电磁炉IGBT电路详解作者：微叶科技 时间：2015-07-02 17:35
图1 电磁炉的整体电路框图
·软启动：控制 电路进入正常工作状态后，功率开关电路才会加电。·炊具检测：如果没有炊具放到 电磁炉上，功率开关 电路会处在待机状态。 ·炉盘温度监控：炉盘线圈温度实时监控，避免线圈温度过高烧线。 ·过流保护：检测功率开关电路的电流，避免过载。 ·过热保护：检测功率开关IGBT 散热片的温度，避免IGBT过热烧坏。 2.实用电路 （1）主体电路 就IGBT而言，电磁炉电路中的相关 电路还是比较简单的，复杂的是工况检测和控制／显示电路。除了检测/控制/显示电路所需电源（辅助电源）电路以外，主体电路的电路原理图如图2所示。 
图2 电磁炉主体电路的电路原理图
主体电路可以简单分为两大部分：主开关龟路和控制电路。为了便于在电路原理图上划分区块又能兼顾篇幅，主开关电路部分也包含了大部分的检测电路：50Hz方波脉冲(ZVS功能的基准信号)、炊具检测、IGBT 散热片温度检测、锅底线圈温度检测、主开关电路工作电流传感器。延时供电的驱动电路也包含在主开关电路部分。控制 电路除了单片机部分，还包括检测信号放大电路、键控电路、显示驱动与显示、风扇驱动电路。主开关电路为“热底板”，控制/显示等电路为“冷底板”，以保证安全。市电50Hz的正弦波经过光耦IC8后变成了50Hz的方波脉冲信号，送给单片机作为ZVS基准信号；同时，实现与市电隔离。 控制线圈电压为14V的继电器 RL1直接控制主开关电路Q1、Q2构成的半桥 电路的供电。．TVS1为浪涌电压吸收元件，L2为主开关电路的供电滤波电感。Cll、C12是半桥电路的被动桥臂，也是电路的谐振元件，与锅底线圈Lp构成准谐振电路，使主开关电路工作于ZVS（零电压开关）状态。Cl3、Cl4为突波吸收电容。Qi、Q2的驱动电路由 IC2（L6384）构成。 锅底线圈回路中串接了电 流传感器，检测 到的电 流信号有两个作用：一是在正常工作状态下作为工况电流信息；二是在故障情况下作为过流信号，过流阈值可以用RP1微调。 因为控制功能相对简单，工况显示只用了一个七段共阳极LED 数码管，驱动由IC7担当。功率开关采风冷散热，12V的电扇控制由Q5完成。 （2）辅助电源 控制/检测信号放大电路所需要的电源有两组：十5V和十 15V，由VIPer22A构成的DC-DC隔离型开关电源实现，电路原理图如图3所示。 
图3 电磁炉辅助电源的电路原理图
DC-DC开关电源部分为反激式拓扑，单+15V输出，+5V 电源由L7805CV 降压获得。Dis (PKC-136)为电压钳位二极管，相当于一个TVS（瞬变电压抑制二极管）与一个隔离二极管的组合。工作过程大致如下。有市电输入时，辅助电源开始工作，单片机也随之开始工作。如果没有按键操作，则电路在单片机的控制下处于待机状态，高压开关电路因继电器RLi没有吸合并不工作，即使有炊具放到炉盘上面，电磁炉也不会工作，显示部分的LED 数码管也仅仅显示“一”。 这时候，按下ON/OFF按键Pl，开始进入工作程序：单片机发出指令，RL1吸合，高压开关电路加电。0.5s后，单片机的PWM0端输出60kHz的高占空比PWM信号，如果有合适的炊具放在炉盘上面，则电路进入低功率工作状态，数码管显示数字“1”；如果炉盘上没有炊具，单片机的PWM0端将停止 PWM输出，10s后重复上述过程，直到有炊具放到炉盘上面。如此重复5次，如果仍然没有炊具，电路将重新回到待机状态。上述程序期间，再次按下Pl也会重新进人待机状态。 当IGBT的散热片温度达到 55℃时，散热风扇 才会启动，并且至少运转1min。不管散热片是否保持在55℃以上，如果1min后散热片温度降到 55℃以下，则风扇停止运转；反之，则保持运转。上电期间，风扇也会运转1min，如果散热片温度没有达到 55℃，则风扇停止运转。 送到单片机IC1的16脚的ALARM(报警)信号只是报警信号的一种（过流报警）。本机有4种报警信号，报警时LED 数码管显示“[”以示警告，同时进人保护状态。这4种报警功能如下： ·散热片的温度超过115℃； ·炉盘温度超过了200℃； ·炉盘线圈电流过大； ·放到炉盘上面的炊具不是铁磁性的。 相关阅读——电磁炉IGBT管型号推荐： 英飞凌IHW30N160R2 富士1MB20D-060 上一篇：针对IGBT调速的实验设计 下一篇：三菱IPM智能功率模块选型实例
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