浪涌保護,可以包括:在浪涌能量未被完全釋放、且所述IGBT另一側的CE極電壓下降至預設的安全狀態時,通過所述IGBT的控制器,維持所述IGBT的關斷狀態。通過在浪涌能量釋放情況和所述IGBT另一側的CE極電壓下降情況的檢測過程中對所述IGBT的雙重浪涌保護,可以進一步提高浪涌保護的可靠性和有效性,減少誤動作率。
[0060]其中,通過所述IGBT的控制器,維持所述IGBT的關斷狀態,可以包括:將至少一個第二比較器U2B和/或至少一個控制器連接于所述IGBT;所述IGBT另一側的CE極電壓作為所述第二比較器U2B的正相輸入端電壓,所述第二比較器U2B的反相輸入端電壓為預設的另一基準電壓;所述第二比較器U2B的正相輸入端電壓高于第二比較器U2B的反相輸入端電壓,所述第二比較器U2B輸出高電平信號到所述控制器的I/O口或中斷口,所述控制器關斷IGBT的驅動信號。通過控制器關斷的方式,在浪涌能量未釋放徹底時,進一步維持所述IGBT的關斷狀態,可以提高浪涌保護的可靠性和安全性,提升所述IGBT工作的安全性,使用戶可以放心地使用。
[0061]其中,第二比較器U2B反相輸入端預設的基準電壓,可以通過電阻(例如:分壓電阻R16、分壓電阻R5和預設的第四基準直流電源)分壓輸入,具體參數根據浪涌解除電壓閾值來設置。其中,該第四基準直流電源可以是5V直流電源。
[0062]例如:在分壓電阻R5的兩端還可以并聯電容C5,以濾除第二比較器U2B的反相輸入端電壓中的諧波信號。
[0063 ]例如:在第二比較器U2B的輸出端,還可以依次連接電阻U11和第五直流基準電源(例如:+5V直流電源),以進行限流,從而可以在第二比較器U2B的輸出電壓信號較大時保護控制器的中斷檢測口。
[0064]經大量的試驗驗證,采用本實施例的技術方案,通過實時檢測浪涌發生的瞬時IGBT的CE極電壓(例如:CE極電壓),當浪涌能量完全釋放,CE極電壓(例如:CE極電壓)恢復至安全狀態浪涌保護才得以解除;不僅提高了浪涌發生的瞬時IGBT使用的可靠性,而且提高了加熱器(例如:IH電飯煲煮飯、電磁爐等)的加熱效果等。
[0065]根據本實用新型的實施例,還提供了對應于浪涌保護裝置的一種浪涌保護電路。參見圖4所示本實用新型的電路的一實施例的結構示意圖。該電路至少包括:浪涌保護單元102和保護解除單元104。
[0066]其中,浪涌保護單元102,用于實時檢測待保護IGBT—側的CE極電壓,并在浪涌發生的瞬時對所述IGBT進行浪涌保護。該浪涌保護單元102的具體功能及處理參見(一)。通過實時檢測待保護IGBT的CE極電壓,可以在浪涌發生的第一時間給予該IGBT瞬時的浪涌保護,以保證IGBT及其所在線路的安全。
[0067]具體地,浪涌實時保護是靠浪涌保護單元102檢測市電輸入浪涌電壓,IGBT的CE極電壓實時檢測是屬于保護解除單元104。在浪涌保護單元102檢測到沒有浪涌(例如:自市電的L、N線輸入的浪涌)的基礎上,同時保護解除單元104檢測到IGBT的CE極電壓安全時才解除浪涌保護。
[0068]在一個實施方式中,浪涌保護單元102,包括:浪涌檢測模塊1022和瞬時保護模塊1024。
[0069]其中,浪涌檢測模塊1022,用于實時檢測待保護IGBT—側的CE極電壓,以確定是否有浪涌發生。該浪涌檢測模塊1022的具體功能及處理參見步驟S210。通過實時檢測待保護IGBT靠近電源一側的CE極電壓,判斷是否有浪涌發生,精確性好,操作方式簡便,可靠性高。
[0070]在一個例子中,所述浪涌檢測模塊1022,包括:依次連接于所述IGBT的直流電源輸入側的浪涌電壓瞬間響應電路、采樣電阻R7、隔離二極管Dl和高頻信號濾波電路,通過所述浪涌電壓瞬間響應電路、采樣電阻R7、隔離開關管Dl和高頻信號濾波電路,獲取所述IGBT—側的CE極電壓;所述IGBT的C極連接于所述直流電源輸入側,IGBT的E極接地(參見圖6所示的例子)。通過濾波電路與采樣電阻相配合的方式檢測所述IGBT的CE極電壓,檢測方式簡便、可靠,檢測結果精準性好。
[0071]例如:參見圖6所示的例子,浪涌電壓瞬間響應電路,可以包括連接在電源正極(例如:DC+輸入端)與采樣電阻R7靠近電源側之間的RC濾波電路(例如:由電容C2和電阻R2構成的濾波電路)。高頻信號濾波電路,可以包括連接在隔離開關管Dl的陰極與地之間的RC濾波電路(例如:由電容C4和電阻R4構成的濾波電路)。
[0072]其中,瞬時保護模塊1024,用于基于對所述IGBT—側的CE極電壓的檢測結果,在浪涌發生的瞬時對所述IGBT進行浪涌保護。該瞬時保護模塊1024的具體功能及處理參見步驟S220。通過檢測結果對所述IGBT進行瞬時的浪涌保護,安全性和及時性都可以得到保證。
[0073]參加圖3,所述瞬時保護模塊1024,包括:驅動信號拉低子模10242,和/或,驅動信號關斷子模塊10244。
[0074]在一個例子中,驅動信號拉低子模10242,用于浪涌發生的瞬時,通過拉低所述IGBT的驅動信號的方式,關斷所述IGBT。
[0075]在一個例子中,驅動信號關斷子模塊10244,用于浪涌發生的瞬時,通過所述IGBT的控制器,關斷所述IGBT。其中,控制器,可以包括MCU、MPU、CPU、單片機和DSP處理器等中的至少一種,可以根據實際的功能需求選擇和匹配多種控制器,以提升浪涌保護的通用性和可靠性。
[0076]由此,通過拉低所述IGBT的驅動信號的方式關斷所述IGBT,和/或,通過控制器控制的方式關斷所述IGBT,可以提高浪涌保護的及時性和可靠性,進而提升所述IGBT工作的安全性和有效性。
[0077]具體地,通過拉低所述IGBT的驅動信號的方式,關斷所述IGBT,可以包括:將至少一個第一比較器UlB和/或至少一個開關器件(例如:三極管Tl)連接于所述IGBT,所述IGBT一側的CE極電壓作為所述第一比較器UlB的正相輸入端電壓,所述第一比較器UlB的反相輸入端電壓為預設的基準電壓;所述第一比較器UlB的正相輸入端電壓瞬間抬高,使得第一比較器UlB的正相輸入端電壓高于第一比較器UlB的反向輸入端電壓,第一比較器UlB輸出高阻態,使得所述開關器件(例如:三極管Tl)處于導通狀態,所述IGBT的驅動信號被拉低到地,IGBT關斷。
[0078]其中,第一比較器UlB的反相輸入端預設的基準電壓,可以通過電阻(例如:分壓電阻R3、分壓電阻R6和預設的第一基準直流電源)分壓輸入,具體參數根據實際需要的保護電壓閾值來設置。其中,該第一基準直流電源可以是5V直流電源。
[0079]例如:在分壓電阻R3的兩端還可以并聯電容C3,以濾除第一比較器UlB的反相輸入端電壓中的諧波信號。
[0080]例如:在第一比較器UlB的輸出端,還可以連接電阻R9,以進行限流,從而可以在第一比較器UlB的輸出電壓信號較大時保護控制器的中斷檢測口。
[0081]其中,在開關器件(例如:三極管Tl)的B極(即基極),可以依次連接電阻RlO和第二基準直流電源(例如:+5V直流電源),以與第一比較器UlB輸出的高電平信號進行比較,當第一比較器UlB輸出高阻態,所述第二基準直流電源觸發所述開關器件(例如:三極管Tl)才導通,IGBT驅動信號被拉低,IGBT驅動關斷,可以減小對所述IGBT的誤保護。
[0082]進一步,在開關器件(例如:三極管Tl)的C極(即集電極),可以依次連接電阻R8和第三基準直流電源(例如:+15V直流電源),作為IGBT驅動供電電路,以進一步限制開關器件(例如:三極管Tl)的導通條件,從而更進一步減小甚至避免對所述IGBT的誤保護而影響所述IGBT工作的有效性。
[0083]具體地,通過所述IGBT的控制器,關斷所述IGBT,可以包括:將至少一個控制器連接于所述IGBT和所述第一比較器UlB;所述第一比較器UlB輸出的高電平信號,同時輸入到所述控制器的中斷檢測口,所述控制器關斷所述IGBT的驅動信號。
[0084]其中,保護解除單元104,用于基于對所述IGBT的浪涌保護,實時檢測所述IGBT的CE極電壓,完全釋放并在浪涌能量未完全釋放、和/或所述IGBT另一側的CE極電壓未下降至預設的安全狀態時對所述IGBT進行另一重的浪涌保護,以及在浪涌能量被完全釋放、且所述IGBT另一側的CE極電壓下降至預設的安全狀態時及時解除對所述IGBT的前述浪涌保護。該保護解除單元104的具體功能及處理參見(二)。該保護解除單元104,包括:釋放量檢測模塊1042和檢測結果處理模塊1044。
[0085]在對待保護IGBT進行浪涌保護的同時,繼續實時檢測該IGBT的CE極電壓,實現浪涌能量完全釋放、且所述IGBT另一側的CE極電壓下降至預設的安全狀態之后IGBT才能再次開通,可以提高浪涌發生的瞬時IGBT使用的可靠性和加熱器(例如:IH電飯煲煮飯、電磁爐等)的加熱效果,避免電網干擾信號使浪涌保護電路誤保護而造成經常停機工作的情況,使用戶可放心使用,人性化好。
[0086]其中,所述預設的安全狀態,是IGBT正常工作前待機狀態時CE極的合理電壓,例如:IGBT所屬整機的安全工作電壓(即該整機規定的使用電壓范圍,高低壓保護電壓范圍之夕卜)下的待機電壓范圍。
[0087]其中,IGBT的CE極電壓恢復至所述預設的安全狀態:通過電路(例如:控制器)監控IGBT的CE極電壓,避免提前開通而使IGBT損壞或延時開通造成加熱效果變差。IGBT的CE極電壓恢復至所述預設的安全狀態的時間不固定,只要