專利名稱：電磁感應加熱設備的igbt驅動電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電磁感應加熱設備的IGBT驅動電路，特別是一種能夠保護IGBT驅動信號、使IGBT驅動信號發(fā)生異常時保護IGBT不受損壞的電磁感應加熱設備的IGBT驅動電路。
背景技術：
電磁感應加熱設備的IGBT驅動信號一般由單片機發(fā)出，經(jīng)過放大電路后直接驅動IGBT工作。由于電磁感應加熱是一種復雜的感應加熱，加熱過程中電路會產(chǎn)生復雜的電磁干擾，受干擾后IGBT驅動信號往往會出現(xiàn)異常，IGBT驅動寬度發(fā)出后不受單片機控制，·出現(xiàn)寬度超過設計最大值時往往出現(xiàn)功率異常，從而損壞IGBT。傳統(tǒng)的電磁感應加熱保護電路例如過壓保護、過流保護、浪涌保護等等都是對于電磁感應加熱設備整個工作狀態(tài)的保護，IGBT驅動信號受到干擾寬度發(fā)生異常時，以上所述的保護電路一般不會起到保護作用。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于考慮上述問題而提供一種設計巧妙，可靠性高的電磁感應加熱設備的IGBT驅動電路。本實用新型可避免電磁感應加熱設備內部電路受到不可預知干擾情況下，IGBT驅動信號寬度異常而導致IGBT損壞。為了實現(xiàn)上述技術目的，本實用新型方案為本實用新型的電磁感應加熱設備的IGBT驅動電路，包括IGBT驅動信號發(fā)生電路及IGBT驅動信號放大電路，其中IGBT驅動信號發(fā)生電路與IGBT驅動信號放大電路之間還設有IGBT驅動信號保護電路，IGBT驅動信號發(fā)生電路的輸出端與IGBT驅動保護電路的輸入端連接，IGBT驅動保護電路的輸出端與IGBT驅動信號放大電路的輸入端連接。所述的IGBT驅動保護電路包括信號處理模塊和信號寬度限制模塊，其中信號處理模塊的輸出信號為信號寬度限制模塊的輸入信號。所述信號處理模塊包括電阻Rl、R2、R3和R4 ；電容Cl和C2以及比較器U1，電阻Rl的一端與IGBT驅動信號發(fā)生電路的輸出端連接，電阻Rl的另一端與比較器Ul的正輸入端連接；電阻R2的一端與比較器Ul的正輸入端連接，電阻R2的另一端接地；電容Cl的一端與比較器Ul的正輸入端連接，電容Cl的另一端接地；電阻R3的一端與電源VCC連接，電阻R3的另一端與比較器Ul的負輸入端連接；電阻R4的一端與比較器Ul的負輸入端連接，電阻R4的另一端接地；電容C2的一端與比較器Ul的負輸入端連接，電容C2的另一端接地。所述信號寬度限制模塊包括電阻R5、R6、R7、R8，電容C3、C4，二極管Dl和比較器U2,電阻R5的一端與電源VCC連接，電阻R5的另一端與比較器U2的正輸入端連接；電阻R6的一端與比較器U2的正輸入端連接，電阻R6的另一端接地；電容C3的一端與比較器U2的正輸入端連接，電容C3的另一端接地；電阻R7的一端與電源VCC連接，電阻R7的另一端與比較器U2的負輸入端連接；電容C4的一端與比較器U2的負輸入端連接，電容C4的另一端接地；二極管Dl的正極與比較器U2的正輸入端連接，二極管Dl的負極與比較器U2的負輸入端連接；比較器U2的輸出端與電阻R8連接。所述IGBT信號放大電路為推挽型放大電路。所述IGBT驅動信號發(fā)生電路為單片機的內置電路。本實用新型由于采用在IGBT驅動信號發(fā)生電路與IGBT驅動信號放大電路之間還設有IGBT驅動信號保護電路的結構，IGBT信號發(fā)生 電路將IGBT驅動信號輸入到IGBT驅動保護電路，IGBT驅動保護電路的輸出信號輸入到IGBT信號放大電路。當受到外界干擾，IGBT信號發(fā)生電路輸出的IGBT驅動信號不受控制，驅動信號寬度超過設計要求時，IGBT保護電路起保護作用，保護IGBT不被損壞。防止由IGBT驅動信號發(fā)生電路發(fā)出的IGBT驅動信號受到外界不可預知干擾的情況下驅動寬度超過限制從而損壞電磁感應加熱設備的情況發(fā)生。

圖I為本實用新型的電路框圖；圖2為本實用新型的電路原理圖；圖3、圖4為本實用新型電路驅動信號在正常狀態(tài)下各種情況的波形示意圖；圖中，A表不MCU正常輸出的IGBT原級驅動信號的波形，B表不A經(jīng)過信號處理模塊后輸出的信號；C為B經(jīng)過寬度限制模塊從電阻上輸出IGBT次級驅動信號。圖5、圖6為本實用新型電路驅動信號異常狀態(tài)下各種情況的波形示意圖；圖中，D表示MCU輸出的IGBT原級驅動信號發(fā)生異常的波形，其信號寬度超過設計值，E表示D經(jīng)過信號處理模塊后輸出的信號對寬度限制模塊中的電容進行充電后產(chǎn)生的波形。F表示寬度限制模塊中電源VCC通過電阻對電容充電后產(chǎn)生的波形。當E信號幅值小于F信號幅值時，比較器翻轉，輸出低電平，輸出信號如G所不。
具體實施方式
以下結合附圖以及實施例對該實用新型的具體實施方式
做進一步描述。如圖I所示，本實用新型的電磁感應加熱設備的IGBT驅動電路，包括IGBT驅動信號發(fā)生電路I及IGBT驅動信號放大電路3，其中IGBT驅動信號發(fā)生電路I與IGBT驅動信號放大電路3之間還設有IGBT驅動信號保護電路2，IGBT驅動信號發(fā)生電路I的輸出端與IGBT驅動保護電路2的輸入端連接，IGBT驅動保護電路2的輸出端與IGBT驅動信號放大電路3的輸入端連接。所述的IGBT驅動保護電路2包括信號處理模塊21和信號寬度限制模塊22，其中信號處理模塊21的輸出信號為信號寬度限制模塊22的輸入信號。所述信號處理模塊21包括電阻R1、R2、R3和R4 ;電容Cl和C2以及比較器U1，電阻Rl的一端與IGBT驅動信號發(fā)生電路(I)的輸出端連接，電阻Rl的另一端與比較器Ul的正輸入端連接；電阻R2的一端與比較器Ul的正輸入端連接，電阻R2的另一端接地；電容Cl的一端與比較器Ul的正輸入端連接，電容Cl的另一端接地；電阻R3的一端與電源VCC連接，電阻R3的另一端與比較器Ul的負輸入端連接；電阻R4的一端與比較器Ul的負輸入端連接，電阻R4的另一端接地；電容C2的一端與比較器Ul的負輸入端連接，電容C2的另
一端接地。所述信號寬度限制模塊22包括電阻R5、R6、R7、R8，電容C3、C4，二極管Dl和比較器U2，電阻R5的一端與電源VCC連接，電阻R5的另一端與比較器U2的正輸入端連接；電阻R6的一端與比較器U2的正輸入端連接，電阻R6的另一端接地；電容C3的一端與比較器U2的正輸入端連接，電容C3的另一端接地；電阻R7的一端與電源VCC連接，電阻R7的另一端與比較器U2的負輸入端連接；電容C4的一端與比較器U2的負輸入端連接，電容C4的另一端接地；二極管Dl的正極與比較器U2的正輸入端連接，二極管Dl的負極與比較器U2的負輸入端連接；比較器U2的輸出端與電阻R8連接。本實施例中，所述IGBT驅動信號發(fā)生電路I為單片機的內置電路。IGBT信號放大 電路3為推挽型放大電路。IGBT信號發(fā)生電路I將IGBT驅動信號輸入到IGBT驅動保護電路2，IGBT驅動保護電路2的輸出信號輸入到IGBT信號放大電路3。當受到外界干擾，IGBT信號發(fā)生電路I輸出的IGBT驅動信號不受控制，驅動信號寬度超過設計要求時，IGBT保護電路2起保護作用，保護IGBT不被損壞。如圖3、4所示，A表示MCU正常輸出的IGBT原級驅動信號的波形，B表示A經(jīng)過信號處理模塊21后輸出的信號；C為B經(jīng)過寬度限制模塊22從電阻R8上輸出IGBT次級驅動信號。正常情況下，A與C信號寬度一致，IGBT驅動保護電路2不起作用。如圖5、6所示，D表示MCU輸出的IGBT原級驅動信號發(fā)生異常的波形，其信號寬度超過設計值，E表示D經(jīng)過信號處理模塊21后輸出的信號對寬度限制模塊22中電容C3進行充電后產(chǎn)生的波形。F表示寬度限制模塊22中電源VCC通過電阻R7對電容C4充電后產(chǎn)生的波形。當E信號幅值小于F信號幅值時，比較器U2翻轉，輸出低電平，輸出信號如G所示。該電路應用電容C3與電容C4的容值不同，從而導致E信號和F信號上升斜率不同的特點，通過調節(jié)電容C3與C4的容值大小，從而調節(jié)G的寬度。本實用新型的工作原理是，如果IGBT驅動信號發(fā)生電路輸出信號超過寬度限制電路設置的IGBT驅動信號寬度，寬度限制電路強制輸出固定寬度的IGBT驅動信號，保證IGBT正常工作不被損壞。IGBT驅動信號寬度小于寬度限制電路設置的驅動寬度，該電路不起作用，IGBT驅動信號寬度受單片機控制。
權利要求1.一種電磁感應加熱設備的IGBT驅動電路，包括IGBT驅動信號發(fā)生電路(I)及IGBT驅動信號放大電路(3)，其特征在于IGBT驅動信號發(fā)生電路(I)與IGBT驅動信號放大電路(3)之間還設有IGBT驅動信號保護電路(2)，IGBT驅動信號發(fā)生電路(I)的輸出端與IGBT驅動保護電路(2)的輸入端連接，IGBT驅動保護電路(2)的輸出端與IGBT驅動信號放大電路(3)的輸入端連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的電磁感應加熱設備的IGBT驅動電路，其特征在于所述的IGBT驅動保護電路(2)包括信號處理模塊(21)和信號寬度限制模塊(22)，其中信號處理模塊(21)的輸出信號為信號寬度限制模塊(22)的輸入信號。
3.根據(jù)權利要求2所述的電磁感應加熱設備的IGBT驅動電路，其特征在于所述信號處理模塊(21)包括電阻Rl、R2、R3和R4 ;電容Cl和C2以及比較器Ul，電阻Rl的一端與IGBT驅動信號發(fā)生電路(I)的輸出端連接，電阻Rl的另一端與比較器Ul的正輸入端連接；電阻R2的一端與比較器Ul的正輸入端連接，電阻R2的另一端接地；電容Cl的一端與比較器Ul的正輸入端連接，電容Cl的另一端接地；電阻R3的一端與電源VCC連接，電阻R3的另一端與比較器Ul的負輸入端連接；電阻R4的一端與比較器Ul的負輸入端連接，電阻R4的另一端接地；電容C2的一端與比較器Ul的負輸入端連接，電容C2的另一端接地。
4.根據(jù)權利要求2所述的電磁感應加熱設備的IGBT驅動電路，其特征在于所述信號寬度限制模塊(22)包括電阻R5、R6、R7、R8，電容C3、C4，二極管Dl和比較器U2，電阻R5的一端與電源VCC連接，電阻R5的另一端與比較器U2的正輸入端連接；電阻R6的一端與比較器U2的正輸入端連接，電阻R6的另一端接地；電容C3的一端與比較器U2的正輸入端連接，電容C3的另一端接地；電阻R7的一端與電源VCC連接，電阻R7的另一端與比較器U2的負輸入端連接；電容C4的一端與比較器U2的負輸入端連接，電容C4的另一端接地；二極管Dl的正極與比較器U2的正輸入端連接，二極管Dl的負極與比較器U2的負輸入端連接；比較器U2的輸出端與電阻R8連接。
5.根據(jù)權利要求I所述的電磁感應加熱設備的IGBT驅動電路，其特征在于所述IGBT信號放大電路(3)為推挽型放大電路。
6.根據(jù)權利要求I至5任一項所述的電磁感應加熱設備的IGBT驅動電路，其特征在于所述IGBT驅動信號發(fā)生電路(I)為單片機的內置電路。
專利摘要本實用新型涉及一種電磁感應加熱設備的IGBT驅動電路。包括IGBT驅動信號發(fā)生電路及IGBT驅動信號放大電路，其中IGBT驅動信號發(fā)生電路與IGBT驅動信號放大電路之間還設有IGBT驅動信號保護電路，IGBT驅動信號發(fā)生電路的輸出端與IGBT驅動保護電路的輸入端連接，IGBT驅動保護電路的輸出端與IGBT驅動信號放大電路的輸入端連接。本實用新型IGBT信號發(fā)生電路將IGBT驅動信號輸入到IGBT驅動保護電路，IGBT驅動保護電路的輸出信號輸入到IGBT信號放大電路。當受到外界干擾，IGBT信號發(fā)生電路輸出的IGBT驅動信號不受控制，驅動信號寬度超過設計要求時，IGBT保護電路起保護作用，保護IGBT不被損壞。防止損壞電磁感應加熱設備的情況發(fā)生。
文檔編號H05B6/06GK202435636SQ20112057079
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權日2011年12月31日
發(fā)明者劉文奇, 李寶剛 申請人:美的集團有限公司