电磁炉的原理方块图
电磁炉的原理方块图。
电磁炉工作原理说明之电路分析。
1、主回路。
图中整流桥bi将工频(50hz)电压变成脉动直流电压,l1为扼流圈,l2是电磁线圈,igbt由控制电路发出的矩形脉冲驱动,igbt导通时,流过l2的电流迅速增加。igbt截止时,l2、c21发生串联谐振,igbt的c极对地产生高压脉冲。当该脉冲降至为零时,驱动脉冲再次加到igbt上使之导通。
上述过程周而复始,最终产25khz左右的主频电磁波,使陶瓷板上放置的铁质锅底感应出涡流并使锅发热。串联谐振的频率取之l2、c21的参数。 c5为电源滤波电容。
cnr1为压敏电阻(突波吸收器),当ac电源电压因故突然升高时,瞬间短路,使保险丝迅速熔断,以保护电路。
2、副电源。
开关电源提供有+5v,+18v两种稳压回路,其中桥式整流后的+18v供igbt的驱动回路,同步比较ic lm339和风扇驱动回路使用,由三端稳压电路稳压后的+5v供主控mcu使用。
3、冷却风扇。
当电源接通时主控ic发出风扇驱动信号(fan),使风扇持续转动,吸入外冷空气至机体内,再从机体后侧排出热空气,以达至机内散热目的,避免零件因高温工作环境造成损坏故障。当风扇停转或散热不良,igbt表贴热敏电阻将超温信号传送到cpu,停止加热,实现保护。通电瞬间cpu会发出一个风扇检测信号,以后整机正常运行时cpu发出风扇驱动信号使其工作。
4、定温控制及过热保护电路。
该电路主要功能为依据置于陶板下方的热敏电阻(rt1)和igbt上的热敏电阻(负温度系数)感测温度而改变电阻的一随温度变化的电压单位传送至主控ic(cpu),cpu经a/d转换后对照温度设定值比较而作出运行或停止运行信号。
5、主控ic(cpu)主要功能。
18脚主控ic主要功能如下:
1)电源on/off切换控制。
2)加热火力/定温温度控制。
3)各种自动功能的控制。
4)无负载检知及自动关机。
5)按键功能输入检知。
6)机内温升过高保护。
7)锅具检知。
8)炉面过热告知。
9)散热风扇控制。
10)各种面板显示的控制。
6、负载电流检知电路。
该电路中t2(互感器)串接在db(桥式整流器)前的线路上,因此t2二次侧的ac电压可反映输入电流的变化,此ac电压再经d13、d14、d15、d5全波整流为dc电压,该电压经分压后直接送cpu的ad转换后,cpu根据转换后的ad值判断电流大小经软件计算功率并控制pwm输出大小来控制功率及检知负载。
7、驱动电路。
该电路将来自脉宽调整电路输出的脉冲信号放大到足以驱动igbt开启和关闭的信号强度,输入脉冲宽度愈宽igbt开启时间愈长。线盘锅具输出功率愈大,即火力愈高。
8、同步振荡回路。
由r27 、r18 、r4、r11、 r9、r12、r13、c10、c7、c11和lm339组成同步检测回路由d7、r3、r5、c27组成的振荡电路(锯齿波发生器)振荡频率在pwm的调制下与锅具工作频率实现同步,经339第14脚输出同步脉冲至驱动实现平稳运行。
9、浪涌保护电路。
由r1、r6、r14、r10、c29、c25、c17组成的浪涌保护电路。 当浪涌过高时,339 2脚输出低电平,一方面通知muc停功率,另一方面通过d10把k信号关断,关闭驱功输出。
10、动态电压检测电路。
d1、d2、r2、r7、和db的两端组成的电压检测电路,由cpu直接将整流后脉动波ad转换后,检测电源电压是否在150v~270v范围。
11、瞬间高压控制。
r12、r13、r19和lm339组成,反压正常时该电路不起作用,当有瞬间高压超过1100v 时,339 1脚输出低电位,拉低pwm,降低输出功率,控制反压,保护igbt,不会过压击穿。
电磁炉工作原理说明之电路分析。
1、主回路。
图中整流桥bi将工频(50hz)电压变成脉动直流电压,l1为扼流圈,l2是电磁线圈,igbt由控制电路发出的矩形脉冲驱动,igbt导通时,流过l2的电流迅速增加。igbt截止时,l2、c21发生串联谐振,igbt的c极对地产生高压脉冲。当该脉冲降至为零时,驱动脉冲再次加到igbt上使之导通。
上述过程周而复始,最终产25khz左右的主频电磁波,使陶瓷板上放置的铁质锅底感应出涡流并使锅发热。串联谐振的频率取之l2、c21的参数。 c5为电源滤波电容。
cnr1为压敏电阻(突波吸收器),当ac电源电压因故突然升高时,瞬间短路,使保险丝迅速熔断,以保护电路。
2、副电源。
开关电源提供有+5v,+18v两种稳压回路,其中桥式整流后的+18v供igbt的驱动回路,同步比较ic lm339和风扇驱动回路使用,由三端稳压电路稳压后的+5v供主控mcu使用。
3、冷却风扇。
当电源接通时主控ic发出风扇驱动信号(fan),使风扇持续转动,吸入外冷空气至机体内,再从机体后侧排出热空气,以达至机内散热目的,避免零件因高温工作环境造成损坏故障。当风扇停转或散热不良,igbt表贴热敏电阻将超温信号传送到cpu,停止加热,实现保护。通电瞬间cpu会发出一个风扇检测信号,以后整机正常运行时cpu发出风扇驱动信号使其工作。
4、定温控制及过热保护电路。
该电路主要功能为依据置于陶板下方的热敏电阻(rt1)和igbt上的热敏电阻(负温度系数)感测温度而改变电阻的一随温度变化的电压单位传送至主控ic(cpu),cpu经a/d转换后对照温度设定值比较而作出运行或停止运行信号。
5、主控ic(cpu)主要功能。
18脚主控ic主要功能如下:
1)电源on/off切换控制。
2)加热火力/定温温度控制。
3)各种自动功能的控制。
4)无负载检知及自动关机。
5)按键功能输入检知。
6)机内温升过高保护。
7)锅具检知。
8)炉面过热告知。
9)散热风扇控制。
10)各种面板显示的控制。
6、负载电流检知电路。
该电路中t2(互感器)串接在db(桥式整流器)前的线路上,因此t2二次侧的ac电压可反映输入电流的变化,此ac电压再经d13、d14、d15、d5全波整流为dc电压,该电压经分压后直接送cpu的ad转换后,cpu根据转换后的ad值判断电流大小经软件计算功率并控制pwm输出大小来控制功率及检知负载。
7、驱动电路。
该电路将来自脉宽调整电路输出的脉冲信号放大到足以驱动igbt开启和关闭的信号强度,输入脉冲宽度愈宽igbt开启时间愈长。线盘锅具输出功率愈大,即火力愈高。
8、同步振荡回路。
由r27 、r18 、r4、r11、 r9、r12、r13、c10、c7、c11和lm339组成同步检测回路由d7、r3、r5、c27组成的振荡电路(锯齿波发生器)振荡频率在pwm的调制下与锅具工作频率实现同步,经339第14脚输出同步脉冲至驱动实现平稳运行。
9、浪涌保护电路。
由r1、r6、r14、r10、c29、c25、c17组成的浪涌保护电路。 当浪涌过高时,339 2脚输出低电平,一方面通知muc停功率,另一方面通过d10把k信号关断,关闭驱功输出。
10、动态电压检测电路。
d1、d2、r2、r7、和db的两端组成的电压检测电路,由cpu直接将整流后脉动波ad转换后,检测电源电压是否在150v~270v范围。
11、瞬间高压控制。
r12、r13、r19和lm339组成,反压正常时该电路不起作用,当有瞬间高压超过1100v 时,339 1脚输出低电位,拉低pwm,降低输出功率,控制反压,保护igbt,不会过压击穿。