[发明专利]电磁谐振控制电路、电磁加热装置和晶体管的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有电磁感应的电器技术领域，具体而言，涉及一种电磁谐振控制电路、一种电磁加热装置和一种晶体管的控制方法。

背景技术

目前，对电磁炉内谐振电路都是通过晶体管进行控制的，例如通过IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管）对谐振电路的充放电过程进行控制。

由于市电经过整流后的电压仍然是随时间的变化而变化的（即正弦波的半个周期），但是在相关技术中，IGBT在市电经过整流后的包络中保持相同的开通时间，因此，在输入至谐振电路的电压较高，谐振时的峰值电压和峰值电流较大时，导致IGBT在开通时会流过较大的峰值电流，在IGBT关断后也会承受很高的反向电压，而峰值电压、峰值电流偏高容易损坏IGBT。

因此，如何能够根据输入至谐振电路中的电压，对IGBT的开通时间进行控制，以控制谐振电路的峰值电压和峰值电流，避免峰值电压、峰值电流较大对IGBT造成损坏成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出了一种能够针对输送至谐振电路的电压对晶体管的开通时间进行控制，在低电压区域增加功率输出，在高电压区域减小功率输出，实现在相同功率情况下晶体管的峰值电压，峰值电流下降，从而有效地保护了晶体管的电磁谐振控制电路。

本发明的另一个目的在于提出了一种电磁加热装置。

本发明的又一个目的在于提出了一种晶体管的控制方法。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例，提出了一种电磁谐振控制电路，包括：电源模块；谐振电路，连接至所述电源模块；晶体管，连接在所述谐振电路与地之间，用于根据控制器发送的脉宽调制信号执行开通或关断操作，以对所述谐振电路的工作状态进行控制；所述控制器，分别连接至所述电源模块和所述晶体管的控制端，用于根据所述电源模块输送至所述谐振电路的电压的变化情况，调整向所述晶体管发送的脉宽调制信号的占空比，以对所述晶体管的开通时间进行控制。

由于电磁加热装置在加热过程中，晶体管开通的时间越长，晶体管的峰值电压和峰值电流越大。当在电源模块输送至谐振电路的电压较高时，若依然以较大的占空比开通晶体管，则晶体管的峰值电压和峰值电流达到很高而容易损坏。

因此，本发明通过根据电源模块输送至谐振电路的电压的变化情况，调整向晶体管发送的脉宽调制信号的占空比，使得能够针对输送至谐振电路的电压情况对晶体管的开通时间进行控制，通过在低电压区域增加脉宽调制信号的占空比以增大功率输出，在高电压区域减小脉宽调制信号的占空比以减小功率输出，从而实现在相同功率情况下降低晶体管的峰值电压和峰值电流，有效地保护了晶体管。故本发明能有效避免当输送至谐振电路的电压较高时，晶体管的开通时间依然较长，导致产生较大的峰值电压和峰值电流，进而损坏晶体管。其中，晶体管可以是绝缘栅双极型晶体管。

另外，根据本发明上述实施例的电磁谐振控制电路，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述控制器具体用于：在所述电压的变化情况表明输送至所述谐振电路的电压升高时，减小所述脉宽调制信号的占空比，以缩短所述晶体管的开通时间；以及在所述电压的变化情况表明输送至所述谐振电路的电压降低时，增加所述脉宽调制信号的占空比，以延长所述晶体管的开通时间。

根据本发明的实施例的电磁谐振控制电路，由于在输送至谐振电路的电压较大时，谐振电路在单位时间内的储能会增加，因此通过在输送至谐振电路的电压升高时，缩短晶体管的开通时间，使得当电压接近最大值时，晶体管每次开通时间能够较短，降低此时晶体管的峰值电压和峰值电流，避免对晶体管造成损坏。

此外，由于在输送至谐振电路的电压较小，谐振电路在单位时间内的储能会减小，因此通过在输送至谐振电路的电压降低时，延长晶体管的开通时间，使得谐振电路能够储存较多的能量，以确保正常的功率输出。通过在输送至谐振电路的电压较高时，缩短晶体管的开通时间，而在输送至谐振电路的电压较低时，延长晶体管的开通时间，确保了谐振电路在输出总功率不变的情况下，降低了晶体管集电极的电压和流经晶体管的电流，避免了晶体管损坏，延长了晶体管的使用寿命。其中，在输送至谐振电路的电压较高时，可以逐步减小脉宽调制信号的占空比，也可以直接设定一个恒定的较小值，类似地，在输送至谐振电路的电压较低时，可以逐步增加脉宽调制信号的占空比，也可以直接设定一个恒定的较大值。