電磁加熱系統(tǒng)及其功率器件的過溫保護(hù)方法、裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生活電器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電磁加熱系統(tǒng)中功率器件的過溫保護(hù)方法、一種電磁加熱系統(tǒng)中功率器件的過溫保護(hù)裝置以及一種具有該過溫保護(hù)裝置的電磁加熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在電磁爐的電控系統(tǒng)中，對功率器件例如IGBT (Insulated Gate BipolarTransistor，絕緣柵雙極型晶體管)的溫度保護(hù)一般是不可缺少的。通常是采用熱敏電阻來感應(yīng)IGBT散發(fā)出的溫度，當(dāng)IGBT溫度發(fā)生變化時，熱敏電阻的阻值也會跟隨發(fā)生變化，此信號經(jīng)溫度檢測電路轉(zhuǎn)化為電壓信號后輸入到控制器MCU，MCU對該電壓信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換得到IGBT溫度對應(yīng)的AD值，此AD值經(jīng)過查表轉(zhuǎn)換，就可以對應(yīng)出IGBT的溫度。
[0003]其中，如果IGBT的溫度過高，MCU會控制相關(guān)電路對IGBT進(jìn)行過溫保護(hù)。但是此過溫保護(hù)方法響應(yīng)時間較長，一般為數(shù)秒，甚至數(shù)十秒，如果某種異常狀況導(dǎo)致IGBT的溫度快速升高，超出IGBT的安全工作范圍，而IGBT的過溫保護(hù)響應(yīng)速度不夠快，則可能導(dǎo)致IGBT就會在溫度保護(hù)前燒毀。
[0004]因此，需要對IGBT的過溫保護(hù)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的旨在至少解決上述的技術(shù)缺陷。
[0006]為此，本發(fā)明的第一個目的在于提出一種電磁加熱系統(tǒng)中功率器件的過溫保護(hù)方法，能夠預(yù)判功率器件的溫度，可提前對功率器件進(jìn)行過溫保護(hù)，避免功率器件過溫?fù)p壞。
[0007]本發(fā)明的第二個目的在于提出一種電磁加熱系統(tǒng)中功率器件的過溫保護(hù)裝置。本發(fā)明的第三個目的在于提出一種電磁加熱系統(tǒng)。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面實施例提出的一種電磁加熱系統(tǒng)中功率器件的過溫保護(hù)方法，包括以下步驟:si，檢測所述電磁加熱系統(tǒng)的當(dāng)前工況；S2，根據(jù)所述電磁加熱系統(tǒng)的當(dāng)前工況確定所述當(dāng)前工況對應(yīng)的曲線；以及S3，根據(jù)所述當(dāng)前工況對應(yīng)的曲線，判斷未來一段時間后的所述功率器件的溫度是否超過過溫保護(hù)溫度，若是則對所述功率器件進(jìn)行過溫保護(hù)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實施例的過溫保護(hù)方法，通過檢測電磁加熱系統(tǒng)的當(dāng)前工況來確定當(dāng)前工況對應(yīng)的曲線即功率器件溫度變化曲線，然后根據(jù)當(dāng)前工況對應(yīng)的曲線，判斷未來一段時間后的所述功率器件的溫度是否超過過溫保護(hù)溫度，若是則對功率器件進(jìn)行過溫保護(hù)，從而能夠預(yù)判功率器件未來一段時間的溫度，實現(xiàn)提前就對功率器件進(jìn)行過溫保護(hù)，有效地避免功率器件過溫?fù)p壞，大大提升了電磁加熱系統(tǒng)的可靠性。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述步驟S3具體包括:S31，實時檢測所述功率器件的溫度，根據(jù)所述功率器件的當(dāng)前溫度和所述曲線對應(yīng)的方程計算所述功率器件在預(yù)設(shè)時間后的溫度；以及S32，如果所述功率器件在所述預(yù)設(shè)時間后的溫度大于預(yù)設(shè)閾值，則在所述預(yù)設(shè)時間到達(dá)之前對所述功率器件進(jìn)行過溫保護(hù)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，所述步驟S3具體包括:S33，獲取所述曲線的斜率；S34，判斷所述曲線的斜率是否大于預(yù)設(shè)曲線的斜率；以及S35，如果所述曲線的斜率大于所述預(yù)設(shè)曲線的斜率，則對所述功率器件進(jìn)行過溫保護(hù)。
[0012]其中，所述步驟S33具體包括:檢測兩個相互間隔的時間點ta、tb分別對應(yīng)的溫度值Ta、Tb，并根據(jù)(Tb-Ta)/(tb-ta)計算得到所述曲線的斜率。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述當(dāng)前工況的參數(shù)包括:當(dāng)前工作電壓、加熱功率、所述功率器件的初始溫度、被加熱物材質(zhì)中的一種或多種。
[0014]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明另一方面實施例提出的一種電磁加熱系統(tǒng)中功率器件的過溫保護(hù)裝置，包括:檢測模塊，用于檢測所述電磁加熱系統(tǒng)的當(dāng)前工況；過溫保護(hù)電路；以及控制器，所述控制器分別與所述檢測模塊和所述過溫保護(hù)電路相連，所述控制器根據(jù)所述電磁加熱系統(tǒng)的當(dāng)前工況確定所述當(dāng)前工況對應(yīng)的曲線，并根據(jù)所述當(dāng)前工況對應(yīng)的曲線判斷未來一段時間后的所述功率器件的溫度是否超過過溫保護(hù)溫度，若是，所述控制器則控制所述過溫保護(hù)電路對所述功率器件進(jìn)行過溫保護(hù)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明實施例的過溫保護(hù)裝置，通過檢測模塊檢測電磁加熱系統(tǒng)的當(dāng)前工況來確定當(dāng)前工況對應(yīng)的曲線即功率器件溫度變化曲線，然后控制器根據(jù)當(dāng)前工況對應(yīng)的曲線，判斷未來一段時間后的所述功率器件的溫度是否超過過溫保護(hù)溫度，若是則對功率器件進(jìn)行過溫保護(hù)，從而能夠預(yù)判功率器件未來一段時間的溫度，實現(xiàn)提前就對功率器件進(jìn)行過溫保護(hù)，有效地避免功率器件過溫?fù)p壞，大大提升了電磁加熱系統(tǒng)的可靠性。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述的電磁加熱系統(tǒng)中功率器件的過溫保護(hù)裝置還包括溫度檢測電路，所述溫度檢測電路用于實時檢測所述功率器件的溫度，其中，所述控制器根據(jù)所述功率器件的當(dāng)前溫度和所述曲線對應(yīng)的方程計算所述功率器件在預(yù)設(shè)時間后的溫度，并在判斷所述功率器件在所述預(yù)設(shè)時間后的溫度大于預(yù)設(shè)閾值時，所述控制器在所述預(yù)設(shè)時間到達(dá)之前控制所述過溫保護(hù)電路對所述功率器件進(jìn)行過溫保護(hù)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，所述控制器還用于獲取所述曲線的斜率，并判斷所述曲線的斜率是否大于預(yù)設(shè)曲線的斜率，以及在所述曲線的斜率大于所述預(yù)設(shè)曲線的斜率時，所述控制器控制所述過溫保護(hù)電路對所述功率器件進(jìn)行過溫保護(hù)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述功率器件為IGBT，所述溫度檢測電路具體包括:熱敏電阻，所述熱敏電阻的一端分別與所述IGBT的發(fā)射極和地相連；第一電阻，所述第一電阻的一端與所述熱敏電阻的另一端相連，所述第一電阻的另一端與預(yù)設(shè)電源相連，所述第一電阻的一端與所述熱敏電阻的另一端之間具有節(jié)點，所述節(jié)點與所述控制器相連。
[0019]此外，本發(fā)明實施例還提出了一種電磁加熱系統(tǒng)，其包括上述的電磁加熱系統(tǒng)中功率器件的過溫保護(hù)裝置。
[0020]本發(fā)明實施例的電磁加熱系統(tǒng)，能夠預(yù)判功率器件未來一段時間的溫度，從而可在功率器件的溫度達(dá)到過溫保護(hù)溫度之前就控制過溫保護(hù)電路對功率器件進(jìn)行過溫保護(hù)，有效地避免功率器件過溫?fù)p壞，大大提升了可靠性，充分滿足用戶的需要。
[0021]本發(fā)明附加的方面和優(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。
【附圖說明】
[0022]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0023]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的電磁加熱系統(tǒng)中功率器件的過溫保護(hù)方法的流程圖；
[0024]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電磁爐的電控系統(tǒng)的電路示意圖；
[0025]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的不同工況對應(yīng)的曲線的示意圖；
[0026]圖4為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的不同工況下IGBT的溫升斜