專(zhuān)利名稱：一種igbt集電極過(guò)壓雙重保護(hù)的監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種IGBT集電極過(guò)壓雙重保護(hù)的監(jiān)控方法，特別是一種用于電磁爐功 率控制器件IGBT集電極電壓超過(guò)其額定工作電壓時(shí)對(duì)IGBT進(jìn)行保護(hù)、防止IGBT過(guò)壓損壞 的保護(hù)方法，屬于電磁爐功率控制器件IGBT保護(hù)監(jiān)控方法的創(chuàng)新技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前電磁爐功率控制器件絕緣柵雙極型晶體管(簡(jiǎn)稱IGBT)都設(shè)有過(guò)壓保護(hù)電 路，此保護(hù)電路檢測(cè)到IGBT集電極C過(guò)壓時(shí)自動(dòng)減小IGBT開(kāi)通時(shí)間，但I(xiàn)GBT開(kāi)通時(shí)間不能 減少太多，否則電磁爐功率波動(dòng)太大，所以為了電磁爐功率穩(wěn)定，IGBT開(kāi)通時(shí)間減小的值相 對(duì)較小，但電網(wǎng)電壓有較大波動(dòng)時(shí)，IGBT開(kāi)通時(shí)間減小后仍然會(huì)出現(xiàn)IGBT集電極C電壓過(guò) 高的情況，甚至比開(kāi)通時(shí)間減小前還高，當(dāng)IGBT集電極C電壓高到一定值后就會(huì)出現(xiàn)IGBT 過(guò)壓損壞問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于考慮上述問(wèn)題而提供一種能實(shí)現(xiàn)對(duì)IGBT集電極電壓的實(shí)時(shí)監(jiān) 控，可有效解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)IGBT過(guò)壓保護(hù)不及時(shí)、導(dǎo)致IGBT損壞的技術(shù)問(wèn)題，提高電磁 爐整機(jī)的安全可靠性能的IGBT集電極過(guò)壓雙重保護(hù)的監(jiān)控方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明的IGBT集電極過(guò)壓雙重保護(hù)的監(jiān)控方法，包括有 IGBT集電極壓雙重保護(hù)電路，IGBT集電極壓雙重保護(hù)電路包括IGBT、微控制器、IGBT驅(qū)動(dòng) 電路、電阻R1、電阻R2，IGBT驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與IGBT的柵極G連接，IGBT的集電極C通 過(guò)串聯(lián)的分壓電阻R1、電阻R2分壓后連接微控制器的輸入端，微控制器的輸出端與IGBT驅(qū) 動(dòng)電路輸入端連接，微控制器包括比較器CMP1、CMP2，第一 IGBT控制電路、第二 IGBT控制 電路，比較器CMP1、CMP2的負(fù)輸入端分別連接參考電壓Vrefl、Vref2，輸出端分別連接第一 IGBT控制電路、第二 IGBT控制電路，其中比較器CMPl輸出高電平時(shí)，通過(guò)第一 IGBT控制 電路的處理，微控制器產(chǎn)生中斷處理程序INTl ；所述比較器CMP2輸出高電平時(shí)，通過(guò)第二 IGBT控制電路的處理，IGBT關(guān)斷，微控制器產(chǎn)生中斷處理程序INT2。上述參考電壓Vrefl和Vref2的大小通過(guò)微控制器內(nèi)部相關(guān)寄存器進(jìn)行選擇，且 Vrefl > Vref2。上述每進(jìn)入一次中斷程序INT1，IGBT的下一個(gè)開(kāi)通時(shí)間Ton減小時(shí)間Δ T，且Δ T < Ton。上述每進(jìn)入一次中斷程序ΙΝΤ2，IGBT被一直關(guān)斷，直到微控制器內(nèi)部有一個(gè)重新 啟動(dòng)信號(hào)IGBT才能重新開(kāi)通。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果本發(fā)明微控制器通過(guò)對(duì)IGBT C極電 壓異常的檢測(cè)，及時(shí)的減小IGBT開(kāi)通時(shí)間或者直接關(guān)斷IGBT來(lái)確保功率器件IGBT工作在 正常狀態(tài)，通過(guò)對(duì)電磁爐IGBT C極電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有效解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)IGBT過(guò)壓保護(hù) 不及時(shí)、導(dǎo)致IGBT損壞的技術(shù)問(wèn)題，提高電磁爐整機(jī)的安全可靠性能。本發(fā)明是一種設(shè)計(jì)巧妙，性能優(yōu)良，方便實(shí)用的IGBT C極過(guò)壓雙重保護(hù)的監(jiān)控方法。


圖1為本發(fā)明的電路原理圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的INTl中斷處理程序流程圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例的INT2中斷處理程序流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例本發(fā)明的電路原理圖如圖1所示，包括有IGBT集電極壓雙重保護(hù)電路，IGBT集電 極壓雙重保護(hù)電路包括IGBT、微控制器1、IGBT驅(qū)動(dòng)電路2、電阻R1、電阻R2，IGBT驅(qū)動(dòng)電 路2的輸出端與IGBT的柵極G連接，IGBT的集電極C通過(guò)串聯(lián)的分壓電阻R1、電阻R2分 壓后連接微控制器1輸入端，微控制器1的輸出端與IGBT驅(qū)動(dòng)電路2的輸入端連接，微控制 器1包括比較器CMPl、CMP2，第一 IGBT控制電路11、第二 IGBT控制電路12，比較器CMPl、 CMP2的負(fù)輸入端分別連接參考電壓Vrefl、Vref2，輸出端分別連接第一 IGBT控制電路11、 第二 IGBT控制電路12，其中比較器CMPl輸出高電平時(shí)，通過(guò)第一 IGBT控制電路11的處 理，微控制器1產(chǎn)生中斷處理程序INTl ；所述比較器CMP2輸出高電平時(shí)，通過(guò)第二 IGBT控 制電路12的處理，IGBT關(guān)斷，微控制器1產(chǎn)生中斷處理程序INT2。上述參考電壓Vrefl和Vref2的大小通過(guò)微控制器1內(nèi)部相關(guān)寄存器進(jìn)行選擇， 且 Vrefl > Vref2。上述每進(jìn)入一次中斷程序INT1，IGBT的下一個(gè)開(kāi)通時(shí)間Ton減小時(shí)間ΔΤ，且ΔΤ < Ton。本實(shí)施例中，上述每進(jìn)入一次中斷程序INT2，IGBT被一直關(guān)斷，直到微控制器1內(nèi) 部有一個(gè)重新啟動(dòng)信號(hào)IGBT才能重新開(kāi)通。本實(shí)施例中，IGBT驅(qū)動(dòng)電路2為現(xiàn)有技術(shù)電路，在此不再贅述。第一 IGBT控制電路11、第二 IGBT控制電路12屬于三洋集成加熱芯片MH2C33P中 的模塊電路。參考電壓Vrefl和Vref2大小可以通過(guò)微控制器1內(nèi)部相關(guān)寄存器進(jìn)行選擇，且 Vrefl > Vref2 ；設(shè)IGBT集電極C電壓為Vc，IGBT C極額定電壓為Vo。當(dāng) IGBT 集電極 C 電壓 Vc 滿足條件Vc*R2/(R1+R2) > Vrefl 且 Vo-Vc < Vo*10% 時(shí)，比較器CMPl向第一 IGBT控制電路11輸出高電平信號(hào)，使微控制器產(chǎn)生中斷處理程序 INTl。當(dāng)比較器 CMP2 滿足條件Vc*R2/(Rl+R2) > Vref 2，且 Vc ^ Vo 時(shí)，CMP2 向第 二 IGBT控制電路12輸出高電平信號(hào)，直接關(guān)斷IGBT，并使微控制器1產(chǎn)生中斷處理程序 INT2。本發(fā)明的工作原理如下如圖2所示，每進(jìn)入一次中斷處理程序INT1，微控制器1的特殊寄存器(程序指針 以及通用寄存器A、B等)入棧，通過(guò)對(duì)IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖寬度寄存器PPG值的調(diào)整，當(dāng)前PPG減1或者減2，使IGBT的下一個(gè)開(kāi)通時(shí)間Ton減小時(shí)間Δ T，且Δ T < Ton,保證I GBT在下 一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)IGBT的集電極C電壓相應(yīng)減小，最后特殊寄存器出棧，退出INTl中斷處理 程序，也就是在INTl的中斷程序中完成對(duì)IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖寬度的適當(dāng)調(diào)整。
如圖3所示，每進(jìn)入一次中斷處理程序INT2，微控制器的特殊寄存器入棧，通過(guò)軟 件設(shè)置IGBT的關(guān)斷時(shí)間，關(guān)斷時(shí)間結(jié)束后微控制器重新啟動(dòng)IGBT，最后特殊寄存器出棧， 退出中斷處理程序，INT2中斷處理程序保證在電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大時(shí)，IGBT暫停工作，確保 其安全。
權(quán)利要求
一種IGBT集電極過(guò)壓雙重保護(hù)的監(jiān)控方法，包括有IGBT集電極壓雙重保護(hù)電路，IGBT集電極壓雙重保護(hù)電路包括IGBT、微控制器(1)、IGBT驅(qū)動(dòng)電路(2)、電阻R1、電阻R2，IGBT驅(qū)動(dòng)電路(2)的輸出端與I GBT的柵極G連接，IGBT的集電極C通過(guò)串聯(lián)的分壓電阻R1、電阻R2分壓后連接微控制器(1)輸入端，微控制器(1)的輸出端與IGBT驅(qū)動(dòng)電路(2)輸入端連接，微控制器(1)包括比較器CMP1、CMP2，第一IGBT控制電路(11)、第二IGBT控制電路(12)，比較器CMP1、CMP2的負(fù)輸入端分別連接參考電壓Vref1、Vref2，輸出端分別連接第一IGBT控制電路(11)、第二IGBT控制電路(12)，其特征在于比較器CMP1輸出高電平時(shí)，通過(guò)第一IGBT控制電路(11)的處理，微控制器(1)產(chǎn)生中斷處理程序INT1；所述比較器CMP2輸出高電平時(shí)，通過(guò)第二IGBT控制電路(12)的處理，IGBT關(guān)斷，微控制器(1)產(chǎn)生中斷處理程序INT2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT集電極過(guò)壓雙重保護(hù)的監(jiān)控方法，其特征在于上述參考 電壓Vrefl和Vref2的大小通過(guò)微控制器(1)內(nèi)部相關(guān)寄存器進(jìn)行選擇，且Vref 1 > Vref2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT集電極過(guò)壓雙重保護(hù)的監(jiān)控方法，其特征在于上述每進(jìn) 入一次中斷程序INT1，IGBT的下一個(gè)開(kāi)通時(shí)間Ton減小時(shí)間ΔΤ，且ΔΤ < Ton。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT集電極過(guò)壓雙重保護(hù)的監(jiān)控方法，其特征在于上述每進(jìn) 入一次中斷程序INT2，IGBT被一直關(guān)斷，直到微控制器(1)內(nèi)部有一個(gè)重新啟動(dòng)信號(hào)IGBT 才能重新開(kāi)通。
全文摘要
本發(fā)明是一種IGBT集電極過(guò)壓雙重保護(hù)的監(jiān)控方法。包括IGBT集電極壓雙重保護(hù)電路，IGBT集電極壓雙重保護(hù)電路包括IGBT、微控制器、IGBT驅(qū)動(dòng)電路、電阻R1、電阻R2，微控制器包括比較器CMP1、CMP2，第一IGBT控制電路、第二IGBT控制電路，比較器CMP1、CMP2的負(fù)輸入端分別連接參考電壓Vref1、Vref2，輸出端分別連接第一IGBT控制電路、第二IGBT控制電路，其中比較器CMP1輸出高電平時(shí)，通過(guò)第一IGBT控制電路的處理，微控制器產(chǎn)生中斷處理程序INT1；所述比較器CMP2輸出高電平時(shí)，通過(guò)第二IGBT控制電路的處理，IGBT關(guān)斷，微控制器產(chǎn)生中斷處理程序INT2。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)對(duì)IGBT集電極電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)控，解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)IGBT過(guò)壓保護(hù)不及時(shí)、導(dǎo)致IGBT損壞的技術(shù)問(wèn)題，提高電磁爐整機(jī)的安全可靠性能。
文檔編號(hào)H02H7/20GK101916985SQ201010231980
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者李新峰, 毛宏建, 王帥 申請(qǐng)人:美的集團(tuán)有限公司