PDF《电磁炉解决方案》

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1 - 电磁炉解决方案 一 系统框图及其说明 上图为高频电磁炉原理方框图 它是由电源回路 主回路 单片机控制电路和保护电路等单元 电路组成 它的工作原理是 首先将 220V 交流电转换成直流电压 再通过励磁线圈加到 IGBT 上IGBT 受驱动信号的控制而导通和截止 在励磁线圈中有频率为

20 50KHz 的电流流过 励磁线圈 的周围将产生高频磁场 若此时有铁锅置于炉台上 则在锅底内会有涡流产生 此涡流克服锅体内 阻流动时 将电能转换成热能 作为烹饪的热源 下面对框图中各部分作简要说明

1 主回路 如框图所示 IGBT 是受矩形脉冲驱动的 当IGBT 导通时 流过励磁线圈的电流迅速增加 IGBT 220VAC 反馈调节 负荷电流调节 烹饪锅 励磁线圈 +5V +12V +20V AC AC + - 电源 电压检测 电流检测 同步 振荡 IGBT驱动 功率控制 温度控制 无锅检测 电压报警 IGBT温度报警 锅底温度报警 电流报警 风扇报警 IGBT温度检测 锅底温度检测 风扇电压检测 风扇 蜂鸣器 键盘显示 过压保护 电流负反馈控制 单片机 电磁炉系统框图 广州周立功单片机发展有限公司 Tel: (020)38730976

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2 - 当IGBT 截止时 L C 回路发生谐振 IGBT 集电极产生脉冲高压 当此高压降至接近

0 时 励磁 线圈中电流正在反向减小时 驱动脉冲再次加到 IGBT 的基极 使IGBT 再次导通 驱动矩形脉冲 信号的脉宽决定了电磁炉负荷电流的大小

2 同步电路 同步电路严密监视主回路工作状况 当IGBT 电压下降接近 0V 时 输出一个触发脉冲强行使 振荡电路开始下一个周期的振荡 并使 IGBT 导通 这样可避免励磁线圈中的电流瞬间变化太大 保护了关键部件 IGBT

3 振荡电路 振荡电路输出矩形脉冲 正常工作时 该矩形脉冲的上升沿时刻受同步电路的强行控制 以确 保与主回路 LC 谐振电路同步 而矩形脉冲的宽度受电流负反馈电路的控制

4 电流负反馈电路 负荷电流的反馈信号和单片机输出的 PWM 信号相比较形成电流负反馈的输出 这样可限制负 荷电流不至过高 改变 PWM 的占空比就可控制负荷电流的大小

5 过压保护电路 该电路严密监视市电上尖峰干扰和 IGBT 集电极电压 一旦电压过高 即刻关断驱动脉冲 该 电路是由全硬件实现的 因此保护速度极快

6 电源电路 电源电路输出三个电压值 +5V 主要对单片机供电 +12V 主要对比较器供电 +20V 用在驱动 电路中 用于驱动 IGBT 导通

7 单片机及其周边电路 单片机的加入使电磁炉实现了智能化 使它增色不少 其中主要包括提供良好的人机界面 功 率自动控制 温度自动控制 定时控制以及各种自动检测报警等 如图所示 单片机对

5 路输入的模拟信号进行模/数转换 根据模/数转换值 对电磁炉的工况 进行推理 判断 找出其中的最佳方案 对电磁炉进行控制 单片机的

5 路输入的模拟信号分别为市电电压信号 负荷电流信号 IGBT 温度信号 锅底温 度信号 风扇运转信号 单片机的有

4 路输出 一是 PWM 信号 可控制负荷电流 二是控制信号 可开通或关断驱动 IGBT 的矩形脉冲 三是蜂鸣器控制输出 可给用户提示 四是风扇控制信号 风扇工作可使 IGBT 降温 二 电磁炉功能

1 功率控制 单片机输出占空比不同的 PWM 信号 所形成的负荷电流的大小是不同的 根据所设档位的功 率大小和市电电压值 控制输出合适的 PWM 占空比 使功率 P=V I 不变 以达到功率的自动控 制 这样就使输出功率不受市电电压波动的影响 用户可根据实际需要 设置若干个不同功率档

2 温度控制 在锅底设置了温度传感器 可实现对温度的自动控制 控制方式可由生产厂家选择上 下限控 制或模糊控制 用户可根据实际需要 设置若干个不同温度档

3 定时 定时时间可由用户自由设定 定时时间到后自动关机

4 无锅检测 可自动侦测炉台上有无锅 无锅时 禁止输出 IGBT 驱动脉冲

5 报警 A 市电电压过压 欠压报警 B IGBT 温度过高 传感器断路报警 C 锅底温度过高 传感器断路报警 广州周立功单片机发展有限公司 Tel: (020)38730976

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3 - D 负荷电流过大报警 E 风扇运转不正常报警 有异物进入卡住 线圈匝间短路 断路

6 测试工作方式 为方便进行生产调试 提供测试工作方式 取消无锅检测及报警功能 三 电磁炉成品板及产品样品图片 我公司可提供成品板和单片机 我公司可提供成品板和单片机 我公司可提供成品板和单片机 我公司可提供成品板和单片机