IGBT大功率模塊控制電路制造技術

本實用新型專利技術公開了一種IGBT大功率模塊控制電路，該電路不僅可以有效控制IGBT大功率輸出模塊運轉時的工作溫度，而且還可以在被加熱介質溫度超限時，對電磁加熱器實行斷電監控。該電路包括直流電源電路、IGBT大功率輸出模塊、驅動電路和一主控電路，主控電路包括信號源控制電路、功率模塊控溫電路和斷電電路。當所述大功率輸出模塊因輸出功率過高而致工作溫度過高時，主控電路可對該模塊采取多級風冷降溫，由此解決了所述模塊因工作溫度過高易損壞的問題；當電磁加熱器所加熱的介質溫度超過溫度上限值時，該主控電路可以自動控制IGBT大功率輸出模塊暫停對電磁感應線圈的供電。本實用新型專利技術結構簡單、性能穩定、可靠性高。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種電磁加熱器控制電路，特別涉及一種IGBT大功率模塊控制電路。
技術介紹
隨著大功率模塊IGBT (英文全稱Insulated Gate Bipolar Transistor,中文名為絕緣柵雙極型晶體管)的飛速發展，IGBT模塊的輸出電流由過去的幾十安培增至如今的2000安培，其輸出電壓由過去的幾百伏增至如今的6000V，由此使大功率模塊應用的領域 也越來越廣，特別是在變頻調速和電磁加熱器控制電路中的應用尤為重要。電磁加熱器由控制電路和電磁感應線圈構成，控制電路又由直流電源電路、驅動電路和IGBT功率模塊構成，直流電源電路為IGBT功率模塊提供符合設計需求的輸入功率，驅動電路用以控制IGBT功率模塊運行，而IGBT功率模塊向電磁感應線圈提供大功率的高頻電能，從而使電磁加熱器處于工作狀態。現有技術中的電磁加熱器控制電路存在如下不足I) IGBT大功率模塊在大功率輸出時，過高的工作溫度易導致該模塊損壞。2)當電磁加熱器加熱的介質溫度過高時，沒有自動暫停加熱的功能。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是提供一種IGBT大功率模塊控制電路，該電路不僅可以有效控制IGBT大功率輸出模塊運轉時的工作溫度，而且還可以在被加熱介質溫度超限時，對電磁加熱器實行斷電監控。為了解決上述技術問題，本技術采用的技術方案為本技術的IGBT大功率模塊控制電路，包括直流電源電路、IGBT大功率輸出模塊及控制IGBT大功率輸出模塊運行的驅動電路，在所述直流電源電路與驅動電路之間還設有一主控電路，該主控電路由向驅動電路發出脈沖驅動信號的信號源控制電路、調節IGBT大功率輸出模塊工作溫度的功率模塊控溫電路和IGBT大功率輸出模塊輸出負載工作溫度超限斷電電路構成。所述信號源控制電路由一個集成定時脈沖發生器和至少一個功率放大器構成，其中，集成定時脈沖發生器的至少一個輸入端與所述斷電電路相接，集成定時脈沖發生器的輸出端接往所述功率放大器的輸入端，所述功率放大器的輸出端通過與其相對應的A類繼電器由驅動信號接口接往所述的驅動電路。所述斷電電路由至少一個A類繼電器和與其對應的A類溫度檢測控制開關構成，其中，A類溫度檢測控制開關的輸入端接往IGBT大功率輸出模塊輸出負載，其輸出端接往所述的信號源控制電路，所述A類繼電器的輸入端與信號源控制電路的輸出端相連，其輸出端通過驅動信號接口接往所述的驅動電路。所述功率模塊控溫電路由至少一個B類繼電器和與其對應的B類溫度檢測控制開關構成，其中，B類溫度檢測控制開關輸入端接往IGBT大功率輸出模塊上的測溫點，其輸出端接往所述B類繼電器的輸入端，B類繼電器的輸出端與外設的與其對應的風機相接。在所述主控電路上還設有IGBT大功率輸出模塊故障報警信號，該信號通過報警信號接口與外接報警器 相接。所述主控電路設置于防爆、防塵和防水的外設引線的全封閉電器盒中。所述A、B類溫度檢測控制開關均為雙金屬溫度開關。所述集成定時脈沖發生器為1C。所述的功率放大器為1C。與現有技術相比，本技術由于在IGBT大功率模塊控制電路中增加了主控電路，其一，當IGBT大功率輸出模塊因輸出功率過高而致工作溫度過高時，主控電路可對IGBT大功率輸出模塊采取多級風冷降溫，由此解決了當IGBT大功率輸出模塊因工作溫度過高易損壞的問題；其二，當電磁加熱器所加熱的介質溫度超過溫度上限值時，該主控電路可以自動控制IGBT大功率輸出模塊暫停對電磁感應線圈的供電，由此達到了對被加熱介質溫度自動監控的目的。本技術結構簡單、性能穩定、可靠性高。以下結合附圖和具體實施方式對本技術作進一步的詳細說明。圖I為本技術的主控電路原理圖。圖2為主控電路功能邏輯圖。 圖3為本技術電路方框圖。具體實施方式如圖3所示，本技術的IGBT大功率模塊控制電路，是由直流電源電路1、IGBT大功率輸出模塊4、控制IGBT大功率輸出模塊4運行的驅動電路3和一主控電路2構成，直流電源電路I將市電220V交流電轉換為15V直流電，向其它電路供電。所述主控電路2設于直流電源電路I與驅動電路3之間，其由向驅動電路3發出脈沖驅動信號的信號源控制電路21、調節IGBT大功率輸出模塊4工作溫度的功率模塊控溫電路23和IGBT大功率輸出模塊4輸出負載工作溫度超限斷電電路22構成。如附圖說明圖1、2所示，所述信號源控制電路21由一個集成定時脈沖發生器ICl和四個功率放大器IC2、IC3、IC4、IC5構成，集成定時脈沖發生器ICl為1C，每個功率放大器IC2、IC3、IC4、IC5均為相同型號的IC ;所述斷電電路22由四個A類繼電器Jl、J2、J3、J4和與其一一對應的4類溫度檢測控制開關歷1、胃1(2、11(3、11(4構成；所述功率模塊控溫電路23由三個B類繼電器J5、J6、J7和與其一一對應的B類溫度檢測控制開關WK5、WK6、WK7構成，所述A、B類溫度檢測控制開關WK1、WK2、WK3、WK4、WK5、WK6、WK7均為雙金屬溫度開關。上述電路中，集成定時脈沖發生器ICl的至少一個輸入端從斷電電路22中的A類溫度檢測控制開關WK1、WK2、WK3、WK4獲得溫度控制信號，集成定時脈沖發生器ICl的輸出端將其產生的脈沖控制信號經所對應的功率放大器IC2、IC3、IC4、IC5放大，由該功率放大器IC2、IC3、IC4、IC5的輸出端通過與其相對應的A類繼電器Jl、J2、J3、J4由驅動信號接口 XI. 2、XI. 4接往所述的驅動電路3。而所述的A類溫度檢測控制開關WK1、WK2、WK3、WK4的輸入端接往IGBT大功率輸出模塊4輸出負載，即電磁加熱器所加熱介質的測溫點，A類溫度檢測控制開關WKl、WK2、WK3、WK4將所測溫度值由其輸出端發送至集成定時脈沖發生器IC1，所述A類繼電器J1、J2、J3、J4的輸入端與信號源控制電路21的輸出端，即所述功率放大器IC2、IC3、IC4、IC5的輸出端相連，A類繼電器J1、J2、J3、J4的輸出端通過驅動信號接口 XI. 2、XI. 4接往所述的驅動電路3。而所述的B類溫度檢測控制開關WK5、WK6、WK7輸入端接在IGBT大功率輸出模塊4上的設置的溫度測控點上，其輸出端接往B類繼電器J5、J6、J7的輸入端，B類繼電器J5、J6、J7的輸出端與外設的與其對應的風機FJ1、FJ2、FJ3相接。在所述主控電路2上還設有IGBT大功率輸出模塊故障報警信號，該信號通過報警信號接口 XI. 3與外接報警器相接。 所述主控電路2設置于防爆、防塵和防水的外設引線的全封閉電器盒中。本技術的工作原理及過程I、將IGBT大功率輸出模塊4工作溫度控制在設定值內本技術主控電路2中的功率模塊控溫電路23，根據IGBT大功率輸出模塊4的工作溫度，對其實行多級風冷措施。IGBT大功率輸出模塊4,在運行過程中，要散發出大量的熱，輸出功率越大，散發的熱量也越大、模塊溫度就越高，如果不及時把過多的熱量排除，當模塊溫度達到85°C時，模塊就極易被燒壞。本技術風冷控制措施實行三級控制，當所述模塊溫度低于20°C時，自然冷卻，當模塊溫度超過20°C時，啟動風機FJl或者FJ2或者FJ3，強制冷卻。即當所述模塊輸出功率小于50本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種IGBT大功率模塊控制電路，包括直流電源電路（1）、IGBT大功率輸出模塊（4）及控制IGBT大功率輸出模塊（4）運行的驅動電路（3），其特征在于：在所述直流電源電路（1）與驅動電路（3）之間還設有一主控電路（2），該主控電路（2）由向驅動電路（3）發出脈沖驅動信號的信號源控制電路（21）、調節IGBT大功率輸出模塊（4）工作溫度的功率模塊控溫電路（23）和IGBT大功率輸出模塊（4）輸出負載工作溫度超限斷電電路（22）構成。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉永才，
申請(專利權)人：深圳市佳運通電子有限公司，
類型：實用新型
國別省市：