电磁加热装置的主板电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种电磁加热装置的主板电路，包括：电源模块；谐振电路，连接至所述电源模块；晶体管组件，包括多个晶体管，连接至所述谐振电路，用于控制所述谐振电路的工作状态；驱动电路，用于驱动所述晶体管组件内的晶体管进行工作；驱动信号补偿模块，连接在所述晶体管组件和所述驱动电路之间，用于同步所述驱动电路发送的对所述晶体管组件中每个晶体管的驱动信号。本实用新型的技术方案能够对多个晶体管的驱动信号进行同步，确保多个晶体管之间的电压或电流分配均匀，提高了电路的可靠性。
【专利说明】电磁加热装置的主板电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及具有电磁感应的电器【技术领域】，具体而言，涉及一种电磁加热装置的主板电路。
【背景技术】
[0002]目前，家用电器如电磁炉内通常应用多个IGBT(Insulated Gated BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)串联/并联，以进行分压分流，进而在高电压、大电流的情况下确保电路的安全。
[0003]但是，由于多个IGBT器件的参数不一致、驱动电路设计不合理以及电路布局不对称等原因，会出现多个IGBT开启和/或关闭不一致的问题，进而可能造成多个IGBT之间电压分配不均匀或电流分配不均匀，导致各个IGBT由于电压或电流不均而损耗增大、温升增高，甚至过热损坏而影响电路中其它IGBT的正常工作；同时，串联/并联的多个IGBT中若因电压或电流不均匀导致其中一个IGBT损坏，则其它的IGBT也可能损坏，增加了电磁炉的维修成本。
[0004]因此，如何能够确保电磁加热装置内的晶体管能够均衡电压或电流，提高电路的可靠性成为亟待解决的技术问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型旨在至少解决上述现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0006]为此，本实用新型的一个目的在于提出了一种能够对多个晶体管的驱动信号进行同步，确保多个晶体管之间的电压或电流分配均匀，提高电路可靠性的电磁加热装置的主板电路。
[0007]为实现上述目的，根据本实用新型的一个实施例，提出了一种电磁加热装置的主板电路，包括:电源模块；谐振电路，连接至所述电源模块；晶体管组件，包括多个晶体管，连接至所述谐振电路，用于控制所述谐振电路的工作状态；驱动电路，用于驱动所述晶体管组件内的晶体管进行工作；驱动信号补偿模块，连接在所述晶体管组件和所述驱动电路之间，用于同步所述驱动电路发送的对所述晶体管组件中每个晶体管的驱动信号。
[0008]根据本实用新型的实施例的电磁加热装置的主板电路，通过在驱动电路和晶体管组件之间连接驱动信号补偿模块，使得在驱动电路发送至晶体管组件中的多个晶体管的驱动信号(如开启信号、关闭信号等)不同步时，能够对其中的一路或多路驱动信号进行信号补偿，以使驱动信号同步，确保多个晶体管同时开启与关闭，进而能够确保多个晶体管之间的电压或电流分配均匀，降低晶体管的损耗，有利于提高电路的可靠性，避免多个晶体管之间的电压或电流分配不均导致晶体管温升增高而过热损坏，甚至影响其他晶体管或整个电路的正常工作。其中，谐振电路可以为LC谐振电路；电源模块为谐振电路提供能量。
[0009]另外，根据本实用新型上述实施例的电磁加热装置的主板电路，还可以具有如下附加的技术特征:
[0010]根据本实用新型的一个实施例，所述驱动信号补偿模块包括:脉冲电压变换装置。
[0011]作为本实用新型的一个优选实施例，所述脉冲电压变换装置包括:高频脉冲变压器。其中，高频脉冲变压器内的耦合电感可以对提前的开启信号或关闭信号进行处理，以同步所有晶体管的驱动信号。
[0012]作为本实用新型的一个优选实施例，所述晶体管组件包括两个晶体管。
[0013]根据本实用新型的一个实施例，所述两个晶体管串联连接，所述两个晶体管串联连接后的第一端连接至所述谐振电路，所述两个晶体管串联连接后的第二端接地；所述高频脉冲变压器的第一输入端连接至所述驱动电路的第一驱动信号输出端，所述高频脉冲变压器的第二输入端连接至所述驱动电路的第二驱动信号输出端；所述高频脉冲变压器的第一输出端连接至所述两个晶体管中的一个晶体管的控制端，所述高频脉冲变压器的第二输出端连接至所述两个晶体管中的另一个晶体管的控制端。
[0014]根据本实用新型的实施例的电磁加热装置的主板电路，具体来说，若两个晶体管中的第一晶体管的关闭信号比第二晶体管的关闭信号早Λ t时间，则高频脉冲变压器内的耦合电感给第一晶体管补偿开启信号，以维持第一晶体管继续开启，直至第二晶体管的关闭信号到达，从而使得两个晶体管的关闭信号同步，达到动态均压的效果。
[0015]根据本实用新型的一个实施例，所述的电磁加热装置的主板电路，还包括:第一电阻，连接在所述两个晶体管串联后的第一端和第二端；第二电阻，连接在所述两个晶体管中一端接地的晶体管的两端。
[0016]根据本实用新型的实施例的电磁加热装置的主板电路，通过设置第一电阻和第二电阻，能够有效地保护两个晶体管，避免两个晶体管两端的电压过大而损坏晶体管。其中，第一电阻和第二电阻均可以是单个电阻元件，也可以是多个电阻元件串联和/或并联的组口 ο
[0017]根据本实用新型的一个实施例，所述两个晶体管并联连接，所述两个晶体管并联连接后的第一端连接至所述谐振电路，所述两个晶体管并联连接后的第二端接地；所述高频脉冲变压器的第一输入端连接至所述驱动电路的第一驱动信号输出端，所述高频脉冲变压器的第二输入端连接至所述驱动电路的第二驱动信号输出端；所述高频脉冲变压器的第一输出端连接至所述两个晶体管中的一个晶体管的控制端，所述高频脉冲变压器的第二输出端连接至所述两个晶体管中的另一个晶体管的控制端。
[0018]根据本实用新型的实施例的电磁加热装置的主板电路，类似地，在两晶体管并联时，也能够对两个晶体管的驱动信号进行同步，进而达到动态均流的效果。具体来说，若两个晶体管中的第一晶体管的关闭信号比第二晶体管的关闭信号早Λ t时间，则高频脉冲变压器内的耦合电感给第一晶体管补偿开启信号，以维持第一晶体管继续开启，直至第二晶体管的关闭信号到达，从而使得两个晶体管的关闭信号同步，达到动态均流的效果。
[0019]根据本实用新型的一个实施例，所述谐振电路包括:串联谐振电路或并联谐振电路。
[0020]根据本实用新型的一个实施例，所述电源模块包括:抗干扰电路，连接至交流电源；整流电路，连接至所述抗干扰电路，用于对经过所述抗干扰电路之后的交流电进行整流处理，以得到直流电；滤波电路，连接至所述整流电路，用于对所述直流电进行滤波处理。
[0021]根据本实用新型的一个实施例，所述晶体管包括:绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。
[0022]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0024]图1示出了根据本实用新型的一个实施例的电磁加热装置的主板电路的结构示意图；
[0025]图2示出了根据本实用新型的另一个实施例的电磁加热装置的主板电路的结构示意图；
[0026]图3示出了根据本实用新型的又一个实施例的电磁加热装置的主板电路的结构示意图；
[0027]图4示出了根据本实用新型的实施例的电磁加热装置的主板电路的示意框图。
【具体实施方式】
[0028]为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0029]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0030]图1示出了根据本实用新型的一个实施例的电磁加热装置的主板电路的结构示意图。
[0031]如图1所示，根据本实用新型的一个实施例的电磁加热装置的主板电路100，包括:电源模块102，谐振电路104，连接至所述电源模块102 ;晶体管组件106，包括多个晶体管，连接至所述谐振电路104，用于控制所述谐振电路104的工作状态；驱动电路108，用于驱动所述晶体管组件106内的晶体管进行工作；驱动信号补偿模块110，连接在所述晶体管组件106和所述驱动电路108之间，用于同步所述驱动电路108发送的对所述晶体管组件106中每个晶体管的驱动信号。
[0032]通过在驱动电路108和晶体管组件106之间连接驱动信号补偿模块110，使得在驱动电路108发送至晶体管组件106中的多个晶体管的驱动信号(如开启信号、关闭信号等)不同步时，能够对其中的一路或多路驱动信号进行信号补偿，以使驱动信号同步，确保多个晶体管同时开启与关闭，进而能够确保多个晶体管之间的电压或电流分配均匀，降低晶体管的损耗，有利于提高电路的可靠性，避免由于多个晶体管之间的电压或电流分配不均导致晶体管温升增高而过热损坏，甚至影响其他晶体管或整个电路的正常工作。其中，谐振电路104可以为LC谐振电路；电源模块102为谐振电路104提供能量。
[0033]另外，根据本实用新型上述实施例的电磁加热装置的主板电路100，还可以具有如下附加的技术特征:
[0034]根据本实用新型的一个实施例，所述驱动信号补偿模块110包括:脉冲电压变换>J-U ρ?α装直。
[0035]根据本实用新型的一个实施例，所述脉冲电压变换装置包括:高频脉冲变压器1102。其中，高频脉冲变压器1102内的耦合电感可以对提前的开启信号或关闭信号进行处理，以同步所有晶体管的驱动信号。
[0036]根据本实用新型的一个实施例，所述晶体管组件106包括两个晶体管，如图中所不的晶体管1062和晶体管1064。
[0037]其中，晶体管组件106中的两个晶体管1064可以有如下实施例中所述的两种连接方式:
[0038]实施例一:
[0039]如图1所不，两个晶体管(即图1中所不的晶体管1062和晶体管1064)串联连接，所述两个晶体管串联连接后的第一端连接至所述谐振电路104，所述两个晶体管串联连接后的第二端接地；所述高频脉冲变压器1102的第一输入端连接至所述驱动电路108的第一驱动信号输出端，所述高频脉冲变压器1102的第二输入端连接至所述驱动电路108的第二驱动信号输出端；所述高频脉冲变压器1102的第一输出端连接至所述两个晶体管中的一个晶体管1062的控制端，所述高频脉冲变压器1102的第二输出端连接至所述两个晶体管中的另一个晶体管1064的控制端。
[0040]具体来说，若两个晶体管中的晶体管1062的关闭信号比晶体管1064的关闭信号早Λ t时间，则高频脉冲变压器1102内的耦合电感给晶体管1062补偿开启信号，以维持晶体管1062继续开启，直至晶体管1064的关闭信号到达，从而使得两个晶体管的关闭信号同步，达到动态均压的效果。
[0041]其中，所述电磁加热装置的主板电路100，还包括:第一电阻(如图1中所示的电阻R51)，连接在所述两个晶体管串联后的第一端和第二端；第二电阻(如图1中所示的电阻R52)，连接在所述两个晶体管中一端接地的晶体管的两端。
[0042]通过设置第一电阻和第二电阻，能够有效地保护两个晶体管，避免两个晶体管两端的电压过大而损坏晶体管。其中，第一电阻和第二电阻均可以是单个电阻元件，也可以是多个电阻元件串联和/或并联的组合。
[0043]实施例二:
[0044]如图2所示，所述两个晶体管(即图2中所示的晶体管1066和晶体管1068)并联连接，所述两个晶体管并联连接后的第一端连接至所述谐振电路104，所述两个晶体管并联连接后的第二端接地；所述高频脉冲变压器1102的第一输入端连接至所述驱动电路108的第一驱动信号输出端，所述高频脉冲变压器1102的第二输入端连接至所述驱动电路108的第二驱动信号输出端；所述高频脉冲变压器1102的第一输出端连接至所述两个晶体管中的一个晶体管1068的控制端，所述高频脉冲变压器1102的第二输出端连接至所述两个晶体管中的另一个晶体管1066的控制端。
[0045]类似地，在两晶体管并联时，也能够对两个晶体管的驱动信号进行同步，进而达到动态均流的效果。具体来说，若两个晶体管中的晶体管1068的关闭信号比晶体管1066的关闭信号早Λ t时间，则高频脉冲变压器1102内的耦合电感给晶体管1068补偿开启信号，以维持晶体管1068继续开启，直至晶体管1066的关闭信号到达，从而使得两个晶体管的关闭信号同步，达到动态均流的效果。
[0046]其中，谐振电路104既可以是如图1和图2中所示的并联谐振电路，也可以是串联谐振电路，具体地，如图3所示，晶体管组件106中的晶体管1066和晶体管1068并联连接，谐振电路104’为并联谐振电路。
[0047]参看图1至图3中任一图所示，所述电源模块102包括:抗干扰电路1022，连接至交流电源；整流电路1024，连接至所述抗干扰电路1022，用于对经过所述抗干扰电路1022之后的交流电进行整流处理，以得到直流电；滤波电路1026，连接至所述整流电路1024，用于对所述直流电进行滤波处理。
[0048]此外，电磁加热装置的主板电路100还可以包括控制器电路112，以对驱动电路108进行控制，其中，控制器电路112可以是单片机。
[0049]上述实施例中所述的晶体管组件106中的晶体管可以是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。
[0050]以上所述的电磁加热装置的主板电路100的结构可以由如图4所示的框图进行概括。
[0051]如图4所示，根据本实用新型的实施例的电磁加热装置的主板电路100，包括:
[0052]电源模块102，包括:依次连接的抗干扰电路1022、整流电路1024和滤波电路1026 ；
[0053]谐振电路104，连接至电源模块102 ；
[0054]晶体管组件106，连接至谐振电路104 ；
[0055]驱动信号补偿模块110，连接至晶体管组件106 ；
[0056]驱动电路108，连接至驱动信号补偿模块110 ；
[0057]控制器电路112，连接至驱动电路108。
[0058]以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，考虑到在IGBT串联/并联的应用电路中，由于IGBT器件参数不一致、驱动电路设计不合理以及电路布局不对称等原因，会出现多个IGBT开启和/或关闭不一致的问题，进而可能造成多个IGBT之间电压分配不均匀或电流分配不均匀，导致各个IGBT由于电压或电流不均而损耗增大、温升增高，甚至过热损坏而影响电路中其它IGBT的正常工作。因此，本实用新型提出了一种新的电磁加热装置的主板电路，能够对多个晶体管的驱动信号进行同步，确保多个晶体管之间的电压或电流分配均匀，提高了电路的可靠性。
[0059]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电磁加热装置的主板电路，其特征在于，包括: 电源模块； 谐振电路，连接至所述电源模块； 晶体管组件，包括多个晶体管，连接至所述谐振电路，用于控制所述谐振电路的工作状态； 驱动电路，用于驱动所述晶体管组件内的晶体管进行工作； 驱动信号补偿模块，连接在所述晶体管组件和所述驱动电路之间，用于同步所述驱动电路发送的对所述晶体管组件中每个晶体管的驱动信号。
2.根据权利要求1所述的电磁加热装置的主板电路，其特征在于，所述驱动信号补偿模块包括:脉冲电压变换装置。
3.根据权利要求2所述的电磁加热装置的主板电路，其特征在于，所述脉冲电压变换装置包括:高频脉冲变压器。
4.根据权利要求3所述的电磁加热装置的主板电路，其特征在于，所述晶体管组件包括两个晶体管。
5.根据权利要求4所述的电磁加热装置的主板电路，其特征在于，所述两个晶体管串联连接，所述两个晶体管串联连接后的第一端连接至所述谐振电路，所述两个晶体管串联连接后的第二端接地； 所述高频脉冲变压器的第一输入端连接至所述驱动电路的第一驱动信号输出端，所述高频脉冲变压器的第二输入端连接至所述驱动电路的第二驱动信号输出端； 所述高频脉冲变压器的第一输出端连接至所述两个晶体管中的一个晶体管的控制端，所述高频脉冲变压器的第二输出端连接至所述两个晶体管中的另一个晶体管的控制端。
6.根据权利要求5所述的电磁加热装置的主板电路，其特征在于，还包括: 第一电阻，连接在所述两个晶体管串联后的第一端和第二端； 第二电阻，连接在所述两个晶体管中一端接地的晶体管的两端。
7.根据权利要求4所述的电磁加热装置的主板电路，其特征在于，所述两个晶体管并联连接，所述两个晶体管并联连接后的第一端连接至所述谐振电路，所述两个晶体管并联连接后的第二端接地； 所述高频脉冲变压器的第一输入端连接至所述驱动电路的第一驱动信号输出端，所述高频脉冲变压器的第二输入端连接至所述驱动电路的第二驱动信号输出端； 所述高频脉冲变压器的第一输出端连接至所述两个晶体管中的一个晶体管的控制端，所述高频脉冲变压器的第二输出端连接至所述两个晶体管中的另一个晶体管的控制端。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电磁加热装置的主板电路，其特征在于，所述电源模块包括: 抗干扰电路，连接至交流电源； 整流电路，连接至所述抗干扰电路，用于对经过所述抗干扰电路之后的交流电进行整流处理，以得到直流电； 滤波电路，连接至所述整流电路，用于对所述直流电进行滤波处理。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的电磁加热装置的主板电路，其特征在于，所述谐振电路包括:串联谐振电路或并联谐振电路。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的电磁加热装置的主板电路，其特征在于，所述晶体管包括:绝缘栅双极型晶体管。
【文档编号】H05B6/02GK203951636SQ201420388978
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】李昌 申请人:佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司, 美的集团股份有限公司