本實用新型涉及振蕩電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及主電路及加延遲自激振蕩電路。

背景技術(shù)：

單管感應(yīng)加熱是電磁爐中最常見的拓?fù)渲?。通常，單管感?yīng)加熱電路拓?fù)涑２捎糜?個集電極開路輸出的比較器和若干電容電阻組成的自激振蕩電路進(jìn)行功率控制?？刂破髦恍杞o出一定占空比的脈沖，就能使得電路振蕩工作起來。因此，從控制上來看，其控制方式也相對簡單。但是，其無法保證電路能工作在零電壓開通(Zero Voltage Switch，ZVS)，從而導(dǎo)致電容脈沖爬升速率(du/dt)大，IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)損耗增大陷。在有些應(yīng)用中，采用軟件同步來替代該振蕩電路，但是該方法會占用更多的處理器資源，存在處理器跑飛時，可能導(dǎo)致IGBT燒毀等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供主電路及加延遲自激振蕩電路，以在低成本情況下增加單管感應(yīng)加熱電路的ZVS實現(xiàn)范圍。

第一方面，本實用新型實施例提供了一種主電路，其中，包括直流電源U、等效電感L1、等效電阻R1、諧振電容C1和絕緣柵雙極型晶體管Q1；

所述直流電源U的正極分別與所述等效電感L1的一端和所述諧振電容C1的一端相連于第一節(jié)點，所述等效電感L1的另一端與所述等效電阻R1的一端相連，所述等效電阻R1的另一端分別與所述諧振電容C1的另一端和所述絕緣柵雙極型晶體管Q1的漏極相連于第二節(jié)點，所述絕緣柵雙極型晶體管Q1的源極與所述電源U的負(fù)極相連并接地。

第二方面，本實用新型實施例提供了一種加延遲自激振蕩電路，其中，包括如上所述的主電路，還包括自激振蕩電路和延遲電路；

所述自激振蕩電路，分別與所述主電路和所述延遲電路相連，用于根據(jù)所述主電路的直流電壓產(chǎn)生方波信號，并根據(jù)所述主電路的特性，對所述主電路的工作狀態(tài)進(jìn)行控制；

所述延遲電路，分別與所述自激振蕩電路和所述主電路相連，用于給所述方波信號增加固定延遲時間，輸出第一脈沖寬度調(diào)制信號以控制所述主電路實現(xiàn)零電壓開通。

結(jié)合第二方面，本實用新型實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，

所述自激振蕩電路包括第一比較電路和與所述第一比較電路相連的第二比較電路；

所述第一比較電路，用于輸入所述直流電壓，通過一定的比例縮放輸出為鋸齒波；

所述第二比較電路，用于將輸入的初始方波信號進(jìn)行濾波得到電平信號，將所述電平信號與所述鋸齒波進(jìn)行比較，輸出所述方波信號。

結(jié)合第二方面的第一種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第二方面的第二種可能的實施方式，其中，所述第一比較電路包括電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、比較器U1A、電容C2和二極管D1；

所述電阻R2的一端與所述主電路相連于所述第二節(jié)點，所述電阻R2的另一端分別與所述電阻R4的一端和所述比較器U1A的漏極相連，所述電阻R4的另一端接地，所述電阻R3的一端與所述主電路相連于所述第一節(jié)點，所述電阻R3的另一端分別與所述電阻R5的一端和所述比較器U1A的源極相連，所述電阻R5的另一端接地，所述比較器U1A的柵極分別與電阻R6的一端和電容C2的一端相連，所述電阻R6的另一端接輸出電壓，所述電容C2的另一端分別與所述二極管D1的正極和所述第二比較電路相連，所述二極管D1的負(fù)極接所述輸出電壓。

結(jié)合第二方面的第二種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第二方面的第三種可能的實施方式，其中，所述第二比較電路包括電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、比較器U1B、和電容C3；

所述電阻R7的一端接輸入電壓，所述電阻R7的另一端分別與所述二極管D1的正極和所述比較器U2B的源極相連，所述電阻R9的一端輸入所述初始方波信號，所述電阻R9的另一端分別與所述電阻R10的一端、所述電容C3的一端和所述電阻R8的一端相連，所述電阻R10的另一端和所述電容C3的另一端分別接地，所述電阻R8的另一端與所述比較器U1B的漏極相連，所述比較器的U1B的柵極分別與所述延遲電路的所述電阻R11的一端和所述比較器U2A的漏極相連。

結(jié)合第二方面，本實用新型實施例提供了第二方面的第四種可能的實施方式，其中，所述延遲電路包括電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16、比較器U2A和比較器U2B；

所述比較器U2A的漏極分別與所述比較器U1B的柵極和所述電阻R11的一端相連，所述電阻R11的另一端與所述電阻R16的一端相連并接輸出電壓，所述電阻R16的另一端分別與所述電阻R17的一端和所述比較器U2A的源極相連，所述電阻R17的另一端接地，所述比較器U2A的柵極分別與所述電阻R12的一端和所述比較器U2B的漏極相連，所述電阻R12的另一端與所述電阻R13的一端相連并接所述輸出電壓，所述電阻R13的另一端分別與所述電阻R14的一端和所述比較器U2B的源極相連，所述電阻R14的另一端接地，所述比較器U2B的柵極分別與所述電阻R15的一端和所述主電路中絕緣柵雙極型晶體管Q1的基極相連，并輸出所述第一脈沖寬度調(diào)制信號，所述電阻R15的另一端接所述輸出電壓。

結(jié)合第二方面，本實用新型實施例提供了第二方面的第五種可能的實施方式，其中，所述主電路的工作狀態(tài)包括電感充電階段、諧振階段和電感放電階段。

結(jié)合第二方面的第二種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第二方面的第六種可能的實施方式，其中，所述輸出電壓為3.3V。

結(jié)合第二方面的第三種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第二方面的第七種可能的實施方式，其中，所述輸入電壓為15V。

結(jié)合第二方面的第三種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第二方面的第八種可能的實施方式，其中，所述初始方波信號為由控制器產(chǎn)生的第二脈沖寬度調(diào)制信號。

本實用新型提供的主電路及加延遲自激振蕩電路，包括主電路、自激振蕩電路和延遲電路，其中，自激振蕩電路包括主電路，自激振蕩電路，分別與主電路和延遲電路相連，用于根據(jù)主電路的直流電壓產(chǎn)生方波信號，并根據(jù)主電路的特性，對主電路的工作狀態(tài)進(jìn)行控制，延遲電路，分別與自激振蕩電路和主電路相連，用于給方波信號增加固定延遲時間，輸出第一脈沖寬度調(diào)制信號以控制主電路實現(xiàn)零電壓開通。本實用新型可以在低成本情況下增加單管感應(yīng)加熱電路的ZVS實現(xiàn)范圍。

本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優(yōu)點在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的主電路示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的加延遲自激振蕩電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的主電路等效電路示意圖；

圖4為本實用新型實施例提供的加延遲自激振蕩電路示意圖。

圖標(biāo)：

100-自激振蕩電路；110-第一比較電路；120-第二比較電路；200-延遲電路；300-主電路。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

目前單管感應(yīng)加熱是電磁爐中最常見的拓?fù)渲弧Ｍǔ?，單管感?yīng)加熱電路拓?fù)涑２捎糜蓛蓚€集電極開路輸出的比較器和若干電容電阻組成的自激振蕩電路進(jìn)行功率控制。但是，控制器無法保證電路能工作在零電壓開通，導(dǎo)致IGBT損耗增大陷。另外，采用軟件同步來替代振蕩電路，會占用更多的處理器資源，可能導(dǎo)致IGBT燒毀等問題。基于此，本實用新型實施例提供的主電路及加延遲自激振蕩電路，可以在低成本情況下增加單管感應(yīng)加熱電路的ZVS實現(xiàn)范圍。

為便于對本實施例進(jìn)行理解，首先對本實用新型實施例所公開的主電路進(jìn)行詳細(xì)介紹。

圖1為本實用新型實施例提供的主電路示意圖。

參照圖1，主電路300包括直流電源U、等效電感L1、等效電阻R1、諧振電容C1和絕緣柵雙極型晶體管Q1；

直流電源U的正極分別與等效電感L1的一端和諧振電容C1的一端相連于第一節(jié)點，等效電感L1的另一端與等效電阻R1的一端相連，等效電阻R1的另一端分別與諧振電容C1的另一端和絕緣柵雙極型晶體管Q1的漏極相連于第二節(jié)點，絕緣柵雙極型晶體管Q1的源極與電源U的負(fù)極相連并接地。

具體的，第一節(jié)點為A_coil，第二節(jié)點為B_coil，絕緣柵雙極型晶體管Q1的柵極與延遲電路200相連。

圖2為本實用新型實施例提供的加延遲自激振蕩電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

參照圖2，加延遲自激振蕩電路包括如上所述的主電路300，還包括自激振蕩電路100和延遲電路200；

自激振蕩電路100，分別與主電路300和延遲電路200相連，用于根據(jù)主電路300的直流電壓產(chǎn)生方波信號，并根據(jù)主電路300的特性，對主電路300的工作狀態(tài)進(jìn)行控制；

延遲電路200，分別與自激振蕩電路100和主電路300相連，用于給方波信號增加固定延遲時間，輸出第一脈沖寬度調(diào)制信號以控制主電路300實現(xiàn)零電壓開通。

具體的，主電路300在一個工作周期內(nèi)的工作狀態(tài)可分為三個階段：第一階段：電感充電階段、第二階段：諧振階段和第三階段電感放電階段。在第一階段和第三階段時，主電路300的等效電路圖可參照圖3(a)，在第二階段時，主電路300的等效電路圖可參照圖3(b)。其中在在第三階段時，主電路300可以實現(xiàn)零電壓開通，即在二極管開通期間，使得IGBT導(dǎo)通。延遲電路200輸出的第一脈沖寬度調(diào)制信號，用于輸入絕緣柵雙極型晶體管Q1的柵極，起驅(qū)動作用。

根據(jù)本實用新型的示例性實施例，自激振蕩電路100包括第一比較電路110和與第一比較電路110相連的第二比較電路120；

第一比較電路110，用于輸入直流電壓，通過一定的比例縮放輸出為鋸齒波；

第二比較電路120，用于將輸入的初始方波信號進(jìn)行濾波得到穩(wěn)定的參考電平信號，將穩(wěn)定的參考電平信號與鋸齒波進(jìn)行比較，輸出方波信號。

具體的，參照圖4，第一比較電路110包括電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、比較器U1A、電容C2和二極管D1；

電阻R2的一端與主電路300相連于第二節(jié)點，電阻R2的另一端分別與電阻R4的一端和比較器U1A的漏極相連，電阻R4的另一端接地，電阻R3的一端與主電路300相連于第一節(jié)點，電阻R3的另一端分別與電阻R5的一端和比較器U1A的源極相連，電阻R5的另一端接地，比較器U1A的柵極分別與電阻R6的一端和電容C2的一端相連，電阻R6的另一端接輸出電壓，電容C2的另一端分別與二極管D1的正極和第二比較電路120相連，二極管D1的負(fù)極接輸出電壓。

第二比較電路120包括電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、比較器U1B、和電容C3；

電阻R7的一端接輸入電壓，電阻R7的另一端分別與二極管D1的正極和比較器U2B的源極相連，電阻R9的一端輸入初始方波信號，電阻R9 的另一端分別與電阻R10的一端、電容C3的一端和電阻R8的一端相連，電阻R10的另一端和電容C3的另一端分別接地，電阻R8的另一端與比較器U1B的漏極相連，比較器的U1B的柵極分別與延遲電路的電阻R11的一端和比較器U2A的漏極相連。

具體的，初始方波信號為由控制器產(chǎn)生的第二脈沖寬度調(diào)制信號。第二比較電路120的比較器的U1B的柵極輸出方波信號，并將方波信號輸送給延遲電路200的比較器U2A。

與主電路300的三個工作狀態(tài)相對應(yīng)，對自激振蕩電路100進(jìn)行分析，得到在一個周期內(nèi)有兩個時刻滿足電感電壓與直流電壓相等的情況，可以設(shè)這兩個時刻為第一時刻t₁和第二時刻t₂，且t₁＜t₂。一般地有，當(dāng)t＝t₂^-時，比較器U1A輸出高電平，節(jié)點4的電壓為u4＝4V，節(jié)點3的電壓為u3＝3.3V。當(dāng)時，比較器U1A輸出低電平，則u3＝0V，u4＝0.7V。由控制器產(chǎn)生的PWM信號在節(jié)點5形成了一個穩(wěn)定的電平u5，此時有u5>u4，則U1B輸出高電平，該信號輸入到驅(qū)動芯片，從而IGBT導(dǎo)通。+15V電壓通過R7給電容C2充電，u4的電位上升，當(dāng)u5<u4時，比較器U1B輸出低電平，IGBT關(guān)斷，電容電感進(jìn)入自由諧振階段。當(dāng)時，比較器U1A輸出高阻態(tài)，由于二極管D1的鉗位，u4＝4V，電容C2放電，直至u3＝3.3V，如此周而復(fù)始。由此可見，通過該單管感應(yīng)加熱自激振蕩電路，使得IGBT的源極和漏極之間的電壓在滿足電感電壓與直流電壓相等的情況時就開通了，從而IGBT無法零電壓開通。因此，需要自激振蕩電路100在開通點增加一個固定延遲，即連接延遲電路200，將會使得主電路300零電壓開通這一特性得以實現(xiàn)。

根據(jù)本實用新型的示例性實施例，延遲電路200包括電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16、比較器U2A和比較器U2B；

比較器U2A的漏極分別與比較器U1B的柵極和電阻R11的一端相連，電阻R11的另一端與電阻R16的一端相連并接輸出電壓，電阻R16的另一端分別與電阻R17的一端和比較器U2A的源極相連，電阻R17的另一端接地，比較器U2A的柵極分別與電阻R12的一端和比較器U2B的漏極相連，電阻R12的另一端與電阻R13的一端相連并接輸出電壓，電阻R13的另一端分別與電阻R14的一端和比較器U2B的源極相連，電阻R14的另一端接地，比較器U2B的柵極分別與電阻R15的一端和主電路300中絕緣柵雙極型晶體管Q1的基極相連，并輸出第一脈沖寬度調(diào)制信號，電阻R15的另一端接輸出電壓。

具體的，以上所涉及到的輸出電壓為可以為但不限于3.3V，所涉及到的輸入電壓可以為但不限于15V。

通過延遲電路200增加的固定延遲時間，可以實現(xiàn)主電路300在零電壓開通，并且該固定延遲時間能保證絕緣柵雙極型晶體管Q1在其反并聯(lián)二極管導(dǎo)通之后、截至之前導(dǎo)通。

本實用新型提供的主電路及加延遲自激振蕩電路，包括主電路、自激振蕩電路和延遲電路，其中，自激振蕩電路包括主電路，自激振蕩電路，分別與主電路和延遲電路相連，用于根據(jù)主電路的直流電壓產(chǎn)生方波信號，并根據(jù)主電路的特性，對主電路的工作狀態(tài)進(jìn)行控制，延遲電路，分別與自激振蕩電路和主電路相連，用于給方波信號增加固定延遲時間，輸出第一脈沖寬度調(diào)制信號以控制主電路實現(xiàn)零電壓開通。本實用新型可以在低成本情況下，增加單管感應(yīng)加熱電路的ZVS實現(xiàn)范圍。

本實用新型實施例所提供的主電路及加延遲自激振蕩電路的計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括存儲了程序代碼的計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述程序代碼包括的指令可用于執(zhí)行前面方法實施例中所述的方法，具體實現(xiàn)可參見方法實施例，在此不再贅述。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)和裝置的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

另外，在本實用新型實施例的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)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(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本實用新型的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計算機(jī)設(shè)備(可以是個人計算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本實用新型各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，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(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

最后應(yīng)說明的是：以上所述實施例，僅為本實用新型的具體實施方式，用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制，本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，盡管參照前述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型實施例技術(shù)方案的精神和范圍，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。