第一小节


  该电磁炉的保护电路;保护功能如下;

  ? IGBT集电极过压保护;

  ? 市电浪涌脉冲电压保护;

  ? 整机过流保护;

  ? IGBT温度过热保护

  ? 锅底温度超温保护(2800)

  ? 检锅经过中断PAN线由CPU检测振荡脉冲(250us期间8个脉冲)

  保护电路分析:

  1、IGBT集电极过压保护控制

     电磁炉的功率输出管Q1一般是采用IGBT管,这是一种具有MOS管的输入特性和BJT管输出特性的功率管,在电磁炉中为了获得最大输出功率,工作时的电压、电流都处于极限状态,工作时输出振荡波的幅度如果出现异常增大即会使IGBT的安全工作受到极大的威胁。这种现象的出现特别是在电磁炉工作时;烹调的锅具端离炉面的瞬间(锅检电路还没有立即响应),出现输出振荡波的幅度波动。

  图5.4所示;图中红色线段标注及红色标注的元件部分即为:IGBT集电极过压保护控制电路。

    保护控制原理:当IGBT的集电极出现振荡波幅度异常增大时;通过保护控制电路拉低了功率控制电路U2A控制功率输出的电压,从而使输出功率大幅度的下降,甚至停止工作,以保护了IGBT及其其它元件的安全。

     前期文章章节已经详细的介绍了,电磁炉功率控制的原理,知道在功率控制电路中,U2A的5脚为电磁炉的输出功率控制脚,此脚的电位高低,可以改变U2A的2脚输出脉冲的占空比,从而改变了IGBT的导通时间比达到控制功率的目的;U2A的5脚电位高2脚输出高电平变宽;IGBT导通时间长;输出功率大,反之则输出功率减小。

     电路组成:由图5.4可以看出;由R11、R17对Q1的集电极振荡波进行降压取样;送往比较器U2D的10脚(反相输入端),U2D的11脚(同相输入端)连接 +5V作为比较器的比较电压。比较器的输出端2脚;经过D9接电磁炉功率控制电路U2A的5脚。

     电路设置:在电磁炉工作的正常状态;U2D 10脚 经过R11、R17获取的振荡波电压幅度(峰值)略小于5V。这样电磁炉工作的正常状态,比较器U2D的同相输入端11脚电压始终大于反相输入端10脚电压,这样U2D的13脚输出端为高电平。此时D9反偏,13脚的高电平不会对U2A正常的功率控制有任何影响。

  有异常故障时电路分析:

                                             图5.4

     当出现IGBT(Q1)集电极振荡波幅度异常增大时;通过R11、R17促使U2D的10脚振荡波幅度相应上升,此时当10脚振荡波上升的幅度超过5V时(反相输入端电压大于同相输入端电压);比较器U2D的输出端13脚电位由高电平迅即转换为低电平(零电平),这是二极管D9随即导通(由于功率控制电路U2A的5脚电位在进行正常功率控制时电位均大大于零电平),D9的导通把功率控制电路U2A的5脚电位也应拉低至零电平(忽略D9的压降);但是由于C12的存在;D9的导通只是大幅度的降低了U2A的5脚电压;U2A的5脚电压的大幅度降低;U2AD 2脚输出的激励信号占空比大幅度变化(高电平变窄、低电平变宽)促使IGBT导通时间大大缩短;电磁炉输出功率大幅度下降,输出振荡波的幅度也大幅度的下降。

    由于经过R11、R17加到U2D的11脚的是振荡波而不是直流电压,这样在出现振荡波幅度过大异常现象时;只在振荡波幅度接近正峰值时;U2D的13脚才是低电平输出,其它时间仍然是高电平输出,在一个振荡波周期内;振荡波异常的幅度越大,反相输入端电压超越同相输入端的时间越长;U2D的13脚输出零电平的时间越长,功率控制电路U2A的5脚电压被拉的越低,电磁炉总的输出功率下降越多。

    图5.5所示;就是IGBT的集电极在输出不同幅度振荡波情况下,保护电路U2D的13脚输出情况;

    图5.5左边的图形中 绘出了IGBT集电极经过R11、R17加到U2D的10脚的三种不同的波形,(1)在电磁炉正常工作状态下;波形A(黑色),(2)在电磁炉IGBT集电极波形幅度已经过大;输出波形B(蓝色),(3))在电磁炉IGBT集电极波形幅度已经大幅度发超越正常安全情况下;波形C(红色)。


                                       图5.5