专利名称：一种igbt过压保护方法及采用此方法的过压保护电路的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及厨房家电领域功率器件的保护方法，特别是一种IGBT过压保护 方法及采用此方法的过压保护电路。 '
背景技术：
电磁灶是依靠交变磁场在锅底感生涡流对锅具进行加热的，在工作过程中， 交变磁场是靠内部大功率器件IGBT的开通关断和线盘电感与谐振电容的振荡产 生的。当市电出现电压浪涌时，电磁灶的工作电压瞬间抬升，由于电磁灶的软件 控制部分不能及时检测反应，硬件电路对浪涌的监测及处理不够完善，IGBT的 VCE电压峰值就有可能超出其耐压值，造成IGBT的电压击穿损坏。IGBT损坏约 占现市场返修故障原因的50%,而浪涌是IGBT损坏的主要原因之一。
现有的浪涌保护电路以硬件为主，主要是电压浪涌保护电路和电流浪涌保 护电路。电压浪涌保护电路是通过监测电网电压的突变，可较为灵敏地捕获电压 浪涌信号，但在大型工业区等特殊电网下易误触发，造成电磁灶频繁保护，间歇 加热无法正常工作。电流浪涌保护电路是通过监测浪涌时线路上的电流突变，可 较准确的捕获电流浪涌信号，此时保护电路及时关断IGBT方能起到保护的作用， 但当产生电流浪涌时IGBT可能己经导通，因此这种略滞后的保护具有相当的风 险，而且在特殊电网下仍可能出现误触发。另外，当IGBT己关断之后，此时上 述两种保护电路都己不起作用，而浪涌电压继续上升叠加在IGBT的集电极C、 发射极E上，也有可能导致IGBT被击穿。
因此现有技术存在技术缺陷，需要改进。 发明内容本发明的目的在于提供一种IGBT过压保护方法，其可精确监测IGBT VCE 电压，并对IGBT VcE电压进行钳位，避免电网浪涌导致IGBT击穿，以克服现 有技术中的不足。
为了实现上述目的，本发明IGBT过压保护方法通过以下技术方案达成 一种IGBT过压保护方法，所述方法包括如下步骤 电压监测电路监测IGBT集电极与发射极间VCE电压；
当IGBT VCE电压达到限值时，电压抑制电路将IGBT集电极与发射极之间 的电压钳位在限定范围内。
进一步的，所述方法还包括步骤当IGBT VcE电压达到限值时，比较器反 相输入端的电压高于同相输入端电压，比较器输出端电压拉低，保护驱动电路触 发电压抑制电路。
进一步的，所述方法还包括步骤保护驱动电路输出IGBT保护驱动触发可 控硅，使可控硅D1导通，压敏电阻CNR将IGBT集电极与发射极之间的电压钳 位在限定范围内。
本发明的另一 目的在于提供一种采用上述方法的IGBT过压保护电路。 为了实现上述目的，本发明IGBT过压保护电路通过以下技术方案实现-一种IGBT过压保护电路，包括IGBT，所述IGBT过压保护电路还包括IGBT VCE电压监测电路和IGBT VCE电压抑制电路;所述电压监测电路包括比较器和电 压采样电阻，所述比较器的反相输入端经第一电压采样电阻与IGBT的集电极相 连，该反相输入端还经第二电压采样电阻接地，所述电压抑制电路包括压敏电阻 和可控硅，所述压敏电阻和可控硅串联于IGBT集电极与发射极之间。
进一步的，所述压敏电阻一端与可控硅的阳极相连，另一端与IGBT的集电 极相连，所述可控硅的阴极与IGBT的发射极相连且接地，所述可控硅的控制极与所述电压监测电路相连。
进一步的，所述压敏电阻CNR连接于IGBT发射极和可控硅D1阴极之间， 所述IGBT发射极接地连接，所述可控硅的控制极与所述电压监测电路相连。
相较于现有技术，本发明的IGBT保护电路直接通过比较器对IGBT集电极 和发射极两端电压进行精确监测，触发可控硅，对超过限制范围的电压利用压敏 电阻进行吸收，对IGBT VcE电压进行钳位，避免电网浪涌导致IGBT击穿，从 而有效防止IGBT过压而被击穿的情况发生，从根本上解决了因浪涌而导致的电 磁灶、电饭煲、电热水壶等厨房家电的炸机问题，同时也解决了由于误触发而导 致的间歇加热问题。
以下结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明第一实施例的电路图。
图2为本发明第二实施例的局部电路图。
图中1、电压监测电路；2、电压抑制电路；3、第一滤波电路；4、第二滤 波电路；5、保护驱动电路。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
请参阅图1所示为本发明第一实施例的电路图。本发明实施例的IGBT保护 电路包括IGBTQ1、电压监测电路l、电压抑制电路2、第一滤波电路3和第二 滤波电路4、保护驱动电路5。所述电压监测电路1包括比较器Ul和电压采样 电阻，所述电压采样电阻包括第一电阻R1和第二电阻R2，所述电压监测电路l 还包括第三电阻R3，第一电阻R1—端与IGBT Ql的集电极相连，另一端与比 较器U1的反相输入端相连。比较器U1的反相输入端经第二电阻R2接地，同相输入端经第三电阻R3与参考电压端相连。所述电压抑制电路2包括压敏电阻 CNR和单向可控硅Dl ，压敏电阻CNR连接于IGBT管集电极与单向可控硅Dl 阳极之间，单向可控硅D1的阴极与IGBT管的发射极相连且接地。所述电压抑 制电路2还包括第六电阻R6和第三电容C3，所述第六电阻R6与第三电容C3 并联且与单向可控硅D1并联。所述第一滤波电路3包括电感L1和电容C1，第 二滤波电路4包括电感L2和电容C2，所述第一、第二滤波电路可采用现有技术 的滤波电路连接方式。所述保护驱动电路5包括第四电阻R4、第五电阻R5和三 极管Q2，三极管Q2的基极经第四电阻R4与比较器U1的输出端相连，三极管 Q2的集电极经经第五电阻R5与所述单向可控硅Dl的控制极相连。
电压监测电路1通过电压采样电阻Rl和比较器对IGBT集电极发射极间的 电压Vra进行电压监测，当电网浪涌产生时，若IGBT VcE电压达到限值时，比 较器U1反相输入端的电压高于同相输入端电压，比较器输出端电压拉低，由三 极管Q2集电极输出IGBT保护驱动。当IGBTQ1的集电极发射极间电压VcE达 到设定的限值时，三极管Q2的集电极输出IGBT保护驱动触发单向可控硅Dl, 使单向可控硅D1导通，此时压敏电阻CNR与单向可控硅D1相连的这端相当于 接地。由于压敏电阻CNR的特性将使IGBTQ1集电极与发射极之间的电压钳位 在一定范围内，从而防止IGBTQ1过压而击穿，从而达到保护IGBT的目的。
如图2所示为本发明的第二实施例，其与第一实施例的区别在于，所述电 压抑制电路2中压敏电阻CNR和单向可控硅Dl的位置互换，即所述压敏电阻 CNR连接于IGBT发射极和单向可控硅Dl阴极之间，所述IGBT发射极接地连 接。所述电压抑制电路2还包括第六电阻R6和第三电容C3，所述第六电阻R6 与第三电容C3并联且与单向可控硅Dl并联，单向可控硅Dl的控制极与保护驱 动电路5的输出端连接。所述保护驱动电路5为现有公知技术的电路。作为本发明的再一实施例，上述第一、第二实施例中的可控硅也可以为双 向可控硅，所述双向可控硅在此实施例中的连接方式与单向可控硅完全一致，
Al端等同于单向可控硅的阴极，A2端等同于单向可控硅的阳极，双向可控硅的 控制极等同于单向可控硅的控制极。
本发明的IGBT过压保护电路直接对IGBT集电极和发射极两端电压进行监 测，对超过限制范围的电压进行吸收，从而防止IGBT过压而被击穿的情况发生， 从根本上解决了因浪涌而导致炸机的问题，同时也解决了由于误触发而导致的间 歇加热问题。
本发明的IGBT过压保护方法及采用此方法的过压保护电路可应用于电磁 灶、电饭煲、电热水壶等厨房家电领域。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发 明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所 述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
权利要求
1、一种IGBT过压保护方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤电压监测电路监测IGBT集电极与发射极间VCE电压；当IGBT VCE电压达到限值时，电压抑制电路将IGBT集电极与发射极之间的电压钳位在限定范围内。
2、 根据权利要求1所述的IGBT过压保护方法，其特征在于，所述方法还 包括步骤当IGBT VcE电压达到限值时，比较器反相输入端的电压高于同相输 入端电压，比较器输出端电压拉低，保护驱动电路触发电压抑制电路。
3、 根据权利要求2所述的IGBT过压保护方法，其特征在于，所述方法还 包括步骤保护驱动电路输出IGBT保护驱动触发可控硅，使可控硅Dl导通， 压敏电阻CNR将IGBT集电极与发射极之间的电压钳位在限定范围内。
4、 一种IGBT过压保护电路，包括IGBT，其特征在于，所述IGBT过压保 护电路还包括IGBT VCE电压监测电路和IGBT VCE电压抑制电路；所述电压监测 电路包括比较器和电压采样电阻，所述比较器的反相输入端经第一电压采样电阻 与IGBT的集电极相连，该反相输入端还经第二电压采样电阻接地，所述电压抑 制电路包括压敏电阻和可控硅，所述压敏电阻和可控硅串联于IGBT集电极与发 射极之间。
5、 根据权利要求4所述的IGBT过压保护电路，其特征在于，所述压敏电 阻一端与可控硅的阳极相连，另一端与IGBT的集电极相连，所述可控硅的阴极 与IGBT的发射极相连且接地，所述可控硅的控制极与所述电压监测电路相连。
6、 根据权利要求4所述的IGBT过压保护电路，其特征在于，所述压敏电 阻CNR连接于IGBT发射极和可控硅Dl阴极之间，所述IGBT发射极接地连接， 所述可控硅的控制极与所述电压监测电路相连。
7、 根据权利要求4所述的IGBT过压保护电路，其特征在于，其还包括保护驱动电路，所述保护驱动电路连接在比较器输出端和可控硅控制极之间。
8、 根据权利要求7所述的IGBT过压保护电路，其特征在于，所述保护驱 动电路为三极管，所述三极管的基极与比较器的输出端相连。
9、 根据权利要求8所述的IGBT过压保护电路，其特征在于，所述保护驱 动电路还包括第四电阻，所述第四电阻连接在比较器的输出端与所述三极管基极 之间。
10、 根据权利要求8所述的IGBT过压保护电路，其特征在于，所述保护驱 动电路还包括第五电阻，所述第五电阻连接在三极管的集电极与可控硅控制极之 间。
11、 根据权利要求4所述的IGBT过压保护电路，其特征在于，所述电压监 测电路还包括第三电阻，所述比较器的同相输入端经第三电阻与参考电压端相 连。
12、 根据权利要求4所述的IGBT过压保护电路，其特征在于，所述电压抑 制电路还包括第六电阻和第三电容，所述第六电阻和第三电容并联连接，且与可 控硅并联。
13、 根据权利要求4至12中任一所述的IGBT过压保护电路，其特征在于， 所述可控硅为单向可控硅或者为双向可控硅。
全文摘要
本发明公开了一种IGBT过压保护方法，所述方法包括如下步骤电压监测电路监测IGBT集电极与发射极间电压；当IGBT V<sub>CE</sub>电压达到限值时，电压抑制电路将IGBT集电极与发射极之间的电压钳位在限定范围内。本发明的另一目的在于提供一种采用上述方法的IGBT过压保护电路。相较于现有技术，本发明的IGBT过压保护电路直接通过比较器对IGBT集电极和发射极两端电压进行精确监测，触发可控硅，对超过限制范围的电压利用压敏电阻进行吸收，对IGBTV<sub>CE</sub>电压进行钳位，从而有效防止IGBT过压而被击穿的情况发生，从根本上解决了因浪涌而导致的炸机问题，同时也解决了由于误触发而导致的间歇加热问题。
文档编号H02H9/04GK101552464SQ20091001481
公开日2009年10月7日 申请日期2009年4月22日 优先权日2009年4月22日
发明者朱泽春, 宁 王 申请人:九阳股份有限公司