灶具用數字控制型電源變換器的製作方法

2023-05-28 20:50:56

專利名稱：灶具用數字控制型電源變換器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種灶具用數字控制型電源變換器，該電源變換器基於SoC(SyStem on a Chip)晶片，適用於電磁爐、微波爐等高頻加熱裝置使用。
背景技術：
現有的電源變換器多採用模擬純硬體電路構造，通常稱「開關電源電路」，其以穩 定輸出電壓為目的，工作頻率、輸出電壓都是主動穩定的，其輸出功率則隨負載大小而改 變。電磁爐、微波爐等，均需根據被加熱物品種、被加熱物量的多少選擇不同的功率進行加 熱，顯然上述電源變換器是不適於電磁爐、微波爐使用。目前，基於SOC晶片，通過變化頻率和改變諧振迴路中感性負載的具體結構來改 變輸出功率，可以適用於微波爐、電磁爐等高頻加熱設備的數字控制型電源變換器未見有 關文件披露。

發明內容
為避免現有技術存在的上述缺陷，本發明提供一種灶具用數字控制型電源變換 器，它基於SoC晶片控制，並配置多種優化設計的保護電路，以提高工作可靠性，降低生產 成本，改變其諧振迴路中感性負載的具體結構可以適用於微波爐、電磁爐等高頻加熱設備 使用。本發明灶具用數字控制型電源變換器包括整流橋、濾波器、功率逆變電路以及調 節該功率逆變電路輸出功率的控制單元；其中，功率逆變電路包括一個IGBT，以及，一感性負載和並聯於該感性負載的電容器構 成的LC諧振迴路，該LC諧振迴路連接於整流橋正端與IGBT源極之間，IGBT漏極接地；控制單元採用一 SoC晶片，該SOC晶片中集成有MPU、可編程脈衝發生器(即 Programmable Pulse Generator，簡稱 PPG)、ADC (模數轉換器)、通信接口 COM、放大器、若 幹比較器、若干觸發器、計數器以及兩個與門；其中，ADC、通信接口分別與MPU的相應輸入 端連接；MPU的脈衝寬度數據輸出端接PPG的預置輸入端，MPU —輸出通過第一與門接PPG， PPG輸出的脈衝信號通過第二與門至IGBT ；進一步包括磁能轉換檢測電路，該電路用於向PPG提供允許輸出信號，包括所述第一觸發器、 第一比較器以及連接於第一比較器兩輸入端與LC諧振迴路兩輸的兩個片外採樣電阻，第 一比較器的輸出通過第一觸發器連接MPU —輸入端和第一與門另一輸入端；反峰強度檢測電路，該電路包括所述第二比較器、計數器以及連接IGBT源極的片 外採樣電阻，計數器連接於第二比較器的輸出與MPU另一輸入端之間，第二比較器一輸入 通過採樣電阻輸入的反向電位與預置基準電位比較，當高於預置基準電位時，輸出脈衝信 號使計數器計數，MPU根據單位時間內該計數器的計數值減小PPG輸出脈衝寬度；以及，電流檢測電路包括所述放大器和連接於主迴路的電流採樣電路，放大器連接在該電流採樣電路與ADC —輸入端之間；MPU根據電流檢測電路、電壓檢測電路測得的電流信號 和電壓信號計算當前功率值，並與來自通訊口的上位機要求輸出功率比較改變PPG的設置 脈衝寬度值，在磁能轉換檢測電路輸出允許輸出信號時，允許PPG輸出設定脈衝寬度的脈 衝信號推動IGBT工作，實現功率逆變電路功率的調節。本發明可以包括電流和電壓浪湧保護電路，以捕獲浪湧電壓或電流信號關斷 IGBT ；該保護電路包括所述第三比較器、第四比較器、輸入接所述第三比較器和第四比較器 輸出的第二觸發器、片外浪湧電流採樣電路以及片外浪湧電壓採樣電路，第二觸發器輸出 接第二與門的另一輸入端；浪湧電流、電壓採樣電路分別連接第三比較器輸入端和第四比 較器輸入端。所述功率逆變電路中的感性負載是電磁爐的電磁線圈盤。所述功率逆變電路中的感性負載是微波爐的漏磁變壓器的初級線圈。一種採用上述電源變換器的微波爐，包括整流橋和濾波器，它變換交流市電成直 流電源；具有初級線圈、燈絲線圈和高壓線圈的漏磁變壓器；與所述漏磁變壓器的高壓線 圈連接的高壓整流濾波電路；與所述高壓整流濾波電路連接的磁控管，該磁控管的燈絲接 所述燈絲線圈；功率逆變電路，它包括一個IGBT，以及，由所述漏磁變壓器的初級線圈和電 容器構成的LC並聯諧振迴路，該LC並聯諧振迴路連接於整流橋正端與IGBT源極之間；採用SoC晶片的控制單元，該SOC晶片中集成有MPU、PPG (即可編程脈衝發生器)、 ADC、通信接口、放大器、若干比較器、若干觸發器、計數器以及兩個與門；其中，ADC、通信接 口分別與CPU的相應輸入端連接；MPU的脈衝寬度數據輸出端接PPG的預置輸入端，MPU 一 輸出通過第一與門接PPG，PPG輸出的脈衝信號通過第二與門至IGBT ；磁能轉換檢測電路，該電路包括所述第一觸發器、第一比較器以及連接於第一比 較器兩輸入端與LC諧振迴路兩輸的兩個片外採樣電阻，第一比較器的輸出通過第一觸發 器連接MPU —輸入端和第一與門另一輸入端；以及，反峰強度檢測電路，該電路包括所述第二比較器、計數器以及連接IGBT源極的片 外採樣電阻，計數器連接於第二比較器的輸出與MPU另一輸入端之間，第二比較器一輸入 通過採樣電阻輸入的反向電位與預置基準電位比較，當高於預置基準電位時，輸出脈衝信 號使計數器計數，MPU根據單位時間內該計數器的計數值減小PPG輸出脈衝寬度；以及，電流檢測電路，包括所述放大器和連接於主迴路的電流採樣電路；MPU根據電流 檢測電路、電壓檢測電路測得的電流信號和電壓信號計算當前功率值，並與來自通訊口的 上位機要求輸出功率比較改變PPG的設置脈衝寬度值，在磁能轉換檢測電路輸出允許輸出 信號時，允許PPG輸出設定脈衝寬度的脈衝信號推動IGBT工作，實現功率逆變電路功率的 調節。本發明是一種基於SOC晶片的數字調節型電源變換器，能與上位機數字通信，MPU 接收上位機的要求輸出功率的指令後，根據檢測的電流、電壓信號計算當前功率值，與指令 的要求輸出功率比較，設定合適的輸出脈寬數值，PPG輸出相應頻率的脈衝信號推動IGBT 工作，實現功率的調節。由於電源變換器可以通過通信接口接受人機操作指令，動態改變變換器的輸出功 率，因此，適當改變其諧振迴路中感性負載結構能適用於微波爐、電磁爐等高頻加熱設備使用。
通常的電源變換器在負載發生變化時，LC諧振迴路的電動勢會出現較大的突然變 化，反向電勢的峰值很高，嚴重時會造成開關管擊穿，損壞器件，因此通常的電源變換器都 會設計有峰值吸收保護電路。本電源變換器不採用峰值吸收電路，它配置磁能轉換檢測電 路、反峰強度檢測等多種保護電路，MPU結合磁能變化、反峰強度等多種因素進行綜合控制， 使工作可靠性大大提高。


圖1為本灶具用數字控制型電源變換器原理框圖；圖2為圖1中磁能轉換檢測電路圖；圖3為圖1中反峰強度檢測電路圖；圖4為圖1中電流和電壓浪湧保護電路圖；圖5為採用圖1電源變換器的微波爐電路圖；圖6為採用圖1電源變換器的電磁爐電路圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明進一步說明。圖1-4所示灶具用數字控制型電源變換器包括整流橋B、濾波電容器CO、功率逆 變電路、調節該功率逆變電路輸出功率的控制單元、磁能轉換檢測電路、反峰強度檢測電路 以及電流檢測電路等等。其中，功率逆變電路包括一個IGBT，以及，一感性負載Ll和並聯於該感性負載的 電容器Cl構成的LlCl諧振迴路，該LlCl諧振迴路連接於整流橋B正輸出端與IGBT源極 之間，IGBT漏極接地。控制單元的設計基於一 SoC晶片，該SOC晶片中集成有MPU、可編程脈衝發生器 (即PPG)、ADC、通信接口 COM、放大器API、若干比較器、若干觸發器、計數器以及兩個2輸入 與門；其中，ADC、通信接口 COM分別與MPU的相應輸入端連接；MPU的脈衝寬度數據輸出端 接PPG的預置輸入端，MPU —輸出通過第一 2輸入與門&1接PPG的允許端，PPG輸出的脈衝 信號通過第二 2輸入與門&2至IGBT ；可編程脈衝發生器(PPG)由脈衝寬度存儲器和脈衝寬度輸出計數器組成，脈衝寬 度存儲器的數值由MPU預置，脈衝寬度輸出計數器根據脈衝寬度存儲器提供的數值，按照 計數值輸出規定寬度的脈衝信號，脈衝寬度輸出計數器受控於來自下述磁能轉換檢測電路 的允許輸出信號和MPU輸出的允許輸出信號；在脈衝寬度輸出計數器輸出脈衝信號時，來 源於下述浪湧保護電路的信號可以通過第二 2輸入與門&2隨時關斷該脈衝信號輸出。P為輔助電源，它將電網市電電源變換為低壓直流電源，給SOC晶片等提供工作電 源 Vcc。參照圖2，磁能轉換檢測電路包括SoC晶片內的第一觸發器TRl、第一比較器CPl 以及連接於第一比較器CPl兩輸入端與LC諧振迴路兩輸的兩個片外採樣電阻R1、R2，第一 比較器CPl的輸出通過第一觸發器TRl連接MPU —輸入端和第一 2輸入與門&1另一輸入 端，用於向PPG提供允許輸出信號。磁能轉換檢測電路中，採樣電阻Rl連接在第一比較器CPl —輸入端(A點)與LlCl諧振迴路接電源正的一端(C點)，另一個採樣電阻R2連接在第一比較器CPl另一輸入端 (B點)與L1C2諧振迴路另一端(D點)，第一比較器CPl的輸出通過第一觸發器TRl連接 MPU 一輸入端和第一 2輸入與門&1另一輸入端。調整R1、R2的參數，使初始狀態下，CPl的A點電位略高於B點電位，當IGBT開通 時，電流從C點通過Ll流向D點，A點電位繼續高於B點電位，CPl和TRl保持初始狀態。 當IGBT突然關斷時，Ll上的反向電動勢使得D點電位高於C點電位，從而使B點電位略高 於A點電位，比較器CPl改變輸出，觸發器TRl翻轉，輸出翻轉信號。隨著反向電動勢繼續 升高，CPl和TRl狀態維持不變。隨後Ll上的反向電動勢向Cl充電，反向電動勢逐步下降， 當Ll上反向電動勢放完，Ll兩端的電位趨於相等時，A點電位再次高於B點電位，比較器 CPl改變輸出，觸發器TRl再次翻轉輸出翻轉信號，該翻轉信號允許PPG輸出脈衝信號推動 IGBT工作，該翻轉信號保證本電源轉換器的動勢能轉換時能量損耗最小，轉換效率最高。參照圖3，反峰強度檢測電路包括SoC晶片內的第二比較器CP2、計數器 COU(Counter)以及連接IGBT源極的片外採樣電阻R3，計數器COU連接於第二比較器CP2 的輸出與MPU另一輸入端之間，第二比較器CP2 —輸入通過採樣電阻R3輸入的反向電位 與預置基準電位比較，當反向電動勢高於預置基準電位時，CP2輸出脈衝信號，計數器計數， MPU根據單位時間內計數器記下的數值大小，可以判斷出反峰出現的頻率，從而得到反向電 動勢的強度數值，以該計數值大小減小PPG的輸出脈衝寬度，使反激電壓峰值下降。該檢測 電路對反激電壓峰值進行超前管控，保證了反激電壓的穩定和IGBT電路的安全。圖1中，電流檢測電路包括SoC晶片內的放大器APl和連接於主迴路的電流採樣 電路，放大器AP1連接在該電流採樣電路與ADC —輸入端之間；電流採樣電路包括串聯在整 流橋B與IGBT漏極之間的康銅絲電阻R0、以及與康銅絲電阻RO連接的電阻R4，電阻R4另 一端接放大器APl的反相輸入端，放大器APl的反相輸入端與輸出端之間接反饋電阻R5，同 相輸入端接地。當電流流經康銅絲RO時，RO上產生比地還要負的電位，RO端的負電壓經 R4輸入反相放大器APl放大，APl輸出正向電壓再經ADC送入MPU。電壓檢測電路包括連接於整流橋B輸出端與地之間的兩分壓電阻R8、R9，二者的 分壓端輸出電壓信號至ADC另一輸入端，經ADC送入MPU處理。進一步包括電流和電壓浪湧保護電路，以捕獲浪湧電壓或電流信號關斷IGBT的 驅動信號。參照圖4、圖1，該保護電路包括SoC晶片內的第三比較器CP3、第四比較器CP4、 輸入接第三比較器CP3輸出和第四比較器CP4輸出的第二觸發器TR2、片外浪湧電流採樣 電路以及片外浪湧電壓採樣電路，第二觸發器TR2輸出接第二 2輸入與門&2的另一輸入端 2 ；浪湧電流、電壓採樣電路分別連接第三比較器CP3輸入端和第四比較器CP4輸入端。浪 湧電流採樣電路包括串聯在整流橋與IGBT漏極之間的康銅絲電阻R0，以及與康銅絲電阻 RO連接的由電阻R7、R6和一電容器構成的串聯支路，電阻R7、R6的公共端接第三比較器 CP3輸入端，CP3的參考端接地。電流浪湧保護的原理如下，當電流流過RO時，RO上將產生 一個負電壓。電路中R6 —端接一個正電位，R6與R7分壓差生一個正偏壓在CP3的輸入端 上，與RO產生的負電壓抵消，當出現電流浪湧時，RO上出現一個突然變高的負電壓時，該負 電壓對CP3產生的作用超過R6與R7分壓差生一個正偏壓的作用，CP3輸出一個信號使觸 發器TR2翻轉，TR2輸出信號至第二 2輸入與門&2的輸入端2，禁止來自PPG的脈衝信號向 外輸出，IGBT關斷達到電流浪湧保護的目的。
浪湧電壓採樣電路包括電容C2，該電容C2連接整流橋B輸出端檢測點和第四比較 器CP4輸入端之間。當電源中出現浪湧電壓時，因為電容C2兩端的電壓不會突變，所以這 個突變的浪湧電壓及時反應到比較器第四CP4輸入端，CP4輸出一個信號使觸發器TR2翻 轉，TR2輸出信號通過第二 2輸入與門&2禁止來自PPG的脈衝信號向外輸出，達到電壓浪 湧保護的目的。圖ISOC中的內置RAM(本例RAM在其MPU內)中，存儲有控制、運算程序等。MPU 從通信接口 COM接收上位機的控制信號，在得到要求輸出功率的指令後，MPU根據檢測的電 流、電壓信號計算當前功率值，將當前功率值與指令的要求輸出功率比較，設定合適的PPG 的輸出脈寬數值，在磁能轉換檢測電路輸出允許輸出信號時(磁能量釋放到最低能量時)， 允許PPG輸出設定脈衝寬度的脈衝信號推動IGBT工作，實現功率逆變電路功率的調節。如 此循環，使輸出功率符合上位機的要求，達到安全、穩定地進行電源功率變換。同時，MPU還要根據反峰強度進一步改變上述設定的輸出脈寬數值，即以反峰強度 檢測電路的檢測值大小適量減小PPG的輸出脈寬數值，使反激電壓峰值下降。本SOC中，MPU對PPG的輸出脈寬數值的最大寬度和最小寬度都採用了數字參數 進行限制，PPG的輸出脈衝信號的周期在18微秒到50微秒之間，輸出脈衝信號的頻率即為 20K 60KHz。本電源變換器工作頻率受的諧振參數影響，通常適當選擇Ll和Cl的參數，使其 LlCl諧振頻率略高於60KHz即可。由於圖1電源變換器可以通過通信接口接受人機操作指令，動態改變變換器的輸 出功率，因此，適當改變其感性負載Li、電容Cl諧振迴路的結構，特別是其感性負載Ll的結 構可以用於多種高頻加熱設備的控制。圖1中所示功率逆變電路中的感性負載Ll可以是 電磁爐的電磁線圈盤，微波爐的漏磁變壓器的初級線圈，以及其它高頻加熱設備的輸出線
圈等等。當上述電源變換器用於微波爐時，漏磁變壓器的初級線圈作為感性負載，該漏磁 變壓器器副邊設置有燈絲線圈和高壓線圈，該高壓線圈通過高壓整流濾波電路向磁控管提 供直流高壓，由燈絲線圈向磁控管燈絲施加預熱電流，微波管產生微波將被加熱食物的分 子激發進行運動產生熱量加熱煮熟食品。圖5即為採用圖1電源變換器的微波爐電路圖，其功率連續可調，能夠滿足不同種 類的食品、不同量的食品的加熱功率需求。該微波爐包括整流橋B和濾波器C0，用於變換 交流市電成直流電源；具有初級線圈Li、燈絲線圈L2和高壓線圈L3的漏磁變壓器T ；與漏 磁變壓器T的高壓線圈L3連接的通用倍壓整流濾波電路；與倍壓整流濾波電路連接的磁控 管(圖6中未示出)，該磁控管的燈絲接燈絲線圈L2 ；功率逆變電路，包括一 IGBT，以及，由漏磁變壓器T的初級線圈Ll和電容器Cl構 成的LlCl並聯諧振迴路，該LlCl並聯諧振迴路連接於整流橋B正端與IGBT源極之間，IGBT 漏極接地；採用SoC晶片的控制單元，該SOC晶片中集成有MPU、PPG、ADC、通信接口 COM、放大 器、若干比較器、兩觸發器、計數器以及兩個2輸入與門；其中，ADC、通信接口分別與CPU的 相應輸入端連接；MPU的脈衝寬度數據輸出端接PPG的預置輸入端，MPU 一輸出通過第一 2 輸入與門&1接PPG的允許端，PPG輸出的脈衝信號通過第二 2輸入與門&2至IGBT。
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其餘部分，如磁能轉換檢測電路、反峰強度檢測電路、電流和電壓檢測電路、電流 和電壓浪湧保護電路等等均同上述圖1-4說明部分，不再贅述。圖6為採用圖1電源變換器的電磁爐電路圖。其中，功率逆變電路中的感性負載 Ll是電磁爐的電磁線圈盤，電磁線圈盤上放置烹飪用的順磁性材料製造的鍋具。該電磁爐包括圖1所示的電源變換器部分，如上所述，該電源變換器由整流橋B、 濾波器、功率逆變電路、採用SoC晶片的控制單元、磁能轉換檢測電路、反峰強度檢測電路、 電流和電壓檢測電路、電流和電壓浪湧保護電路等。其中，功率逆變電路包括一個IGBT，以 及，內置電磁線圈Ll的電磁線圈盤，該電磁線圈Ll和電容器Cl構成並聯諧振迴路，該並聯 諧振迴路連接於整流橋B正端與IGBT源極之間，IGBT漏極接地。在反激電壓期間，電磁線 圈Ll將把最大的能量傳輸到用順磁性材料製造的鍋具上，形成電磁渦流加熱炊具。
權利要求
一種灶具用數字控制型電源變換器，包括整流橋、濾波器、功率逆變電路以及控制單元，其特徵是所述功率逆變電路包括一個IGBT，以及，一感性負載和並聯於該感性負載的電容器構成的LC諧振迴路，該LC諧振迴路連接於整流橋正端與IGBT源極之間，IGBT漏極接地；所述控制單元採用一SoC晶片，該SOC晶片中集成有MPU、PPG、ADC、通信接口、放大器、若干比較器、若干觸發器、計數器以及兩個與門；其中，ADC、通信接口分別與MPU的相應輸入端連接；MPU的脈衝寬度數據輸出端接PPG的預置輸入端，MPU一輸出通過第一與門接PPG，PPG輸出的脈衝信號通過第二與門至IGBT；進一步包括磁能轉換檢測電路，用於向PPG提供允許輸出信號，包括所述第一觸發器、第一比較器以及連接於第一比較器兩輸入端與LC諧振迴路兩輸的兩個片外採樣電阻，第一比較器的輸出通過第一觸發器連接MPU一輸入端和第一與門另一輸入端；反峰強度檢測電路，該電路包括所述第二比較器、計數器以及連接IGBT源極的片外採樣電阻，計數器連接於第二比較器的輸出與MPU另一輸入端之間，第二比較器一輸入通過該採樣電阻輸入的反向電位與預置基準電位比較，當高於預置基準電位時，輸出脈衝信號使計數器計數，MPU根據單位時間內該計數器的計數值減小PPG輸出脈衝寬度；以及，電流檢測電路包括所述放大器和連接於主迴路的電流採樣電路，放大器連接在該電流採樣電路與ADC一輸入端之間；MPU根據電流檢測、電壓檢測電路測得的電流信號和電壓信號計算當前功率值，並與來自通訊口的上位機要求輸出功率比較改變PPG的設置脈衝寬度值，在磁能轉換檢測電路輸出允許輸出信號時，輸出設定脈衝寬度的脈衝信號推動IGBT工作，實現功率逆變電路功率調節。
2.如權利要求1所述的電源變換器，其特徵是所述功率逆變電路中的感性負載是電 磁爐的電磁線圈盤。
3.如權利要求1所述的電源變換器，其特徵是所述功率逆變電路中的感性負載是微 波爐的漏磁變壓器的初級線圈。
4.如權利要求3所述的電源變換器，其特徵是所述微波爐的漏磁變壓器副邊設置有 向磁控管燈絲供電的燈絲線圈和高壓線圈，該高壓線圈通過高壓整流濾波電路向磁控管提 供直流高壓。
5.如權利要求1或2或3所述的電源變換器，其特徵是所述電流採樣電路包括串聯 在整流橋與IGBT漏極之間的康銅絲電阻R0、以及與康銅絲電阻RO連接的電阻R4，電流採 樣電路輸出接所述放大器的反相輸入端，放大器的反相輸入與輸出端之間接反饋電阻R5， 同相輸入端接地。
6.如權利要求1或2或3所述的電源變換器，其特徵是進一步包括電流和電壓浪湧 保護電路，以捕獲浪湧電壓或電流信號關斷IGBT ；該保護電路包括所述第三比較器、第四 比較器、輸入接所述第三比較器和第四比較器輸出的第二觸發器、片外浪湧電流採樣電路 以及片外浪湧電壓採樣電路，第二觸發器輸出接第二與門的另一輸入端；浪湧電流、電壓採 樣電路分別連接第三比較器輸入端和第四比較器輸入端。
7.如權利要求6所述的電源變換器，其特徵是所述浪湧電流採樣電路包括串聯在整 流橋與IGBT漏極之間的康銅絲電阻R0，以及與康銅絲電阻RO連接的電阻R7、R6和電容C3串聯支路，電阻R7、R6的公共端接第三比較器輸入端；所述浪湧電壓採樣電路包括連接於 整流橋輸出端與所述第四比較器輸入端之間電容C2。
8.如權利要求1所述的電源變換器，其特徵是所述磁能轉換檢測電路中，所述一個採 樣電阻連接在第一比較器的一輸入端與LC諧振迴路接電源的一端，另一個採樣電阻連接 在第一比較器的另一輸入端與LC諧振迴路另一端，第一比較器的輸出通過第一觸發器連 接MPU —輸入端和第一與門另一輸入端。
9.採用權利要求1所述電源變換器的微波爐，包括整流橋和濾波器，它變換交流市電 成直流電源；具有初級線圈、燈絲線圈和高壓線圈的漏磁變壓器；與所述漏磁變壓器的高 壓線圈連接的高壓整流濾波電路；與所述高壓整流濾波電路連接的磁控管，該磁控管的燈 絲接所述燈絲線圈；以及，功率逆變電路；其特徵是所述功率逆變電路包括一個IGBT，以及，由所述漏磁變壓器的初級線圈和電容器構成 的LC並聯諧振迴路，該LC並聯諧振迴路連接於整流橋正端與IGBT源極之間；進一步包括採用SoC晶片的控制單元，該SOC晶片中集成有MPU、PPG、ADC、通信接口、放大器、若 幹比較器、若干觸發器、計數器以及兩個與門；其中，ADC、通信接口分別與MPU的相應輸入 端連接；MPU的脈衝寬度數據輸出端接PPG的預置輸入端，MPU —輸出通過第一與門接PPG， PPG輸出的脈衝信號通過第二與門至IGBT ；磁能轉換檢測電路，該電路包括所述第一觸發器、第一比較器以及連接於第一比較器 兩輸入端與LC諧振迴路兩輸的兩個片外採樣電阻，第一比較器的輸出通過第一觸發器連 接MPU —輸入端和第一與門另一輸入端；反峰強度檢測電路，該電路包括所述第二比較器、計數器以及連接IGBT源極的片外採 樣電阻，計數器連接於第二比較器的輸出與MPU另一輸入端之間，第二比較器一輸入通過 採樣電阻輸入的反向電位與預置比較電位比較，當高於預置比較電位時，輸出脈衝信號使 計數器計數，MPU根據單位時間內該計數器的計數值減小PPG輸出脈衝寬度；以及，電流檢測電路，包括所述放大器和連接於主迴路的電流採樣電路；MPU根據電流檢測 電路、電壓檢測電路測得的電流信號和電壓信號計算當前功率值，並與來自通訊口的上位 機要求輸出功率比較改變PPG的設置脈衝寬度值，在磁能轉換檢測電路輸出允許輸出信號 時，輸出設定脈衝寬度的脈衝信號推動IGBT工作，實現功率逆變電路功率調節。
10.如權利要求9所述的微波爐，其特徵是進一步包括電流和電壓浪湧保護電路，以 捕獲浪湧電壓或電流信號關斷IGBT ；該保護電路包括所述第三比較器、第四比較器、輸入 接所述第三比較器和第四比較器輸出的第二觸發器、片外浪湧電流採樣電路以及片外浪湧 電壓採樣電路，第二觸發器輸出接第二與門的另一輸入端；浪湧電流、電壓採樣電路分別連 接第三比較器輸入端和第四比較器輸入端。
全文摘要
一種灶具用數字控制型電源變換器，包括整流器；由IGBT和LC並聯諧振迴路組成功率逆變電路，該諧振迴路連接於整流器與IGBT源極之間；SoC控制晶片，內集成MPU，連接MPU的PPG、ADC、通信接口等，MPU一輸出通過第一與門接PPG，PPG輸出的脈衝信號通過第二與門至IGBT；MPU根據測得的電流信號和電壓信號計算當前功率值，並與來自通訊口的上位機要求功率比較改變PPG的設置脈衝寬度值，在磁能轉換檢測電路輸出允許信號時，PPG輸出設定脈衝寬度的脈衝信號推動IGBT，實現功率的調節。由於該變換器能通過通信接口接受人機操作指令，動態改變變換器的輸出功率，因此，適當改變其諧振迴路中的感性負載結構可廣泛適用於微波爐、電磁爐等高頻加熱設備使用。
文檔編號H02M5/45GK101944855SQ20091010860
公開日2011年1月12日 申請日期2009年7月7日 優先權日2009年7月7日
發明者丘守慶, 許申生 申請人:深圳市鑫匯科科技有限公司