[发明专利]一种电磁加热系统及其工作方法

说明书

一种电磁加热系统及其工作方法设置有控制模块、功率开关管驱动电路模块、功率开关管模块、LC谐振模块，其中LC谐振模块设置有直流输入电容、电容切换模块,当要开通IGBT时，首先启动切换电容电路模块，把直流输入电容从LC谐振模块中断开，降低IGBT集电极电压，然后再启动IGBT，使IGBT工作在软开关状态，接着将直流输入电容再次接入LC谐振模块，电路恢复正常工作状态。本方案根据LC震荡工作原理，在合适的时间切断直流输入电容，降低IGBT开通瞬间的IGBT集电极电压，使IGBT处在软开关状态，从而降低硬开关状态下产生的大的冲击电流的幅值，从而减少电磁EMI干扰和噪声，保证IGBT工作在安全电流范围内。

技术领域

本发明涉及感应加热领域，特别涉及电磁加热系统。

背景技术

相关技术中的电磁加热烹饪系统通常在功率开关管的集电极电压接近零伏时导通，此时为软开关状态，功率开关管损耗小。但是，其存在的缺点是，LC谐振模块中有一个输入直流电容，正常时，电容两端的电压为整流后的直流母线电压，电压过高。功率开关管的集电极电压近似为电容两端的电压。当LC谐振回路没有足够的能量使功率开关管的集电极电压降至零伏时，功率开关管将在其集电极电压不为零时导通，此时为硬开关状态；导通瞬间产生的冲击电流很大，一方面会产生电磁EMI干扰，另一方面将导致谐振电容和功率开关管的电流超过其安全工作范围，长时间工作容易损毁元器件，降低产品的使用寿命。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种电磁加热系统及其工作方法。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种电磁加热系统，其特征在于，包括：控制模块、功率开关管驱动电路模块、功率开关管模块和LC谐振模块，LC谐振模块接有电路输入A端和电路输入B端,LC谐振模块还包括切换电容电路模块，切换电容电路模块设置有功率开关元器件，切换电容电路模块与控制模块连接，功率开关管驱动电路模块连接控制模块和功率开关管模块，功率开关管模块与LC谐振模块相连。

进一步，LC谐振模块设置有线盘L1与电容C1并联形成LC谐振电路、电容C2和切换电容电路模块，LC谐振电路由线盘L1与电容C1并联形成，切换电容电路模块包括外围电路电阻R7、R8和功率开关元器件Q4，功率开关元器件Q4设置有1号端口、2号端口和3号端口。

进一步，LC谐振电路一端接于电路输入A端和电容C2，另一端接于功率开关管模块，电容C2与功率开关元器件Q4串联连接，电容C2与功率开关元器件Q4串联形成的串联电路靠近电容C2的一端接于电路输入A端，串联电路靠近功率开关元器件Q4的一端接于电路输入B端，电容C2一端接于电路输入A端，另一端接于功率开关元器件Q4的一号端口，功率开关元器件Q4的2号端口和3号端口接有电阻R8，电阻R7一端接于电阻R8和功率开关元器件Q4的3号端口，另一端接于控制模块。

进一步，功率开关管模块设置有元器件IGBT，IGBT的C极接于LC谐振模块，E极接于电路输入B端，G极接于功率开关管驱动电路模块；

功率开关管驱动电路模块二极管ZD2和电阻R6并联后接于IGBT的G极和E极，电阻R5一端接于二极管ZD2负极和电阻R6，另一端接于三极管Q3的E极和三极管Q2的E极,电阻R4、三极管Q2和三极管Q3串联连接形成串联电路，串联电路一端接于电源VCC，另一端接于二极管ZD2正极，电阻R4一端接于电源VCC，另一端接于三极管Q2的C极，三极管Q2的B极与三极管Q3的B极相连接于三极管Q1的C极，三极管Q2的E极与三极管Q3的E极相连接于电阻R5，三极管Q3的C极接于二极管ZD2正极和电阻R6，三极管Q1的C极接于电阻R3一端，电阻R3另一端接于电源VCC，三极管Q1的B极接于电阻R2，电阻R2另一端接于控制模块，三极管Q1的E极接于二极管ZD2正极，二极管ZD1正极接于三极管Q1的E极，负极接于电阻R2、电阻R1和控制模块，电阻R1另一端接于电源VCC；