓高、峰值電壓/峰值電流高、損耗大的問題，并且防止功率開關管工作在過高的工作頻率，有效的提高功率開關管的可靠性。

另外，可以理解的是，每次在功率開關管20開通時均控制模塊20可將定時器10的計時時間清零。

根據(jù)本發(fā)明的一個具體示例，控制模塊20可為MCU或信號發(fā)生電路。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當控制模塊20控制驅動電路50正常輸出驅動信號以驅動功率開關管30時，其中，控制模塊20控制驅動電路50正常輸出第一驅動信號以驅動功率開關管30關斷，或者控制模塊20控制驅動電路50正常輸出第二驅動信號以驅動功率開關管30開通。其中，第一驅動信號為低電平信號，第二驅動信號為高電平信號。

也就是說，當T大于或等于Tmin時，如果控制模塊20依然輸出關斷控制信號給驅動電路50，則驅動電路50正常輸出第一驅動信號以驅動功率開關管30關斷；如果控制模塊20輸出開通控制信號給驅動電路50，則驅動電路50正常輸出第二驅動信號以驅動功率開關管30開通。

進一步地，如圖4所示，本發(fā)明實施例的控制裝置，還包括：信號檢測模塊60。其中，信號檢測模塊60與控制模塊20相連，信號檢測模塊60用于檢測諧振電路40的工作狀態(tài)以生成檢測信號，其中，控制模塊20用于根據(jù)檢測信號生成關斷控制信號以通過驅動電路50驅動功率開關管30關斷。

根據(jù)本發(fā)明的一個具體示例，信號檢測模塊60可為同步比較電路。

也就是說，在功率開關管30開通期間，控制模塊20可通過同步比較電路檢測諧振電路的工作狀態(tài)，并可根據(jù)同步比較電路輸出的檢測信號來控制功率開關管30關斷，即言在同步比較電路的輸出信號發(fā)生變化例如由低電平信號變?yōu)楦唠娖叫盘枙r，控制模塊20可生成關斷控制信號，以通過驅動電路50驅動功率開關管30關斷。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明實施例提出的控制裝置，在功率開關管關斷時，啟動定時器開始計時，如果判斷計時時間小于預設時間，則控制器繼續(xù)控制驅動電路輸出第一驅動信號以使功率開關管保持關斷狀態(tài)，如果判斷計時時間大于或等于預設時間，則控制器控制驅動電路正常輸出驅動信號以驅動功率開關管。由此，該控制裝置可以有效防止功率開關管在關斷后的短時間內誤開通，避免關斷時間過短造成的開通電壓高、峰值電壓/峰值電流高、損耗大的問題，并且防止功率開關管工作在過高的工作頻率，有效的提高功率開關管的可靠性。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。