電磁加熱裝置及其功率開關(guān)管的驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電磁加熱裝置及其功率開關(guān)管的驅(qū)動電路，驅(qū)動電路包括：與功率開關(guān)管相連的驅(qū)動模塊；用于給驅(qū)動模塊提供第一供電電壓的供電電源；電壓轉(zhuǎn)換模塊，電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與供電電源相連，電壓轉(zhuǎn)換模塊用于將第一供電電壓轉(zhuǎn)換為第二供電電壓，以為驅(qū)動模塊提供第二供電電壓；開關(guān)切換組件，開關(guān)切換組件分別與電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端、供電電源和驅(qū)動模塊的供電端相連；控制芯片，控制芯片與開關(guān)切換組件相連，控制芯片用于通過控制開關(guān)切換組件控制供電電源或電壓轉(zhuǎn)換模塊給驅(qū)動模塊供電，以調(diào)整功率開關(guān)管的工作狀態(tài)，從而可以降低電磁加熱裝置啟動時功率開關(guān)管開通瞬間的脈沖電流，避免燒毀功率開關(guān)管，并降低啟動噪音。
【專利說明】
電磁加熱裝置及其功率開關(guān)管的驅(qū)動電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及家電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路以及一種電磁加熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]相關(guān)技術(shù)中的電磁加熱裝置通常控制功率開關(guān)管在飽和狀態(tài)導(dǎo)通。但是，相關(guān)技術(shù)存在的缺點是，由于供電電路中濾波電容的存在，經(jīng)供電電路整流濾波后的直流電壓將為交流電壓的1.4倍，所以，啟動時采用飽和狀態(tài)導(dǎo)通，將會使得功率開關(guān)管的瞬間脈沖電流過大，甚至超過其使用限值，易使功率開關(guān)管燒毀并引起過大的啟動噪音。
[0003]因此，相關(guān)技術(shù)需要進行改進。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種功率開關(guān)管驅(qū)動電路，該電路可以降低啟動時功率開關(guān)管開通瞬間的脈沖電流。
[0005]本實用新型的另一個目的在于提出一種電磁加熱裝置。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實用新型提出了一種電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路，所述電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路包括:驅(qū)動模塊，所述驅(qū)動模塊與所述功率開關(guān)管相連，以驅(qū)動所述功率開關(guān)管;供電電源，所述供電電源用于給所述驅(qū)動模塊提供第一供電電壓；電壓轉(zhuǎn)換模塊，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與所述供電電源相連，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊用于將所述第一供電電壓轉(zhuǎn)換為第二供電電壓，以為所述驅(qū)動模塊提供所述第二供電電壓;開關(guān)切換組件，所述開關(guān)切換組件分別與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端、所述供電電源和所述驅(qū)動模塊的供電端相連;控制芯片，所述控制芯片與所述開關(guān)切換組件相連，所述控制芯片用于通過控制所述開關(guān)切換組件控制所述供電電源或所述電壓轉(zhuǎn)換模塊給驅(qū)動模塊供電，以調(diào)整所述功率開關(guān)管的工作狀態(tài)。
[0007]根據(jù)本實用新型提出的電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路，控制芯片通過控制開關(guān)切換組件控制供電電源或電壓轉(zhuǎn)換模塊給驅(qū)動模塊供電，以調(diào)整功率開關(guān)管的工作狀態(tài)。由此，電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路通過調(diào)整功率開關(guān)管的工作狀態(tài)，可以降低電磁加熱裝置啟動時功率開關(guān)管開通瞬間的脈沖電流，從而避免燒毀功率開關(guān)管，并降低啟動噪音，提升用戶的體驗。
[0008]優(yōu)選地，所述開關(guān)切換組件可包括模擬開關(guān)電路，其中，所述模擬開關(guān)電路的第一端與所述供電電源相連，所述模擬開關(guān)電路的第二端與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端相連，所述模擬開關(guān)電路的第三端與所述驅(qū)動模塊的供電端相連，所述模擬開關(guān)電路的第一端與所述模擬開關(guān)電路的第三端之間具有第一路徑，所述模擬開關(guān)電路的第二端與所述模擬開關(guān)電路的第三端之間具有第二路徑，其中，所述控制芯片控制所述模擬開關(guān)電路的導(dǎo)通路徑在所述第一路徑與所述第二路徑之間進行切換。
[0009]具體地，所述驅(qū)動模塊包括:第一開關(guān)管，所述第一開關(guān)管的集電極與所述開關(guān)切換組件相連，所述第一開關(guān)管的發(fā)射極接地，所述第一開關(guān)管的基極與所述控制芯片相連；第二開關(guān)管，所述第二開關(guān)管的集電極與所述開關(guān)切換組件相連，所述第二開關(guān)管的發(fā)射極接地，所述第二開關(guān)管的基極與所述第一開關(guān)管的集電極相連;第一電阻，所述第一電阻的一端與所述開關(guān)切換組件相連;第三開關(guān)管，所述第三開關(guān)管的集電極與所述第一電阻的另一端相連，所述第三開關(guān)管的基極與所述第二開關(guān)管的集電極相連;第四開關(guān)管，所述第四開關(guān)管的發(fā)射極與所述第三開關(guān)管的發(fā)射極相連，所述第四開關(guān)管的集電極接地，所述第四開關(guān)管的基極與所述第三開關(guān)管的基極相連，所述第四開關(guān)管的發(fā)射極與所述第三開關(guān)管的發(fā)射極之間具有第一節(jié)點;第二電阻，所述第二電阻的一端與所述第一節(jié)點相連；第三電阻，所述第三電阻的一端與所述第二電阻的另一端相連，所述第三電阻的另一端接地，所述第二電阻與所述第三電阻之間具有第二節(jié)點，其中，所述第二節(jié)點與所述功率開關(guān)管的控制端相連。
[0010]進一步地，所述驅(qū)動模塊還包括:穩(wěn)壓管，所述穩(wěn)壓管與所述第三電阻并聯(lián)，所述穩(wěn)壓管的陰極與所述第三電阻的一端相連，所述穩(wěn)壓管的陽極與所述第三電阻的另一端相連。
[0011 ]進一步地，所述驅(qū)動模塊還包括:第四電阻，所述第四電阻連接在所述第一開關(guān)管的集電極與所述開關(guān)切換組件之間；第五電阻，所述第五電阻連接在所述第二開關(guān)管的集電極與所述開關(guān)切換組件之間；第六電阻，所述第六電阻連接在所述第四開關(guān)管的發(fā)射極與所述第三開關(guān)管的發(fā)射極之間。
[0012]具體地，所述第一路徑包括:第九電阻，所述第九電阻的一端與所述控制芯片相連;第十電阻，所述第十電阻的一端與所述供電電源相連;第五開關(guān)管，所述第五開關(guān)管的基極與所述第九電阻的另一端相連，所述第五開關(guān)管的集電極與所述第十電阻的另一端相連，所述第五開關(guān)管的發(fā)射極接地;第十一電阻，所述第十一電阻的一端與所述供電電源相連;第六開關(guān)管，所述第六開關(guān)管的基極與所述第五開關(guān)管的集電極相連，所述第六開關(guān)管的集電極與所述第十一電阻的另一端相連，所述第六開關(guān)管的發(fā)射極接地;第七開關(guān)管，所述第七開關(guān)管的基極與所述第六開關(guān)管的集電極相連，所述第七開關(guān)管的發(fā)射極與所述供電電源相連，所述第七開關(guān)管的集電極與所述驅(qū)動模塊的供電端相連。
[0013]更具體地，所述第二路徑包括:第十二電阻，所述第十二電阻的一端與所述控制芯片相連;第十三電阻，所述第十三電阻的一端與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端相連;第八開關(guān)管，所述第八開關(guān)管的基極與所述第十二電阻的另一端相連，所述第八開關(guān)管的集電極與所述第十三電阻的另一端相連，所述第八開關(guān)管的發(fā)射極接地;第九開關(guān)管，所述第九開關(guān)管的基極與所述第八開關(guān)管的集電極相連，所述第九開關(guān)管的發(fā)射極與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端相連，所述第九開關(guān)管的集電極與所述驅(qū)動模塊的供電端相連。
[0014]優(yōu)選地，所述開關(guān)切換組件包括單刀雙擲開關(guān)，其中，所述單刀雙擲開關(guān)的第一端與所述供電電源相連，所述單刀雙擲開關(guān)的第二端與所述電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端相連，所述單刀雙擲開關(guān)的公共端與所述驅(qū)動模塊的供電端相連，所述單刀雙擲開關(guān)的控制端與所述控制芯片相連。
[0015]具體地，所述功率開關(guān)管為IGBT管。
[0016]為達(dá)到上述目的，本實用新型另一方面提出了一種電磁加熱裝置，包括:功率開關(guān)管;所述的電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路，所述電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路用于根據(jù)所述電磁加熱裝置所處的工作階段驅(qū)動所述功率開關(guān)管，以調(diào)整所述功率開關(guān)管的工作狀態(tài)。
[0017]根據(jù)本實用新型提出的電磁加熱裝置，電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路根據(jù)電磁加熱裝置所處的工作階段調(diào)整功率開關(guān)管的工作狀態(tài)，從而通過調(diào)整功率開關(guān)管的工作狀態(tài)，可降低電磁加熱裝置啟動時功率開關(guān)管開通瞬間的脈沖電流，從而避免燒毀功率開關(guān)管，并降低啟動噪音，提升用戶的體驗，并延長電磁加熱裝置的使用壽命。
[0018]優(yōu)選地，所述電磁加熱裝置可為電磁爐、電磁壓力鍋或電磁電飯煲。
【附圖說明】
[0019]本實用新型結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0020]圖1是根據(jù)本實用新型實施例的電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路的方框示意圖；
[0021]圖2是根據(jù)本實用新型一個實施例的電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動的電壓切換原理示意圖；
[0022]圖3是根據(jù)本實用新型一個具體實施例的電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路的方框示意圖；
[0023]圖4是根據(jù)本實用新型另一個具體實施例的電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路的方框示意圖；
[0024]圖5是根據(jù)本實用新型一個實施例的電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路的電路原理圖；以及
[0025]圖6是根據(jù)本實用新型實施例的電磁加熱裝置的電路原理圖。
[0026]附圖標(biāo)記:
[0027]驅(qū)動模塊10、供電電源20、電壓轉(zhuǎn)換模塊30、開關(guān)切換組件40和控制芯片50;
[0028]功率開關(guān)管100、驅(qū)動電路200、諧振電路300和供電電路400;
[0029]第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3和第四開關(guān)管Q4;
[0030]單刀雙擲開關(guān)Kl和模擬開關(guān)電路41;
[0031]第九電阻R9、第十電阻R10、第五開關(guān)管Q5、第^^一電阻R11、第六開關(guān)管Q6和第七開關(guān)管Q7;
[0032]第十二電阻R12、第十三電阻R13、第八開關(guān)管Q8和第九開關(guān)管Q9;
[0033]第一電容Cl;穩(wěn)壓管Zl;第一電阻Rl、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7和第八電阻R8;諧振電容C2和加熱線圈L2;整流橋401和濾波模塊402;濾波電容C3和濾波電感L3;第一驅(qū)動電壓Vl和第二驅(qū)動電壓V2。
【具體實施方式】
[0034]下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例，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(biāo)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，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0035]下面參考附圖來描述本實用新型實施例提出的電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路以及具有該功率開關(guān)管驅(qū)動電路的電磁加熱裝置。
[0036]圖1是根據(jù)本實用新型實施例的電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路的方框示意圖。如圖1所示，該電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路包括:驅(qū)動模塊10、供電電源20、電壓轉(zhuǎn)換模塊30、開關(guān)切換組件40和控制芯片50。
[0037]其中，驅(qū)動模塊10與功率開關(guān)管100相連，以驅(qū)動功率開關(guān)管100;供電電源20用于給驅(qū)動模塊10提供第一供電電壓VDD ；電壓轉(zhuǎn)換模塊30的輸入端與供電電源20相連，電壓轉(zhuǎn)換模塊30用于將第一供電電壓VDD轉(zhuǎn)換為第二供電電壓VCC，以為驅(qū)動模塊10提供第二供電電壓VCC;開關(guān)切換組件40分別與電壓轉(zhuǎn)換模塊30的輸出端、供電電源20和驅(qū)動模塊10的供電端相連。
[0038]控制芯片50與開關(guān)切換組件40相連，控制芯片50用于通過控制開關(guān)切換組件40控制供電電源20或電壓轉(zhuǎn)換模塊30給驅(qū)動模塊10供電，以調(diào)整功率開關(guān)管100的工作狀態(tài)。也就是說，控制芯片50可輸出電壓切換控制信號至開關(guān)切換組件40，開關(guān)切換組件40根據(jù)電壓切換控制信號進行切換，以調(diào)整輸出至驅(qū)動模塊10供電端的供電電壓。換言之，控制芯片50可決定提供至驅(qū)動模塊10供電端的供電電壓是第一供電電壓VDD還是第二供電電壓VCC。
[0039]另外，控制芯片50還可輸出驅(qū)動信號至驅(qū)動模塊10的信號接收端，以通過驅(qū)動模塊10驅(qū)動功率開關(guān)管100導(dǎo)通或關(guān)斷。
[0040]需要說明的是，驅(qū)動模塊10在不同的供電電壓供電下可輸出不同的驅(qū)動電壓至功率開關(guān)管100的控制端，其中，供電電壓可指圖1和圖3中B點的電壓，驅(qū)動電壓可指圖1和圖3中A點的電壓。當(dāng)供電電源20給驅(qū)動模塊10供電時，提供至供電端的供電電壓為第一供電電壓VDD，驅(qū)動模塊10將輸出第一驅(qū)動電壓Vl至功率開關(guān)管100的控制端，即言，此時B點電壓為VDD，A點電壓為VI;當(dāng)電壓轉(zhuǎn)換模塊30給驅(qū)動模塊10供電時，提供至供電端的供電電壓為第二供電電壓VCC，驅(qū)動模塊10輸出第二驅(qū)動電壓V2至功率開關(guān)管100的控制端，即言，此時B點電壓為VCC，A點電壓為V2。根據(jù)本實用新型的一個具體示例，第一供電電壓VDD可大于第二供電電壓VCC，相應(yīng)地，第一驅(qū)動電壓Vl可大于第二驅(qū)動電壓V2。
[0041]還需說明的是，功率開關(guān)管100在不同的驅(qū)動電壓驅(qū)動下可處于不同的工作狀態(tài)。例如，功率開關(guān)管100的工作狀態(tài)可包括放大狀態(tài)和飽和狀態(tài)，當(dāng)B點電壓為第一供電電壓VDD時，A點電壓為第一驅(qū)動電壓VI，功率開關(guān)管100可在飽和狀態(tài)導(dǎo)通;當(dāng)B點電壓為第二供電電壓VCC時，A點電壓為第二驅(qū)動電壓V2，功率開關(guān)管100可在放大狀態(tài)導(dǎo)通。
[0042]根據(jù)本實用新型的一個具體實施例，如圖2所示，電壓切換控制信號可為電平信號。當(dāng)電壓切換控制信號為高電平信號時，電壓轉(zhuǎn)換模塊30給驅(qū)動模塊10供電，此時提供至驅(qū)動模塊10的供電端的供電電壓即B點電壓為第二供電電壓VCC，相應(yīng)地，輸出至功率開關(guān)管100的控制端的驅(qū)動電壓即A點電壓為第二驅(qū)動電壓V2;當(dāng)電壓切換控制信號為低電平信號時，供電電源20給驅(qū)動模塊10供電，此時B點電壓為第一供電電壓VDD，相應(yīng)地，A點電壓為第一驅(qū)動電壓VI。
[0043]具體而言，在電磁加熱裝置開始加熱之后，電磁加熱裝置可先后進入啟動階段和正常加熱階段。如圖2所示，Tl為啟動階段，T2為正常加熱階段。當(dāng)電磁加熱裝置處于啟動階段Tl時，控制芯片50輸出高電平信號至開關(guān)切換組件40并發(fā)出脈沖信號至驅(qū)動模塊10，此時B點電壓為第二供電電壓VCC，A點電壓幅值為第二驅(qū)動電壓V2，功率開關(guān)管100處于放大狀態(tài)，流過功率開關(guān)管100的電流與V2有關(guān)，從而輸出較小的第二驅(qū)動電壓V2，可降低功率開關(guān)管開通瞬間的脈沖電流。
[0044]當(dāng)電磁加熱裝置處于正常加熱階段T2時，控制芯片50輸出低電平信號至開關(guān)切換組件40，并發(fā)出脈沖信號至驅(qū)動模塊10，此時B點電壓為第一供電電壓VCC，A點電壓幅值為第一驅(qū)動電壓VI，功率開關(guān)管100處于飽和狀態(tài)，功率開關(guān)管100導(dǎo)通時相當(dāng)于一個導(dǎo)通的開關(guān)，驅(qū)動模塊10即可根據(jù)脈沖信號控制功率開關(guān)管100正常導(dǎo)通或關(guān)斷，進而控制電磁加熱裝置對鍋具進行諧振加熱。由此，本實用新型實施例的電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路通過調(diào)整功率開關(guān)管的工作狀態(tài)，可以降低電磁加熱裝置啟動時功率開關(guān)管開通瞬間的脈沖電流，從而避免燒毀功率開關(guān)管，并降低啟動噪音，提升用戶的體驗。
[0045]根據(jù)本實用新型的一個實施例，如圖3所示，電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路，開關(guān)切換組件40可包括模擬開關(guān)電路41，其中，模擬開關(guān)電路41的第一端a與供電電源20相連，模擬開關(guān)電路41的第二端b與電壓轉(zhuǎn)換模塊30的輸出端相連，模擬開關(guān)電路41的第三端c與驅(qū)動模塊10的供電端相連，模擬開關(guān)電路41的第一端a與模擬開關(guān)電路的第三端c之間具有第一路徑，模擬開關(guān)電路41的第二端b與模擬開關(guān)電路41的第三端c之間具有第二路徑，其中，控制芯片50控制模擬開關(guān)電路41的導(dǎo)通路徑在第一路徑與第二路徑之間進行切換。
[0046]具體來說，模擬開關(guān)電路41可在控制芯片50輸出的電壓切換控制信號的控制下處于不同的接通狀態(tài)。例如當(dāng)電壓切換控制信號為高電平信號時，控制芯片50控制模擬開關(guān)電路41的第二端b與模擬開關(guān)電路41的第三端c之間的第二路徑導(dǎo)通，電壓轉(zhuǎn)換模塊30給驅(qū)動模塊10供電；當(dāng)電壓切換控制信號為低電平信號時，控制芯片50控制模擬開關(guān)電路41的第一端a與模擬開關(guān)電路41的第三端c之間的第一路徑導(dǎo)通，供電電源20給驅(qū)動模塊10供電。
[0047]根據(jù)本實用新型的一個具體示例，模擬開關(guān)電路41的切換時間小于0.lus。
[0048]具體地，如圖3所示，第一路徑包括:第九電阻R9、第十電阻RlO、第五開關(guān)管Q5、第十一電阻R11、第六開關(guān)管Q6和第七開關(guān)管Q7。
[0049]其中，第九電阻R9的一端與控制芯片50相連;第十電阻RlO的一端與供電電源20相連;第五開關(guān)管Q5的基極與第九電阻R9的另一端相連，第五開關(guān)管Q5的集電極與第十電阻RlO的另一端相連，第五開關(guān)管Q5的發(fā)射極接地;第^ 電阻Rl I的一端與供電電源20相連；第六開關(guān)管Q6的基極與第五開關(guān)管Q5的集電極相連，第六開關(guān)管Q6的集電極與第十一電阻RU的另一端相連，第六開關(guān)管Q6的發(fā)射極接地;第七開關(guān)管Q7的基極與第六開關(guān)管Q6的集電極相連，第七開關(guān)管Q7的發(fā)射極作為模擬開關(guān)電路41的第一端a與供電電源20相連，第七開關(guān)管Q7的集電極與驅(qū)動模塊10的供電端相連。
[0050]如圖3所示，第二路徑包括:第十二電阻Rl 2、第十三電阻Rl 3、第八開關(guān)管Q8和第九開關(guān)管Q9。
[0051 ] 其中，第十二電阻R12的一端與控制芯片50相連，第十二電阻R12的一端與第九電阻R9的一端相連后即為模擬開關(guān)電路41的控制端;第十三電阻R13的一端與電壓轉(zhuǎn)換模塊30的輸出端相連;第八開關(guān)管Q8的基極與第十二電阻R12的另一端相連，第八開關(guān)管Q8的集電極與第十三電阻R13的另一端相連，第八開關(guān)管Q8的發(fā)射極接地;第九開關(guān)管Q9的基極與第八開關(guān)管Q8的集電極相連，第九開關(guān)管Q9的發(fā)射極作為模擬開關(guān)電路41的第二端b與電壓轉(zhuǎn)換模塊30的輸出端相連，第九開關(guān)管Q9的集電極與驅(qū)動模塊10的供電端相連，第九開關(guān)管Q9的集電極與第七開關(guān)管Q7的集電極相連后即可作為模擬開關(guān)電路41的第三端C。
[0052]具體來說，當(dāng)控制芯片50輸出的電壓切換控制信號為高電平信號時，第五開關(guān)管Q5、第八開關(guān)管Q8和第九開關(guān)管Q9均處于導(dǎo)通狀態(tài)，第六開關(guān)管Q6和第七開關(guān)管Q7均處于截止?fàn)顟B(tài)，模擬開關(guān)電路41的第二端b與模擬開關(guān)電路41的第三端c之間的第二路徑導(dǎo)通，電壓轉(zhuǎn)換模塊30給驅(qū)動模塊10供電，B點的電壓約為第一供電電壓VCC;當(dāng)控制芯片50輸出的電壓切換控制信號為低電平信號時，第五開關(guān)管Q5、第八開關(guān)管Q8和第九開關(guān)管Q9均處于截止?fàn)顟B(tài)，第六開關(guān)管Q6和第七開關(guān)管Q7均處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時，模擬開關(guān)電路41的第一端a與模擬開關(guān)電路41的第三端c之間的第一路徑導(dǎo)通，供電電源20給驅(qū)動模塊10供電，B點電壓約為第二供電電壓VDD。
[0053]由此，可以通過控制芯片50控制提供至驅(qū)動模塊10供電端的供電電壓是第一供電電壓VDD還是第二供電電壓VCC。
[0054]根據(jù)本實用新型的一個具體示例，第五開關(guān)管Q5、第六開關(guān)管Q6和第八開關(guān)管Q8均可為NPN型三極管，第七開關(guān)管Q7和第九開關(guān)管Q9可為PNP型三極管。
[0055]根據(jù)本實用新型的一個具體示例，模擬開關(guān)電路41可為MAX4649等芯片。
[0056]根據(jù)本實用新型的另一個實施例，如圖4所示，電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路，開關(guān)切換組件40可包括單刀雙擲開關(guān)Kl，其中，單刀雙擲開關(guān)Kl的第一端a與供電電源20相連，單刀雙擲開關(guān)Kl的第二端b與電壓轉(zhuǎn)換單元30的輸出端相連，單刀雙擲開關(guān)Kl的公共端c與驅(qū)動模塊10的供電端相連，單刀雙擲開關(guān)的控制端d與控制芯片50相連。
[0057]具體來說，單刀雙擲開關(guān)Kl可在控制芯片50輸出的電壓切換控制信號的控制下處于不同的接通狀態(tài)。例如當(dāng)電壓切換控制信號為高電平信號時，控制芯片50控制單刀雙擲開關(guān)Kl的第二端b與單刀雙擲開關(guān)Kl的公共端c接通，電壓轉(zhuǎn)換模塊30給驅(qū)動模塊10供電；當(dāng)電壓切換控制信號為低電平信號時，控制芯片50控制單刀雙擲開關(guān)Kl的第一端a與單刀雙擲開關(guān)Kl的公共端c接通，供電電源20給驅(qū)動模塊10供電。
[0058]下面結(jié)合圖5描述本實用新型實施例的驅(qū)動模塊10的電路結(jié)構(gòu)。
[0059]根據(jù)本實用新型的一個實施例，如圖5所示，驅(qū)動模塊10包括:第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第一電阻R1、第三開關(guān)管Q3、第四開關(guān)管Q4、第二電阻R2、第三電阻R3。
[0060]其中，第一開關(guān)管Ql的集電極與開關(guān)切換組件40相連，第一開關(guān)管Ql的發(fā)射極接地，第一開關(guān)管Ql的基極與控制芯片50相連;第二開關(guān)管Q2的集電極與開關(guān)切換組件40相連，第二開關(guān)管Q2的發(fā)射極接地，第二開關(guān)管Q2的基極與第一開關(guān)管Ql的集電極相連;第一電阻Rl的一端與開關(guān)切換組件40相連；第三開關(guān)管Q3的集電極與第一電阻Rl的另一端相連，第三開關(guān)管Q3的基極與第二開關(guān)管Q2的集電極相連;第四開關(guān)管Q4的發(fā)射極與第三開關(guān)管Q3的發(fā)射極相連，第四開關(guān)管Q4的集電極接地，第四開關(guān)管Q4的基極與第三開關(guān)管Q3的基極相連，第四開關(guān)管Q4的發(fā)射極與第三開關(guān)管Q3的發(fā)射極之間具有第一節(jié)點；第二電阻R2的一端與第一節(jié)點相連;第三電阻R3的一端與第二電阻R2的另一端相連，第三電阻R3的另一端接地，第二電阻R2與第三電阻R3之間具有第二節(jié)點，其中，第二節(jié)點與功率開關(guān)管100的控制端相連。
[0061 ] 根據(jù)本實用新型一個具體實施例，功率開關(guān)管100可為IGBT管(Insulated GateBipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)，如圖5所示，IGBT管的柵極與驅(qū)動模塊10的第二節(jié)點相連。另外，根據(jù)本實用新型的一個具體實施例，第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3均可為NPN型三極管，第四開關(guān)管Q4可為PNP型三極管。
[0062]如圖5所示，驅(qū)動模塊10還包括:穩(wěn)壓管Zl。其中，穩(wěn)壓管Zl與第三電阻R3并聯(lián)，穩(wěn)壓管Zl的陰極與第三電阻R3的一端相連，穩(wěn)壓管Zl的陽極與第三電阻R3的另一端相連。
[0063]如圖5所示，驅(qū)動模塊1還包括:第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7和第八電阻R8。其中，第四電阻R4連接在第一開關(guān)管Ql的集電極與開關(guān)切換組件40之間，即第四電阻R4的一端與第一開關(guān)管Ql的集電極相連，第四電阻R4的另一端與開關(guān)切換組件40相連;第五電阻R5連接在第二開關(guān)管Q2的集電極與開關(guān)切換組件40之間，即第五電阻R5的一端與第二開關(guān)管Q2的集電極相連，第五電阻R5的另一端與開關(guān)切換組件40相連;第六電阻R6連接在第四開關(guān)管Q4的發(fā)射極與第三開關(guān)管Q3的發(fā)射極之間；第七電阻R7連接在第一開關(guān)管Ql的基極與控制芯片50之間，即第七電阻R7的一端與控制芯片50相連，第七電阻R7的另一端與第一開關(guān)管Ql的基極相連;第八電阻R8的一端分別與第七電阻R7的一端和控制芯片50相連，第八電阻R8的另一端接地。
[0064]如圖5所示，本實用新型實施例的電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路還包括:第一電容Cl，第一電容Cl的一端與驅(qū)動模塊10的供電端相連，第一電容Cl的另一端接地。
[0065]其中，第一電阻Rl的一端、第五電阻R5的一端和第四電阻R4的一端連接在一起后可作為驅(qū)動模塊10的供電端;第七電阻R7的一端可作為驅(qū)動模塊10的信號接收端。
[0066]結(jié)合圖5，本實用新型實施例的驅(qū)動模塊10的工作原理如下:當(dāng)控制芯片50輸出至驅(qū)動模塊10的脈沖信號為高電平時，該高電平通過第七電阻R7輸入至第一開關(guān)管Ql的基極，使得第一開關(guān)管Ql導(dǎo)通、第二開關(guān)管Q2截止、第三開關(guān)管Q3導(dǎo)通、第四開關(guān)管Q4截止，此時A點電壓即IGBT管的柵極電壓為第一電阻R1、第三開關(guān)管Q3、第二電阻R2和第三電阻R3對B點電壓的分壓，IGBT管導(dǎo)通；當(dāng)控制芯片50輸出至驅(qū)動模塊10的脈沖信號為低電平時，該低電平通過第七電阻R7輸入至第一開關(guān)管Ql的基極，使得第一開關(guān)管Ql截止、第二開關(guān)管Q2導(dǎo)通、第三開關(guān)管Q3截止、第四開關(guān)管Q4導(dǎo)通，此時A點電壓為0V，IGBT管截止。
[0067]需要說明的是，第一電阻Rl和第二電阻R2的阻值可遠(yuǎn)小于第三電阻R3的阻值，A點電壓可以估算為B點電壓(即VDD或VCC)減去第三開關(guān)管Q3的集電極與發(fā)射極之間的電壓。并且在第三開關(guān)管Q3飽和導(dǎo)通時，第三開關(guān)管Q3的集電極與發(fā)射極之間的電壓極小，因此可以A點電壓略小于B點電壓。
[0068]綜上，根據(jù)本實用新型實施例提出的電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路，控制芯片通過控制開關(guān)切換組件控制供電電源或電壓轉(zhuǎn)換模塊給驅(qū)動模塊供電，以調(diào)整功率開關(guān)管的工作狀態(tài)。由此，電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路通過調(diào)整功率開關(guān)管的工作狀態(tài)，可以降低電磁加熱裝置啟動時功率開關(guān)管開通瞬間的脈沖電流，從而避免燒毀功率開關(guān)管，并降低啟動噪音，提升用戶的體驗。
[0069]最后，本實用新型實施例還提出了一種電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路的電磁加熱裝置。根據(jù)本實用新型的一個具體示例，電磁加熱裝置可為電磁爐、電磁壓力鍋或電磁電飯煲。
[0070]如圖6所示，本實用新型實施例的電磁加熱裝置包括功率開關(guān)管100和電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路200。其中，功率開關(guān)管100的控制端與電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路200相連，電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路200用于根據(jù)電磁加熱裝置的工作階段驅(qū)動功率開關(guān)管，以調(diào)整功率開關(guān)管的工作狀態(tài)。
[0071]具體地，功率開關(guān)管的驅(qū)動電路200可包括驅(qū)動模塊10、供電電源20、電壓轉(zhuǎn)換模塊30、開關(guān)切換組件40和控制芯片50等，控制芯片50輸出電壓切換控制信號至開關(guān)切換組件40，開關(guān)切換組件40根據(jù)電壓切換控制信號進行切換，以切換為供電電源20或電壓轉(zhuǎn)換模塊30給驅(qū)動模塊10供電，進而調(diào)整功率開關(guān)管100的工作狀態(tài)。
[0072]如圖6所示，本實用新型實施例的電磁加熱裝置還包括:諧振電路300和供電電路400。其中，諧振電路300包括并聯(lián)連接的諧振電容C2和加熱線圈L2，并聯(lián)連接的諧振電容C2和加熱線圈L2的一端與功率開關(guān)管100的集電極相連，功率開關(guān)管100的發(fā)射極接地;供電電路400與并聯(lián)連接的諧振電容C2和加熱線圈L2的另一端，供電電路400用于為諧振電路300供電。
[0073]具體地，供電電路400可包括整流橋401和濾波模塊402，整流橋401用于對交流電源AC輸入的交流電進行整流以輸出整流后的直流電；濾波模塊402包括濾波電容C3和濾波電感L3，濾波模塊402用于對整流后的直流電進行濾波以輸出整流濾波后的直流電，并整流濾波后的直流電供給諧振電路300。
[0074]在電磁加熱裝置停止加熱時，由于濾波電容C3的存在，功率開關(guān)管100的集電極電壓將交流電源AC電壓的1.4倍。在電磁加熱裝置開始加熱之后，電磁加熱裝置先后進入啟動階段和正常加熱階段，在啟動階段時，功率開關(guān)管的驅(qū)動電路200輸出第二驅(qū)動電壓V2至功率開關(guān)管100，功率開關(guān)管100處于放大狀態(tài)，流過功率開關(guān)管100的電流與V2有關(guān)，從而輸出較小的第二驅(qū)動電壓V2，可降低功率開關(guān)管開通瞬間的脈沖電流;在正常加熱階段，功率開關(guān)管的驅(qū)動電路200輸出第一驅(qū)動電壓Vl至功率開關(guān)管100，功率開關(guān)管100處于飽和狀態(tài)，功率開關(guān)管100導(dǎo)通時相當(dāng)于一個導(dǎo)通的開關(guān)，電磁加熱裝置對鍋具進行正常諧振加熱。
[0075]綜上，根據(jù)本實用新型實施例提出的電磁加熱裝置，電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路根據(jù)電磁加熱裝置所處的工作階段調(diào)整功率開關(guān)管的工作狀態(tài)，從而通過調(diào)整功率開關(guān)管的工作狀態(tài)，可降低電磁加熱裝置啟動時功率開關(guān)管開通瞬間的脈沖電流，從而避免燒毀功率開關(guān)管，并降低啟動噪音，提升用戶的體驗，并延長電磁加熱裝置的使用壽命O
[0076]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)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(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”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。
[0077]此外，術(shù)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(shù)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。在本實用新型的描述中，“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。
[0078]在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(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(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0079]在本實用新型中，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。
[0080]在本說明書的描述中，參考術(shù)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(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)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(jié)構(gòu)、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(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)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(jié)合和組合。
[0081]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項】
1.一種電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路，其特征在于，包括: 驅(qū)動模塊，所述驅(qū)動模塊與所述功率開關(guān)管相連，以驅(qū)動所述功率開關(guān)管； 供電電源，所述供電電源用于給所述驅(qū)動模塊提供第一供電電壓； 電壓轉(zhuǎn)換模塊，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與所述供電電源相連，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊用于將所述第一供電電壓轉(zhuǎn)換為第二供電電壓，以為所述驅(qū)動模塊提供所述第二供電電壓； 開關(guān)切換組件，所述開關(guān)切換組件分別與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端、所述供電電源和所述驅(qū)動模塊的供電端相連； 控制芯片，所述控制芯片與所述開關(guān)切換組件相連，所述控制芯片用于通過控制所述開關(guān)切換組件控制所述供電電源或所述電壓轉(zhuǎn)換模塊給驅(qū)動模塊供電，以調(diào)整所述功率開關(guān)管的工作狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路，其特征在于，所述開關(guān)切換組件包括模擬開關(guān)電路，其中， 所述模擬開關(guān)電路的第一端與所述供電電源相連，所述模擬開關(guān)電路的第二端與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端相連，所述模擬開關(guān)電路的第三端與所述驅(qū)動模塊的供電端相連，所述模擬開關(guān)電路的第一端與所述模擬開關(guān)電路的第三端之間具有第一路徑，所述模擬開關(guān)電路的第二端與所述模擬開關(guān)電路的第三端之間具有第二路徑，其中，所述控制芯片控制所述模擬開關(guān)電路的導(dǎo)通路徑在所述第一路徑與所述第二路徑之間進行切換。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路，其特征在于，所述驅(qū)動豐吳塊包括: 第一開關(guān)管，所述第一開關(guān)管的集電極與所述開關(guān)切換組件相連，所述第一開關(guān)管的發(fā)射極接地，所述第一開關(guān)管的基極與所述控制芯片相連； 第二開關(guān)管，所述第二開關(guān)管的集電極與所述開關(guān)切換組件相連，所述第二開關(guān)管的發(fā)射極接地，所述第二開關(guān)管的基極與所述第一開關(guān)管的集電極相連； 第一電阻，所述第一電阻的一端與所述開關(guān)切換組件相連； 第三開關(guān)管，所述第三開關(guān)管的集電極與所述第一電阻的另一端相連，所述第三開關(guān)管的基極與所述第二開關(guān)管的集電極相連； 第四開關(guān)管，所述第四開關(guān)管的發(fā)射極與所述第三開關(guān)管的發(fā)射極相連，所述第四開關(guān)管的集電極接地，所述第四開關(guān)管的基極與所述第三開關(guān)管的基極相連，所述第四開關(guān)管的發(fā)射極與所述第三開關(guān)管的發(fā)射極之間具有第一節(jié)點； 第二電阻，所述第二電阻的一端與所述第一節(jié)點相連； 第三電阻，所述第三電阻的一端與所述第二電阻的另一端相連，所述第三電阻的另一端接地，所述第二電阻與所述第三電阻之間具有第二節(jié)點，其中，所述第二節(jié)點與所述功率開關(guān)管的控制端相連。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路，其特征在于，所述驅(qū)動模塊還包括: 穩(wěn)壓管，所述穩(wěn)壓管與所述第三電阻并聯(lián)，所述穩(wěn)壓管的陰極與所述第三電阻的一端相連，所述穩(wěn)壓管的陽極與所述第三電阻的另一端相連。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路，其特征在于，所述驅(qū)動模塊還包括: 第四電阻，所述第四電阻連接在所述第一開關(guān)管的集電極與所述開關(guān)切換組件之間； 第五電阻，所述第五電阻連接在所述第二開關(guān)管的集電極與所述開關(guān)切換組件之間； 第六電阻，所述第六電阻連接在所述第四開關(guān)管的發(fā)射極與所述第三開關(guān)管的發(fā)射極之間。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路，其特征在于，所述第一路徑包括: 第九電阻，所述第九電阻的一端與所述控制芯片相連； 第十電阻，所述第十電阻的一端與所述供電電源相連； 第五開關(guān)管，所述第五開關(guān)管的基極與所述第九電阻的另一端相連，所述第五開關(guān)管的集電極與所述第十電阻的另一端相連，所述第五開關(guān)管的發(fā)射極接地； 第十一電阻，所述第十一電阻的一端與所述供電電源相連； 第六開關(guān)管，所述第六開關(guān)管的基極與所述第五開關(guān)管的集電極相連，所述第六開關(guān)管的集電極與所述第十一電阻的另一端相連，所述第六開關(guān)管的發(fā)射極接地； 第七開關(guān)管，所述第七開關(guān)管的基極與所述第六開關(guān)管的集電極相連，所述第七開關(guān)管的發(fā)射極與所述供電電源相連，所述第七開關(guān)管的集電極與所述驅(qū)動模塊的供電端相連。7.根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路，其特征在于，所述第二路徑包括: 第十二電阻，所述第十二電阻的一端與所述控制芯片相連； 第十三電阻，所述第十三電阻的一端與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端相連； 第八開關(guān)管，所述第八開關(guān)管的基極與所述第十二電阻的另一端相連，所述第八開關(guān)管的集電極與所述第十三電阻的另一端相連，所述第八開關(guān)管的發(fā)射極接地； 第九開關(guān)管，所述第九開關(guān)管的基極與所述第八開關(guān)管的集電極相連，所述第九開關(guān)管的發(fā)射極與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端相連，所述第九開關(guān)管的集電極與所述驅(qū)動模塊的供電端相連。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路，其特征在于，所述開關(guān)切換組件包括單刀雙擲開關(guān)，其中，所述單刀雙擲開關(guān)的第一端與所述供電電源相連，所述單刀雙擲開關(guān)的第二端與所述電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端相連，所述單刀雙擲開關(guān)的公共端與所述驅(qū)動模塊的供電端相連，所述單刀雙擲開關(guān)的控制端與所述控制芯片相連。9.一種電磁加熱裝置，其特征在于，包括: 功率開關(guān)管； 根據(jù)權(quán)利要求1 -8所述的電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路，所述電磁加熱裝置中功率開關(guān)管的驅(qū)動電路用于根據(jù)所述電磁加熱裝置所處的工作階段驅(qū)動所述功率開關(guān)管，以調(diào)整所述功率開關(guān)管的工作狀態(tài)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述電磁加熱裝置，其特征在于，所述電磁加熱裝置為電磁爐、電磁壓力鍋或電磁電飯煲。
【文檔編號】H05B6/06GK205430651SQ201620105709
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年2月2日
【發(fā)明人】江德勇, 王云峰, 曾露添
【申請人】佛山市順德區(qū)美的電熱電器制造有限公司, 美的集團股份有限公司