电磁炉同步电路

　　同步电路是电磁炉中十分重要的单元电路之一。那么，什么是同步电路呢?电磁炉中为什么要设置同步电路呢?
　　
　　由电磁炉的加热工作原理可知，电磁炉电路实质上是一种典型的LC型单管高频振荡电路。当电磁炉进入正常工作状态时，IGBT处于快速、交替的饱和导通与截止状态。电磁炉设定在不同的功率挡位时，IGBT饱和导通与截止的时间比例不同(实质是驱动IGBT的脉冲电压的占空比不同)。当IGBT饱和导通时，施加在加热线圈盘中两端的电压的极性为上“+”下“-”。由电学知识知道，由于电感中的电流不能突变，流过IGBT C、E极之间的电流是渐渐增大的。当电流增大至某一值时，IGBT应当立即截止，以避免大电流将其击穿。在IGBT截止的瞬间，在加热线圈盘两端感应一反向电动势，反向电动势的极性为上“-”下“+”，以阻止电流突变，该反相电动势向高频振荡电容C充电。当该反向电动势向高频谐振电容充电到一定电压时，高频振荡电容C又向加热线圈盘放电，如此充电、放电反复循环，于是加热线圈盘L与高频谐振电容C产生LC阻尼振荡，振荡所产生的高频磁场通过电磁炉台面上的锅具底部，在锅具的底部感应产生涡流，将电磁能转化为锅具的热能，该阻尼振荡的幅度也越来越小。在振荡的初期，即IGBT截止的初期，加在IGBT C、E极上的电压非常高，这期间应确保IGBT可靠截止，否则高电压形成的大电流必将造成IGBT损坏。

　　综上所述，电磁炉工作在不同的工作状态时，IGBT的工作状态均应与加热线圈盘两端所加电压的状态保持协调，也就是说IGBT的驱动电压信号应与加热线圈盘两端所加电压的状态保持协调，能够实现协调功能的电路就称作同步电路。通过上面对电磁炉加热过程的分析，读者应该明白电磁炉中要设置同步电路的原因了。那么电磁炉中功率IGBT是怎么与加热线圈盘两端所加电压的状态保持协调、同步的呢?
　　
　　为了使IGBT与加热线圈盘两端所加电压的状态保持同步，在所有的电磁炉中均采用如下电路结构形式：在加热线圈盘的两端，通过电阻分压后获得一组较低的电压取样信号， 该取样电压加在电压比较器(型号通常为LM339)的同相输入端与反相输入端。
　　
　　IGBT在导通和截止时，输入电压比较器的同相输入端与反相输入端的电压高低变化不同，因此在电压比较器的输出端产生一系列方波信号，该方波信号就是电磁炉的同步电压信号。
　　
　　同步电压信号控制IGBT与加热线圈盘两端所加电压状态保持同步的方式只有一种，那就是控制IGBT的驱动电压信号VD的占空比。随功率挡位调节的不同，IGBT导通时间不同，其占空比也不同。功率调节在大挡位时，占空比就大；反之，功率调节在小挡位时，占空比就小。不同占空比的方波电压信号作为信号源调制积分电路，便产生不同幅值的锯齿波(或称三角波)电压，该电压与PWM电压经电压比较器变换后，产生与不同功率相协调的驱动信号。也就是说，同步电路的输入信号电压取自IGBT，监测IGBT的工作状态，同时同步电路的输出端又与脉宽调制电压信号PWM进行混合调制，产生IGBT的同步驱动信号，从而达到IGBT与加热线圈盘两端所加电压的状态协调，亦即同步。

　　同步信号调制驱动信号的电路结构通常有以下两种：一种是同步电路的输出端信号通过微分电路，变换产生近似锯齿波(三角波)电压，该电压与脉宽调制电压信号经电压比较器比较变换后，送到IGBT的驱动电压信号端的输出级电路，并产生IGBT的驱动电压；另一种是同步电路的输出端信号直接调制脉宽电压信号，然后经电压比较器变换后送到IGBT的驱动级电路，由驱动级电路产生IGBT驱动电压，即VD电压。

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