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浙江苏泊尔家电制造有限公司IGBT的保护电路的应用图3电磁振荡

更新时间:2022-09-22 8:13:23 分类:家居常识 浏览:9

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IGBT保护电路

首先是过流保护措施。 IGBT 短路电流的大小与栅极电压有关。在实际应用中,可以通过降低栅极电压来减小短路电流或延长承受短路电流的时间。在电磁振荡过程中,振荡频率为30KHz~40KHz,一个周期内,IGBT的开通时间约为15~25s。当出现过流情况时,IGBT的C、E两端电压会升高,使D7相当于断开。此时IGBT导通苏泊尔电磁炉电路图,B点电压为15V,二极管D6导通,然后通过R6、R7对电容C1充电。如果过流时间超过2s,C点的电压会使稳压二极管D5导通,导致Q3导通。电路中选用的稳压二极管D3为10V。钳位效应,有效降低了IGBT的栅极电压VGE,可以根据IGBT的驱动特性延长IGBT的短路电流耐受时间

房间。

图2电磁振荡电路图

在电磁振荡电路中,IGBT的导通时间很短,这种降低栅极电压的方法可以有效地保护器件。通过连接两个稳压二极管,可以有效钳位D点电压,使D点电压不能超过15V。在D点和地线之间连接了几十K的电阻。当IGBT关断时,二极管D4导通,此时栅极电阻RG相当于两个电阻R1、R2并联的阻值,使栅极电阻RG变小,可以有效保护集电极电流从过度变化。另外,在画PCB时,在加粗地线的同时,要注意驱动电路与IGBT的栅极和发射极之间的距离,尽量减小距离

小栅极和发射极等效电感。

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图3 电磁振荡过程中的一些重要信号波形

图4 合成驱动电压和反馈电压的效果

IGBT在电磁振荡中的应用

图2是电磁振荡原理图,包括电源主电路、同步电路、脉宽调制电路、IGBT的驱动保护电路。 IGBT的驱动保护电路采用图1的方案。 1.完整的电磁振荡电路还包括电源电路、电流负反馈电路、过压保护电路和单片机控制电路。

在主电路中,IGBT接收到的驱动信号为矩形脉冲。当IGBT导通时,励磁线圈L2的电流急剧增加,能量以感应电流的形式储存起来。当IGBT关断时,励磁线圈L2与电容C3的并联回路谐振,电压可超过1000V。驱动矩形脉冲信号的脉冲宽度决定了电磁振荡的功率,而这个宽度是由同步电路和脉冲宽度调制电路共同决定的。

同步电路必须准确监测主电路的工作状态。当 IGBT 的集电极电压下降到接近 0V 时,励磁线圈中的电流反方向减小,通过脉宽调制电路输出一个触发脉冲。由调制电路组成的电路可以使驱动脉冲再次加到IGBT的栅极,迫使IGBT导通。

在脉宽调制电路中,可以通过改变Vref电平的值来控制功率,它由单片机的输出和电流负反馈信号决定。 IC1 和 IC2 是快速比较器 LM319。如图2所示,当V3>Vref时,比较器的输出相当于开路。通过外接上拉电阻可以得到高电平,从而驱动IGBT导通,当V3

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设备的输出口相当于接地,输出为低电平。

图2是电磁振荡电路的示意图。当220V交流电通过硅桥(B1),再经电容C1滤波后,转换为直流电压信号。励磁线圈(滚刀)与电容C3并联产生电磁振荡。

图3显示了电磁振荡过程中各点的波形。这些信号在振荡过程中非常重要。如果出现信号错误,将影响电磁振荡的正常工作,包括参考电源信号V1、电压反馈信号V2、同步结果信号V5、控制电源的参考电压信号Vref、驱动IGBT等信号

t0-t1过程:IGBT处于关断状态,L、C振荡。首先,在t0时刻,电路中的能量表示为电感L2的电流,然后能量通过电感传递给电容,即以电流形式转换为电压形式,电容通过电容C3和电感L2的并联电路充电。当电容电压达到最大值时,如图3中V2的峰值时间,电容的电压可以达到1000V,电感的电流为0,然后能量从电容C3传递到电感当V2的电压低于比较电压信号V1时,比较器1的输出反转一次,此时电容C5快速放电,使得V3的电压低于电源参考电压Vref。由于比较器 2 的作用,IGBT 被强制导通。

t1-t2过程:IGBT处于导通状态。在此期间,电感L2的电流急剧增加。如图3所示,反馈电压V2接近0,比较器1的输出端V5也为低电平。 此时,电容C5开始充电。当这个电压(V3)高于电源参考电压Vref时,比较器2的输出端电压反转,强制拉低IGBT的驱动电压,这是一个过程IGBT 已开启。

t0-t2的过程是一个电磁振荡的过程,也是一个电磁振荡的周期。后续流程与本次相同。 t4 过程与 t1t2 过程完全相同。 t0t1的时间间隔取决于谐振线圈L2和谐振电容C3,所以这种电磁振荡的频率f主要取决于L2和C3:

电压V1、V2的选择在整个系统中非常重要,关系到同步电路部分能否准确监测主电路的状态。在静态期间,V2 略高于 V1,以确保比较器 1 的输出为高电平。但是,如果V2过高,R14相对过大,在振荡过程中,当电容C3的电压已经下降到0时,IGBT就不能及时被驱动导通,从而使IGBT处于工作状态。主电路无法准确监控。同样,如果R14和R12的匹配值太小,IGBT会提前开通苏泊尔电磁炉电路图,这样由于背压高,一旦开通,就会损坏IGBT。

在反复实验中,得到如图4所示的数据,t1和t1'不是同一时间,值得注意且相当重要。振荡周期约为 40 um。如图 4 所示,t1' 落后于 t1 2 um。这种滞后是允许的,但时间不宜过长。这意味着当反馈电压V2还没有降到0时,已经有另一个信号驱动IGBT导通了。首先这个时间是允许的,因为IGBT有一个门极电压VGE,而这个电压的具体值取决于不同的器件,2V~5V左右,说明IGBT不一定在t1'的时刻开通其次,这个时间不容易过长。如果时间过长,反馈电压V2不会降到0,IGBT会再次被驱动。此时,IGBT的集电极仍有高电压。这样,IGBT就很可能损坏。在实际电路中,t1和t1'的时间间隔可以通过调节V1和V2的电压来控制,其中V1为参考电压,V2为反馈电压,通过比较器同步。

谐振电容

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谐振电容是指电磁炉电控板上与线盘并联的高压电容。电容范围为0.15~0.4Uf/1200V。比较好的品牌是顺德的创格、百鸣,听说大华的也不错。

一般情况下,相同规格下,容量值越大,电磁炉的工作中心频率越低,430材质的电磁炉越容易上电。但是对于304材质的炊具,在最小连续档位会增加温升。

此电容在工作时需要承受过大的电压,会发热。如果耐温耐压不够,运行时容易损坏。平波、滤波电容

电磁炉电控板上的交流进线一般放置一个2Uf/CBB电容,起到滤波作用。在整流桥和扼流圈后面放置一个4~10Uf/CBB电容,起到直流平滑的作用,类似于斗原理,使后级的卷线器和IGBT工作电流尽可能平滑。扼流圈

在整流桥的后级,主要起到两个作用,一是阻隔外界的干扰,二是保持门内IGBT和线圈产生的干扰,从而不要用完就到市电上,从而影响其他电器的工作。它会自己产生热量。当线径小于额定电流时,后​​磁芯质量太差,或断线或磁饱和,都会增加温升。一般耐温为130~200度。如果绕组的匝间短路,短路的绕组在运行时会烧黑。电流互感器 电流互感器

起电流检测作用,用于整机电源控制。该装置主要是因为二次极绕组容易断线,容易造成整机功率波动、检锅失败、功率异常等故障。高压采样电阻

用于电压和IGBT工作波形的检测。由于工作在高压、大电流甚至高频的工作环境中,售后故障率高。是检查锅失败、无电输出、误报的主要原因。故障主要表现为变量值、散热器开路

散热器用于冷却IGBT和整流桥的发热器件。高频变压器

如果电源转换器件损坏,5V、18V等电压将无法使用或偏差过大。快速响应二极管

主要用于开关电源。主要特点是工作频率高,开关导通速度快。由于这种管子和外观的一些外观,很容易将两种材料混在一起,错误的插件会导致故障主要是有电压输出,或者工作一段时间后设备损坏。一般管子的响应速度越快,管子的PN结压降越小。主芯片

用于电磁炉的功能控制,类似于人脑功能。用于电磁炉的主要有东芝、三星、义隆、现代等品牌。如果损坏,主要表现为无电输出,或锅取出后仍有电,或乱显示,机炸。

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