电磁加热系统及其电流检测及保护控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电磁加热系统，特别涉及一种电磁加热系统的电流检测及保护控制装置以及一种电磁加热系统。
【背景技术】
[0002]通常，电磁加热系统的电流检测方案有三种:(I)通过电流互感器检测交流市电；
[2]整流桥堆地线电流检测；(3)IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)的E极电流检测。
[0003]在上述的三种检测方案中，如果采用电流互感器检测交流市电，则成本比较高，而且无法实时获取IGBT的E极的脉冲电流，从而无法提供实时保护。如果采用整流桥堆地线电流检测方案，同样无法实时获取IGBT的电流，不能提供实时保护。而相关技术中的IGBT的E极电流检测方案，如图1所示，虽然能够实时获取IGBT的电流，但是需内建运放电路以对电流信号进行放大，并经过RC滤波后发送到主控单元，所需器件比较多，而且电路复杂。
[0004]因此，需要对电磁加热系统的电流检测方案进行改进。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种能够最大限度减少因累积效应对IGBT造成损坏的电磁加热系统的电流检测及保护控制装置。
[0006]本实用新型的另一个目的在于提出一种电磁加热系统。
[0007]为达到上述目的，本实用新型一方面提出了一种电磁加热系统的电流检测及保护控制装置，所述电磁加热系统包括由IGBT构成的谐振电路、将交流市电转换为第一直流电以供给所述谐振电路的第一整流电路、驱动所述IGBT的驱动电路，所述电流检测及保护控制装置包括:将所述交流市电转换为第二直流电的第二整流电路；过零检测电路，所述过零检测电路与所述第二整流电路相连，所述过零检测电路根据所述第二直流电检测所述交流市电的过零点；电流检测电路，所述电流检测电路与所述IGBT的E极相连，所述电流检测电路用于检测所述IGBT的电流；控制器，所述控制器分别与所述过零检测电路、所述电流检测电路和所述驱动电路相连，所述控制器在所述交流市电的过零点开始获取所述IGBT的每个导通周期内的最大电流，并在所述IGBT的当前导通周期内的最大电流大于电流保护阈值时，所述控制器通过控制所述驱动电路以控制所述IGBT关断。
[0008]根据本实用新型实施例的电磁加热系统的电流检测及保护控制装置，通过第二整流电路将交流市电转换为第二直流电，过零检测电路根据第二直流电检测交流市电的过零点，控制器在交流市电的过零点开始通过电流检测电路获取IGBT的每个导通周期内的最大电流，并在IGBT的当前导通周期内的最大电流大于电流保护阈值时，通过控制驱动电路以控制IGBT关断，从而最大限度减少因累积效应造成的IGBT损坏，并且具有结构简单、可靠性高、成本低等优点。
[0009]具体地，上述的电磁加热系统的电流检测及保护控制装置，还包括报警器，所述报警器与所述控制器相连，其中，在所述IGBT的当前导通周期内的最大电流大于电流保护阈值时所述控制器还控制所述报警器发出警示信息，并控制所述电磁加热系统关机。
[0010]具体地，当获取所述最大电流的次数大于预设次数或者获取所述最大电流的时间达到预设时间时，如果所述IGBT的每个导通周期内的最大电流均小于等于所述电流保护阈值，所述控制器将获取的每个导通周期内的最大电流进行累加后取平均以获得平均电流，并根据所述平均电流计算所述电磁加热系统的功率，以及将所述电磁加热系统的功率与目标功率进行比较以调节所述IGBT在下一导通周期内的导通时间。
[0011]具体地，如果所述电磁加热系统的功率大于所述目标功率，所述控制器通过控制所述驱动电路以减小所述IGBT在下一导通周期内的导通时间；如果所述电磁加热系统的功率小于所述目标功率，所述控制器通过控制所述驱动电路以增加所述IGBT在下一导通周期内的导通时间。
[0012]优选地，所述预设时间为所述交流市电的一个半波周期。
[0013]具体地，所述电流检测电路具体包括:采样电阻，所述采样电阻的一端与所述IGBT的E极相连，所述采样电阻的另一端接地；滤波电阻，所述滤波电阻的一端分别与所述IGBT的E极和所述采样电阻的一端相连；滤波电容，所述滤波电容的一端与所述滤波电阻的另一端相连，所述滤波电容的另一端接地，所述滤波电容的一端与所述滤波电阻的另一端之间具有第一节点，所述第一节点与所述控制器相连。
[0014]为达到上述目的，本实用新型另一方面提出了一种电磁加热系统，其包括上述的电磁加热系统的电流检测及保护控制装置。
[0015]该电磁加热系统通过上述电磁加热系统的电流检测及保护控制装置，能够最大限度减少因累积效应造成的IGBT损坏，并且具有结构简单、可靠性高、成本低等优点。
【附图说明】
[0016]图1是传统的电磁加热系统中IGBT的电流检测电路图。
[0017]图2是根据本实用新型实施例的电磁加热系统的电流检测及保护控制装置的方框示意图。
[0018]图3是根据本实用新型一个实施例的电磁加热系统的电流检测及保护控制装置的电路图。
[0019]图4是根据本实用新型一个实施例的电磁加热系统的电流检测及保护控制装置的工作流程图。
[0020]图5a-图5f是根据本实用新型一个实施例的IGBT的电流波形图。
[0021]图6是根据本实用新型实施例的电磁加热系统的电流检测及保护控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0022]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0023]下面参照附图来描述本实用新型实施例提出的电磁加热系统的电流检测及保护控制装置以及电磁加热系统。
[0024]图2是根据本实用新型实施例的电磁加热系统的电流检测及保护控制装置的方框示意图，其中，电磁加热系统包括由IGBT构成的谐振电路10、将交流市电转换为第一直流电以供给谐振电路10的第一整流电路20、驱动IGBT的驱动电路30。如图2所示，电磁加热系统的电流检测及保护控制装置包括第二整流电路40、过零检测电路50、电流检测电路60以及控制器70。
[0025]其中，第二整流电路40将交流市电转换为第二直流电，过零检测电路50与第二整流电路40相连，过零检测电路50根据第二直流电检测交流市电的过零点，电流检测电路60与IGBT的E极相连，电流检测电路60用于检测IGBT的电流，控制器70分别与过零检测电路50、电流检测电路60和驱动电路30相连，控制器70在交流市电的过零点开始获取IGBT的每个导通周期内的最大电流，并在IGBT的当前导通周期内的最大电流大于电流保护阈值时，控制器70通过控制驱动电路30以控制IGBT关断。
[0026]在本实用新型的实施例中，电流保护阈值可以根据实际情况进行标定。
[0027]根据本实用新型的一个实施例，上述的电磁加热系统的电流检测及保护控制装置还包括报警器(图中未具体示出)，报警器与控制器70相连，其中，在IGBT的当前导通周期内的最大电流大于电流保护阈值时控制器70还控制报警器发出警示信息，并控制电磁加热系统关机。
[0028]简单的说，过零检测电路50实时检测交流市电是否过零点，在过零检测电路50检测到交流市电过零点时，电流检测电路60开始获取IGBT的每个导通周期内的最大电流。如果获取的IGBT的当前导通周期内的最大电流大于电流保护阈值，则控制器70通过控制驱动电路30来关断IGBT，从而