[发明专利]电磁加热系统及其功率开关管的启动装置和启动方法

说明书

本发明公开了一种电磁加热系统中功率开关管的启动装置，包括：过零检测单元，过零检测单元用于检测输入的交流电的过零点以生成过零检测信号；驱动单元，驱动单元与功率开关管的控制极相连以驱动功率开关管开通或关断；控制单元，控制单元分别与过零检测单元和驱动单元相连，控制单元用于根据过零检测信号获取过零区间，并在过零区间内以从小到大的方式增加输出至驱动单元的控制信号的脉冲宽度，以使驱动单元驱动功率开关管在过零区间内逐渐完成启动，能够使得功率开关管在启动时减小冲击电流，并且噪音小，保证电磁加热系统的安全可靠运行。本发明还公开了一种电磁加热系统和一种电磁加热系统中功率开关管的启动方法。

技术领域

本发明涉及生活电器技术领域，特别涉及一种电磁加热系统中功率开关管的启动装置、一种电磁加热系统以及一种电磁加热系统中功率开关管的启动方法。

背景技术

在电磁加热谐振系统中，功率开关管例如IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)是最关键的器件，其可靠性关系到整个产品的运行稳定。IGBT一般采用大电流、高电压运作机制，故障率也是居高不下。

通常IGBT的启动过程非常关键，启动不顺利则会损伤IGBT，日积月累就会造成损坏。因为IGBT在启动瞬间其冲击电流非常大，不仅会产生损伤，还会产生噪音，所以电磁加热产品在启动瞬间通常噪音会比较大，若是频繁启动，影响将更加严重。

因此，需要对电磁加热系统中IGBT的启动方式进行改进。

发明内容

本发明旨在至少从一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种电磁加热系统中功率开关管的启动装置，能够使得功率开关管在启动时减小冲击电流，并且噪音小，保证电磁加热系统的安全可靠运行。

本发明的第二个目的在于提出一种电磁加热系统中功率开关管的启动方法。本发明的第三个目的在于提出一种电磁加热系统。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的一种电磁加热系统中功率开关管的启动装置，包括：过零检测单元，所述过零检测单元用于检测输入的交流电的过零点以生成过零检测信号；驱动单元，所述驱动单元与所述功率开关管的控制极相连以驱动所述功率开关管开通或关断；控制单元，所述控制单元分别与所述过零检测单元和所述驱动单元相连，所述控制单元用于根据所述过零检测信号获取过零区间，并在所述过零区间内以从小到大的方式增加输出至所述驱动单元的控制信号的脉冲宽度，以使所述驱动单元驱动所述功率开关管在所述过零区间内逐渐完成启动。

根据本发明实施例的电磁加热系统中功率开关管的启动装置，通过过零检测单元检测输入的交流电的过零点来生成过零检测信号，控制单元根据过零检测信号获取过零区间，并在过零区间内以从小到大的方式逐步增加输出至驱动单元的控制信号的脉冲宽度，使得驱动单元驱动功率开关管在过零区间内逐渐完成启动，从而使得功率开关管在过零区间内慢慢开启，进而可以减小功率开关管启动时的冲击电流，降低启动时产生的噪音，保证电磁加热系统安全可靠运行，并且还能够满足通过频繁启动来产生低功率的电磁加热产品的需求。

根据本发明的一个实施例，所述过零检测单元用于对通过整流桥全波整流后的交流电进行过零检测，其中，所述过零检测单元在检测到所述整流后的交流电的电压小于预设的参考电压时生成下降沿信号，并在检测到所述整流后的交流电的电压大于预设的参考电压时生成上升沿信号，连续的下降沿信号与上升沿信号之间的区域为所述过零区间。

根据本发明的一个实施例，在所述过零区间内所述控制单元输出至所述驱动单元的控制信号的初始脉冲宽度为0.1us～4us，在所述过零区间内所述控制单元输出至所述驱动单元的控制信号的最大脉冲宽度为5us～10us。

具体地，在所述过零区间内所述控制单元输出至所述驱动单元的控制信号的初始脉冲宽度为1us，在所述过零区间内所述控制单元输出至所述驱动单元的控制信号的最大脉冲宽度为5us。