6-浪涌保護(hù)解除檢測(cè)電路;208-MCU; 210-浪涌保護(hù)檢測(cè)電路;212-IGBT。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型具體實(shí)施例及相應(yīng)的附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0032]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，提供了一種浪涌保護(hù)裝置，如圖I所示本實(shí)用新型的裝置的一實(shí)施例的工作原理示意圖所示。該裝置至少包括：
[0033]在（一）處，實(shí)時(shí)檢測(cè)待保護(hù)IGBT—側(cè)的CE極電壓，并在浪涌發(fā)生的瞬時(shí)對(duì)所述IGBT進(jìn)行浪涌保護(hù)。通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)待保護(hù)IGBT的CE極電壓，可以在浪涌發(fā)生的第一時(shí)間給予該IGBT瞬時(shí)的浪涌保護(hù)，以保證IGBT及其所在線路的安全。
[0034]其中，可以通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)待保護(hù)IGBT靠近電源側(cè)的CE極電壓，以確定是否有浪涌發(fā)生。通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)待保護(hù)IGBT靠近電源側(cè)的CE極電壓，判斷是否有浪涌發(fā)生，精確性好，操作方式簡(jiǎn)便，可靠性高。
[0035]在一個(gè)實(shí)施方式中，實(shí)時(shí)檢測(cè)待保護(hù)IGBT靠近電源側(cè)的CE極電壓，包括:通過(guò)依次連接于所述IGBT的直流電源輸入側(cè)的浪涌電壓瞬間響應(yīng)電路、采樣電阻R7、隔離開(kāi)關(guān)管Dl和高頻信號(hào)濾波電路，獲取所述IGBT靠近電源側(cè)的CE極電壓，以確定是否有浪涌發(fā)生。
[0036]在一個(gè)例子中，該檢測(cè)過(guò)程中，IGBT的C極可以連接于所述直流電源輸入側(cè)，IGBT的E極接地(參見(jiàn)圖6所示的例子）。通過(guò)濾波電路與同步電阻相配合的方式檢測(cè)所述IGBT的CE極電壓，檢測(cè)方式簡(jiǎn)便、可靠，檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)性好。
[0037]例如:參見(jiàn)圖6所示的例子，浪涌電壓瞬間響應(yīng)電路，可以包括連接在電源正極(例如:DC+輸入端)與采樣電阻R7靠近電源側(cè)之間的RC濾波電路(例如：由電容C2和電阻R2構(gòu)成的濾波電路）。高頻信號(hào)濾波電路，可以包括連接在隔離開(kāi)關(guān)管Dl的陰極與地之間的RC濾波電路(例如：由電容C4和電阻R4構(gòu)成的濾波電路）。
[0038]在一個(gè)實(shí)施方式中，基于對(duì)所述IGBT靠近電源側(cè)的CE極電壓的檢測(cè)結(jié)果，在浪涌發(fā)生的瞬時(shí)對(duì)所述IGBT進(jìn)行浪涌保護(hù)。通過(guò)檢測(cè)結(jié)果對(duì)所述IGBT進(jìn)行瞬時(shí)的浪涌保護(hù)，安全性和及時(shí)性都可以得到保證。
[0039]在一個(gè)例子中，在浪涌發(fā)生，可以通過(guò)拉低所述IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的方式，關(guān)斷所述IGBT0
[0040]其中，通過(guò)拉低所述IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的方式，包括:具體地，通過(guò)拉低所述IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的方式，關(guān)斷所述IGBT，可以包括:將至少一個(gè)第一比較器UlB和至少一個(gè)開(kāi)關(guān)器件(例如:三極管Tl)連接于所述IGBT，所述IGBT—側(cè)的CE極電壓作為所述第一比較器UlB的正相輸入端電壓，所述第一比較器UlB的反相輸入端電壓為預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電壓。
[0041]其中，第一比較器UlB和開(kāi)關(guān)器件(例如:三極管Tl)在數(shù)量上是匹配設(shè)置的。
[0042]通過(guò)拉低所述IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的方式，關(guān)斷所述IGBT，還可以包括:所述第一比較器UlB的正相輸入端電壓瞬間抬高，使得第一比較器UlB的正相輸入端電壓高于第一比較器UlB的反向輸入端電壓，第一比較器UlB輸出高阻態(tài)，使得所述開(kāi)關(guān)器件(例如:三極管Tl)處于導(dǎo)通狀態(tài)，所述IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)被拉低到地，IGBT關(guān)斷。
[0043]其中，第一比較器UlB的反相輸入端預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電壓，可以通過(guò)電阻（例如:分壓電阻R3、分壓電阻R6和預(yù)設(shè)的第一基準(zhǔn)直流電源)分壓輸入，具體參數(shù)根據(jù)保護(hù)電壓閾值來(lái)設(shè)置。其中，該第一基準(zhǔn)直流電源可以是5V直流電源。
[0044]例如:在分壓電阻R3的兩端還可以并聯(lián)電容C3，以濾除第一比較器UlB的反相輸入端電壓中的諧波信號(hào)。
[0045]例如:在第一比較器UlB的輸出端，還可以連接電阻R9，以進(jìn)行限流，從而可以在第一比較器UlB的輸出電壓信號(hào)較大時(shí)保護(hù)控制器的中斷檢測(cè)口。
[0046]其中，在開(kāi)關(guān)器件(例如:三極管Tl)的B極（即基極），可以依次連接電阻RlO和第二基準(zhǔn)直流電源（例如:+15 V直流電源），以與第一比較器UIB輸出的高電平信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)?shù)谝槐容^器UlB輸出的高電平信號(hào)高于所述第二基準(zhǔn)直流電源為開(kāi)關(guān)器件（例如：三極管Tl)的B極提供的電壓時(shí)，開(kāi)關(guān)器件（例如：三極管Tl)才導(dǎo)通，可以減小對(duì)所述IGBT的誤保護(hù)。
[0047]進(jìn)一步，在開(kāi)關(guān)器件（例如：三極管Tl)的C極（即集電極），可以依次連接電阻R8和第三基準(zhǔn)直流電源(例如:+15V直流電源），以進(jìn)一步限制開(kāi)關(guān)器件(例如:三極管Tl)的導(dǎo)通條件，從而更進(jìn)一步減小甚至避免對(duì)所述IGBT的誤保護(hù)而影響所述IGBT工作的有效性。
[0048]在一個(gè)例子中，在浪涌發(fā)生的瞬時(shí)對(duì)所述IGBT進(jìn)行浪涌保護(hù)，還可以通過(guò)所述IGBT的控制器，關(guān)斷所述IGBT。
[0049]其中，通過(guò)所述IGBT的控制器發(fā)出關(guān)斷信號(hào)的方式，包括:將數(shù)量匹配的至少一個(gè)所述IGBT的控制器和所述第一比較器(UlB)，連接于所述IGBT;所述第一比較器(UlB)輸出的高電平信號(hào)，同時(shí)輸入到所述控制器的中斷檢測(cè)口，所述控制器發(fā)出關(guān)斷信號(hào)。
[0050]由此，通過(guò)拉低所述IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的方式關(guān)斷所述IGBT，和/或，通過(guò)控制器控制的方式關(guān)斷所述IGBT，可以提高浪涌保護(hù)的及時(shí)性和可靠性，進(jìn)而提升所述IGBT工作的安全性和有效性。
[0051]在(二)處，基于對(duì)所述IGBT的浪涌保護(hù)，實(shí)時(shí)檢測(cè)所述IGBT另一側(cè)的CE極電壓，完全釋放并在浪涌能量未完全釋放、和/或所述IGBT另一側(cè)的CE極電壓未下降至預(yù)設(shè)的安全狀態(tài)時(shí)對(duì)所述IGBT進(jìn)行另一重的浪涌保護(hù)，以及在浪涌能量被完全釋放、且所述IGBT另一側(cè)的CE極電壓下降至預(yù)設(shè)的安全狀態(tài)時(shí)及時(shí)解除對(duì)所述IGBT的前述浪涌保護(hù)。在對(duì)待保護(hù)IGBT進(jìn)行浪涌保護(hù)的同時(shí)，繼續(xù)實(shí)時(shí)檢測(cè)該IGBT的CE極電壓，實(shí)現(xiàn)浪涌能量完全釋放之后IGBT才能再次開(kāi)通，可以提高浪涌發(fā)生的瞬時(shí)IGBT使用的可靠性和加熱器(例如：IH電飯煲煮飯、電磁爐等)的加熱效果，避免電網(wǎng)干擾信號(hào)使浪涌保護(hù)電路誤保護(hù)而造成經(jīng)常停機(jī)工作的情況，使用戶可放心使用，人性化好。
[0052]其中，所述預(yù)設(shè)的安全狀態(tài)，是IGBT正常工作前待機(jī)狀態(tài)時(shí)CE極的合理電壓，例如：IGBT所屬整機(jī)的安全工作電壓（即該整機(jī)規(guī)定的使用電壓范圍，高低壓保護(hù)電壓范圍之夕卜)下的待機(jī)電壓范圍。
[0053]其中，IGBT的CE極電壓恢復(fù)至所述預(yù)設(shè)的安全狀態(tài):通過(guò)電路(例如:控制器)監(jiān)控IGBT的CE極電壓，避免提前開(kāi)通而使IGBT損壞或延時(shí)開(kāi)通造成加熱效果變差。IGBT的CE極電壓恢復(fù)至所述預(yù)設(shè)的安全狀態(tài)的時(shí)間不固定，只要CE極電壓恢復(fù)至所述預(yù)設(shè)的安全狀態(tài)時(shí)即可重新開(kāi)通IGBT，從而避免提前或延時(shí)開(kāi)通，IGBT處于關(guān)斷狀態(tài)的時(shí)間更加可靠合理。
[0054]在一個(gè)實(shí)施方式中，實(shí)時(shí)檢測(cè)所述IGBT另一側(cè)(例如:遠(yuǎn)離電源側(cè)）的CE極電壓，以確定浪涌能量是否被完全釋放、且所述IGBT另一側(cè)的CE極電壓是否下降至預(yù)設(shè)的安全狀態(tài)。通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)所述IGBT另一側(cè)的CE極電壓判斷浪涌能量是否已釋放徹底，檢測(cè)精度高，操作難度低。
[0055]在一個(gè)例子中，可以通過(guò)依次連接于所述IGBT遠(yuǎn)離電源側(cè)(例如:遠(yuǎn)離直流電源輸入側(cè)）的第一同步電阻R12和/或第二同步電阻R14、以及第一分壓保護(hù)電阻R13和/或第二分壓保護(hù)電阻R15，獲取所述IGBT另一側(cè)(例如:遠(yuǎn)離電源側(cè)）的CE極電壓，以確定浪涌能量是否被完全釋放。通過(guò)一路或多路的采用電阻和分壓保護(hù)電阻配合的方式，獲取所述IGBT的CE極電壓，操作方式簡(jiǎn)便，獲取電壓信號(hào)的精度高、可靠性高。
[0056]在一個(gè)實(shí)施方式中，基于對(duì)所述IGBT遠(yuǎn)離電源側(cè)的CE極電壓的檢測(cè)結(jié)果，在浪涌能量被完全釋放、且所述IGBT另一側(cè)的CE極電壓下降至預(yù)設(shè)的安全狀態(tài)時(shí)，解除對(duì)所述IGBT的浪涌保護(hù)。通過(guò)檢測(cè)所述IGBT遠(yuǎn)離電源側(cè)的CE極電壓，判斷在浪涌能量釋放徹底、且所述IGBT另一側(cè)的CE極電壓下降至預(yù)設(shè)的安全狀態(tài)時(shí)，第一時(shí)間解除對(duì)所述IGBT的浪涌保護(hù)，可以提高所述IGBT使用的可靠性和有效性，有利于提升用戶體驗(yàn)和使用效果。
[0057]在一個(gè)例子中，在浪涌能量未完全釋放、和/或所述IGBT另一側(cè)的CE極電壓未下降至預(yù)設(shè)的安全狀態(tài)時(shí)對(duì)所述IGBT進(jìn)行另一重的浪涌保護(hù)，可以包括:涌能量被完全釋放、且所述IGBT另一側(cè)的CE極電壓下降至預(yù)設(shè)的安全狀態(tài)時(shí)，通過(guò)所述IGBT的控制器，重新開(kāi)通所述IGBT。其中，控制器，可以包括MCU、MPU、CPU、單片機(jī)和DSP處理器中的至少一種。通過(guò)控制器控制的方式，在浪涌能量釋放徹底、且所述IGBT另一側(cè)的CE極電壓下降至預(yù)設(shè)的安全狀態(tài)時(shí)，重新使所述IGBT處于有效地工作狀態(tài)，控制方式簡(jiǎn)單，可靠性和安全性均有保證，更重要的是可以避免因誤保護(hù)而影響所述IGBT的工作效果。
[0058]其中，通過(guò)所述IGBT的控制器，重新開(kāi)通所述IGBT，可以包括:所述IGBT的CE極電壓恢復(fù)至預(yù)設(shè)的安全狀態(tài)時(shí)，所述第二比較器U2B的正相輸入端電壓低于第二比較器U2B的反相輸入端電壓，所述第二比較器U2B輸出低電平信號(hào)到所述控制器的I/O口或中斷口，所述控制器重新開(kāi)通所述IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0059]在一個(gè)例子中，在浪涌能量被完全釋放、且所述IGBT另一側(cè)的CE極電壓下降至預(yù)設(shè)的安全狀態(tài)時(shí)及時(shí)解除對(duì)所述IGBT的前述