本實用新型實施例涉及電路技術領域，尤其涉及一種感應加熱電器及其控制電路。

背景技術：

近年來，感應加熱(Induction Heater，IH)的家用電器，例如IH電飯煲、電磁爐等，由于具有升溫迅速、加熱均勻等優(yōu)點，而受到廣大用戶的青睞。在IH家用電器的功率電路多采用并聯(lián)諧振拓撲，電路中通常會采用絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)作為開關來實現(xiàn)電路的并聯(lián)諧振。

IGBT是由雙極型三極管(Bipolar Junction Transistor，BJT)和絕緣柵型場效應管(Insulated Gate Field Effect Transister，IGFET)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件，兼具有BJT的低導通壓降和IGFET的高輸入阻抗的雙重優(yōu)點。由于IGBT的驅動功率小、飽和壓降低，從而應用于交流系統(tǒng)的交流電機、變頻器、開關電源、照明電路和牽引傳動等領域，例如可用作IH電飯煲、電磁爐的感應加熱切換開關。

但是，現(xiàn)有的IH專用芯片通常只有一個IGBT的驅動端口，而一個驅動端口只能發(fā)出一個IGBT驅動信號，無法實現(xiàn)驅動多個IGBT導通或斷開時的切換功能。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例提供一種感應加熱電器及其控制電路，以使一個IH專用芯片驅動多個IGBT時，能夠實現(xiàn)IGBT的獨立驅動，從而使得該感應加熱電器能夠實現(xiàn)不同模式下不同方位的加熱。

第一方面，本實用新型實施例提供了一種感應加熱電器的控制電路，包括：主控電路和同步電路；

所述主控電路包括直流電源、至少兩個絕緣柵雙極型晶體管IGBT、與所述至少兩個IGBT分別對應設置的至少兩個感應加熱電路、以及與所述至少兩個IGBT分別對應設置的至少兩個驅動電路，所述直流電源的正極分別與各個所述感應加熱電路的第一端電連接，所述感應加熱電路的第二端和與其對應的所述IGBT的第一輸入端電連接，各個所述IGBT的輸出端分別與所述直流電源的負極電連接，各個所述IGBT的控制端和與其對應的所述驅動電路電連接；所述驅動電路控制對應的所述IGBT導通時，所述直流電源的直流信號流經與所述IGBT對應的所述感應加熱電路以使所述感應加熱電路進行感應加熱；

所述同步電路包括供電電路、比較器、與所述至少兩個感應加熱電路分別對應設置的至少兩個共振電路、以及控制芯片；

所述供電電路的輸入端與所述直流電源電連接、以及輸出端與所述比較器的反相輸入端電連接以產生供電電壓并輸出；

所述共振電路的第一輸出端和與其對應的所述感應加熱電路的第二端電連接、以及第二輸出端與所述比較器的同相輸入端電連接以產生共振電壓并輸出；

所述比較器的輸出端與所述控制芯片的觸發(fā)端電連接，用于比較所述供電電壓和所述共振電壓，并輸出比較結果；

所述控制芯片包括觸發(fā)端、與所述至少兩個共振電路分別對應設置的至少兩個第一使能端、與所述至少兩個驅動電路分別對應設置的至少兩個第二使能端、以及一個驅動端，所述控制芯片的各個第一使能端和與其對應的所述共振電路的輸入端電連接、以及各個第二使能端和與其對應的所述驅動電路的使能端電連接，所述驅動端分別與各個所述驅動電路的驅動端電連接，用于向所述驅動電路和所述共振電路分別輸出相應的使能信號，根據(jù)所述比較器的比較結果向所述驅動電路輸出相應的驅動所述IGBT導通的驅動信號。

第二方面，本實用新型實施例提供了一種感應加熱電器，包括如上所述的控制電路。

本實用新型實施例提供了一種感應加熱電器及其控制電路，該控制電路包括主控電路和同步電路，主控電路中包括直流電源和至少兩個IGBT以及與IGBT分別對應的感應加熱電路和驅動電路，而控電路中IGBT的導通是通過同步電路中的同步信號控制的，同步電路中控制芯片的使能端分別向對應的共振電路和驅動電路輸出使能信號，與至少兩個IGBT對應設置的各個共振電路根據(jù)控制芯片的使能信號提供相應的共振電壓，并與供電電路提供的供電電壓通過比較器將比較結果輸出至控制芯片的觸發(fā)端，觸發(fā)控制芯片輸出驅動信號以驅動相應的IGBT正常導通，從而控制相應的感應加熱電路持續(xù)進行感應加熱，進一步提高IGBT的使用壽命，保證感應加熱電器實現(xiàn)不同模式下不同方位的加熱。

附圖說明

圖1A是本實用新型實施例一提供的一種感應加熱電器控制電路的結構框圖；

圖1B是本實用新型實施例一提供的一種感應加熱電器控制電路的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例二提供的一種感應加熱電器控制電路的具體電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本實用新型，而非對本實用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實用新型相關的部分而非全部結構。

實施例一

圖1A是本實用新型實施例一提供的一種感應加熱電器控制電路的結構框圖，該控制電路可適用于一個IGBT驅動端口實現(xiàn)多個IGBT分別獨立驅動的情況，如圖1A所示，控制電路100包括：主控電路10和同步電路20。

該主控電路10包括直流電源、至少兩個絕緣柵雙極型晶體管IGBT、與該至少兩個IGBT分別對應設置的至少兩個感應加熱電路、以及與至少兩個IGBT分別對應設置的至少兩個驅動電路，其中，直流電源的正極分別與各個感應加熱電路的第一端電連接，感應加熱電路的第二端和與其對應的IGBT的輸入端電連接，各個IGBT的輸出端分別與直流電源的負極電連接，各個IGBT的控制端和與其對應的驅動電路電連接；驅動電路控制對應的IGBT導通時，直流電源的直流信號流經與該IGBT對應的感應加熱電路以使該感應加熱電路進行感應加熱。該同步電路20包括供電電路、比較器、與上述至少兩個感應加熱電路分別對應設置的至少兩個共振電路、以及控制芯片，其中供電電路的輸入端與主控電路10中的直流電源電連接、以及輸出端與比較器的反相輸入端電連接以產生供電電壓并輸出；共振電路的第一輸出端和與其對應的感應加熱電路的第二端電連接、以及第二輸出端與比較器的同相輸入端電連接以產生共振電壓并輸出；該比較器的輸出端與控制芯片的觸發(fā)端電連接，用于比較供電電壓和共振電壓，并輸出比較結果；該控制芯片包括觸發(fā)端、與至少兩個共振電路分別對應設置的至少兩個第一使能端、與至少兩個驅動電路分別對應設置的至少兩個第二使能端、以及一個驅動端，該控制芯片的各個第一使能端和與其對應的共振電路的第二輸入端電連接、以及各個第二使能端和與其對應的驅動電路的使能端電連接，驅動端分別與各個驅動電路的驅動端電連接，用于向所述驅動電路和所述共振電路分別輸出相應的使能信號，根據(jù)比較器的比較結果向驅動電路輸出相應的驅動對應IGBT導通的驅動信號。

示例性的，以兩個IGBT為例，如圖1B所示，主控電路10包括直流電源11、兩個IGBT，即IGBT1和IGBT2，以及與IGBT1對應設置的感應加熱電路12、驅動電路14和與IGBT2對應設置的感應加熱電路13、驅動電路15，直流電源11的正極分別與感應加熱電路12和13的第一端電連接，感應加熱電路12和13的第二端均與其對應的IGBT的輸入端電連接，IGBT1和IGBT2的控制端分別與驅動電路14和驅動電路15對應電連接，IGBT1和IGBT2的輸出端分別與直流電源11的負極電連接。當IGBT1導通時，直流電源11的直流信號流經與IGBT1對應的感應加熱電路12，以使該感應加熱電路12進行感應加熱；相應的，IGBT2導通時，感應加熱電路13進行感應加熱。

同步電路20包括供電電路24、比較器25、控制芯片21以及與主控電路10中感應加熱電路12對應設置的共振電路22和與感應加熱電路13對應設置的共振電路23。供電電路24的輸入端與直流電源11電連接、以及輸出端與比較器25的反相輸入端電連接以產生供電電壓并輸出；共振電路22的第一輸出端與感應加熱電路12的第二端電連接，共振電路23的第一輸出端與感應加熱電路13的第二端電連接，共振電路22和共振電路23的第二輸出端均與比較器25的同相輸入端電連接以產生共振電壓并輸出；比較器25的輸出端與控制芯片21的觸發(fā)端電連接，用于比較供電電路24提供的供電電壓和共振電路22或共振電路23提供的共振電壓，并輸出比較結果；控制芯片21包括與共振電路22對應設置的使能端EN1和與共振電路23對應設置的使能端EN2，與主控電路中驅動電路14對應設置的使能端EN3和與驅動電路15對應設置的使能端EN4，以及驅動端PPG；控制芯片21的使能端EN1與共振電路22的EN1電連接，控制芯片21的使能端EN2與共振電路23的EN2電連接，控制芯片21的使能端EN3以及驅動端PPG與驅動電路14電連接，控制芯片21的使能端EN4以及驅動端PPG與驅動電路15電連接。

感應加熱設備根據(jù)用戶的模式選擇操作指令，配置相應的感應加熱電路進行感應加熱。例如，當配置感應加熱電路12進行感應加熱時，則需要IGBT1導通，此時控制芯片21的使能端EN3輸出使能信號至驅動電路14的使能端EN3，使得IGBT1硬性導通，同時，控制芯片21的使能端EN1輸出相應的使能信號至共振電路22的EN1端。相應的，電源供電時供電電路24為比較器25的反相輸入端提供供電電壓，共振電路22根據(jù)控制芯片21的使能信號，由共振電路22的第二輸出端為比較器25的同相輸入端提供共振電壓，并將比較器25比較的結果輸入控制芯片21中，觸發(fā)控制芯片21的驅動端PPG產生驅動信號，控制芯片21的驅動端PPG產生的驅動信號輸入驅動電路14的驅動端PPG，驅動電路14根據(jù)控制芯片21硬性導通IGBT1時的使能信號以及由共振電壓和供電電壓的比較結果觸發(fā)控制芯片21的PPG端產生的驅動信號，驅動IGBT1正常導通。當IGBT1導通后，與IGBT1對應的感應加熱電路12進行感應加熱。

示例性的，當感應加熱設備通過模式選擇確定感應加熱電路13進行感應加熱時，仍可采用上述過程，該過程本領域的技術人員可以想到，在此不再贅述。此外，控制芯片21與比較器25可采用具有同等功能的單片機或集成芯片等來代替，以實現(xiàn)控制電路100的控制功能。

本實用新型實施例通過主控電路提供電源信號，同步電路中的同步信號分別控制各個IGBT的導通與斷開，當IGBT的導通時，與該IGBT對應的感應加熱電路就會進行感應加熱，同步電路中控制芯片的使能端分別向對應的共振電路和驅動電路輸出使能信號，與至少兩個IGBT對應設置的各個共振電路根據(jù)控制芯片的使能信號提供相應的共振電壓，并與供電電路提供的供電電壓通過比較器將比較結果輸出至控制芯片的觸發(fā)端，觸發(fā)控制芯片輸出驅動信號，以驅動相應的IGBT正常導通，從而控制相應的感應加熱電路持續(xù)進行感應加熱，進一步提高IGBT的使用壽命，保證感應加熱電器實現(xiàn)不同模式下不同方位的加熱。

實施例二

圖2是本實用新型實施例二提供的一種感應加熱電器的具體電路圖，該具體電路圖分別對主控電路10和同步電路20進行了具體化，如圖2所示，該控制電路具體為：

主控電路10包括感應加熱電路G1、感應加熱電路G2、感應加熱電路G3，與各個感應加熱電路對應的IGBT1、IGBT2、IGBT3，以及與各個IGBT對應的驅動電路Q1、驅動電路Q2、驅動電路Q3。其中，將IGBT1、IGBT2和IGBT3均優(yōu)選為N溝道增強型IGBT。對于任意一個IGBT，其門極和與其對應的驅動電路電連接，其發(fā)射極接地，該IGBT集電極和與其對應的感應加熱電路的第二端即輸出端電連接。在驅動電路控制對應的IGBT導通時，與該IGBT對應的感應加熱電路就會進行感應加熱。

相應的，與IGBT1對應的共振電路為第一共振電路，與IGBT1對應的感應加熱電路為感應加熱電路G1。該第一共振電路包括：第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第一三極管Q11、第三電容C3。其中，第一三極管Q11的基極通過第六電阻R6與控制芯片21的使能端EN1電連接，第一三極管Q11的發(fā)射極接地。第一三極管Q11的集電極通過第三電阻R3和感應加熱電路G1的第二端電連接，第一三極管Q11的集電極還通過第四電阻R4與第五電阻R5的第一端電連接，第五電阻R5的第二端接地，第五電阻R5的第二端通過第三電容C3與比較器25的同相輸入端電連接。

與IGBT2對應的共振電路為第二共振電路，與IGBT2對應的感應加熱電路為感應加熱電路G2。該第二共振電路包括：第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第二三極管Q12。其中，第二三極管Q12的基極通過第九電阻R9與控制芯片21的使能端EN2電連接，第二三極管Q12的發(fā)射極接地。第二三極管Q12的集電極通過第七電阻R7和感應加熱電路G2的第二端電連接，第二三極管Q12的集電極還通過第八電阻R8與比較器25的同相輸入端電連接。

與IGBT3對應的共振電路為第三共振電路，與IGBT3對應的感應加熱電路為感應加熱電路G3。該第三共振電路包括：第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第三三極管Q13。第三三極管Q13的基極通過第十二電阻R12與控制芯片21的使能端EN3電連接，第三三極管Q13的發(fā)射極接地。第三三極管Q13的集電極通過第十電阻R10與感應加熱電路G3的第二端電連接，第三三極管Q13的集電極還通過第十一電阻R11與比較器25的同相輸入端電連接，第十一電阻R11的第一端與第三三極管Q13的集電極電連接、以及第二端通過第十三電阻R13接地。

其中，第六電阻R6、第九電阻R9以及第十二電阻R12的阻值相同，且均可采用具有同等效果的多個電阻來代替。

同步電路20的供電電路包括：第一電阻R1、第二電阻R2和第二電容C2，其中第一電阻R1的第一端與任意一個感應加熱電路的第一端電連接，第一電阻R1的第二端通過第二電阻R2接地，第一電阻R1的第二端還通過第二電容C2接地，第一電阻R1的第二端還與比較器25的反相輸入端電連接。

示例性的，IGBT1、IGBT2和IGBT3驅動信號的切換通過控制芯片21發(fā)出的使能信號進行控制。當共振電路中的三極管均優(yōu)選為NPN型三極管時，若驅動IGBT1，控制芯片21的使能端EN4輸出高電平使能信號至驅動電路Q1的使能端EN4，驅動電路Q1對該使能信號進行處理放大，從而轉變?yōu)槭沟肐GBT1硬性導通的控制信號，同時為使IGBT1能夠持續(xù)正常導通，控制芯片21的使能端EN1輸出相應的低電平的使能信號至第一共振電路的EN1，第一共振電路的第一三極管Q11的基極接收該低電平的使能信號，使得第一共振電路有效，向比較器提供相應的共振電壓。此時，供電電壓和共振電壓通過比較器25輸出比較結果，從而觸發(fā)控制芯片21的驅動端PPG輸出驅動信號至驅動電路Q1，以使驅動電路Q1根據(jù)控制芯片21的使能端EN4輸出的高電平的使能信號以及相應的驅動信號，輸出使IGBT1能夠正常工作的控制信號，即驅動電路Q1向IGBT1的門極發(fā)送能夠使IGBT1可靠導通的高電平的控制信號，以驅動IGBT1工作，相應的感應加熱電路G1進行感應加熱。控制芯片21的使能端EN5、EN6輸出低電平的信號，此時的IGBT2和IGBT3不驅動導通，且控制芯片21的使能端EN2和EN3輸出高電平信號，因此第二三極管Q12的基極、第三三極管Q13的基極均為高電平，相應的，使得驅動電路Q2和驅動電路Q3不工作，相應的IGBT2和IGBT3不會導通，感應加熱電路G2和G3不進行感應加熱。當IGBT2或IGBT3導通時，與IGBT1導通的過程相同，本領域的技術人員可以想到，在此不再贅述。

此外，第一共振電路與供電電路20之間還可以通過第四電容C4電連接。第四電容C4的第一端與第一電阻R1的第二端電連接，第四電容C4的第二端與第五電阻R5的第一端電連接，該第四電容C4用于對供電電壓信號和共振電壓信號進行濾波去噪。

可選的，主控電路還包括整流電路，該整流電路與交流電源AC電連接，用于將交流電源AC的交流電壓信號轉換為直流電壓信號以作為直流電源應用，且整流電路可以包括單相橋式整流電路H4、扼流圈L1和第一電容C1。在整流電路中單相橋式整流電路H4的輸入端與交流電源AC電連接，單相橋式整流電路H4的第一輸出端與扼流圈L1的第一端電連接，單相橋式整流電路H4第二輸出端接地。第一電容C1的第一端與扼流圈L1的第二端電連接，且作為直流電源的正極；第一電容C1的第二端與單相橋式整流電路H4的第二輸出端電連接，且作為直流電源的負極。扼流圈L1的第二端還分別與三個感應加熱電路的第一端即輸入端電連接。該單相橋式整流電路H4，用于將交流電源AC的交流電壓信號轉換為脈沖電壓信號，該脈沖電壓信號經扼流圈L1和第一電容C2濾波去噪后轉換為所述直流電源的直流信號。

可選的，主控電路10還包括各個IGBT的過流保護電路。該過流保護電路分別與各個IGBT的發(fā)射極電連接，用于為各個IGBT提供過流保護。

示例性的，過流保護電路包括第十四電阻R14、第十五電阻R15和第五電容C5，其中，第十四電阻R14第一端通過第十五電阻R15與感應加熱電器的機殼電連接，第十四電阻R14第二端通過第五電容C5接地，第十四電阻R14第一端還與各個IGBT的發(fā)射極電連接。該過流保護電路通過各個元器件之間簡單的電連接關系為各個IGBT提過過流保護。

本實用新型實施例通過具體的控制電路實現(xiàn)各個IGBT的導通與斷開的具體過程，以使在IH專用芯片只有一個驅動端口時，通過控制電路中同步電路的同步信號分別驅動各個IGBT，從而實現(xiàn)與IGBT對應的各個感應加熱電路的分別進行感應加熱，進一步提高IGBT的使用壽命，保證感應加熱電器能夠實現(xiàn)不同模式下不同方位的加熱。

實施例三

本實用新型實施例提供了一種感應加熱電器，為使該感應加熱電器實現(xiàn)降耗節(jié)能，在該感應加熱電器中配置有本實用新型實施例提供的感應加熱電器的控制電路100。

示例性的，該感應加熱電器可以是電飯煲、電磁爐等，該感應加熱電器還可以包括操作面板和IGBT配置電路。其中，控制電路100與IGBT配置電路電連接；IGBT配置電路與模式選擇操作面板電連接。該模式選擇操作面板，用于接收用戶輸入的模式選擇操作指令，并發(fā)送給IGBT配置電路，該IGBT配置電路，用于接收模式選擇操作指令，并向控制電路100發(fā)送配置一個IGBT導通的導通信號，控制電路100，接收所述導通信號，并控制一個IGBT導通。

注意，上述僅為本實用新型的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解，本實用新型不限于這里所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本實用新型的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本實用新型進行了較為詳細的說明，但是本實用新型不僅僅限于以上實施例，在不脫離本實用新型構思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本實用新型的范圍由所附的權利要求范圍決定。