电磁加热系统及其功率器件的过温保护方法、装置的制造方法
电磁加热系统及其功率器件的过温保护方法、装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生活电器技术领域，特别涉及一种电磁加热系统中功率器件的过温保护方法、一种电磁加热系统中功率器件的过温保护装置以及一种具有该过温保护装置的电磁加热系统。
【背景技术】
[0002]在电磁炉的电控系统中，对功率器件例如IGBT (Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)的温度保护一般是不可缺少的。通常是采用热敏电阻来感应IGBT散发出的温度，当IGBT温度发生变化时，热敏电阻的阻值也会跟随发生变化，此信号经温度检测电路转化为电压信号后输入到控制器MCU，MCU对该电压信号进行AD转换得到IGBT温度对应的AD值，此AD值经过查表转换，就可以对应出IGBT的温度。
[0003]其中，如果IGBT的温度过高，MCU会控制相关电路对IGBT进行过温保护。但是此过温保护方法响应时间较长，一般为数秒，甚至数十秒，如果某种异常状况导致IGBT的温度快速升高，超出IGBT的安全工作范围，而IGBT的过温保护响应速度不够快，则可能导致IGBT就会在温度保护前烧毁。
[0004]因此，需要对IGBT的过温保护技术进行改进。
【发明内容】
[0005]本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷。
[0006]为此，本发明的第一个目的在于提出一种电磁加热系统中功率器件的过温保护方法，能够预判功率器件的温度，可提前对功率器件进行过温保护，避免功率器件过温损坏。
[0007]本发明的第二个目的在于提出一种电磁加热系统中功率器件的过温保护装置。本发明的第三个目的在于提出一种电磁加热系统。
[0008]为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的一种电磁加热系统中功率器件的过温保护方法，包括以下步骤:si，检测所述电磁加热系统的当前工况；S2，根据所述电磁加热系统的当前工况确定所述当前工况对应的曲线；以及S3，根据所述当前工况对应的曲线，判断未来一段时间后的所述功率器件的温度是否超过过温保护温度，若是则对所述功率器件进行过温保护。
[0009]根据本发明实施例的过温保护方法，通过检测电磁加热系统的当前工况来确定当前工况对应的曲线即功率器件温度变化曲线，然后根据当前工况对应的曲线，判断未来一段时间后的所述功率器件的温度是否超过过温保护温度，若是则对功率器件进行过温保护，从而能够预判功率器件未来一段时间的温度，实现提前就对功率器件进行过温保护，有效地避免功率器件过温损坏，大大提升了电磁加热系统的可靠性。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述步骤S3具体包括:S31，实时检测所述功率器件的温度，根据所述功率器件的当前温度和所述曲线对应的方程计算所述功率器件在预设时间后的温度；以及S32，如果所述功率器件在所述预设时间后的温度大于预设阈值，则在所述预设时间到达之前对所述功率器件进行过温保护。
[0011]根据本发明的另一个实施例，所述步骤S3具体包括:S33，获取所述曲线的斜率；S34，判断所述曲线的斜率是否大于预设曲线的斜率；以及S35，如果所述曲线的斜率大于所述预设曲线的斜率，则对所述功率器件进行过温保护。
[0012]其中，所述步骤S33具体包括:检测两个相互间隔的时间点ta、tb分别对应的温度值Ta、Tb，并根据(Tb-Ta)/(tb-ta)计算得到所述曲线的斜率。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述当前工况的参数包括:当前工作电压、加热功率、所述功率器件的初始温度、被加热物材质中的一种或多种。
[0014]为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出的一种电磁加热系统中功率器件的过温保护装置，包括:检测模块，用于检测所述电磁加热系统的当前工况；过温保护电路；以及控制器，所述控制器分别与所述检测模块和所述过温保护电路相连，所述控制器根据所述电磁加热系统的当前工况确定所述当前工况对应的曲线，并根据所述当前工况对应的曲线判断未来一段时间后的所述功率器件的温度是否超过过温保护温度，若是，所述控制器则控制所述过温保护电路对所述功率器件进行过温保护。
[0015]根据本发明实施例的过温保护装置，通过检测模块检测电磁加热系统的当前工况来确定当前工况对应的曲线即功率器件温度变化曲线，然后控制器根据当前工况对应的曲线，判断未来一段时间后的所述功率器件的温度是否超过过温保护温度，若是则对功率器件进行过温保护，从而能够预判功率器件未来一段时间的温度，实现提前就对功率器件进行过温保护，有效地避免功率器件过温损坏，大大提升了电磁加热系统的可靠性。
[0016]根据本发明的一个实施例，所述的电磁加热系统中功率器件的过温保护装置还包括温度检测电路，所述温度检测电路用于实时检测所述功率器件的温度，其中，所述控制器根据所述功率器件的当前温度和所述曲线对应的方程计算所述功率器件在预设时间后的温度，并在判断所述功率器件在所述预设时间后的温度大于预设阈值时，所述控制器在所述预设时间到达之前控制所述过温保护电路对所述功率器件进行过温保护。
[0017]根据本发明的另一个实施例，所述控制器还用于获取所述曲线的斜率，并判断所述曲线的斜率是否大于预设曲线的斜率，以及在所述曲线的斜率大于所述预设曲线的斜率时，所述控制器控制所述过温保护电路对所述功率器件进行过温保护。
[0018]根据本发明的一个实施例，所述功率器件为IGBT，所述温度检测电路具体包括:热敏电阻，所述热敏电阻的一端分别与所述IGBT的发射极和地相连；第一电阻，所述第一电阻的一端与所述热敏电阻的另一端相连，所述第一电阻的另一端与预设电源相连，所述第一电阻的一端与所述热敏电阻的另一端之间具有节点，所述节点与所述控制器相连。
[0019]此外，本发明实施例还提出了一种电磁加热系统，其包括上述的电磁加热系统中功率器件的过温保护装置。
[0020]本发明实施例的电磁加热系统，能够预判功率器件未来一段时间的温度，从而可在功率器件的温度达到过温保护温度之前就控制过温保护电路对功率器件进行过温保护，有效地避免功率器件过温损坏，大大提升了可靠性，充分满足用户的需要。
[0021]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0022]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0023]图1为根据本发明实施例的电磁加热系统中功率器件的过温保护方法的流程图；
[0024]图2为根据本发明一个实施例的电磁炉的电控系统的电路示意图；
[0025]图3为根据本发明一个实施例的不同工况对应的曲线的示意图；
[0026]图4为根据本发明一个实施例的不同工况下IGBT的温升斜 率的曲线示意图；以及
[0027]图5为根据本发明一个实施例的电磁加热系统中功率器件的过温保护装置的方框示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0029]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此夕卜，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0030]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0031]下面就参照附图来描述根据本发明实施例提出的电磁加热系统中功率器件的过温保护方法、电磁加热系统中功率器件的过温保护装置以及具有该过温保护装置的电磁加热系统。
[0032]图1为根据本发明实施例的电磁加热系统中功率器件的过温保护方法的流程图。如图1所示，该电磁加热系统中功率器件的过温保护方法包括以下步骤:
[0033]S1，检测电磁加热系统的当前工况。
[0034]根据本发明的一个实施例，当前工况的参数包括:当前工作电压、加热功率、所述功率器件的初始温度、被加热物材质中的一种或多种。电磁加热系统的工况不同，对应的功率器件的温度变化曲线也不同。
[0035]S2，根据电磁加热系统的当前工况确定当前工况对应的曲线。
[0036]S3，根据当前工况对应的曲线，判断未来一段时间后的功率器件的温度是否超过过温保护温度，若是则对功率器件进行过温保护。
[0037]根据本发明的一个实施例，电磁加热系统可以为电磁炉，功率器件可以为IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)。具体地，如图2所示，通过温度检测电路中的温度感应器件例如热敏电阻R51来检测IGBT的温度，热敏电阻R51靠近IGBT，并且热敏电阻R51与第一电阻R52串联连接，热敏电阻R51的一端分别连接到IGBT的发射极和地，热敏电阻R51的另一端与第一电阻R52的一端相连，第一电阻R52的另一端与预设电源VCC相连，热敏电阻R51的另一端与第一电阻R52的一端之间的节点连接到控制器MCU的AD引脚。其中，当IGBT的温度发生变化时，热敏电阻R51的阻值也会跟随发生变化，此信号经温度检测电路转化为电压信号后输入到MCU，MCU对该电压信号进行AD转换得到IGBT温度对应的AD值，此AD值经过查表转换，就可以对应出IGBT的温度。
[0038]其中，根据本发明的一个实施例，所述步骤S3具体包括以下流程:
[0039]S31，实时检测功率器件的温度，根据功率器件的当前温度和所述当前工况对应的曲线所对应的方程计算所述功率器件在预设时间后的温度。
[0040]S32，如果所述功率器件在所述预设时间后的温度大于预设阈值，则在所述预设时间到达之前对所述功率器件进行过温保护。
[0041]也就是说，根据功率器件的当前温度和当前工况对应的曲线所对应的方程可获得预设时间后的功率器件的温度，并且根据功率器件的当前温度和预设时间后的功率器件的温度获得功率器件的温度变化趋势，从而可判断是否对功率器件进行过温保护，即如果功率器件在预设时间后的温度大于预设阈值，则在预设时间到达之前对功率器件进行过温保护。
[0042]具体地，根据本发明的一个实施例，根据电磁加热系统的工况确定的多个曲线yl、y2、y3、y4如图3所示。例如首先通过实验测试，检测一段时间内的热敏电阻R51的电压变化值，然后根据预设电源VCC的电压例如5V、MCU的AD转换位数(例如设为8位，则其转换的最大值为255)等已知条件，依据电路原理，得公式255*VCC*R51/(R51+R52)*5，可以计算得到IGBT的温度对应的AD值，从而经转换可以对应得到IGBT的温度，最后获得IGBT的温度随时间变化的曲线，作为根据电磁加热系统的当前工况确定的当前工况对应的曲线。其中，根据电磁加热系统处于不同工况下(包括锅具材质、电压、电流)分别进行实验测试，可以得到不同的温度变化曲线，例如图3中的yl、y2、y3、y4。
[0043]将上述这些温度变化曲线存入到控制器MCU中。电磁加热系统例如电磁炉工作时，检测电磁炉的当前工况，根据电磁炉的当前工况调用对应的温度变化曲线进行测温与计算，MCU通过温度检测电路检测得到IGBT的当前温度例如tl时刻对应的IGBT的温度，并根据对应的温度变化曲线计算预设时间(t2-tl)后IGBT的温度值，当计算出预设时间(t2-tl)后IGBT的温度值达到IGBT的过温保护温度范围例如大于预设阈值即过温保护温度Tl，MCU会控制相关电路对IGBT进行过温保护。这样就可以实现在预测未来一段时间后IGBT的温度值，根据温度值是否超过过温保护温度来控制电磁加热系统是否进行过温保护，起到提前保护的效果。
[0044]也就是说，图3中曲线yl、y2、y3、y4表示在不同工况下IGBT的温度与时间的对应关系。在曲线y3为当前工况对应的曲线时，当某个时刻，例如t2时刻，IGBT的温度到达控制器中的程序设定的过温保护温度T1，就会提前启动保护程序对IGBT进行保护。在此基础上，依据上述图2中热敏电阻在电路上的接法，设预设电源VCC = 5V，控制器MCU的AD转换位数为8位(则其最大AD值为255)，则IGBT温度对应的AD值=255*VCC*R51/(R51+R52)*5，经转换可以得到类似一元方程y = kx+b，其中，y对应IGBT的温度(或温度对应的AD值)，X对应热敏电阻的温度(或温度对应的AD值)，k为温度上升斜率，b为温度初始值。
[0045]由此可知，IGBT的温度在某时间段会以斜率k上升。反过来，只要知道IGBT当时的温度上升斜率，当时的热敏电阻的温度(或温度对应的AD值)，就可以依据方程y = kx+b推算出未来一段时间IGBT的温度(或温度对应的AD值)。
[0046]如图4所示，横坐标表示时间变化，纵坐标为IGBT的温度(或温度对应的AD值)，预设曲线71’、72’、73’、74’(也称Λ T/At)表示不同工况下IGBT的温升斜率，yl’、y2’、y3’、y4’对应的IGBT的温升斜率是逐渐变大，且预设曲线yl’、y2’、y3’、y4’的斜率依次变大。例如，在y4’条件下，按从原点到tl时刻已有IGBT的温度数据T0，可求出此条件的温升斜率以及初始温度，假设分别k4，b4，则按照方程y = kx+b可以推知t2时刻，IGBT的温度值，即T2 = k4*t2+b4。因此，本发明实施例的电磁加热系统中功率器件的过温保护方法可推算未来某时刻IGBT的温度。如果计算分析到IGBT的温度要超标了，就要做出过温保护动作。当然，如果推算出IGBT的温度在安全范围内，就可不作处理。
[0047]因此，根据本发明的另一个实施例，所述步骤S3具体包括:
[0048]S33，获取所述曲线的斜率，即获取电磁加热系统的当前工况对应的曲线的斜率。
[0049]S34，判断该曲线的斜率是否大于预设曲线的斜率。
[0050]S35，如果该曲线的斜率大于所述预设曲线的斜率，则对所述功率器件进行过温保护。
[0051]其中，所述步骤S33具体包括:检测两个相互间隔的时间点ta、tb分别对应的温度值Ta、Tb，并根据(Tb-Ta)/(tb-ta)计算得到所述曲线的斜率，将这个计算得到的曲线的斜率与预设的曲线斜率进行比较。具体地，如图4所示，用曲线y3’作为功率器件过温保护的预设曲线，如果将上述计算得到的曲线的斜率与曲线y3’斜率做比较，例如计算得到的是曲线y4’，曲线y4’的斜率大于曲线y3’的斜率，判断出未来一段时间在曲线y4’的功率器件的温度点会超过在曲线y3’的过温保护温度，则提前对功率器件进行过温保护；如果计算得到的是曲线yl’或y2’，由于曲线yl’或y2’的斜率小于曲线y3’的斜率，则说明功率器件的温度不会超过过温保护温度，可以延迟对功率器件的保护或者不对功率器件进行保护。
[0052]综上所述，本发明实施例的电磁加热系统中功率器件的过温保护方法利用对功率器件例如IGBT温度AD的运算功能，可以算出IGBT温度的上升趋势，从而可判断出未来一小段时间内IGBT的温度，为正确快速对IGBT进行过温保护提供合理依据，有效地保护IGBT不会因为过温而损坏。
[0053]根据本发明实施例的过温保护方法，通过检测电磁加热系统的当前工况来确定当前工况对应的曲线即功率器件温度变化曲线，然后根据当前工况对应的曲线，判断未来一段时间后的所述功率器件的温度是否超过过温保护温度，若是则对功率器件进行过温保护，从而能够预判功率器件未来一段时间的温度，实现提前就对功率器件进行过温保护，有效地避免功率器件过温损坏，大大提升了电磁加热系统的可靠性。
[0054]图5为根据本发明一个实施例的电磁加热系统中功率器件的过温保护装置的方框示意图。如图5所示，该电磁加热系统中功率器件的过温保护装置包括:检测模块40、过温保护电路20和控制器30。
[0055]其中，检测模块40用于检测所述电磁加热系统的当前工况，控制器30分别与检测模块40和过温保护电路20相连，控制器30根据所述电磁加热系统的当前工况确定所述当前工况对应的曲线，并根据所述当前工况对应的曲线判断未来一段时间后的所述功率器件的温度是否超过过温保护温度，若是，所述控制器则控制过温保护电路20对所述功率器件进行过温保护。
[0056]根据本发明的一个实施例，电磁加热系统可以为电磁炉，功率器件可以为IGBT。如图2所示，上述的电磁加热系统中功率器件的过温保护装置还包括温度检测电路10，温度检测电路10用于实时检测功率器件的温度，其中，所述控制器根据所述功率器件的当前温度和所述曲线对应的方程计算所述功率器件在预设时间后的温度，并在判断所述功率器件在所述预设时间后的温度大于预设阈值时，所述控制器在所述预设时间到达之前控制所述过温保护电路对所述功率器件进行过温保护。
[0057]具体地，如图2所示，温度检测电路具体包括热敏电阻R51和第一电阻R52。其中，热敏电阻R51的一端分别与所述IGBT的发射极和地相连，第一电阻R52的一端与热敏电阻R51的另一端相连，第一电阻R52的另一端与预设电源VCC相连，第一电阻R52的一端与热敏电阻R51的另一端之间具有节点，所述节点与控制器30相连。当IGBT的温度发生变化时，热敏电阻R51的阻值也会跟随发生变化，此信号经温度检测电路10转化为电压信号后输入到控制器MCU，MCU对该电压信号进行AD转换得到IGBT温度对应的AD值，此AD值经过查表转换，就可以对应出IGBT的温度。
[0058]根据本发明的另一个实施例，所述控制器还用于获取所述曲线的斜率，并判断所述曲线的斜率是否大于预设曲线的斜率，以及在所述曲线的斜率大于所述预设曲线的斜率时，所述控制器控制所述过温保护电路对所述功率器件进行过温保护。
[0059]根据本发明实施例的过温保护装置，通过检测模块检测电磁加热系统的当前工况来确定当前工况对应的曲线即功率器件温度变化曲线，然后控制器根据当前工况对应的曲线，判断未来一段时间后的所述功率器件的温度是否超过过温保护温度，若是则对功率器件进行过温保护，从而能够预判功率器件未来一段时间的温度，实现提前就对功率器件进行过温保护，有效地避免功率器件过温损坏，大大提升了电磁加热系统的可靠性。
[0060]此外，本发明实施例还提出了一种电磁加热系统,其包括上述的电磁加热系统中功率器件的过温保护装置。
[0061]本发明实施例的电磁加热系统，能够预判功率器件未来一段时间的温度，从而可在功率器件的温度达到过温保护温度之前就控制过温保护电路对功率器件进行过温保护，有效地避免功率器件过温损坏，大大提升了可靠性，充分满足用户的需要。
[0062]流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0063]在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，〃计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的 装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPR0M或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(⑶ROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0064]应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
[0065]本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0066]此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0067]上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0068]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0069]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
【主权项】
1.一种电磁加热系统中功率器件的过温保护方法，其特征在于，包括以下步骤: S1，检测所述电磁加热系统的当前工况； S2，根据所述电磁加热系统的当前工况确定所述当前工况对应的曲线；以及 S3，根据所述当前工况对应的曲线，判断未来一段时间后的所述功率器件的温度是否超过过温保护温度，若是则对所述功率器件进行过温保护。2.如权利要求1所述的电磁加热系统中功率器件的过温保护方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括: S31，实时检测所述功率器件的温度，根据所述功率器件的当前温度和所述曲线对应的方程计算所述功率器件在预设时间后的温度；以及 S32，如果所述功率器件在所述预设时间后的温度大于预设阈值，则在所述预设时间到达之前对所述功率器件进行过温保护。3.如权利要求1所述的电磁加热系统中功率器件的过温保护方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括: S33，获取所述曲线的斜率； S34，判断所述曲线的斜率是否大于预设曲线的斜率；以及 S35，如果所述曲线的斜率大于所述预设曲线的斜率，则对所述功率器件进行过温保护。4.如权利要求3所述的电磁加热系统中功率器件的过温保护方法，其特征在于，所述步骤S33具体包括: 检测两个相互间隔的时间点ta、tb分别对应的温度值Ta、Tb，并根据(Tb-Ta) / (tb_ta)计算得到所述曲线的斜率。5.如权利要求1所述的电磁加热系统中功率器件的过温保护方法，其特征在于，所述当前工况的参数包括:当前工作电压、加热功率、所述功率器件的初始温度、被加热物材质中的一种或多种。6.一种电磁加热系统中功率器件的过温保护装置，其特征在于，包括: 检测模块，用于检测所述电磁加热系统的当前工况； 过温保护电路；以及 控制器，所述控制器分别与所述检测模块和所述过温保护电路相连，所述控制器根据所述电磁加热系统的当前工况确定所述当前工况对应的曲线，并根据所述当前工况对应的曲线判断未来一段时间后的所述功率器件的温度是否超过过温保护温度，若是，所述控制器则控制所述过温保护电路对所述功率器件进行过温保护。7.如权利要求6所述的电磁加热系统中功率器件的过温保护装置，其特征在于，还包括温度检测电路，所述温度检测电路用于实时检测所述功率器件的温度，其中，所述控制器根据所述功率器件的当前温度和所述曲线对应的方程计算所述功率器件在预设时间后的温度，并在判断所述功率器件在所述预设时间后的温度大于预设阈值时，所述控制器在所述预设时间到达之前控制所述过温保护电路对所述功率器件进行过温保护。8.如权利要求6所述的电磁加热系统中功率器件的过温保护装置，其特征在于，所述控制器还用于获取所述曲线的斜率，并判断所述曲线的斜率是否大于预设曲线的斜率，以及在所述曲线的斜率大于所述预设曲线的斜率时，所述控制器控制所述过温保护电路对所述功率器件进行过温保护。9.如权利要求7所述的电磁加热系统中功率器件的过温保护装置，其特征在于，所述功率器件为IGBT，所述温度检测电路具体包括: 热敏电阻，所述热敏电阻的一端分别与所述IGBT的发射极和地相连； 第一电阻，所述第一电阻的一端与所述热敏电阻的另一端相连，所述第一电阻的另一端与预设电源相连，所述第一电阻的一端与所述热敏电阻的另一端之间具有节点，所述节点与所述控制器相连。10.一种电磁加热系统，其特征在于，包括如权利要求6-9中任一项所述的电磁加热系统中功率器件的过温保护装置。
【专利摘要】本发明公开了一种电磁加热系统中功率器件的过温保护方法，其包括以下步骤：S1，检测所述电磁加热系统的当前工况；S2，根据所述电磁加热系统的当前工况确定所述当前工况对应的曲线；以及S3，根据所述当前工况对应的曲线对所述功率器件进行过温保护。该过温保护方法能够预判功率器件的温度，可提前对所述功率器件进行过温保护，避免功率器件过温损坏。本发明还公开了一种电磁加热系统中功率器件的过温保护装置和一种具有该过温保护装置的电磁加热系统。
【IPC分类】H05B6/00, H02H7/20
【公开号】CN105490253
【申请号】CN201410532561
【发明人】洪尧枝
【申请人】佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司, 美的集团股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年10月10日
【技术领域】
[0001]本发明涉及生活电器技术领域，特别涉及一种电磁加热系统中功率器件的过温保护方法、一种电磁加热系统中功率器件的过温保护装置以及一种具有该过温保护装置的电磁加热系统。
【背景技术】
[0002]在电磁炉的电控系统中，对功率器件例如IGBT (Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)的温度保护一般是不可缺少的。通常是采用热敏电阻来感应IGBT散发出的温度，当IGBT温度发生变化时，热敏电阻的阻值也会跟随发生变化，此信号经温度检测电路转化为电压信号后输入到控制器MCU，MCU对该电压信号进行AD转换得到IGBT温度对应的AD值，此AD值经过查表转换，就可以对应出IGBT的温度。
[0003]其中，如果IGBT的温度过高，MCU会控制相关电路对IGBT进行过温保护。但是此过温保护方法响应时间较长，一般为数秒，甚至数十秒，如果某种异常状况导致IGBT的温度快速升高，超出IGBT的安全工作范围，而IGBT的过温保护响应速度不够快，则可能导致IGBT就会在温度保护前烧毁。
[0004]因此，需要对IGBT的过温保护技术进行改进。
【发明内容】
[0005]本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷。
[0006]为此，本发明的第一个目的在于提出一种电磁加热系统中功率器件的过温保护方法，能够预判功率器件的温度，可提前对功率器件进行过温保护，避免功率器件过温损坏。
[0007]本发明的第二个目的在于提出一种电磁加热系统中功率器件的过温保护装置。本发明的第三个目的在于提出一种电磁加热系统。
[0008]为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的一种电磁加热系统中功率器件的过温保护方法，包括以下步骤:si，检测所述电磁加热系统的当前工况；S2，根据所述电磁加热系统的当前工况确定所述当前工况对应的曲线；以及S3，根据所述当前工况对应的曲线，判断未来一段时间后的所述功率器件的温度是否超过过温保护温度，若是则对所述功率器件进行过温保护。
[0009]根据本发明实施例的过温保护方法，通过检测电磁加热系统的当前工况来确定当前工况对应的曲线即功率器件温度变化曲线，然后根据当前工况对应的曲线，判断未来一段时间后的所述功率器件的温度是否超过过温保护温度，若是则对功率器件进行过温保护，从而能够预判功率器件未来一段时间的温度，实现提前就对功率器件进行过温保护，有效地避免功率器件过温损坏，大大提升了电磁加热系统的可靠性。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述步骤S3具体包括:S31，实时检测所述功率器件的温度，根据所述功率器件的当前温度和所述曲线对应的方程计算所述功率器件在预设时间后的温度；以及S32，如果所述功率器件在所述预设时间后的温度大于预设阈值，则在所述预设时间到达之前对所述功率器件进行过温保护。
[0011]根据本发明的另一个实施例，所述步骤S3具体包括:S33，获取所述曲线的斜率；S34，判断所述曲线的斜率是否大于预设曲线的斜率；以及S35，如果所述曲线的斜率大于所述预设曲线的斜率，则对所述功率器件进行过温保护。
[0012]其中，所述步骤S33具体包括:检测两个相互间隔的时间点ta、tb分别对应的温度值Ta、Tb，并根据(Tb-Ta)/(tb-ta)计算得到所述曲线的斜率。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述当前工况的参数包括:当前工作电压、加热功率、所述功率器件的初始温度、被加热物材质中的一种或多种。
[0014]为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出的一种电磁加热系统中功率器件的过温保护装置，包括:检测模块，用于检测所述电磁加热系统的当前工况；过温保护电路；以及控制器，所述控制器分别与所述检测模块和所述过温保护电路相连，所述控制器根据所述电磁加热系统的当前工况确定所述当前工况对应的曲线，并根据所述当前工况对应的曲线判断未来一段时间后的所述功率器件的温度是否超过过温保护温度，若是，所述控制器则控制所述过温保护电路对所述功率器件进行过温保护。
[0015]根据本发明实施例的过温保护装置，通过检测模块检测电磁加热系统的当前工况来确定当前工况对应的曲线即功率器件温度变化曲线，然后控制器根据当前工况对应的曲线，判断未来一段时间后的所述功率器件的温度是否超过过温保护温度，若是则对功率器件进行过温保护，从而能够预判功率器件未来一段时间的温度，实现提前就对功率器件进行过温保护，有效地避免功率器件过温损坏，大大提升了电磁加热系统的可靠性。
[0016]根据本发明的一个实施例，所述的电磁加热系统中功率器件的过温保护装置还包括温度检测电路，所述温度检测电路用于实时检测所述功率器件的温度，其中，所述控制器根据所述功率器件的当前温度和所述曲线对应的方程计算所述功率器件在预设时间后的温度，并在判断所述功率器件在所述预设时间后的温度大于预设阈值时，所述控制器在所述预设时间到达之前控制所述过温保护电路对所述功率器件进行过温保护。
[0017]根据本发明的另一个实施例，所述控制器还用于获取所述曲线的斜率，并判断所述曲线的斜率是否大于预设曲线的斜率，以及在所述曲线的斜率大于所述预设曲线的斜率时，所述控制器控制所述过温保护电路对所述功率器件进行过温保护。
[0018]根据本发明的一个实施例，所述功率器件为IGBT，所述温度检测电路具体包括:热敏电阻，所述热敏电阻的一端分别与所述IGBT的发射极和地相连；第一电阻，所述第一电阻的一端与所述热敏电阻的另一端相连，所述第一电阻的另一端与预设电源相连，所述第一电阻的一端与所述热敏电阻的另一端之间具有节点，所述节点与所述控制器相连。
[0019]此外，本发明实施例还提出了一种电磁加热系统，其包括上述的电磁加热系统中功率器件的过温保护装置。
[0020]本发明实施例的电磁加热系统，能够预判功率器件未来一段时间的温度，从而可在功率器件的温度达到过温保护温度之前就控制过温保护电路对功率器件进行过温保护，有效地避免功率器件过温损坏，大大提升了可靠性，充分满足用户的需要。
[0021]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0022]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0023]图1为根据本发明实施例的电磁加热系统中功率器件的过温保护方法的流程图；
[0024]图2为根据本发明一个实施例的电磁炉的电控系统的电路示意图；
[0025]图3为根据本发明一个实施例的不同工况对应的曲线的示意图；
[0026]图4为根据本发明一个实施例的不同工况下IGBT的温升斜 率的曲线示意图；以及
[0027]图5为根据本发明一个实施例的电磁加热系统中功率器件的过温保护装置的方框示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0029]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此夕卜，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0030]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0031]下面就参照附图来描述根据本发明实施例提出的电磁加热系统中功率器件的过温保护方法、电磁加热系统中功率器件的过温保护装置以及具有该过温保护装置的电磁加热系统。
[0032]图1为根据本发明实施例的电磁加热系统中功率器件的过温保护方法的流程图。如图1所示，该电磁加热系统中功率器件的过温保护方法包括以下步骤:
[0033]S1，检测电磁加热系统的当前工况。
[0034]根据本发明的一个实施例，当前工况的参数包括:当前工作电压、加热功率、所述功率器件的初始温度、被加热物材质中的一种或多种。电磁加热系统的工况不同，对应的功率器件的温度变化曲线也不同。
[0035]S2，根据电磁加热系统的当前工况确定当前工况对应的曲线。
[0036]S3，根据当前工况对应的曲线，判断未来一段时间后的功率器件的温度是否超过过温保护温度，若是则对功率器件进行过温保护。
[0037]根据本发明的一个实施例，电磁加热系统可以为电磁炉，功率器件可以为IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)。具体地，如图2所示，通过温度检测电路中的温度感应器件例如热敏电阻R51来检测IGBT的温度，热敏电阻R51靠近IGBT，并且热敏电阻R51与第一电阻R52串联连接，热敏电阻R51的一端分别连接到IGBT的发射极和地，热敏电阻R51的另一端与第一电阻R52的一端相连，第一电阻R52的另一端与预设电源VCC相连，热敏电阻R51的另一端与第一电阻R52的一端之间的节点连接到控制器MCU的AD引脚。其中，当IGBT的温度发生变化时，热敏电阻R51的阻值也会跟随发生变化，此信号经温度检测电路转化为电压信号后输入到MCU，MCU对该电压信号进行AD转换得到IGBT温度对应的AD值，此AD值经过查表转换，就可以对应出IGBT的温度。
[0038]其中，根据本发明的一个实施例，所述步骤S3具体包括以下流程:
[0039]S31，实时检测功率器件的温度，根据功率器件的当前温度和所述当前工况对应的曲线所对应的方程计算所述功率器件在预设时间后的温度。
[0040]S32，如果所述功率器件在所述预设时间后的温度大于预设阈值，则在所述预设时间到达之前对所述功率器件进行过温保护。
[0041]也就是说，根据功率器件的当前温度和当前工况对应的曲线所对应的方程可获得预设时间后的功率器件的温度，并且根据功率器件的当前温度和预设时间后的功率器件的温度获得功率器件的温度变化趋势，从而可判断是否对功率器件进行过温保护，即如果功率器件在预设时间后的温度大于预设阈值，则在预设时间到达之前对功率器件进行过温保护。
[0042]具体地，根据本发明的一个实施例，根据电磁加热系统的工况确定的多个曲线yl、y2、y3、y4如图3所示。例如首先通过实验测试，检测一段时间内的热敏电阻R51的电压变化值，然后根据预设电源VCC的电压例如5V、MCU的AD转换位数(例如设为8位，则其转换的最大值为255)等已知条件，依据电路原理，得公式255*VCC*R51/(R51+R52)*5，可以计算得到IGBT的温度对应的AD值，从而经转换可以对应得到IGBT的温度，最后获得IGBT的温度随时间变化的曲线，作为根据电磁加热系统的当前工况确定的当前工况对应的曲线。其中，根据电磁加热系统处于不同工况下(包括锅具材质、电压、电流)分别进行实验测试，可以得到不同的温度变化曲线，例如图3中的yl、y2、y3、y4。
[0043]将上述这些温度变化曲线存入到控制器MCU中。电磁加热系统例如电磁炉工作时，检测电磁炉的当前工况，根据电磁炉的当前工况调用对应的温度变化曲线进行测温与计算，MCU通过温度检测电路检测得到IGBT的当前温度例如tl时刻对应的IGBT的温度，并根据对应的温度变化曲线计算预设时间(t2-tl)后IGBT的温度值，当计算出预设时间(t2-tl)后IGBT的温度值达到IGBT的过温保护温度范围例如大于预设阈值即过温保护温度Tl，MCU会控制相关电路对IGBT进行过温保护。这样就可以实现在预测未来一段时间后IGBT的温度值，根据温度值是否超过过温保护温度来控制电磁加热系统是否进行过温保护，起到提前保护的效果。
[0044]也就是说，图3中曲线yl、y2、y3、y4表示在不同工况下IGBT的温度与时间的对应关系。在曲线y3为当前工况对应的曲线时，当某个时刻，例如t2时刻，IGBT的温度到达控制器中的程序设定的过温保护温度T1，就会提前启动保护程序对IGBT进行保护。在此基础上，依据上述图2中热敏电阻在电路上的接法，设预设电源VCC = 5V，控制器MCU的AD转换位数为8位(则其最大AD值为255)，则IGBT温度对应的AD值=255*VCC*R51/(R51+R52)*5，经转换可以得到类似一元方程y = kx+b，其中，y对应IGBT的温度(或温度对应的AD值)，X对应热敏电阻的温度(或温度对应的AD值)，k为温度上升斜率，b为温度初始值。
[0045]由此可知，IGBT的温度在某时间段会以斜率k上升。反过来，只要知道IGBT当时的温度上升斜率，当时的热敏电阻的温度(或温度对应的AD值)，就可以依据方程y = kx+b推算出未来一段时间IGBT的温度(或温度对应的AD值)。
[0046]如图4所示，横坐标表示时间变化，纵坐标为IGBT的温度(或温度对应的AD值)，预设曲线71’、72’、73’、74’(也称Λ T/At)表示不同工况下IGBT的温升斜率，yl’、y2’、y3’、y4’对应的IGBT的温升斜率是逐渐变大，且预设曲线yl’、y2’、y3’、y4’的斜率依次变大。例如，在y4’条件下，按从原点到tl时刻已有IGBT的温度数据T0，可求出此条件的温升斜率以及初始温度，假设分别k4，b4，则按照方程y = kx+b可以推知t2时刻，IGBT的温度值，即T2 = k4*t2+b4。因此，本发明实施例的电磁加热系统中功率器件的过温保护方法可推算未来某时刻IGBT的温度。如果计算分析到IGBT的温度要超标了，就要做出过温保护动作。当然，如果推算出IGBT的温度在安全范围内，就可不作处理。
[0047]因此，根据本发明的另一个实施例，所述步骤S3具体包括:
[0048]S33，获取所述曲线的斜率，即获取电磁加热系统的当前工况对应的曲线的斜率。
[0049]S34，判断该曲线的斜率是否大于预设曲线的斜率。
[0050]S35，如果该曲线的斜率大于所述预设曲线的斜率，则对所述功率器件进行过温保护。
[0051]其中，所述步骤S33具体包括:检测两个相互间隔的时间点ta、tb分别对应的温度值Ta、Tb，并根据(Tb-Ta)/(tb-ta)计算得到所述曲线的斜率，将这个计算得到的曲线的斜率与预设的曲线斜率进行比较。具体地，如图4所示，用曲线y3’作为功率器件过温保护的预设曲线，如果将上述计算得到的曲线的斜率与曲线y3’斜率做比较，例如计算得到的是曲线y4’，曲线y4’的斜率大于曲线y3’的斜率，判断出未来一段时间在曲线y4’的功率器件的温度点会超过在曲线y3’的过温保护温度，则提前对功率器件进行过温保护；如果计算得到的是曲线yl’或y2’，由于曲线yl’或y2’的斜率小于曲线y3’的斜率，则说明功率器件的温度不会超过过温保护温度，可以延迟对功率器件的保护或者不对功率器件进行保护。
[0052]综上所述，本发明实施例的电磁加热系统中功率器件的过温保护方法利用对功率器件例如IGBT温度AD的运算功能，可以算出IGBT温度的上升趋势，从而可判断出未来一小段时间内IGBT的温度，为正确快速对IGBT进行过温保护提供合理依据，有效地保护IGBT不会因为过温而损坏。
[0053]根据本发明实施例的过温保护方法，通过检测电磁加热系统的当前工况来确定当前工况对应的曲线即功率器件温度变化曲线，然后根据当前工况对应的曲线，判断未来一段时间后的所述功率器件的温度是否超过过温保护温度，若是则对功率器件进行过温保护，从而能够预判功率器件未来一段时间的温度，实现提前就对功率器件进行过温保护，有效地避免功率器件过温损坏，大大提升了电磁加热系统的可靠性。
[0054]图5为根据本发明一个实施例的电磁加热系统中功率器件的过温保护装置的方框示意图。如图5所示，该电磁加热系统中功率器件的过温保护装置包括:检测模块40、过温保护电路20和控制器30。
[0055]其中，检测模块40用于检测所述电磁加热系统的当前工况，控制器30分别与检测模块40和过温保护电路20相连，控制器30根据所述电磁加热系统的当前工况确定所述当前工况对应的曲线，并根据所述当前工况对应的曲线判断未来一段时间后的所述功率器件的温度是否超过过温保护温度，若是，所述控制器则控制过温保护电路20对所述功率器件进行过温保护。
[0056]根据本发明的一个实施例，电磁加热系统可以为电磁炉，功率器件可以为IGBT。如图2所示，上述的电磁加热系统中功率器件的过温保护装置还包括温度检测电路10，温度检测电路10用于实时检测功率器件的温度，其中，所述控制器根据所述功率器件的当前温度和所述曲线对应的方程计算所述功率器件在预设时间后的温度，并在判断所述功率器件在所述预设时间后的温度大于预设阈值时，所述控制器在所述预设时间到达之前控制所述过温保护电路对所述功率器件进行过温保护。
[0057]具体地，如图2所示，温度检测电路具体包括热敏电阻R51和第一电阻R52。其中，热敏电阻R51的一端分别与所述IGBT的发射极和地相连，第一电阻R52的一端与热敏电阻R51的另一端相连，第一电阻R52的另一端与预设电源VCC相连，第一电阻R52的一端与热敏电阻R51的另一端之间具有节点，所述节点与控制器30相连。当IGBT的温度发生变化时，热敏电阻R51的阻值也会跟随发生变化，此信号经温度检测电路10转化为电压信号后输入到控制器MCU，MCU对该电压信号进行AD转换得到IGBT温度对应的AD值，此AD值经过查表转换，就可以对应出IGBT的温度。
[0058]根据本发明的另一个实施例，所述控制器还用于获取所述曲线的斜率，并判断所述曲线的斜率是否大于预设曲线的斜率，以及在所述曲线的斜率大于所述预设曲线的斜率时，所述控制器控制所述过温保护电路对所述功率器件进行过温保护。
[0059]根据本发明实施例的过温保护装置，通过检测模块检测电磁加热系统的当前工况来确定当前工况对应的曲线即功率器件温度变化曲线，然后控制器根据当前工况对应的曲线，判断未来一段时间后的所述功率器件的温度是否超过过温保护温度，若是则对功率器件进行过温保护，从而能够预判功率器件未来一段时间的温度，实现提前就对功率器件进行过温保护，有效地避免功率器件过温损坏，大大提升了电磁加热系统的可靠性。
[0060]此外，本发明实施例还提出了一种电磁加热系统,其包括上述的电磁加热系统中功率器件的过温保护装置。
[0061]本发明实施例的电磁加热系统，能够预判功率器件未来一段时间的温度，从而可在功率器件的温度达到过温保护温度之前就控制过温保护电路对功率器件进行过温保护，有效地避免功率器件过温损坏，大大提升了可靠性，充分满足用户的需要。
[0062]流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0063]在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，〃计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的 装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPR0M或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(⑶ROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0064]应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
[0065]本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0066]此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0067]上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0068]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0069]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
【主权项】
1.一种电磁加热系统中功率器件的过温保护方法，其特征在于，包括以下步骤: S1，检测所述电磁加热系统的当前工况； S2，根据所述电磁加热系统的当前工况确定所述当前工况对应的曲线；以及 S3，根据所述当前工况对应的曲线，判断未来一段时间后的所述功率器件的温度是否超过过温保护温度，若是则对所述功率器件进行过温保护。2.如权利要求1所述的电磁加热系统中功率器件的过温保护方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括: S31，实时检测所述功率器件的温度，根据所述功率器件的当前温度和所述曲线对应的方程计算所述功率器件在预设时间后的温度；以及 S32，如果所述功率器件在所述预设时间后的温度大于预设阈值，则在所述预设时间到达之前对所述功率器件进行过温保护。3.如权利要求1所述的电磁加热系统中功率器件的过温保护方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括: S33，获取所述曲线的斜率； S34，判断所述曲线的斜率是否大于预设曲线的斜率；以及 S35，如果所述曲线的斜率大于所述预设曲线的斜率，则对所述功率器件进行过温保护。4.如权利要求3所述的电磁加热系统中功率器件的过温保护方法，其特征在于，所述步骤S33具体包括: 检测两个相互间隔的时间点ta、tb分别对应的温度值Ta、Tb，并根据(Tb-Ta) / (tb_ta)计算得到所述曲线的斜率。5.如权利要求1所述的电磁加热系统中功率器件的过温保护方法，其特征在于，所述当前工况的参数包括:当前工作电压、加热功率、所述功率器件的初始温度、被加热物材质中的一种或多种。6.一种电磁加热系统中功率器件的过温保护装置，其特征在于，包括: 检测模块，用于检测所述电磁加热系统的当前工况； 过温保护电路；以及 控制器，所述控制器分别与所述检测模块和所述过温保护电路相连，所述控制器根据所述电磁加热系统的当前工况确定所述当前工况对应的曲线，并根据所述当前工况对应的曲线判断未来一段时间后的所述功率器件的温度是否超过过温保护温度，若是，所述控制器则控制所述过温保护电路对所述功率器件进行过温保护。7.如权利要求6所述的电磁加热系统中功率器件的过温保护装置，其特征在于，还包括温度检测电路，所述温度检测电路用于实时检测所述功率器件的温度，其中，所述控制器根据所述功率器件的当前温度和所述曲线对应的方程计算所述功率器件在预设时间后的温度，并在判断所述功率器件在所述预设时间后的温度大于预设阈值时，所述控制器在所述预设时间到达之前控制所述过温保护电路对所述功率器件进行过温保护。8.如权利要求6所述的电磁加热系统中功率器件的过温保护装置，其特征在于，所述控制器还用于获取所述曲线的斜率，并判断所述曲线的斜率是否大于预设曲线的斜率，以及在所述曲线的斜率大于所述预设曲线的斜率时，所述控制器控制所述过温保护电路对所述功率器件进行过温保护。9.如权利要求7所述的电磁加热系统中功率器件的过温保护装置，其特征在于，所述功率器件为IGBT，所述温度检测电路具体包括: 热敏电阻，所述热敏电阻的一端分别与所述IGBT的发射极和地相连； 第一电阻，所述第一电阻的一端与所述热敏电阻的另一端相连，所述第一电阻的另一端与预设电源相连，所述第一电阻的一端与所述热敏电阻的另一端之间具有节点，所述节点与所述控制器相连。10.一种电磁加热系统，其特征在于，包括如权利要求6-9中任一项所述的电磁加热系统中功率器件的过温保护装置。
【专利摘要】本发明公开了一种电磁加热系统中功率器件的过温保护方法，其包括以下步骤：S1，检测所述电磁加热系统的当前工况；S2，根据所述电磁加热系统的当前工况确定所述当前工况对应的曲线；以及S3，根据所述当前工况对应的曲线对所述功率器件进行过温保护。该过温保护方法能够预判功率器件的温度，可提前对所述功率器件进行过温保护，避免功率器件过温损坏。本发明还公开了一种电磁加热系统中功率器件的过温保护装置和一种具有该过温保护装置的电磁加热系统。
【IPC分类】H05B6/00, H02H7/20
【公开号】CN105490253
【申请号】CN201410532561
【发明人】洪尧枝
【申请人】佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司, 美的集团股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年10月10日
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