專利名稱：一種提高電磁爐功率的方法及其電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及電磁爐技術領域，特別涉及一種提高電磁爐功率的方法及其實現電路。
背景技術：
目前的電磁爐的功率一般是2KW左右，如果功率繼續增加，會使IGBT的諧振電壓增加，超過IGBT的安全電壓，導致損壞。現有技術條件下，如果在不增加諧振電壓的前提下，提高電磁爐功率有兩種方法， 一是增加諧振電容，二是減小電磁爐線盤的電感量，但這兩種方法，都會使諧振回路的品質因數降低，造成電磁爐只能工作在較大功率情況下，稍小功率，容易產生無法完成諧振的情況，不能正常工作。因此，設計一種能在不增加電磁爐諧振電壓，不改變現有電磁爐諧振電容和線盤電磁量的情況下提高電磁爐功率的方法是本領域技術人員一個亟需解決的問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種提高電磁爐功率的方法，采用本發明的方案能在不增加電磁爐諧振電壓，不改變現有電磁爐諧振電容和線盤電磁量的情況下，僅靠采用不同的驅動方法，就能將功率提高20%左右。本發明的技術方案是一種提高電磁爐功率的方法，包括如下步驟(1)由諧振電壓電流檢測電路采集諧振電壓送入微處理器CPU檢測，CPU通過測量諧振電壓進而計算IGBT的導通電流；(2) CPU實時監測IGBT的導通電流，當CPU檢測到IGBT的導通電流小于設定值， CPU就增加驅動控制電路的驅動脈沖寬度，IGBT在較寬的脈沖寬度下驅動；(3)當CPU檢測到IGBT的導通電流達到設定值，CPU通過控制驅動控制電路立即關斷IGBT，并且CPU控制在下一個脈沖開通IGBT時，降低IGBT的開通時間，確保IGBT不會過電流。實現上述方法的提高電磁爐功率的電路，包括整流電路BD、電磁爐線盤Li、諧振電容Cl、濾波電容C2、諧振電壓電流檢測電路、IGBT及其驅動控制電路，電磁爐線盤Ll 一端接整流電路的輸出端，另一端與IGBT的C極、諧振電壓電流檢測電路連接，Ll并聯諧振電容Cl，諧振電壓電流檢測電路接驅動控制電路，驅動控制電路與IGBT的G極連接。本發明的特征還在于所述諧振電壓電流檢測電路包括分壓電阻Rl、R2以及微處理器CPU，所述電磁爐線盤Ll 一端接整流電路的輸出端，分壓電阻R1、R2連接在Ll輸出端與地之間，Rl、R2的公共端與CPU連接，CPU連接驅動控制電路。本發明的特征還在于所述驅動控制電路包括三極管Ql和Q2，Q1的基極與Q2的基極連接，Ql、Q2集電極的公共端與CPU連接，Q2的集電極接地，Ql的發射極與Q2的發射極連接后的公共端與IGBT的G極連接。本發明的特征還在于所述整流電路BD為四個二極管組成的橋式整流電路。本發明的進行IGBT脈寬驅動時，使脈沖系列的占空比按與正弦規律相反的規律來安排。當正弦值為最大值時，IGBT驅動脈沖的寬度最小，反之，當正弦值較小時，IGBT驅動脈沖的寬度較大，這樣的電壓脈沖系列可以使在電源在正弦波變化期間，在正弦波低點時，能夠足夠導通IGBT，獲得較高諧振能量，而在正弦波高點時，采用較小的IGBT導通寬度，限制諧振電壓過高。本發明能在不增加電磁爐諧振電壓，不改變現有電磁爐諧振電容和線盤電磁量的情況下，僅靠采用不同的驅動方法，就能將功率提高20%左右。并且能保證IGBT在任何脈沖時，都能夠工作在最大的功率輸出狀態，而不會產生超出安全電流或安全電壓的行為。
圖1是本發明的電路原理圖；圖2是本發明實施例1的具體電路圖。
具體實施例方式根據附圖，對本發明進行詳細的敘述。附圖2是本發明具體實施例1的電路圖，本實施例一種提高電磁爐功率的電路，包括整流電路BD、電磁爐線盤Li、諧振電容Cl、濾波電容C2、諧振電壓電流檢測電路、IGBT 及其驅動控制電路。所述諧振電壓電流檢測電路包括分壓電阻Rl、R2以及微處理器CPU， 所述驅動控制電路包括三極管Ql和Q2。如圖1所示；濾波電容C2接在整流電路的輸出端與地之間，電磁爐線盤Ll 一端接整流電路的輸出端，另一端與IGBT的C極、分壓電阻Rl連接，Ll并聯諧振電容Cl，連接在 Ll輸出端與地之間的分壓電阻Rl、R2，Rl、R2的公共端與CPU連接，CPU接IGBT驅動控制電路，Ql的基極與Q2的基極連接，Ql的集電極與CPU連接，Q2的集電極接地，Ql的發射極與Q2的發射極連接，Ql的發射極與IGBT的G極連接，二極管Dl并聯在IGBT的C極和E極之間。其中Rl和R2組成分壓電路，將諧振電壓分壓后，送入CPU測量，并計算得諧振電壓。本發明的工作原理是，CPU通過驅動控制電路驅動IGBT導通，IGBT導通時，會在 IGBT的CE結產生壓降，CPU可以通過Rl和R2的分壓電路，檢測、計算到這個壓降，由于IGBT 的電流特性，電流越大，在CE結產生的壓降就會越大，由于IGBT的一致性很好，可以通過這個特點，檢測IGBT的導通電流。當IGBT的導通電流達到設定電流后，關斷IGBT，IGBT關斷后，Ll和Cl產生諧振， CPU通過Rl和R2的分壓，監測諧振電壓是否達到或接近設定值，如果諧振電壓達到或接近設定值，那么，在下一次開通IGBT時，CPU將減少IGBT的導通時間，以防止下一次的諧振過壓。其實，在工作過程中，只要保證諧振電流不超過安全電流，諧振電壓也就不會超過安全電壓。可變脈寬的變化依據是這樣實現的，CPU通過驅動控制電路驅動IGBT導通，驅動
4過程中，通過檢測IGBT的CE結壓降來測定導通電流，驅動過程中，如果檢測到的IGBT導通電流小于設定值，CPU控制驅動控制電路按照較寬的驅動脈寬驅動IGBT，這樣，就會輸出較
高的功率。當檢測到IGBT的導通電流達到設定值，CPU控制驅動控制電路立即關斷IGBT，這樣，就可以確保IGBT不會過電流，因為導通最大電流被限制，它的諧振能量也被限制了，諧振電壓是由諧振能量決定的，這樣，諧振電壓也就被限制了。但作為保障措施，在諧振時，還是需要檢測諧振電壓的，防止在空載或鍋具不對時，諧振電流在安全范圍內，而諧振電壓超過設定值的情況發生。無論在諧振電流達到設定值，還是諧振電壓達到設定值，CPU都將控制在下一個脈沖IGBT開通時，降低IGBT的開通時間，確保IGBT不會過電流。也就是說，每次驅動IGBT，CPU都會按照最大的導通時間來驅動IGBT，當檢測到導通電流達到設定值時，就通過控制驅動控制電路而立即關斷IGBT，并且在下一個脈沖IGBT 開通時，降低IGBT的開通時間，確保IGBT不會過電流。通過這種方式，就能保證IGBT在任何脈沖時，都能夠工作在最大的功率輸出狀態，而不會產生超出安全電流或安全電壓的行為。以上所述僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
權利要求
1.一種提高電磁爐功率的方法，其特征在于包括如下步驟(1)由諧振電壓電流檢測電路采集諧振電壓送入微處理器CPU檢測，CPU通過測量諧振電壓進而計算IGBT的導通電流；(2)CPU實時監測IGBT的導通電流，當CPU檢測到IGBT的導通電流小于設定值，CPU就增加驅動控制電路的驅動脈沖寬度，IGBT在較寬的脈沖寬度下驅動；(3)當CPU檢測到IGBT的導通電流達到設定值，CPU通過控制驅動電路立即關斷IGBT， 并且CPU控制在下一個脈沖開通IGBT時，降低IGBT的開通時間，確保IGBT不會過電流。
2.一種實現權利要求1所述方法的提高電磁爐功率的電路，其特征在于包括整流電路BD、電磁爐線盤Li、諧振電容Cl、濾波電容C2、諧振電壓電流檢測電路、IGBT及其驅動控制電路，電磁爐線盤Ll 一端接整流電路的輸出端，另一端與IGBT的C極、諧振電壓電流檢測電路連接，Ll并聯諧振電容Cl，諧振電壓電流檢測電路接驅動控制電路，驅動控制電路與IGBT的G極連接。
3.根據權利要求2所述的一種提高電磁爐功率的電路，其特征在于所述諧振電壓電流檢測電路包括分壓電阻R1、R2以及微處理器CPU，所述電磁爐線盤Ll 一端接整流電路的輸出端，分壓電阻R1、R2連接在Ll輸出端與地之間，R1、R2的公共端與CPU連接，CPU連接驅動控制電路。
4.根據權利要求2或者3所述的一種提高電磁爐功率的電路，其特征在于所述驅動控制電路包括三極管Ql和Q2，Ql的基極與Q2的基極連接，QU Q2集電極的公共端與CPU 連接，Q2的集電極接地，Ql的發射極與Q2的發射極連接后的公共端與IGBT的G極連接。
5.根據權利要求4所述的一種提高電磁爐功率的電路，其特征在于所述整流電路BD 為四個二極管組成的橋式整流電路。
全文摘要
一種提高電磁爐功率的方法，步驟如下由諧振電壓電流檢測電路采集諧振電壓送入微處理器CPU檢測，CPU通過測量諧振電壓進而計算IGBT的導通電流；CPU實時監測IGBT的導通電流，當CPU檢測到IGBT的導通電流小于設定值，CPU就增加驅動控制電路的驅動脈沖寬度，IGBT在較寬的脈沖寬度下驅動；當CPU檢測到IGBT的導通電流達到設定值，CPU通過控制驅動電路立即關斷IGBT，并且CPU控制在下一個脈沖開通IGBT時，降低IGBT的開通時間，確保IGBT不會過電流。這樣在不增加諧振電壓的前提下，通過提升交流周期中電壓低的環節IGBT驅動功率提高電磁爐總體功率。
文檔編號H05B6/06GK102361524SQ20111031131
公開日2012年2月22日 申請日期2011年10月14日 優先權日2011年10月14日
發明者劉俊, 張雁 申請人:劉俊, 張雁