一种分压比例调整电路、开关控制电路及烹饪器具

技术领域

本发明涉及电子电路领域，具体涉及一种分压比例调整电路、开关控制电路及烹饪器具。

背景技术

现有常见的电磁炉、IH电饭煲等电磁加热烹饪器具一般使用单管并联谐振电磁感应加热技术，在单管并联谐振电磁感应加热技术中需要一个同步电路对电源端和共振端电压进行比较检测，当共振端电压为零时开通功率器件IGBT。

目前，为了让产品在宽电压范围内工作，如80V～270V，传统单一的同步电路难以满足要求。因为在高电压时，共振端电压未到零，却已经控制IGBT开通，从而会出现硬开通的情况，出现硬开通的情况会带来严重的功率器件损耗和EMI问题，会导致功率器件温升过高，甚至损坏功率器件；在低电压时，共振端电压到零时仍未开通，使得功率器件IGBT反向导通，从而会产生过多的导通损耗，使得功率器件IGBT温升过高，严重影响IGBT的使用寿命。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中传统单一的同步电路难以满足在宽电压范围内工作的要求的问题，从而提供一种分压比例调整电路、开关控制电路及烹饪器具。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种分压比例调整电路，该分压比例调整电路包括：振荡回路，所述振荡回路的第一端用于连接供电电源，所述振荡回路的第二端用于连接IGBT模块的共振端；第一电压检测端，通过第一电阻与所述振荡回路的第一端连接；第二电压检测端，通过第二电阻与所述振荡回路的第二端连接；

该分压比例调整电路还包括：第一可调电阻，一端与所述第一电压检测端连接，另一端接地；和/或，第二可调电阻，一端与所述第二电压检测端连接，另一端接地。

可选地，所述第一可调电阻和所述第二可调电阻均包括多个并联的电阻模块，所述电阻模块包括分压电阻和开关模块；所述开关模块的控制端用于接收控制信号，所述开关模块的第一端接地，所述开关模块的第二端通过所述分压电阻与所述第一电压检测端连接，或，所述开关模块的第二端通过所述分压电阻与所述第二电压检测端连接。

可选地，所述振荡回路包括第一电感和第一电容；所述第一电感的第一端用于连接所述供电电源，所述第一电感的第二端与所述IGBT模块的第一端连接；所述第一电容的一端与所述第一电感的第一端连接，所述第一电容的另一端与所述第一电感的第二端连接。

本发明实施例还提供了一种开关控制电路，该开关控制电路包括：上述任一实施例所述的分压比例调整电路。

可选地，该开关控制电路还包括：控制模块，所述控制模块的第一输入端与所述第一电压检测端连接，所述控制模块的第二输入端与所述第二电压检测端连接；所述控制模块的第一输出端与所述IGBT模块的控制端连接；所述控制模块还设置有多个第二输出端，所述控制模块通过所述第二输出端向多个电阻模块中开关模块的控制端发送控制信号；所述IGBT模块，所述IGBT模块的另一端接地。

可选地，所述控制模块包括：同步电路模块，所述同步电路模块的第一输入端与所述第一电压检测端连接，所述同步电路模块的第二输入端与所述第二电压检测端连接，所述同步电路模块的输出端与控制芯片的输入端连接；所述控制芯片，所述控制芯片的输出端与所述IGBT模块的控制端连接。

可选地，所述控制模块还包括：驱动电路模块，一端与所述控制芯片的输出端连接，另一端与所述IGBT模块的控制端连接。

可选地，该开关控制电路还包括：整流电路模块，所述整流电路模块的第一端用于连接所述供电电源，所述整流电路模块的第二端与所述振荡回路的第一端连接。

可选地，该开关控制电路还包括：滤波模块，所述滤波模块的一端用于连接所述供电电源，所述滤波模块的另一端与所述整流电路模块的第一端连接。

可选地，该开关控制电路还包括：第二电感，一端与所述整流电路模块的第二端连接，另一端与所述振荡回路的第一端连接。

可选地，该开关控制电路还包括：第二电容，一端与所述振荡回路的第一端连接，另一端接地。

本发明实施例还提供了一种烹饪器具，该烹饪器具包括：如上述任一实施例所述的分压比例调整电路，和/或，如上述任一实施例所述的开关控制电路。

本发明技术方案与现有技术相比，具有如下优点：

1.本发明实施例提供了一种分压比例调整电路，该分压比例调整电路包括：振荡回路，所述振荡回路的第一端用于连接供电电源，所述振荡回路的第二端用于连接IGBT模块的共振端；第一电压检测端，通过第一电阻与所述振荡回路的第一端连接；第二电压检测端，通过第二电阻与所述振荡回路的第二端连接；该分压比例调整电路还包括：第一可调电阻，一端与所述第一电压检测端连接，另一端接地；和/或，第二可调电阻，一端与所述第二电压检测端连接，另一端接地。

如此设置，当市电电压偏低时，由于第一电压检测端检测到的电压偏低，所以在第二电压检测端检测到的电压小于等于第一电压检测端检测到的电压时，导致IGBT模块延迟导通。通过将第一可调电阻的电阻值变大，或者将第二可调电阻的电阻值变小，可以增大第一电压检测端检测到的电压或者减小第二电压检测端检测到的电压，使得IGBT模块正常导通。同样地，当市电电压偏高时，第一电压检测端检测到的电压偏高，导致IGBT模块提前导通。通过将第一可调电阻的电阻值变小，或者将第二可调电阻的电阻值变大，可以减小第一电压检测端检测到的电压或者增大第二电压检测端检测到的电压，使得IGBT模块正常导通。

2.本发明实施例提供了一种开关控制电路，该开关控制电路包括：控制模块，所述控制模块的第一输入端与所述第一电压检测端连接，所述控制模块的第二输入端与所述第二电压检测端连接；所述控制模块的第一输出端与所述IGBT模块的控制端连接；所述控制模块还设置有多个第二输出端，所述控制模块通过所述第二输出端向多个电阻模块中开关模块的控制端发送控制信号。

如此设置，当控制模块通过第一电压检测端检测到市电电压偏低时，控制模块可以通过控制第一电压检测端的一侧增加接入电阻模块的个数，从而增大第一可调电阻的电阻值；或者控制模块通过控制第二电压检测端的一侧减少接入电阻模块的个数，从而减小第二可调电阻的电阻值，使得IGBT模块正常导通。防止IGBT模块反向导通，进而防止IGBT模块损耗较大，提高IGBT模块的使用寿命和可靠性。当控制模块通过第一电压检测端检测到市电电压偏高时，控制模块可以通过控制第一电压检测端的一侧减少接入电阻模块的个数，从而减小第一可调电阻的电阻值；或者控制模块通过控制第二电压检测端的一侧增加接入电阻模块的个数，从而增大第二可调电阻的电阻值，使得IGBT模块正常导通。进而防止IGBT模块提前导通，防止IGBT模块损耗较大，提高IGBT模块的使用寿命和可靠性，同时减少电磁干扰的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的电路图；

图2为本发明实施例分压比例调整电路第一实施方式的电路图；

图3为本发明实施例分压比例调整电路第二实施方式的电路图；

图4为本发明实施例开关控制电路的电路图。

附图标记：

第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第一电阻R3、第二电阻R4；

第一三极管Q1、第二三极管Q2；

第一滤波电容C1、第二滤波电容C2、第一电容C3、第二电容C4；

第一电感L1、第二电感L2。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，单管并联谐振电磁感应加热电路的零电压开通，是通过比较电源端和共振端的电压判断IGBT的C极是否处于零电压状态。在实际工作时，将电源端POWER和共振端的电压通过电阻进行一定比例分压后，再通过SUPPLY端和RESONANCE端检测到的电压输入同步电路的比较器中进行处理，比较器的作用是比较两个电压的大小，此处用于比较SUPPLY端和RESONANCE端两个电压，SUPPLY端根据市电电压改变，RESONANCE端根据共振端变化而变化，当共振电压下降到某个电压点刚好比SUPPLY端小时，比较器会翻转。当市电电压偏小，即SUPPLY端电压变小，此时共振端需要下降到更小的电压时比较器才会翻转，因此存在延迟情况。当IGBT延迟开通，在未开通之前，共振端电压持续下降，当低于零时IGBT会反向导通。

单一的同步电路一般标定在市电电压220VAC恰好实现零电压开通。但是在实际使用过程中，当实际市电电压偏低时，所述SUPPLY端电压相对标定的电压偏低。因为只有当RESONANCE端≤SUPPLY端电压时，比较器才会翻转，所以此时需要RESONANCE端电压更低时才能触发翻转。因此，同步信号延迟产生，会导致IGBT开通时间滞后，可能存在IGBT反向导通的情况，该情况会导致IGBT损耗较大，使得IGBT温升过高，从而影响器件寿命和可靠性。

同样地，当实际市电电压偏高时，SUPPLY端电压相对标定的电压偏高，共振端和RESONANCE端电压偏高，所以在RESONANCE端电压下降到SUPPLY端正常电压之前，就已经出现RESONANCE端≤SUPPLY端电压的情况了，因此，比较器提前翻转，同步信号提前产生，导致IGBT开通时间提前。在IGBT提前开通时，IGBT的C极电压还没有下降到零电压状态，所以无法实现零电压开通，因此存在硬开通的情况。而IGBT硬开通就会直接导致IGBT损耗较大，使得IGBT温升过高，从而影响器件寿命和可靠性，同时还会带来严重的EMI问题。

实施例1

如图2所示，本发明实施例提供了一种分压比例调整电路，该分压比例调整电路包括：振荡回路、第一电压检测端SUPPLY、第二电压检测端RESONANCE以及第一可调电阻和第二可调电阻。

振荡回路的第一端用于连接供电电源，振荡回路的第二端用于连接IGBT模块的共振端。第一电压检测端SUPPLY通过第一电阻R3与振荡回路的第一端连接，第一电压检测端SUPPLY用于检测第一可调电阻所分担的电压。第二电压检测端RESONANCE通过第二电阻R4与振荡回路的第二端连接，第二电压检测端RESONANCE用于检测第二可调电阻所分担的电压。第一可调电阻的一端与第一电压检测端SUPPLY连接，另一端接地，第二可调电阻的一端与第二电压检测端RESONANCE连接，另一端接地。

在实际工作过程中，当市电电压偏低时，由于第一电压检测端SUPPLY检测到的电压偏低，通过将第一可调电阻的电阻值变大，可以增大第一电压检测端SUPPLY检测到的电压，使得第一电压检测端SUPPLY的标定电压稳定在市电处于正常状态下时的电压大小，使得IGBT模块正常导通。或者，还可以将第二可调电阻的电阻值变小，直接减小第二电压检测端RESONANCE检测到的电压，使得第二电压检测端RESONANCE检测到的电压与第一电压检测端SUPPLY实际的标定电压相匹配，当第二电压检测端RESONANCE检测到的电压小于等于第一电压检测端SUPPLY实际的标定电压时，能够恰好将IGBT模块正常导通。

当市电电压偏高时，由于第一电压检测端SUPPLY检测到的电压偏高，通过将第一可调电阻的电阻值变小，或者将第二可调电阻的电阻值变大，可以减小第一电压检测端SUPPLY检测到的电压，使得第一电压检测端SUPPLY的标定电压稳定在市电处于正常状态下时的电压大小，使得IGBT模块正常导通。或者，还可以将第二可调电阻的电阻值变大，直接增加第二电压检测端RESONANCE检测到的电压，使得第二电压检测端RESONANCE检测到的电压与第一电压检测端SUPPLY实际的标定电压相匹配，当第二电压检测端RESONANCE检测到的电压小于等于第一电压检测端SUPPLY实际的标定电压时，能够恰好将IGBT模块正常导通。

当然，本领域技术人员可根据实际情况仅在第一电压检测端SUPPLY的一侧设置第一可调电阻，或者仅在第二电压检测端RESONANCE的一侧设置第二可调电阻，或者是，在设置同时第一可调电阻和第二可调电阻时，可以同时对第一可调电阻和第二可调电阻的大小进行调整。本实施例对此仅仅是举例说明，并不加以限制，能够起到相同的技术效果即可。

具体地，第一可调电阻包括多个并联的电阻模块，第二可调电阻包括多个并联的电阻模块。电阻模块包括分压电阻和开关模块。开关模块的控制端用于接收控制信号，开关模块的第一端接地。在第一可调电阻的电阻模块中，开关模块的第二端通过分压电阻与所述第一电压检测端SUPPLY连接；在第二可调电阻的电阻模块中，开关模块的第二端通过分压电阻与第二电压检测端RESONANCE连接。

在实际工作过程中，当市电电压偏高或偏低时，可以根据实际需求调整第一可调电阻中接入电路中电阻模块的数量。向开关模块的控制端发送使其导通和截止的控制信号，即可控制电阻模块从电路接入和断开。或者，还可以调整第二可调电阻中接入电路中电阻模块的数量。

如图3所示，在本发明实施例中，作为第二种实施方式，可以仅在第二电压检测端RESONANCE的一侧设置有第二可调电阻，第二可调电阻包括第一电阻模块和第二电阻模块。第一电阻模块中，包括第一分压电阻R1、第一三极管Q1和第一滤波电容C1，第二电阻模块中，包括第二分压电阻R2、第二三极管Q2和第二滤波电容C2。第二滤波电容C2的一端与第二电压检测端RESONANCE连接，另一端接地。

具体地，通过两个控制信号分别控制第一三极管Q1和第二三极管Q2，从而可以将第一分压电阻R1和第二分压电阻R2接入电路进行分压，第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的阻值不同，进而可实现第一三极管Q1和第二三极管Q2任意一个开通或同时开通时，接入电路中的电阻大小有三种状态，实现共振端有三种不同比例分压，根据实际情况标定低压、常压、高压下的三种不同比例，再根据实际市电电压选择不同的分压比例，实现在市电处于低电压时同步信号不会滞后，市电处于高电压时同步信号不会提前，保证在全电压范围段内都能实现零电压开通，可有效解决功率器件温升问题及电磁干扰问题。

在本发明实施例中，第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第一电阻R3、第二电阻R4为多个器件的等效参数，非单个电阻阻值。SUPPLY端、RESONANCE端检测电压范围为0-5V。

如图3所示，在本发明实施例中，振荡回路包括第一电感L1和第一电容C3，第一电感L1的第一端用于连接所述供电电源，所述第一电感L1的第二端与所述IGBT模块的第一端连接。所述第一电容C3的一端与所述第一电感L1的第一端连接，所述第一电容C3的另一端与所述第一电感L1的第二端连接。

实施例2

如图4所示，本发明实施例还提供了一种开关控制电路，该开关控制电路包括控制模块、IGBT模块以及上述实施例所述的分压比例调整电路。

所述控制模块的第一输入端与所述第一电压检测端SUPPLY连接，所述控制模块的第二输入端与所述第二电压检测端RESONANCE连接，所述控制模块的第一输出端与所述IGBT模块的控制端连接，所述控制模块还设置有多个第二输出端，所述控制模块通过所述第二输出端向分压比例调整电路中多个电阻模块的开关模块发送控制信号；IGBT模块的另一端接地，即IGBT模块的E极接地。

如此设置，当控制模块通过第一电压检测端SUPPLY检测到市电电压偏低时，控制模块可以通过控制第一电压检测端SUPPLY的一侧增加接入电阻模块的个数，从而增大第一可调电阻的电阻值；或者控制模块通过控制第二电压检测端RESONANCE的一侧减少接入电阻模块的个数，从而减小第二可调电阻的电阻值，使得IGBT模块正常导通。防止IGBT模块反向导通，进而防止IGBT模块损耗较大，提高IGBT模块的使用寿命和可靠性。当控制模块通过第一电压检测端SUPPLY检测到市电电压偏高时，控制模块可以通过控制第一电压检测端SUPPLY的一侧减少接入电阻模块的个数，从而减小第一可调电阻的电阻值；或者控制模块通过控制第二电压检测端RESONANCE的一侧增加接入电阻模块的个数，从而增大第二可调电阻的电阻值，使得IGBT模块正常导通。进而防止IGBT模块提前导通，防止IGBT模块损耗较大，提高IGBT模块的使用寿命和可靠性，同时减少电磁干扰的问题。

在本发明实施例中，控制模块还包括：同步电路模块和控制芯片。

所述同步电路模块的第一输入端与所述第一电压检测端SUPPLY连接，所述同步电路模块的第二输入端与所述第二电压检测端RESONANCE连接，所述同步电路模块的输出端与控制芯片的输入端连接；所述控制芯片的输出端与所述IGBT模块的控制端连接。

同步电路中设置有比较器，比较器的第一输入端与所述第一电压检测端SUPPLY连接，比较器的第二输入端与所述第二电压检测端RESONANCE连接，比较器的输出端与控制芯片的输入端连接。第一电压检测端SUPPLY为市电通过电阻分压后的一个端口，市电电压较高，需要分压后才能与比较器连接。第二电压检测端RESONANCE为共振端通过电阻分压后的一个端口，IGBT-C极的电压较高，需要分压后才能与比较器连接。

在本发明实施例中，控制模块还包括：驱动电路模块，驱动电路模块的一端与所述控制芯片的输出端连接，驱动电路模块的另一端与所述IGBT模块的控制端连接。

在本发明实施例中，开关控制电路还包括：整流电路模块、滤波模块、第一电感L1和第一电容C3。

整流电路模块的第一端用于连接所述供电电源，整流电路模块的第二端与所述振荡回路的第一端连接。滤波模块的一端用于连接所述供电电源，滤波模块的另一端与所述整流电路模块的第一端连接。

第二电感L2的一端与所述整流电路模块的第二端连接，另一端与所述振荡回路的第一端连接。第二电容C4的一端与所述振荡回路的第一端连接，另一端接地。

实施例3

本发明实施例还提供了一种烹饪器具，该烹饪器具包括：如上述任一实施例所述的分压比例调整电路，和/或，如上述任一实施例所述的开关控制电路。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。