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电磁炉电路工作原理

2018-01-03  都市小电工
  1、主回路
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  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
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  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
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  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
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  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。(TOPAD的意思是把陶板部分的温度由模拟量转化成数子量送到CPU,IGAD的意思是把IGBT部分的温度由模拟量转化成数子量送到CPU)
  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
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  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
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  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
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  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
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  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
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  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
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  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。

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