[发明专利]一种跳频功率驱动电路及方法

权利要求书

1.一种跳频功率驱动电路，应用于电磁感应加热设备，包括：

电源模块，用于产生供功率单元加热所需的脉动直流电压和控制单元以及功率单元的驱动电路所需的直流稳压电源；

控制单元，实时采集电源模块整流输出的直流电流参数，根据采集获得的电流参数的瞬时值，通过PID运算，输出驱动信号至功率单元，以实现交流电压波峰与波谷的跳频驱动；

功率单元，在控制单元的驱动信号控制下通过谐振电路产生谐振功率，实现对该电磁感应加热设备的加热；

该控制单元于检测到电流参数处于波峰时提高驱动信号的频率以减小脉动直流电流波峰时的功率电流，于检测到电流参数处于波谷时降低驱动信号的频率以增大脉动直流电流波谷时的功率电流；

具体地，当采集检测到的直流电流参数高于第一阈值IrefH时，该控制单元判断此时脉动直流电流处于波峰时段，该控制单元提高驱动信号频率，谐振电路失谐，从而功率电流被降低；当采集检测到的直流电流参数低于阈值IrefL时，该控制单元判断此时脉动直流电流处于波谷时段，该控制单元降低驱动信号频率，谐振电路谐振，从而功率电流被提高。

2.如权利要求1所述的一种跳频功率驱动电路，其特征在于：该电源模块包括滤波电路、整流电路以及直流电源，市电输入的火线和零线连接至该滤波电路的交流输入端，该滤波电路的交流输出端连接至该整流电路的交流输入端和该直流电源的交流输入端，该直流电源的直流输出为该功率单元的驱动电路所需高压和该控制单元所需低压，该整流电路输出脉动直流电压/电流至该控制单元。

3.如权利要求2所述的一种跳频功率驱动电路，其特征在于：该控制单元包括MCU控制电路、电压检测电路、电流检测电路、同步电路、保护电路以及显示电路和按键电路，该电压检测电路的输入端连接该整流电路的输出端以实时采集脉动直流电压参数，其输出端连接至该MCU控制电路的第一、第二模拟输入IO端口，该输入端接该整流电路的输出端以实时采集脉动直流电流参数，其输出端接脉动直流负端AGND，该电流检测电路的输出端连接至该MCU控制电路的第三、第四模拟输入IO端口，该同步电路从该功率单元采样后连接至该MCU控制电路的第五、第六输入IO端口，该保护电路从功率单元采样后连接至该MCU控制电路的第七、第八输入IO端口，该MCU控制电路的第一输出IO端口连接至该功率单元的驱动电路，该显示电路的输入端连接至该MCU控制电路的第二输出IO端口，该按键电路的输出端连接至该MCU控制电路的第九输入IO端口，该直流电源的低压输出连接至该控制单元的电源引脚。

4.如权利要求3所述的一种跳频功率驱动电路，其特征在于：该功率单元包括驱动电路、功率管IGBT、谐振电路以及加热单元，该谐振电路的输入端接该整流电路输出的脉动直流电压，该谐振电路的输出端连接至功率管IGBT的集电极，功率管IGBT的基极连接至该驱动电路的输出端，功率管IGBT的发射极接地GND，地GND经该电流检测电路的采样电路连接至该整流电路的另一输出端，该直流电源的高压输出连接至该驱动电路的电源端，该驱动电路的输入端接该MCU控制电路的第一输出IO端口。

5.一种跳频功率驱动方法，应用于电磁感应加热设备，包括如下步骤：

步骤一，实时采集电源模块输出的直流电流参数；

步骤二，控制单元根据获取的电流参数的瞬时值，通过PID运算后输出驱动信号至功率单元的驱动电路，以实现交流电压波峰与波谷的跳频驱动；

当采集检测到的直流电流参数高于第一阈值IrefH时，该控制单元判断此时脉动直流电流处于波峰时段，该控制单元提高驱动信号频率，谐振电路失谐，从而功率电流被降低；当采集检测到的直流电流参数低于阈值IrefL时，该控制单元判断此时脉动直流电流处于波谷时段，该控制单元降低驱动信号频率，谐振电路谐振，从而功率电流被提高；

步骤三，功率单元的谐振电路根据该驱动信号产生谐振功率以实现对电磁感应加热设备的加热。

6.如权利要求5所述的一种跳频功率驱动方法，其特征在于：该电磁感应加热设备为IH电饭煲。