本實(shí)用新型涉及電路技術(shù)領(lǐng)域,具體地,涉及一種開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路、控制電路和電磁爐。
背景技術(shù):
電器設(shè)備通過電源線連接至電網(wǎng),電器設(shè)備自身產(chǎn)生的干擾信號(hào)可以通過電源線傳到電網(wǎng)上,對(duì)網(wǎng)上其他設(shè)備構(gòu)成危害。為此,制定了家電EMC(Electro Magnetic compatibility電磁兼容性)測(cè)試法規(guī)規(guī)定了傳導(dǎo)測(cè)試頻率范圍,以保障電器設(shè)備接入電網(wǎng)不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成信號(hào)污染。EMC包括兩個(gè)方面的要求:其一是指設(shè)備在正常運(yùn)行過程中對(duì)所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過一定的限值;其二是指器具對(duì)所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度,即電磁敏感性。
一方面,為了通過家電EMC測(cè)試,家電產(chǎn)商需要為家電產(chǎn)品增設(shè)EMC濾波電路。現(xiàn)有技術(shù)中一般是通過在電源端增設(shè)多級(jí)低通濾波電路,并且該多級(jí)低通濾波電路多采用基于共模電感的二階濾波的方式,使得家電產(chǎn)品的能夠通過EMC測(cè)試;但是,單純采用多級(jí)低通濾波電路以提升家電的EMC余量,會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本增大,同時(shí)也增大了家電產(chǎn)品中電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度。
另一方面,隨著2016年新家電EMC測(cè)試法規(guī)的修訂,將傳導(dǎo)測(cè)試的頻率范圍由150kHz~30MHz變更為9KHz~30MHz。顯然,針對(duì)舊家電EMC測(cè)試法規(guī)要求所設(shè)計(jì)的EMC濾波電路相對(duì)于家電產(chǎn)品的濾波效果已經(jīng)無法滿足EMC測(cè)試法規(guī)的要求。
由此可知,一款設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本低廉且提升電路EMC余量的電路設(shè)計(jì)方案是目前業(yè)界的熱門研究方向。
需要說明的是,以上技術(shù)問題是本發(fā)明人在實(shí)踐本實(shí)用新型的過程中所發(fā)現(xiàn)的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路、控制電路和電磁爐,該開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路,用以根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)開關(guān)的導(dǎo)通或關(guān)斷,通過延長(zhǎng)該開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路自接收到該控制信號(hào)到控制開關(guān)導(dǎo)通或關(guān)斷的時(shí)間,達(dá)到降低開關(guān)的導(dǎo)通或關(guān)斷速度的目的,降低電磁加熱電路的地線信號(hào)的抖動(dòng),降低對(duì)電網(wǎng)及電網(wǎng)中其他電路的干擾,改善電路的電磁兼容性EMC。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供一種開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路,該開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的載體為PCB電路板,該開關(guān)連接電源和電磁加熱線圈的電路中,該開關(guān)用于控制電磁加熱線圈的通斷,該開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路用于接收控制信號(hào),并根據(jù)該控制信號(hào)輸入一驅(qū)動(dòng)電壓至所述開關(guān),從而控制所述開關(guān)的導(dǎo)通或關(guān)斷,該開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路包含:阻性元件,位于所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)和/或該所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電壓輸出端,用于延長(zhǎng)所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路自接收到所述控制信號(hào)至控制所述開關(guān)動(dòng)作所需的時(shí)間。
優(yōu)選地,該開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路包含:第一晶體管,該第一晶體管的柵極接收所述控制信號(hào),集電極接電壓源,發(fā)射極接地;以及第二晶體管及第三晶體管,該第二晶體管的集電極接電壓源,發(fā)射極與所述第三晶體管的發(fā)射極相連,所述第三晶體管集電極接地,該第二晶體管及第三晶體管的柵極均連接至所述第一晶體管的集電極,其中所述驅(qū)動(dòng)電壓輸出端位于所述第二晶體管的發(fā)射極與所述第三晶體管的發(fā)射極的連接點(diǎn)處。
優(yōu)選地,所述阻性元件包含以下一者或多者:第一阻性元件,串聯(lián)在所述驅(qū)動(dòng)電壓輸出端與所述開關(guān)之間;第二阻性元件,串聯(lián)在所述電壓源與所述第二晶體管的集電極之間;以及第三阻性元件,串聯(lián)在所述驅(qū)動(dòng)電壓輸出端與所述第三晶體管的發(fā)射極之間。
優(yōu)選地,所述阻性元件為電阻。
優(yōu)選地,所述第一阻性元件的阻值為10歐姆-100歐姆。
優(yōu)選地,所述第二阻性元件的阻值為10歐姆-100歐姆。
優(yōu)選地,所述第三阻性元件的阻值為30歐姆-100歐姆。
優(yōu)選地,所述開關(guān)為IGBT管、三極管或場(chǎng)效應(yīng)管中的一種。
本實(shí)用新型還提供一種電磁加熱家電控制電路,包括如上所述的驅(qū)動(dòng)電路。
本實(shí)用新型還提供一種包含如上所述驅(qū)動(dòng)電路的電磁爐。
優(yōu)選地,所述開關(guān)為IGBT管,所述IGBT管發(fā)射極和集電極連接在電磁爐線圈和電源的回路中。
通過上述技術(shù)方案,開關(guān)用于控制電磁加熱線圈的通斷,開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路用于接收控制信號(hào),并根據(jù)該控制信號(hào)輸入驅(qū)動(dòng)電壓到所述開關(guān),從而控制該開關(guān)的導(dǎo)通或關(guān)斷,該開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路包含阻性元件,用于延長(zhǎng)開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路自接收到所述控制信號(hào)到控制開關(guān)導(dǎo)通或關(guān)斷所需的時(shí)間,以減小開關(guān)開通或關(guān)斷的動(dòng)作時(shí)間,降低電磁加熱電路的地線信號(hào)的抖動(dòng),降低對(duì)電網(wǎng)及電網(wǎng)中其他電路的干擾,改善電路的電磁兼容性EMC。
本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。
附圖說明
附圖是用來提供對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的進(jìn)一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本實(shí)用新型實(shí)施例,但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的限制。在附圖中:
圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的電磁加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的電磁加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3A-3C是在開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路不同位置設(shè)置阻性元件的電路連接圖;
圖4A是本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路連接圖;
圖4B-4E是對(duì)在圖4A中不同位置設(shè)置阻性元件的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路連接圖;
圖5是本實(shí)用新型另一種實(shí)施方式的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路連接圖;
圖6是本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的電磁加熱家電控制電路連接圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本實(shí)用新型,并不用于限制本實(shí)用新型。
本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,本實(shí)用新型的說明書中使用的措辭“包括”是指存在上述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件,但是并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。應(yīng)該理解,當(dāng)我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時(shí),它可以直接連接或耦接到其他元件,或者也可以存在中間元件。此外,這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無線連接或無線耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)的全部或任一單元和全部組合。
參見圖1示出的是本實(shí)用新型一實(shí)施例的電磁加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,該電磁加熱系統(tǒng)10包含線圈盤101、控制電路102和電源電路103,該線圈盤101包含內(nèi)圈端子1011和外圈端子1012,電源電路103包含濾波器1031;其中外圈端子1011連接至濾波器1031,線圈盤的外圈端子1012連接至控制電路103。由于線圈盤在工作時(shí),外圈端子的輸出端子的輸出電壓高于內(nèi)圈端子,例如:當(dāng)將該電磁加熱系統(tǒng)20接入市電網(wǎng)路時(shí),在線圈盤201的內(nèi)圈端子2011的輸出電壓為310V,以及線圈盤201的外圈端子2012的輸出電壓為1000V,而將本技術(shù)方案通過限定將線圈盤的高壓輸出端子連接至濾波器,相比于將濾波器連接至內(nèi)圈端子,能夠更加充分利用濾波器的濾波性能,大大減少線圈盤直接耦合到電源線上的干擾信號(hào),提升電路的EMC余量;利用本實(shí)施例中限定線圈盤的端子接法以解決提升EMC余量的技術(shù)問題是目前業(yè)界沒有公開的,而是本實(shí)用新型的發(fā)明人在實(shí)踐本實(shí)用新型的過程中所發(fā)現(xiàn)的。
更具體地,參見圖2示出的是電磁加熱系統(tǒng)在一種具體實(shí)施例下的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖2所示,該電磁加熱系統(tǒng)20包含有線圈盤201、直流電源電路203和控制電路202,在直流電源電路203中包含整流橋2032和濾波器2031,濾波器2031的輸出端連接至線圈盤201的外圈端子2012,濾波器2031的輸入端連接至整流橋2032,能夠?qū)崿F(xiàn)在直流電源203側(cè)通過充分設(shè)置在線圈盤201的高壓輸出端子側(cè)的濾波器,充分利用濾波器的濾波性能以改善電路的電磁濾波性能;控制電路202中包含連接至線圈盤201的內(nèi)段端子的開關(guān)2021和與開關(guān)2021連接的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路2022,其中開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路2022用于接收控制信號(hào),并根據(jù)該控制信號(hào)輸入一驅(qū)動(dòng)電壓至開關(guān)2021,從而控制該開關(guān)2021的導(dǎo)通或關(guān)斷;由此實(shí)現(xiàn)基于控制電路202完成對(duì)線圈盤201的控制工作。
在本實(shí)用新型中,在未作相反說明的情況下,當(dāng)下文中提及時(shí),術(shù)語“開關(guān)”指的是可以通過電信號(hào)實(shí)現(xiàn)通斷控制或者根據(jù)元器件自身的特性實(shí)現(xiàn)通斷控制的開關(guān),例如MOSFET、三極管或IGBT,或帶有反并聯(lián)續(xù)流二極管的IGBT;當(dāng)下文中提及時(shí),術(shù)語“阻尼元件”指任意通過對(duì)電流的流動(dòng)起阻礙作用以降低電荷聚集速度、延長(zhǎng)開關(guān)的控制端/柵極達(dá)到設(shè)定電壓的裝置,例如可以為電阻等。
這里需要特別說明的是,本實(shí)用新型的開關(guān)除可用于控制電磁加熱線圈的通斷,還可用于控制其他元器件或電路的通斷。
對(duì)于接入電網(wǎng)的電路,在開關(guān)導(dǎo)通/關(guān)斷的瞬間會(huì)對(duì)電網(wǎng)的其他負(fù)載的電流造成干擾。電磁加熱家電通常采用控制開關(guān)導(dǎo)通/關(guān)斷將直流電逆變?yōu)楦哳l電流,將該高頻電流通入電磁加熱線圈的方式加熱,開關(guān)的頻繁通斷使電網(wǎng)產(chǎn)生明顯抖動(dòng),本實(shí)用新型繼續(xù)公開的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路可以進(jìn)一步地改善電路電磁兼容性EMC,以減小電路對(duì)電網(wǎng)的干擾。
圖3A-3C是本實(shí)用新型不同實(shí)施方式的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的連接圖。如圖3A-3C所示的本實(shí)用新型三種實(shí)施方式的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路,該開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的載體為PCB電路板,所述開關(guān)K用于控制電磁加熱線圈的通斷,該開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路用于接收控制信號(hào),并根據(jù)該控制信號(hào)輸入一驅(qū)動(dòng)電壓Ud至所述開關(guān)K,從而控制所述開關(guān)K的導(dǎo)通或關(guān)斷,該開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路包含:阻性元件,位于所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)和/或該所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電壓輸出端,用于延長(zhǎng)所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路自接收到所述控制信號(hào)至控制所述開關(guān)動(dòng)作所需的時(shí)間。由此,本實(shí)用新型所提供的電磁加熱系統(tǒng)創(chuàng)造性地將阻性元件應(yīng)用在與開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路中,能夠?qū)崿F(xiàn)在一定程度上改善電路電磁兼容性,并結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例上文所述的在線圈盤高壓端一側(cè)的濾波器,實(shí)現(xiàn)在線圈盤的兩側(cè)同時(shí)改善電路電磁兼容性,有效改善本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的電磁兼容系統(tǒng)的電磁兼容性,并且本實(shí)用新型實(shí)施例中的EMC改善方案的實(shí)施也不需要投入較多的附加成本,有助于本實(shí)用新型技術(shù)方案的推廣。
上述方案中,開關(guān)用于控制電磁加熱線圈或其他元件與控制電源VCC連接,開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路接收控制信號(hào)PPG,并根據(jù)控制信號(hào)PPG將驅(qū)動(dòng)電壓VCC輸入到開關(guān)K,以使開關(guān)K導(dǎo)通,實(shí)現(xiàn)控制電磁加熱線圈或其他元件接入電源;開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路或根據(jù)控制信號(hào)PPG將驅(qū)動(dòng)電壓從開關(guān)K斷開,以使開關(guān)K關(guān)斷,實(shí)現(xiàn)控制電磁加熱線圈或其他元件從電源斷開。
為延遲開關(guān)的導(dǎo)通或關(guān)斷,在所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)或在所述驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電壓輸出端Ud設(shè)置阻性元件,以對(duì)電流產(chǎn)生阻礙作用,使從開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路接收所述控制信號(hào)PPG到控制開關(guān)K導(dǎo)通/關(guān)斷的時(shí)間延長(zhǎng),降低開關(guān)K的動(dòng)作速度,減小對(duì)電網(wǎng)中其他電路/電器的干擾,改善電路的電磁兼容性。
圖3A為在開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電壓輸出端Ud設(shè)置阻性元件的電路連接圖,圖3B為在開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)設(shè)置阻性元件的電路連接圖,圖3C為在開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電壓輸出端Ud設(shè)置和開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)設(shè)置阻性元件的電路連接圖。
如圖3A-3C所示,阻尼元件的設(shè)置,旨在減小驅(qū)動(dòng)電路的電流,降低電路中電荷的聚集速度,使達(dá)到開關(guān)導(dǎo)通的電壓的時(shí)間延長(zhǎng);以及在開關(guān)關(guān)斷的瞬間,降低電路放電的速度,延長(zhǎng)開關(guān)的關(guān)斷時(shí)間。
圖3A為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路連接圖。如圖5所示的本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路,包括:第一晶體管T1,該第一晶體管T1的柵極接收所述控制信號(hào)PPG,集電極接電壓源(+18V),發(fā)射極接地;以及第二晶體管T2及第三晶體管T3,該第二晶體管T2的集電極接電壓源(+18V),發(fā)射極與所述第三晶體管T3的發(fā)射極相連,所述第三晶體管T2集電極接地,該第二晶體管T2及第三晶體管T3的柵極均連接至所述第一晶體管T1的集電極,其中所述驅(qū)動(dòng)電壓即電壓源(+18V)輸出端Ud位于所述第二晶體管T2的發(fā)射極與所述第三晶體管T3的發(fā)射極的連接點(diǎn)處。
上述方案中,由第一晶體管T1的柵極接收控制信號(hào)PPG,其發(fā)射極接地,集電極接電壓源,電壓源作為驅(qū)動(dòng)電壓,電壓源例如可為18V的電源,第一晶體管T1柵極所接控制信號(hào)PPG例如可為高電平為5V、低電平為0V的方波;在控制信號(hào)PPG為低電平即0V時(shí),第一晶體管T1關(guān)斷時(shí),第二晶體管T2導(dǎo)通,驅(qū)動(dòng)電壓(+18V)經(jīng)第二晶體管T2輸入到開關(guān)K,使開關(guān)導(dǎo)通;在控制信號(hào)PPG為高電平時(shí),第一晶體管T1導(dǎo)通,第二晶體管T2柵極被拉至近地電壓,第二晶體管T2關(guān)斷,第三晶體管T3瞬時(shí)導(dǎo)通,開關(guān)經(jīng)第三晶體管T3放電,放電結(jié)束后,開關(guān)K關(guān)斷,第三晶體管T3關(guān)斷。
圖4B-4D是對(duì)在圖4A的實(shí)施例的基礎(chǔ)上設(shè)置阻性元件的電路連接圖。如圖4B所示的一種實(shí)施方式的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路,包括第一阻性元件R1,串聯(lián)在所述驅(qū)動(dòng)電壓輸出端與所述開關(guān)K之間。即在第二晶體管T2和第三晶體管T3的發(fā)射極共接處和開關(guān)之間設(shè)置阻性元件R1,在控制信號(hào)PPG為低電平,第一晶體管T1關(guān)斷而第二晶體管T2導(dǎo)通時(shí),驅(qū)動(dòng)電壓經(jīng)第二晶體管T2和第一阻性元件R1接入開關(guān),驅(qū)動(dòng)電壓經(jīng)第二晶體管T2到開關(guān)的電流減小,電荷積聚得到開關(guān)K導(dǎo)通所需電壓的時(shí)間延長(zhǎng),從而延長(zhǎng)開關(guān)K導(dǎo)通的時(shí)間;在控制信號(hào)PPG為高電平時(shí),第一晶體管T1導(dǎo)通而第二晶體管T2關(guān)斷時(shí),第三晶體管T3瞬時(shí)導(dǎo)通,開關(guān)K經(jīng)第一阻性元件R1和第三晶體管T3向地放電,因設(shè)置第一阻性元件R1,放電電流減小,放電速度減慢,從而延長(zhǎng)放電結(jié)束的時(shí)間,使開關(guān)關(guān)斷的時(shí)間延長(zhǎng)。
上述實(shí)施例中,第一阻性元件R1設(shè)置為同時(shí)連接第二晶體管T2所在的導(dǎo)通支路和第三晶體管T3所在的關(guān)斷支路,在導(dǎo)通支路和關(guān)斷支路分別工作時(shí),均接入兩者,實(shí)現(xiàn)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷均被延遲,降低開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷速度。
如圖4C所示的一種實(shí)施方式的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路,包括第二阻性元件R2,串聯(lián)在所述電壓源與所述第二晶體管T2的集電極之間。本實(shí)施例的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路在導(dǎo)通支路上設(shè)置第二阻性元件,連接在第二晶體管T2的集電極和驅(qū)動(dòng)電壓之間,則在控制信號(hào)PPG為低電平,第一晶體管T1關(guān)斷而第二晶體管T2導(dǎo)通時(shí),驅(qū)動(dòng)電壓經(jīng)第二阻性元件R2和第二晶體管T2接入開關(guān),驅(qū)動(dòng)電壓經(jīng)第二晶體管T2到開關(guān)的電流減小,電荷積聚達(dá)到開關(guān)導(dǎo)通所需電壓的時(shí)間延長(zhǎng),從而延長(zhǎng)開關(guān)K導(dǎo)通的時(shí)間。
如圖4D所示的一種實(shí)施方式的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路,包括第三阻性元件R3,串聯(lián)在所述驅(qū)動(dòng)電壓輸出端與所述第三晶體管T3的發(fā)射極之間。該實(shí)施例的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路在關(guān)斷支路設(shè)置阻性元件R3,在控制信號(hào)為高電平時(shí),第一晶體管T1導(dǎo)通而第二晶體管T2關(guān)斷時(shí),第三晶體管T3瞬時(shí)導(dǎo)通,開關(guān)經(jīng)第三阻性元件R3和第三晶體管T3向地放電,因設(shè)置第三阻性元件R3R3,放電電流減小,放電速度減慢,從而延長(zhǎng)放電結(jié)束的時(shí)間,使開關(guān)關(guān)斷的時(shí)間延長(zhǎng)。
圖4B-4D的針對(duì)阻性元件不同設(shè)置位置的實(shí)施例,三種阻性元件可單獨(dú)設(shè)置,也可根據(jù)設(shè)計(jì)需要進(jìn)行組合設(shè)置,例如同時(shí)設(shè)置第一阻性元件R1和第二阻性元件R2、同時(shí)設(shè)置第一阻性元件R1和第三阻性元件R3、同時(shí)設(shè)置第二阻性元件R2和第三阻性元件R3,或同時(shí)設(shè)置第一阻性元件R1、第二阻性元件R2和第三阻性元件R3。
圖4E是本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路連接圖,該實(shí)施例的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路,同時(shí)設(shè)置第一阻性元件R1、第二阻性元件R2和第三阻性元件R3。該實(shí)施例的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路,在控制信號(hào)為低電平,第一晶體管T1關(guān)斷而第二晶體管T2導(dǎo)通時(shí),驅(qū)動(dòng)電壓經(jīng)第二阻性元件R2、第二晶體管T2和第一阻性元件R1接入開關(guān),驅(qū)動(dòng)電壓經(jīng)第二晶體管T2到開關(guān)的電流減小,電荷積聚得到開關(guān)導(dǎo)通所需電壓的時(shí)間延長(zhǎng),從而延長(zhǎng)開關(guān)K導(dǎo)通的時(shí)間;在控制信號(hào)為高電平時(shí),第一晶體管T1導(dǎo)通而第二晶體管T2關(guān)斷時(shí),第三晶體管T3瞬時(shí)導(dǎo)通,開關(guān)K經(jīng)第一阻性元件R1、第三阻性元件R3和第三晶體管T3向地放電,因設(shè)置第一阻性元件R1和第三阻性元件R3,放電電流減小,放電速度減慢,從而延長(zhǎng)放電結(jié)束的時(shí)間,使開關(guān)關(guān)斷的時(shí)間延長(zhǎng)。
根據(jù)本實(shí)用新型一種實(shí)施方式,所述阻性元件為電阻。
根據(jù)本實(shí)用新型一種實(shí)施方式,所述開關(guān)可以為IGBT管、三極管或場(chǎng)效應(yīng)管中的一種。
圖4B-4E所示的實(shí)施例中,開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的開關(guān)采用IGBT。驅(qū)動(dòng)電壓輸出端Ud輸入到控制IGBT的柵極,以控制IGBT的導(dǎo)通或關(guān)斷,上述方案中,設(shè)置R1、R2、R3以優(yōu)化電路,改善電路的電磁兼容性。R3用于調(diào)節(jié)IGBT的關(guān)斷速度,阻值越大,IGBT的關(guān)斷速度越慢,改善EMC的效果越好。當(dāng)R3小于30歐姆,對(duì)于EMC的改善效果不明顯;大于100歐姆,IGBT的關(guān)斷損耗會(huì)非常大,容易造成IGBT溫度過高,所以,R3阻值選擇范圍30歐姆-100歐姆。
R2用于調(diào)節(jié)IGBT的導(dǎo)通速度,阻值越大,IGBT的導(dǎo)通速度越慢,EMC效果越好。當(dāng)R2小于10歐姆,對(duì)于EMC的改善效果不明顯;大于100歐姆,IGBT的關(guān)斷損耗會(huì)非常大,容易造成IGBT溫度過高,所以,R2阻值選擇范圍10歐姆~100歐姆。
R1用于調(diào)節(jié)IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷速度,R1會(huì)同時(shí)調(diào)節(jié)導(dǎo)通和關(guān)斷速度,阻值越大,IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷速度越慢,EMC效果越好。當(dāng)R1小于10歐姆,對(duì)于EMC的改善效果不明顯;大于100歐姆,IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷損耗會(huì)非常大,容易造成IGBT溫度過高,所以,R1阻值選擇范圍10歐姆~100歐姆。
在實(shí)際調(diào)試時(shí),R1、R2、R3根據(jù)測(cè)試結(jié)果在上述選值范圍內(nèi)時(shí)為最優(yōu)值,兼顧對(duì)EMC的改善效果并不會(huì)對(duì)電路中開關(guān)IGBT溫升造成較大的影響。
圖5是本實(shí)用新型另一種實(shí)施方式的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路連接圖。如圖5所示的一種實(shí)施方式的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路,其中,開關(guān)K為帶有反并聯(lián)續(xù)流二極管VD的IGBT管。
根據(jù)本實(shí)用新型一種實(shí)施方式,還包括限流電阻R4、R5和R6,R4連接+18V電壓源和第一晶體管T1的集電極,用以在第一晶體管T1導(dǎo)通時(shí)對(duì)第一晶體管T1所在的導(dǎo)通支路限流,對(duì)其進(jìn)行過流保護(hù),R5連接控制信號(hào)PPG和第一晶體管T1的柵極,對(duì)輸入控制信號(hào)電流進(jìn)行限制,R6一端連接開關(guān)的柵極,另一端和IGBT開關(guān)的發(fā)射極共接后接地。
圖6是本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的電磁加熱家電控制電路,包含如上一種實(shí)施方式的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路,開關(guān)為IGBT管,IGBT管的集電極連接至線圈盤的內(nèi)圈端子,發(fā)射機(jī)連接至電源電路。單相交流電源經(jīng)過整流后輸出直流電(V+,V-),經(jīng)過π型濾波電路濾除諧波后,經(jīng)開關(guān)IGBT輸入到電磁線圈。通過控制信號(hào)經(jīng)開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路控制開關(guān)IGBT的導(dǎo)通或關(guān)斷,將直流電(V+,V-)逆變?yōu)楦哳l電流,如20kHz以上的高頻電流,通入電磁線圈將電信號(hào)轉(zhuǎn)變成交變的電磁信號(hào),被加熱體上在交變的電磁信號(hào)中產(chǎn)生渦流及磁滯運(yùn)動(dòng),因而產(chǎn)生熱量。
上述實(shí)施方式中,將π型濾波電路與通過阻性元件延遲開關(guān)IGBT導(dǎo)通/關(guān)斷的時(shí)間相結(jié)合的方式,能滿足EMC要求且大大優(yōu)化成本。
根據(jù)本實(shí)用新型一種實(shí)施方式,電磁加熱家電為電磁爐。例如可以為其他電磁加熱家電,如電飯煲、電壓力鍋或電水壺等。
開關(guān)IGBT是電磁爐的核心部件,單片機(jī)等處理單元輸入控制信號(hào)PPG控制IGBT的開關(guān),使得電磁爐線圈盤跟諧振電容形成諧振,讓磁能轉(zhuǎn)換成電能,在鍋具底部產(chǎn)生渦流,轉(zhuǎn)換成熱能,使得鍋具發(fā)熱。IGBT的開關(guān)頻率大概在20KHz~30KHz,如此高的開關(guān)頻率,會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的電磁干擾。為了滿足EMC要求,目前的做法是增加濾波電路,吸收IGBT產(chǎn)生的電磁干擾。
本實(shí)施方式的電磁爐的加熱控制電路采用上述任一種實(shí)施方式的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路,控制IGBT的導(dǎo)通/關(guān)斷,通過延遲自接收到控制信號(hào)到IGBT導(dǎo)通/關(guān)斷的時(shí)間,降低IGBT的開關(guān)速度,降低對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁干擾和造成的電網(wǎng)抖動(dòng),改善電路的電磁兼容性。
上述方案通過在開關(guān)電路設(shè)置阻性元件,設(shè)置方式較靈活、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,改進(jìn)成本較低。
以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,但是,本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié),在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型,這些簡(jiǎn)單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
另外需要說明的是,在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù),本實(shí)用新型對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。
此外,本實(shí)用新型的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合,只要其不違背本實(shí)用新型的思想,其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所公開的內(nèi)容。