相位保護電路、相位保護方法和電磁加熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種相位保護電路，用于半橋諧振電路，包括：比較電路，用于獲取所述半橋諧振電路中的諧振電流，并將所述諧振電流的電流波形和所述半橋諧振電路中上橋或下橋的驅(qū)動控制信號對應(yīng)的控制波形進行比較，以得到所述電流波形和所述控制波形的相位差；控制器，連接至比較電路，根據(jù)相位差，判斷半橋諧振電路是否處于正常工作狀態(tài)，并在判斷結(jié)果為否時，停止向半橋諧振電路發(fā)送控制信號。相應(yīng)地，本發(fā)明還提出了一種相位保護方法和電磁加熱裝置，通過本發(fā)明的技術(shù)方案，可以以避免因驅(qū)動控制信號的相位錯誤而使IGBT在電流過零點之后出現(xiàn)誤開通的現(xiàn)象，故能防止IGBT過熱燒毀，對IGBT起到有效的保護作用。
【專利說明】相位保護電路、相位保護方法和電磁加熱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電磁加熱【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，涉及一種相位保護電路。相位保護方法和電磁加熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前電磁爐加熱主要以單管，半橋，全橋等方式作為電路的拓撲結(jié)構(gòu)，而半橋加熱介于單管與全橋之間，也是最常用的一種電路，但是在電磁爐工作中為調(diào)整功率會相應(yīng)的調(diào)整電路的諧振頻率，當(dāng)電路調(diào)整的頻率小于固有諧振頻率時，或者當(dāng)電路的參數(shù)發(fā)生變化時導(dǎo)致固有頻率變化，則會出現(xiàn)IGBT的開通是在電流過零點之后的現(xiàn)象，若在過零以后開通IGBT則會導(dǎo)致IGBT過熱燒毀。
[0003]因此，如何避免IGBT過熱燒毀，成為目前亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。
[0005]為此，本發(fā)明的一個目的在于提出了一種相位保護電路。
[0006]本發(fā)明的另一個目的在于提出了 一種電磁加熱裝置。
[0007]本發(fā)明的再一個目的在于提出了一種相位保護方法。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的實施例，提出了相位保護電路，用于半橋諧振電路，包括:比較電路，用于獲取所述半橋諧振電路中的諧振電流，并將所述諧振電流的電流波形和所述半橋諧振電路中上橋或下橋的驅(qū)動控制信號對應(yīng)的控制波形進行比較，以得到所述電流波形和所述控制波形的相位差；控制器，連接至所述比較電路，用于根據(jù)所述相位差，判斷所述半橋諧振電路是否處于正常工作狀態(tài)，并在判斷結(jié)果為否時，停止向所述半橋諧振電路發(fā)送控制信號。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實施例的相位保護電路，通過將諧振電路中諧振電流的電流波形和半橋諧振電路中控制晶體管開關(guān)頻率的控制信號的波形進行比較，根據(jù)兩個波形的相位差，判斷半橋諧振電路中控制信號的相位是否存在錯誤，并在發(fā)現(xiàn)相位存在錯誤時，停止半橋諧振電路的工作，從而避免因驅(qū)動控制信號的相位錯誤而使IGBT在電流過零點之后出現(xiàn)誤開通的現(xiàn)象，故能防止IGBT過熱燒毀，對IGBT起到有效的保護作用。
[0010]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的相位保護電路，還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述比較電路包括:電壓比較器，所述電壓比較器的第一輸入端連接至所述半橋諧振電路，所述電壓比較器的第二輸入端接地，用于對所述半橋諧振電路中的諧振電流的所述電流波形進行整形，以得到第一脈沖波形；反相器，連接至所述電壓比較器的輸出端，用于對所述電壓比較器輸出的所述第一脈沖波形進行反相，以得到第二脈沖波形；邏輯電路，所述邏輯電路的第一輸入端連接至所述反相器的輸出端，所述邏輯電路的第二輸入端輸入所述控制波形，用于將所述第二脈沖波形和所述控制波形進行比較，并輸出所述第二脈沖波形和所述控制波形的相位差。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述控制器通過二極管與所述邏輯電路連接。
[0013]根據(jù)本發(fā)明實施例的相位保護電路，將二極管連接在控制器和邏輯電路之間，使得電路只能單向?qū)?，提高電路的可靠性?br> [0014]根據(jù)本發(fā)明實施例的相位保護電路，通過電壓比較器將半橋諧振電路的電流波形對應(yīng)的正弦波整形為方波，得到第一脈沖波形，再將第一脈沖波形進行反相，得到第二脈沖波形，再將此第二脈沖波形和控制信號的方波進行比較，得到兩個方波的相位差，從而根據(jù)相位差判斷半橋諧振電路是否工作正常，即是否存在相位錯誤，并在判斷結(jié)果為存在相位錯誤時停止電路的工作。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述控制器連接至所述邏輯電路的輸出端，則所述控制器包括:計算模塊，用于根據(jù)所述第二脈沖波形和所述控制波形的相位差，計算出所述第二脈沖波形和所述控制波形的時間差；第一處理模塊，在所述時間差小于預(yù)設(shè)時間差時，判斷為所述半橋諧振電路未處于正常工作狀態(tài)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明實施例的相位保護電路，根據(jù)控制信號和電流信號的相位差計算出時間差，時間差可以反映出諧振頻率是否超出固有頻率的范圍，繼而根據(jù)時間差可以判斷出諧振頻率是否超出固有頻率范圍，從而防止IGBT的電流疊加而造成IGBT過熱燒毀，起到有效的保護作用。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述控制器連接至所述電壓比較器的輸出端，則所述控制器還包括:第二處理模塊，將所述第一脈沖波形和所述控制波形進行比較，判斷所述第一脈沖波形由低電平轉(zhuǎn)換到高電平時，所述控制波形是否為高電平，在判斷結(jié)果為是時，允許所述電壓比較器將所述第一脈沖波形輸出至所述反相器，否則，判斷為所述半橋諧振電路未處于正常工作狀態(tài)，并停止向所述半橋諧振電路發(fā)送控制信號。
[0018]根據(jù)本發(fā)明實施例的相位保護電路，還可以將整形后的第一脈沖波形直接與控制波形進行比較，判斷第一脈沖波形的上升沿是否對應(yīng)控制波形的高電平，即控制波形的高電平是否在電流波形到達X軸的O點之前開啟，如果判斷結(jié)果為是，則該電路工作正常，如果判斷結(jié)果為否，則說明該電路的相位錯位，會導(dǎo)致IGBT燒毀，繼而停止該電路的工作。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述邏輯電路為邏輯與門電路。
[0020]根據(jù)本發(fā)明實施例的相位保護電路，通過將控制波形和第二脈沖波形相與，可以得到兩個波形的相位差。其中，還可以采用兩個并聯(lián)的二極管實現(xiàn)邏輯與門電路的功能。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第二方面的實施例，還提出了一種電磁加熱裝置，包括:半橋諧振電路；如上述技術(shù)方案中任一項所述的相位保護電路，所述相位保護電路連接至所述半橋諧振電路，并獲取所述半橋諧振電路中的諧振電流。
[0022]根據(jù)本發(fā)明實施例的電磁加熱裝置，在半橋諧振電路上加入相位保護電路，這樣，可以保護電路的安全，避免燒壞電路中的晶體管。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述半橋諧振電路包括:第一晶體管和第二晶體管，所述第一晶體管和所述第二晶體管串聯(lián)在電源和地之間；電流檢測電路，所述電流檢測電路的輸入端連接在所述第一晶體管和所述第二晶體管的公共端，所述電流檢測電路的輸出端連接至所述相位保護電路中的比較電路的輸入端，用于采集所述半橋諧振電路中的諧振電流，以得到所述諧振電流對應(yīng)的電流波形，并將所述電流波形輸出至所述比較電路；加熱線圈和諧振電容，串聯(lián)連接在所述電流檢測電路的輸出端和地之間。
[0024]根據(jù)本發(fā)明實施例的電磁加熱裝置，在半橋諧振電路上，設(shè)置有電流檢測電路，通過電流檢測電路來檢測半橋諧振電路中的諧振電流,其中，電流檢測電路包括電流互感器和采樣電阻，通過電流互感器和采樣電阻采集到電壓，進而根據(jù)電壓計算出電流。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的第三方面的實施例，還提出了一種相位保護方法，用于半橋諧振電路，包括:獲取半橋諧振電路中的諧振電流，以得到所述諧振電流對應(yīng)的電流波形；將所述電流波形和所述半橋諧振電路中上橋或下橋的驅(qū)動控制信號對應(yīng)的控制波形進行比較，以得到所述電流波形和所述控制波形的相位差；根據(jù)所述相位差，判斷所述半橋諧振電路是否處于正常工作狀態(tài)，并在判斷結(jié)果為否時，停止向所述半橋諧振電路發(fā)送控制信號。
[0026]根據(jù)本發(fā)明實施例的相位保護電路，通過將諧振電路中諧振電流的電流波形和半橋諧振電路中控制晶體管開關(guān)頻率的控制信號的波形進行比較，根據(jù)兩個波形的相位差，判斷半橋諧振電路中的相位是否存在錯誤，并在發(fā)現(xiàn)相位存在錯誤時，停止半橋諧振電路的工作，從而避免因IGBT的電流疊加而造成IGBT過熱燒毀，起到有效的保護作用。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，將所述電流波形和所述半橋諧振電路的中上橋或下橋的驅(qū)動控制信號對應(yīng)的控制波形進行比較，以得到所述電流波形和所述控制波形的相位差，具體包括:對所述電流波形進行整形，以得到第一脈沖波形；對所述第一脈沖波形進行反相，以得到第二脈沖波形；將所述第二脈沖波形和所述控制波形進行比較，并輸出所述第二脈沖波形和所述控制波形的相位差。
[0028]根據(jù)本發(fā)明實施例的相位保護電路，通過電壓比較器將半橋諧振電路輸出的正弦波整形為方波，得到第一脈沖波形，再將第一脈沖波形進行反相，得到第二脈沖波形，再將此第二脈沖波形和控制信號的方波進行比較，得到兩個方波的相位差，從而根據(jù)相位差判斷半橋諧振電路是否工作正常，即是否存在相位錯誤，并在判斷結(jié)果為存在相位錯誤時停止電路的工作。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，根據(jù)所述相位差，判斷所述半橋諧振電路是否處于正常工作狀態(tài)，具體包括:根據(jù)所述第二脈沖波形和所述控制波形的相位差，計算出所述第二脈沖波形和所述控制波形的時間差；在所述時間差小于預(yù)設(shè)時間差時，判斷為所述半橋諧振電路未處于正常工作狀態(tài)。
[0030]根據(jù)本發(fā)明實施例的相位保護電路，根據(jù)控制信號和電流信號的相位差計算出時間差，時間差可以反映出諧振頻率是否超出固有頻率的范圍，繼而根據(jù)時間差可以判斷出諧振頻率是否超出固有頻率范圍，從而防止IGBT的電流疊加而造成IGBT過熱燒毀，起到有效的保護作用。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還包括:將所述第一脈沖波形和所述控制波形進行比較，判斷所述第一脈沖波形由低電平轉(zhuǎn)換到高電平時，所述控制波形是否為高電平，在判斷結(jié)果為是時，允許向所述半橋諧振電路發(fā)送控制信號，否則，判斷為所述半橋諧振電路未處于正常工作狀態(tài)，并停止向所述半橋諧振電路發(fā)送控制信號。
[0032]根據(jù)本發(fā)明實施例的相位保護電路，還可以將整形后的第一脈沖波形直接與控制波形進行比較，判斷第一脈沖波形的上升沿是否對應(yīng)控制波形的高電平，即控制波形的高電平是否在電流波形到達X軸的O點之前開啟，如果判斷結(jié)果為是，則該電路工作正常，如果判斷結(jié)果為否，則說明該電路的相位錯位，會導(dǎo)致IGBT燒毀，繼而停止該電路的工作。[0033]通過以上技術(shù)方案，可以避免因驅(qū)動控制信號的相位錯誤而使IGBT在電流過零點之后出現(xiàn)誤開通的現(xiàn)象，故能防止IGBT過熱燒毀，對IGBT起到有效的保護作用。
[0034]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0036]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的相位保護電路的框圖；
[0037]圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的相位保護電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖2B示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的相位保護電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的電磁加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的相位保護方法的流程圖；
[0041]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的相位保護方法的具體流程圖；
[0042]圖6A和圖6B示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的波形示意圖；
[0043]圖7A和圖7B示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的波形對比示意圖。
【具體實施方式】
[0044]為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0045]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發(fā)明的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。
[0046]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的相位保護電路的框圖。
[0047]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例相位保護電路100，用于半橋諧振電路，包括匕較電路104，用于獲取所述半橋諧振電路中的諧振電流，并將所述諧振電流的電流波形和所述半橋諧振電路中上橋或下橋的驅(qū)動控制信號對應(yīng)的控制波形進行比較，以得到所述電流波形和所述控制波形的相位差；控制器106，連接至所述比較電路104，用于根據(jù)所述相位差，判斷所述半橋諧振電路是否處于正常工作狀態(tài)，并在判斷結(jié)果為否時，停止向所述半橋諧振電路發(fā)送控制信號。
[0048]根據(jù)本發(fā)明實施例的相位保護電路，通過將諧振電路中諧振電流的電流波形和半橋諧振電路中控制晶體管開關(guān)頻率的控制信號的波形進行比較，根據(jù)兩個波形的相位差，判斷半橋諧振電路中控制信號的相位是否存在錯誤，并在發(fā)現(xiàn)相位存在錯誤時，停止半橋諧振電路的工作，從而避免因驅(qū)動控制信號的相位錯誤而使IGBT在電流過零點之后出現(xiàn)誤開通的現(xiàn)象，故能防止IGBT過熱燒毀，對IGBT起到有效的保護作用。
[0049]具體地，如圖2A所示，比較電路104包括:電壓比較器1042，所述電壓比較器1042的第一輸入端連接至所述半橋諧振電路，所述電壓比較器1042的第二輸入端接地，用于對所述半橋諧振電路中諧振電流的所述電流波形進行整形，以得到第一脈沖波形；反相器1044，連接至所述電壓比較器1042的輸出端，用于對所述電壓比較器1042輸出的所述第一脈沖波形進行反相，以得到第二脈沖波形；邏輯電路1046，所述邏輯電路1046的第一輸入端連接至所述反相器1044的輸出端，所述邏輯電路1046的第二輸入端輸入所述控制波形，用于將所述第二脈沖波形和所述控制波形進行比較，并輸出所述第二脈沖波形和所述控制波形的相位差。
[0050]根據(jù)本發(fā)明實施例的相位保護電路，通過電壓比較器將半橋諧振電路輸出的正弦波整形為方波，得到第一脈沖波形，再將第一脈沖波形進行反相，得到第二脈沖波形，再將此第二脈沖波形和控制信號的方波進行比較，得到兩個方波的相位差，從而根據(jù)相位差判斷半橋諧振電路是否工作正常，即是否存在相位錯誤，并在判斷結(jié)果為存在相位錯誤時停止電路的工作。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述控制器連接至所述邏輯電路的輸出端，則控制器106包括:計算模塊(圖中未輸出)，連接至所述邏輯電路1046的輸出端，用于根據(jù)所述第二脈沖波形和所述控制波形的相位差，計算出所述第二脈沖波形和所述控制波形的時間差；第一處理模塊(圖中未輸出)，在所述時間差小于預(yù)設(shè)時間差時，判斷為所述半橋諧振電路未處于正常工作狀態(tài)。
[0052]根據(jù)本發(fā)明實施例的相位保護電路，根據(jù)控制信號和電流信號的相位差計算出時間差，時間差可以反映出諧振頻率是否超出固有頻率的范圍，繼而根據(jù)時間差可以判斷出諧振頻率是否超出固有頻率范圍，從而防止IGBT的電流疊加而造成IGBT過熱燒毀，起到有效的保護作用。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，如圖2B所示，控制器通過二極管D3與所述邏輯電路連接。
[0054]根據(jù)本發(fā)明實施例的相位保護電路，將二極管D3連接在控制器和邏輯電路之間，使得電路只能單向?qū)?，提高電路的可靠性?br> [0055]其中，若控制器連接至所述電壓比較器的輸出端，則控制器106還包括:第二處理模塊，將所述第一脈沖波形和所述控制波形進行比較，判斷所述第一脈沖波形由低電平轉(zhuǎn)換到高電平時，所述控制波形是否為高電平，在判斷結(jié)果為是時，允許所述電壓比較器將所述第一脈沖波形輸出至所述反相器，否則，判斷為所述半橋諧振電路未處于正常工作狀態(tài)，并停止向所述半橋諧振電路發(fā)送控制信號。
[0056]根據(jù)本發(fā)明實施例的相位保護電路，還可以將整形后的第一脈沖波形直接與控制波形進行比較，判斷第一脈沖波形的上升沿是否對應(yīng)控制波形的高電平，即控制波形的高電平是否在電流波形到達X軸的O點之前開啟，如果判斷結(jié)果為是，則該電路工作正常，如果判斷結(jié)果為否，則說明該電路的相位錯位，會導(dǎo)致IGBT燒毀，繼而停止該電路的工作。
[0057]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述邏輯電路1046為邏輯與門電路。
[0058]根據(jù)本發(fā)明實施例的相位保護電路，通過將控制波形和第二脈沖波形相與，可以得到兩個波形的相位差。其中，還可以采用兩個并聯(lián)的二極管實現(xiàn)邏輯與門電路的功能。
[0059]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的電磁加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0060]如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的電磁加熱裝置，包括:半橋諧振電路302 ；如上述技術(shù)方案中任一項所述的相位保護電路100，所述相位保護電路100連接至所述半橋諧振電路302，并獲取所述半橋諧振電路中的諧振電流。[0061]根據(jù)本發(fā)明實施例的電磁加熱裝置，在半橋諧振電路上加入相位保護電路，這樣，可以保護電路的安全，避免燒壞電路中的晶體管。
[0062]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述半橋諧振電路302包括:第一晶體管IGBTl和第二晶體管IGBT2，所述第一晶體管IGBTl和所述第二晶體管IGBT2串聯(lián)在電源VDC和地GND之間；電流檢測電路3022，所述電流檢測電路3022的輸入端連接在所述第一晶體管IGBTl和所述第二晶體管IGBT2的公共端，所述電流檢測電路的輸出端連接至比較電路104，用于采集所述半橋諧振電路中的諧振電流，并將所述諧振電流輸出至所述比較電路104 ;加熱線圈LI和諧振電容C3，串聯(lián)連接在所述電流檢測電路的輸出端和地之間。其中，電流檢測電路包括電流互感器CT2、采樣電阻Rl以及電容Cl和C2。
[0063]根據(jù)本發(fā)明實施例的電磁加熱裝置，在半橋諧振電路上，設(shè)置有電流檢測電路，通過電流檢測電路來檢測半橋諧振電路中的諧振電流,其中，電流檢測電路包括電流互感器和采樣電阻，通過電流互感器和采樣電阻采集到電壓，進而根據(jù)電壓計算出電流。
[0064]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的相位保護方法的流程圖。
[0065]如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例的相位保護方法，用于半橋諧振電路，包括:步驟402，獲取半橋諧振電路中的諧振電流，以得到所述諧振電流對應(yīng)的電流波形；步驟404，將所述電流波形和所述半橋諧振電路中上橋或下橋的驅(qū)動控制信號對應(yīng)的控制波形進行比較，以得到所述電流波形和所述控制波形的相位差；步驟406，根據(jù)所述相位差，判斷所述半橋諧振電路是否處于正常工作狀態(tài)，并在判斷結(jié)果為否時，停止向所述半橋諧振電路發(fā)送控制信號。
[0066]根據(jù)本發(fā)明實施例的相位保護電路，通過將諧振電路中諧振電流的電流波形和半橋諧振電路中控制晶體管開關(guān)頻率的控制信號的波形進行比較，根據(jù)兩個波形的相位差，判斷半橋諧振電路中控制信號的相位是否存在錯誤，并在發(fā)現(xiàn)相位存在錯誤時，停止半橋諧振電路的工作，從而避免因驅(qū)動控制信號的相位錯誤而使IGBT在電流過零點之后出現(xiàn)誤開通的現(xiàn)象，故能防止IGBT過熱燒毀，對IGBT起到有效的保護作用。
[0067]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述步驟404具體包括:對所述電流波形進行整形，以得到第一脈沖波形；對所述第一脈沖波形進行反相，以得到第二脈沖波形；將所述第二脈沖波形和所述控制波形進行比較，并輸出所述第二脈沖波形和所述控制波形的相位差。
[0068]根據(jù)本發(fā)明實施例的相位保護電路，通過電壓比較器將半橋諧振電路輸出的正弦波整形為方波，得到第一脈沖波形，再將第一脈沖波形進行反相，得到第二脈沖波形，再將此第二脈沖波形和控制信號的方波進行比較，得到兩個方波的相位差，從而根據(jù)相位差判斷半橋諧振電路是否工作正常，即是否存在相位錯誤，并在判斷結(jié)果為存在相位錯誤時停止電路的工作。
[0069]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述步驟406具體包括:根據(jù)所述第二脈沖波形和所述控制波形的相位差，計算出所述第二脈沖波形和所述控制波形的時間差；在所述時間差小于預(yù)設(shè)時間差時，判斷為所述半橋諧振電路未處于正常工作狀態(tài)。
[0070]根據(jù)本發(fā)明實施例的相位保護電路，根據(jù)控制信號和電流信號的相位差計算出時間差，時間差可以反映出諧振頻率是否超出固有頻率的范圍，繼而根據(jù)時間差可以判斷出諧振頻率是否超出固有頻率范圍，從而防止IGBT的電流疊加而造成IGBT過熱燒毀，起到有效的保護作用。[0071]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還包括:將所述第一脈沖波形和所述控制波形進行比較，判斷所述第一脈沖波形由低電平轉(zhuǎn)換到高電平時，所述控制波形是否為高電平，在判斷結(jié)果為是時，允許向所述半橋諧振電路發(fā)送控制信號，否則，判斷為所述半橋諧振電路未處于正常工作狀態(tài)，并停止向所述半橋諧振電路發(fā)送控制信號。
[0072]根據(jù)本發(fā)明實施例的相位保護電路，還可以將整形后的第一脈沖波形直接與控制波形進行比較，判斷第一脈沖波形的上升沿是否對應(yīng)控制波形的高電平，即控制波形的高電平是否在電流波形到達X軸的O點之前開啟，如果判斷結(jié)果為是，則該電路工作正常，如果判斷結(jié)果為否，則說明該電路的相位錯位，會導(dǎo)致IGBT燒毀，繼而停止該電路的工作。
[0073]下面結(jié)合圖5至圖7詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0074]如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例的相位保護方法具體包括:
[0075]步驟502，輸出PWM波形驅(qū)動上橋IGBT和下橋IGBT。
[0076]步驟504，電流互感器輸出正弦波形Al，其中，各波形如圖6A所示。
[0077]步驟506，正弦波形Al經(jīng)電壓比較器輸出波形XI。
[0078]步驟508，判斷Xl上升沿時控制信號的波形必須為高，否則停止半橋諧振電路的工作。如圖7A所示，也可直接比較波形Al和A2，在電路諧振時當(dāng)下橋或上橋(方波)的開通(高電平)在電流(正弦波)到達X軸的零點之前開啟為正確的，否則會導(dǎo)致電流疊加燒壞IGBT。如圖7B所示，若在電路諧振時當(dāng)下橋或上橋(方波)的開通(高電平)在電流(正弦波)到達X軸的零點之后開啟，則說明相位錯誤，應(yīng)該馬上關(guān)閉諧振驅(qū)動，停止電路工作。
[0079]步驟510，經(jīng)反相器輸出波形X2。
[0080]步驟512，X2波形與控制信號的波形A2經(jīng)過邏輯與門輸出脈沖波形X3。其中，各波形的處理示意圖如圖6B所示。
[0081]步驟514，判斷脈沖波形X3的高電平時間t，如果在一個諧振周期內(nèi)時間t小于預(yù)設(shè)值或檢測不到高電平，判斷電路諧振過零或已過零，判斷相位錯誤，立即關(guān)閉諧振輸出，即不發(fā)送控制信號。
[0082]本發(fā)明通過將電流波形與下橋波形進行相位比較的處理，得到時間差，通過檢測時間差來反應(yīng)諧振頻率是否超出固有頻率范圍，故本發(fā)明能防止IGBT的電流疊加造成IGBT過熱燒毀，起到有效的保護作用。
[0083]以上結(jié)合附圖，詳細說明了本發(fā)明的技術(shù)方案，通過本發(fā)明的技術(shù)方案，可以避免因諧振控制器中IGBT的電流疊加而造成IGBT過熱燒毀，有效的保護電路的安全。
[0084]在本發(fā)明中，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述的目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性；術(shù)語“多個”表示兩個或兩個以上；術(shù)語“相連”、“連接”等均應(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；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。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)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0085]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種相位保護電路，用于半橋諧振電路，其特征在于，包括: 比較電路，用于獲取所述半橋諧振電路中的諧振電流，并將所述諧振電流的電流波形和所述半橋諧振電路中上橋或下橋的驅(qū)動控制信號對應(yīng)的控制波形進行比較，以得到所述電流波形和所述控制波形的相位差； 控制器，連接至所述比較電路，用于根據(jù)所述相位差，判斷所述半橋諧振電路是否處于正常工作狀態(tài)，并在判斷結(jié)果為否時，停止向所述半橋諧振電路發(fā)送控制信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相位保護電路，其特征在于，所述比較電路包括: 電壓比較器，所述電壓比較器的第一輸入端連接至所述半橋諧振電路，所述電壓比較器的第二輸入端接地，所述電壓比較器用于對所述半橋諧振電路中諧振電流的所述電流波形進行整形，以得到第一脈沖波形； 反相器，連接至所述電壓比較器的輸出端，用于對所述電壓比較器輸出的所述第一脈沖波形進行反相，以得到第二脈沖波形； 邏輯電路，所述邏輯電路的第一輸入端連接至所述反相器的輸出端，所述邏輯電路的第二輸入端輸入所述控制波形，用于將所述第二脈沖波形和所述控制波形進行比較，并輸出所述第二脈沖波形和所述控制波形的相位差。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的相位保護電路，其特征在于，所述控制器通過二極管與所述邏輯電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的相位保護電路，其特征在于，所述控制器連接至所述邏輯電路的輸出端，則所述控制器包括: 計算模塊，用于根據(jù)所述第二脈沖波形和所述控制波形的相位差，計算出所述第二脈沖波形和所述控制波形的時間差； 第一處理模塊，在所述時間差小于預(yù)設(shè)時間差時，判斷為所述半橋諧振電路未處于正常工作狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的相位保護電路，其特征在于，所述控制器連接至所述電壓比較器的輸出端，則所述控制器還包括: 第二處理模塊，將所述第一脈沖波形和所述控制波形進行比較，判斷所述第一脈沖波形由低電平轉(zhuǎn)換到高電平時，所述控制波形是否為高電平，在判斷結(jié)果為是時，允許所述電壓比較器將所述第一脈沖波形輸出至所述反相器，否則，判斷為所述半橋諧振電路未處于正常工作狀態(tài)，并停止向所述半橋諧振電路發(fā)送控制信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項所述的相位保護電路，其特征在于，所述邏輯電路為邏輯與門電路。
7.—種電磁加熱裝置，其特征在于，包括: 半橋諧振電路； 如權(quán)利要求1至6中任一項所述的相位保護電路，所述相位保護電路連接至所述半橋諧振電路，并獲取所述半橋諧振電路中的諧振電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電磁加熱裝置，其特征在于，所述半橋諧振電路包括: 第一晶體管和第二晶體管，所述第一晶體管和所述第二晶體管串聯(lián)在電源和地之間； 電流檢測電路，所述電流檢測電路的輸入端連接在所述第一晶體管和所述第二晶體管的公共端，所述電流檢測電路的輸出端連接至所述相位保護電路中的比較電路的輸入端，用于采集所述半橋諧振電路中的諧振電流，以得到所述諧振電流對應(yīng)的電流波形，并將所述電流波形輸出至所述比較電路； 加熱線圈和諧振電容，串聯(lián)連接在所述電流檢測電路的輸出端和地之間。
9.一種相位保護方法，用于半橋諧振電路，其特征在于，包括: 獲取半橋諧振電路中的諧振電流，以得到所述諧振電流對應(yīng)的電流波形； 將所述電流波形和所述半橋諧振電路中上橋或下橋的驅(qū)動控制信號對應(yīng)的控制波形進行比較，以得到所述電流波形和所述控制波形的相位差； 根據(jù)所述相位差，判斷所述半橋諧振電路是否處于正常工作狀態(tài)，并在判斷結(jié)果為否時，停止向所述半橋諧振電路發(fā)送控制信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的相位保護方法，其特征在于，將所述電流波形和所述半橋諧振電路中上橋或下橋的驅(qū)動控制信號對應(yīng)的控制波形進行比較，以得到所述電流波形和所述控制波形的相位差，具體包括: 對所述電流波形進行整形，以得到第一脈沖波形； 對所述第一脈沖波形進行反相，以得到第二脈沖波形； 將所述第二脈沖波形和所述控制波形進行比較，并輸出所述第二脈沖波形和所述控制波形的相位差。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的相位保護方法，其特征在于，根據(jù)所述相位差，判斷所述半橋諧振電路是否處于正常 工作狀態(tài)，具體包括: 根據(jù)所述第二脈沖波形和所述控制波形的相位差，計算出所述第二脈沖波形和所述控制波形的時間差； 在所述時間差小于預(yù)設(shè)時間差時，判斷為所述半橋諧振電路未處于正常工作狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的相位保護方法，其特征在于，還包括: 將所述第一脈沖波形和所述控制波形進行比較，判斷所述第一脈沖波形由低電平轉(zhuǎn)換到高電平時，所述控制波形是否為高電平，在判斷結(jié)果為是時，允許向所述半橋諧振電路發(fā)送控制信號，否則，判斷為所述半橋諧振電路未處于正常工作狀態(tài)，并停止向所述半橋諧振電路發(fā)送控制信號。
【文檔編號】H05B6/06GK103889085SQ201410091281
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】馮江平, 李新峰, 梁為磊 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