專利名稱：一種電磁爐的浪涌響應保護電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電磁爐的浪涌響應保護電路，更具體地說，涉及一種能夠響應正、
負脈沖浪涌的電磁爐浪涌響應保護電路。
背景技術：
浪涌也叫突波，顧名思義就是正常工作電壓的瞬間突變。本質上講，浪涌是發(fā)生在 微秒級到毫秒級時間內的一種電壓脈沖，可能引起浪涌的原因有重型設備、短路、電源切換 或大型發(fā)動機。在電子設計中，浪涌主要指的是電源瞬間突變產生的強力脈沖，由于電路本 身的非線性，可能會在工作電壓上疊加一個非常大的突變，這稱作浪涌。浪涌有可能使電路 瞬間燒壞，而浪涌保護就是利用非線性元件對高頻(浪涌)的敏感設計的保護電路。電磁爐 浪涌保護電路通常的方案只能響應浪涌正向脈沖，而當電路中有負向脈沖的浪涌時，電磁 爐的某些關鍵元器件也會被損壞而使得電磁爐工作出現(xiàn)異常，傳統(tǒng)電路的保護不夠全面。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷而提供一種成本低、安全可靠，響應快速全面的 電磁爐的浪涌響應保護電路。 為了實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明方案為一種電磁爐的浪涌響應保護電路，包括整 流電路、浪涌響應電路、過零檢測電路、屏蔽浪涌響應電路和后續(xù)電路，市電從整流電路的 輸入端接入，浪涌響應電路和過零檢測電路的輸入端都與整流電路的輸出端連接，浪涌響 應電路和過零檢測電路的輸出端都與屏蔽浪涌響應電路連接，屏蔽浪涌響應電路的輸出端 連接后續(xù)電路。 所述的浪涌響應電路包括取樣電路和比較電路；整流電路的輸出端與取樣電路輸 入端相連接，取樣電路的輸出端與比較電路相連接；比較電路輸出電路對于正、負浪涌的響應。 更進一步的，所述取樣電路包括電阻R1、 R2、 R3、 R4 ;所述的浪涌響應電路的比較 電路包括比較器U1A和U1B ; 所述的電阻R1—端連接整流電路的輸出端，另一端與電阻R2、R3、R4的一端相連， 電阻R4的另一端為A端；電阻R2的另一端為B端；電阻R3的另一端為C端；
A端與比較器U1A的輸入端連接，B端與比較器U1A和U1B的輸入端連接，C端與 比較器U1B的輸入端連接；比較器U1A和U1B的輸出端都接入屏蔽浪涌響應電路的輸入端；
還包括電阻R5、 R6、 R7和電容Cl、 C2， A端并聯(lián)R7和Cl后接地，B端通過電阻R5 接地，C端并聯(lián)R6和C2后接地。 更進一步的，方案1為所述A端與比較器U1A的負輸入端連接，所述B端與比較器 U1A的正輸入端和比較器U1B的負輸入端連接；所述C端與比較器U1B的正輸入端連接。
更進一步的，方案2為所述A端與比較器U1A的負輸入端連接，所述B端與比較器 U1A的負輸入端和比較器U1B的正輸入端連接；所述C端與比較器U1B的負輸入端連接。
更進一步的，方案3為所述A端與比較器U1A的正輸入端連接，所述B端與比較器 U1A的負輸入端和比較器UIB的負輸入端連接；所述C端與比較器U1B的正輸入端連接。
更進一步的，方案4為所述A端與比較器U1A的正輸入端連接，所述B端與比較器 U1A的負輸入端和比較器UIB的正輸入端連接；所述C端與比較器U1B的負輸入端連接。
更進一步的，比較器U1A和U1B的輸出端通過上拉電阻與電源連接。
本發(fā)明中，當沒有浪涌發(fā)生時，比較器U1A、U1B輸出穩(wěn)定的高電平或低電平。當有 負向浪涌發(fā)生時，由于電容CI的濾波作用，信號A變化緩慢，信號B緊隨該負向浪涌變化， 當B < A的瞬間，造成比較器U1A翻轉，電路產生對于該負向浪涌的響應；當有正向浪涌發(fā) 生時，由于電容C2的濾波作用，信號C變化緩慢，信號B緊隨正向浪涌變化，當B > C的瞬 間，造成比較器U1B翻轉，電路產生對于該正向浪涌的響應。過零檢測電路檢測整流之后的 電網(wǎng)電壓波形的過零狀態(tài)，過零期內屏蔽浪涌響應電路用于屏蔽電壓為零期間內的浪涌誤 響應，使得在過零窗口期間浪涌保護不起作用。本發(fā)明由于采用雙比較的方式，既能對正向 脈沖浪涌進行響應，又能對負向脈沖浪涌進行響應。其與現(xiàn)有僅能響應正向脈沖的浪涌電 路相比，能更可靠的實現(xiàn)保護。
圖1、為本發(fā)明的電路框圖； 圖2、2A、2B、2C、2D為本發(fā)明的浪涌響應電路(2)的四種電路原理圖； 圖3、 3A、 3B分別為本發(fā)明取樣信號A、B、C受負向浪涌和正向浪涌影響的波形突變
圖； 圖4、為本發(fā)明的實施例電路原理圖。
具體實施例方式
下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述。 如圖1 、 3 、 4所示，包括整流電路1 、浪涌響應電路2 、過零檢測電路3 、屏蔽浪涌響應 電路4和后續(xù)電路5。市電從整流電路1的輸入端接入，浪涌響應電路2和過零檢測電路3 的輸入端都與整流電路1的輸出端連接，浪涌響應電路2和過零檢測電路3的輸出端都與 屏蔽浪涌響應電路4連接，屏蔽浪涌響應電路4的輸出端連接后續(xù)電路5。
所述的浪涌響應電路2包括取樣電路21和比較電路22 ;浪涌響應電路2中的取 樣電路21包括電阻Rl、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7和電容Cl、 C2。所述的浪涌響應電路2中的 比較電路22包括比較器U1A、 U1B和電阻R8、 R9。 所述的電阻R1 —端連接整流電路1的輸出端，另一端與電阻R2、R3、R4的一端相 連，電阻R4的另一端與比較器U1A的負端相連，電阻R3的另一端與比較器U1B的正端相連， 電阻R2的另一端連接在比較器U1A的正端與U1B的負端之間，電阻R7的一端連接在電阻 R4與比較器U1A負端相連的那一端，另一端接地。電容C1并聯(lián)在電阻R7的兩端。電阻R5 的一端接在電阻R2與比較器U1A正端、U1B負端連接的那一端，另一端接地。電阻R6的一 端接在電阻R3與比較器U1B正端連接的那一端，另一端接地，電容C2并聯(lián)在電阻R6的兩 端。上拉電阻R8—端連接在比較器U1A的輸出端，另一端接+5V電源。比較器U1A、U1B的 輸出端相與后接入屏蔽浪涌響應電路4中的比較器U1D的負端。
本實施例中，由于比較器U1A和U1B的輸出相與后連接屏蔽浪涌響應電路4中的 比較器U1D的負端，能夠共用一個上拉電阻即可實現(xiàn)功能。所以，本實施例省去電阻R9。
過零檢測電路3包括電阻R11、 R12、 R13、 R14，電容C3，比較器U1C。電阻R11 — 端接整流電路的輸出端，另一端接入比較器U1C的正端，電阻R12的一端連接電阻Rll與比 較器U1C正端相連的一端，另一端接地。電容C3并聯(lián)在電阻R12的兩端。電阻R13—端接 +5V電源，另一端接入比較器U1C的負端，電阻R14的一端連接電阻R13與比較器U1C負端 相連的一端，另一端接地。比較器U1C的輸出端接入屏蔽浪涌響應電路4中的二極管D1的 負端。 屏蔽浪涌響應電路(4)包括電阻R21、R22、R23，二極管D1，比較器U1D。電阻R21 一端接+5V電源，另一端接入比較器U1D的正端，電阻R22的一端連接電阻R21與比較器 U1D正端相連的一端，另一端接地。電阻R23 —端接+5V電源，另一端接入比較器U1D的輸 出端。二極管D1的正端接比較器U1D的輸出端，負端接過零檢測電路3中的比較器U1C的 輸出端。比較器U1D的輸出端連接后續(xù)電路5的輸入端。 后續(xù)電路5可以是單片機的中斷口，然后通過單片機控制關斷IGBT ;也可以是其 它直接關斷IGBT的電路。 取樣電路21可產生三路取樣電壓信號，分別為A、 B、 C。電阻R1、 R4、 R7、電容C1 產生取樣信號A ;電阻R1、R2、R5產生取樣信號B ;電阻R1、R3、R6、電容C2產生取樣信號C。 通過設置電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7的不同參數(shù)值，使得A < B < C。
本實施例中，假設當沒有浪涌發(fā)生時，比較器U1A、 U1B輸出穩(wěn)定的高電平，比較器 U1A、 U1B的輸出端相與后仍為高電平，且輸出給屏蔽浪涌響應電路4中的比較器U1D的負
丄山順。 當有負向浪涌發(fā)生時，由于電容C1的濾波作用，信號A變化緩慢，信號B緊隨浪涌 變化，當B〈A的瞬間，比較器U1A翻轉為輸出低電平，而比較器U1B輸出不變?yōu)楦唠娖?，?由于比較器U1A、 U1B的輸出相與，故浪涌響應電路的狀態(tài)發(fā)生變化，由高電平變?yōu)榈碗娖剑?且輸出給屏蔽浪涌響應電路4中的比較器U1D的負端。同時浪涌響應電路2本身產生對于 該負向浪涌的響應； 當有正向浪涌發(fā)生時，由于電容C2的濾波作用，信號C變化緩慢，信號B緊隨浪涌 變化，當B > C瞬間，比較器U1B翻轉為輸出低電平，而比較器U1A輸出狀態(tài)不變?yōu)楦唠娖剑?但由于比較器U1A、U1B的輸出相與，故浪涌響應電路(2)的狀態(tài)發(fā)生變化，由高電平變?yōu)榈?電平，且輸出給屏蔽浪涌響應電路4中的比較器U1D的負端。同時浪涌響應電路2本身產 生對于該正向浪涌的響應。 綜上，浪涌響應電路2可以對正向、負向兩種浪涌做出響應。 由于，電網(wǎng)電壓處于過零狀態(tài)時，浪涌響應電路2中的比較器U1A或U1B也會發(fā)生 翻轉，產生誤響應。故引入過零檢測電路(3)和屏蔽浪涌響應電路(4)。過零檢測電路3中 電阻Rll、 R12、電容C3用做取樣整流之后的電壓信號D ;電阻R13、 R14通過分壓產生比較 基準信號E。當電網(wǎng)電壓過零時，整流之后的電壓信號同步過零。此時，D〈E，比較器U1C 輸出低電平，表示電網(wǎng)電壓過零。 屏蔽浪涌響應電路4中的比較器U1D用于把浪涌響應電路的輸出反相，使得浪涌 發(fā)生時U1D的輸出為高電平。如果此時電網(wǎng)電壓為過零狀態(tài)，也即比較器U1C輸出低電平，浪涌響應電路2會誤動作而使得U1D輸出為高電平。而此時過零檢測電路3中的比較器 U1C輸出為低電平，二極管D1導通，將U1D的輸出拉為低電平。使得在過零窗口期間，浪涌 響應電路2的響應及保護不起作用。 本發(fā)明是通過一些實施例進行描述的，本領域技術人員在不脫離本發(fā)明的精神和 范圍的情況下，可以對這些特征和實施例進行各種改變或等效替換。另外，在本發(fā)明的教導 下，可以對這些特征和實施例進行修改以適應具體的情況及材料而不會脫離本發(fā)明的精神 和范圍。因此，在本發(fā)明不受此處所公開的具體實施例的限制，所有落入本申請的權利要求 范圍內的實施例都屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
一種電磁爐的浪涌響應保護電路，包括整流電路(1)、浪涌響應電路(2)、過零檢測電路(3)、屏蔽浪涌響應電路(4)和后續(xù)電路(5)，市電從整流電路(1)的輸入端接入，浪涌響應電路(2)和過零檢測電路(3)的輸入端都與整流電路(1)的輸出端連接，浪涌響應電路(2)和過零檢測電路(3)的輸出端都與屏蔽浪涌響應電路(4)連接，屏蔽浪涌響應電路(4)的輸出端連接后續(xù)電路(5)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的電磁爐的浪涌響應保護電路，其特征在于所述的浪涌響應電 路(2)包括取樣電路(21)和比較電路(22);整流電路(1)的輸出端與取樣電路(21)輸入 端相連接，取樣電路(21)的輸出端與比較電路(22)相連接；比較電路(22)輸出電路對于 正、負浪涌的響應。
3. 根據(jù)權利要求2所述的電磁爐的浪涌響應保護電路，其特征在于所述取樣電路(21) 包括電阻R1、R2、R3、R4 ;所述的浪涌響應電路(2)的比較電路(22)包括比較器U1A和U1B ;所述的電阻R1—端連接整流電路(1)的輸出端，另一端與電阻R2、R3、R4的一端相連， 電阻R4的另一端為A端；電阻R2的另一端為B端；電阻R3的另一端為C端；A端與比較器U1A的輸入端連接，B端與比較器U1A和U1B的輸入端連接，C端與比較 器U1B的輸入端連接；比較器U1A和U1B的輸出端都接入屏蔽浪涌響應電路(4)的輸入端；還包括電阻R5、R6、R7和電容C1、C2，A端并聯(lián)R7和Cl后接地，B端通過電阻R5接地， C端并聯(lián)R6和C2后接地。
4. 根據(jù)權利要求3所述的電磁爐的浪涌響應保護電路，其特征在于所述A端與比較器 U1A的負輸入端連接，所述B端與比較器U1A的正輸入端和比較器U1B的負輸入端連接；所 述C端與比較器U1B的正輸入端連接。
5. 根據(jù)權利要求3所述的電磁爐的浪涌響應保護電路，其特征在于所述A端與比較器 U1A的負輸入端連接，所述B端與比較器U1A的負輸入端和比較器U1B的正輸入端連接；所 述C端與比較器U1B的負輸入端連接。
6. 根據(jù)權利要求3所述的電磁爐的浪涌響應保護電路，其特征在于所述A端與比較器 U1A的正輸入端連接，所述B端與比較器U1A的負輸入端和比較器U1B的負輸入端連接；所 述C端與比較器U1B的正輸入端連接。
7. 根據(jù)權利要求3所述的電磁爐的浪涌響應保護電路，其特征在于所述A端與比較器 U1A的正輸入端連接，所述B端與比較器U1A的負輸入端和比較器U1B的正輸入端連接；所 述C端與比較器U1B的負輸入端連接。
8. 根據(jù)權利要求3 7任一項所述的電磁爐的浪涌響應保護電路，其特征在于比較器 U1A和U1B的輸出端通過上拉電阻與電源連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電磁爐的浪涌響應保護電路，包括整流電路(1)、浪涌響應電路(2)、過零檢測電路(3)、屏蔽浪涌響應電路(4)和后續(xù)電路(5)。市電從整流電路(1)的輸入端接入，浪涌響應電路(2)和過零檢測電路(3)的輸入端都與整流電路(1)的輸出端連接，浪涌響應電路(2)和過零檢測電路(3)的輸出端都與屏蔽浪涌響應電路(4)連接，屏蔽浪涌響應電路(4)的輸出端連接后續(xù)電路(5)。浪涌響應電路(2)可響應正、負脈沖兩種浪涌，過零檢測電路(3)檢測整流之后的電網(wǎng)電壓波形的過零狀態(tài)，在過零期內，屏蔽浪涌響應電路(4)用于屏蔽電壓為零期間內的浪涌誤響應，使得在過零窗口期間浪涌保護不起作用。
文檔編號H02H9/00GK101699689SQ20091021132
公開日2010年4月28日 申請日期2009年10月25日 優(yōu)先權日2009年10月25日
發(fā)明者李寶剛, 李新峰, 毛宏建, 王帥, 肖桂良 申請人:美的集團有限公司