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電磁爐電路原理分析 圖3-1是一典型的電磁爐原理圖；圖3-2是部分區(qū)域功能劃分
圖3-1 電磁爐電原理圖：  圖3-1
 圖3-2 電磁爐功能區(qū)域
電路組成： 整機(jī)由系統(tǒng)控制、低壓供電開(kāi)關(guān)電源及主要功能處理電路組成，圖3-3是整機(jī)框圖；  圖3-3
系統(tǒng)控制（CPU）：U3 采用一塊經(jīng)過(guò)掩膜的EM78P5841NPJ完成； 作用：操作面板對(duì)電磁爐的各項(xiàng)控制功能（啟動(dòng)/關(guān)閉、功率控制、鍋檢、市電過(guò)壓保護(hù)、鍋底溫度檢測(cè)、IGBT過(guò)熱保護(hù)、報(bào)警提示）等 CPU主要引腳功能： （16）腳：輸出PWM功率控制信號(hào)以便調(diào)整電磁爐的加熱功率。 （14）腳：是中斷控制口；是雙向信號(hào)接口，電磁爐啟動(dòng)時(shí)；（14）腳；輸出一個(gè)啟動(dòng)正脈沖；啟動(dòng)電磁爐的工作；啟動(dòng)后振蕩脈沖又經(jīng)過(guò)（14）腳返回輸入到U3內(nèi)部；對(duì)振蕩脈沖進(jìn)行分段計(jì)數(shù)完成“鍋檢”的的工作。 （19）腳：市電過(guò)壓檢測(cè)，市電超過(guò)一定幅度，電磁爐進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。 （20）腳：輸出功率管IGBT過(guò)熱保護(hù)檢測(cè)輸入，接IGBT綁定的熱敏電阻。 （17）腳：鍋底溫度檢測(cè)輸入，接鍋底熱敏電阻。 （18）腳：整機(jī)電流過(guò)流保護(hù)，接電流互感器T1。 （12）腳：爐內(nèi)降溫風(fēng)扇啟動(dòng)輸出端。 （ 1）腳：蜂鳴器報(bào)警輸出端。 低壓供電開(kāi)關(guān)電源：由一塊 U1 VIPER12A完成；U1電路為串聯(lián)開(kāi)關(guān)電源電路輸出18V及5V作為機(jī)內(nèi)的VCC及CPU供電。 電磁爐的主要功能部分；采用了一塊LM339四電壓比較器（U2A、U2B、U2C、U2D）集成電路；完成了電磁爐的振蕩、輸出功率控制、輸出電壓幅度限制、市電浪涌限制。 LM339內(nèi)部有四只獨(dú)立的電壓比較器；U2A、U2B、U2C、U2D 振蕩是主要是有U2B、Q1（IGBT）、C3及輸出電感L完成。 U2A連接在振蕩回路中，起到接受CPU的控制指令改變輸出功率的作用。 U2C和U2D是保護(hù)電路；當(dāng)IGBT功率管的集電極振蕩脈沖幅度過(guò)過(guò)大時(shí)；控制電路的輸出自動(dòng)的降低到一個(gè)安全的振蕩幅度。U2C是當(dāng)220V市電，有短暫脈沖干擾時(shí)；在干擾出現(xiàn)的瞬間；降低輸出功率；以確保電路安全。 下面來(lái)分析電磁爐的工作原理： 振蕩的啟動(dòng)：涉及振蕩的相關(guān)部分是：U2B、Q1、從、C3、L（也就是圖3-2虛線框振蕩、功率控制部分） U2B是一只參與振蕩的電壓比較器，Q1（IGBT）是功率輸出放大的功率管，C3和電感線圈組成一個(gè)并聯(lián)諧振電路，并且負(fù)責(zé)能量輸出。  上面的圖所示 ；右上的圖是原來(lái)振蕩部分 原理 左下 是根據(jù)右上圖畫(huà)出的等效電路圖便于分析原理 圖3-4所示就是振蕩部分的等效電路；結(jié)合前面學(xué)過(guò)的電壓比較器知識(shí)；我們來(lái)進(jìn)行工作原理及振蕩過(guò)程的分析； 圖3-4是振蕩部分的等效電路，為了只分析振蕩的起振、維持的過(guò)程并沒(méi)有畫(huà)出進(jìn)行功率控制的U2A電壓比較器的電路部分；Q3、Q4是Q1（IGBT）的灌流電路在進(jìn)行等效電路分析時(shí)也沒(méi)有畫(huà)出；所以等效電路中；U2B的輸出端就直接接于Q1的柵極端。 U2B輸入端的（8）、（9）腳分別經(jīng)過(guò)電阻R7、R11（在等效電路中；原電路圖中的R6、R7合并為R7其等效阻值400K。9R、R10、R11合并為R11其等效阻值為600K）連接于諧振電路的兩端，從圖3-4中可以看出；電壓比較器U2B的反相輸入端（8）腳經(jīng)過(guò)電阻R7連接于C3及電感L組成的諧振電路的上端；并且和供電源311V連接。電壓比較器的同相輸入端（9）腳經(jīng)過(guò)電阻R11連接于諧振電路的下端；并且和Q1（IGBT）的集電極連接。 在接通電源的瞬間；經(jīng)過(guò)DB橋堆整流并經(jīng)過(guò)L3、C2濾波后的311V直流電壓經(jīng)過(guò)R7加到電壓比較器U2B的（8）腳；同時(shí)加到諧振電路的上端；并且經(jīng)過(guò)諧振電路加到Q1的集電極， 經(jīng)電感L及電阻R11加到U2B的（9）腳。這樣電壓比較器的（8）腳是經(jīng)過(guò)R7直接加311V；而（9）腳經(jīng)過(guò)電感再經(jīng)過(guò)電阻R11加的311V電壓；并且電阻R11的阻值大于R7；顯然此時(shí)；電壓比較器的（8）腳電壓高于（9）腳電壓，也就是電壓比較器U2B的反相輸入端電壓高于同相輸入端電壓；此時(shí)U2B的輸出端（14）腳為低電平輸出。這個(gè)低電平加到Q1（IGBT）的基極；Q1截止；雖然311V已經(jīng)提供；但是Q1截止；電路仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖3-4所示。 【由于R11（600K）的阻值大于R7（400K）的阻值；并且R11還經(jīng)過(guò)諧振電路才接到311V；很顯然U2B的反相輸入端電壓大于同相輸入端電壓；此時(shí)電壓比較器U2B的輸出端為低電平輸出】 此時(shí)是靜止?fàn)顟B(tài)；就是電磁爐的待機(jī)狀態(tài)。  圖3-4
此時(shí)的Q1（IGBT）的柵極是接在U2B的輸出端同時(shí)也接在CPU（U3）的中斷口（14）腳，由于U2B已經(jīng)是低電平輸出了，現(xiàn)在由于是待機(jī)狀態(tài)；CPU（U3）的中斷口（14）腳；也是低電平輸出，Q1（IGBT）仍然是截止?fàn)顟B(tài)；把圖畫(huà)成圖3-5所示；把Q1（IGBT）等效一個(gè)“開(kāi)關(guān)”，更形象一些（等效于Q1的“開(kāi)關(guān)”是斷開(kāi)狀態(tài)）。 電路的啟動(dòng) 啟動(dòng)：按動(dòng)操作面板上的驅(qū)動(dòng)鍵；CPU的（14）腳；即輸出一個(gè)幅度為5V的正脈沖；此一個(gè)正脈沖（僅此一個(gè)脈沖）；激勵(lì)Q1導(dǎo)通一次；等效于“開(kāi)關(guān)”被按動(dòng)（點(diǎn)擊）一次，在這“開(kāi)關(guān)”導(dǎo)通的瞬間；311V通過(guò)L、Q1（“開(kāi)關(guān)”）瞬間導(dǎo)通一次，并且在C3、L組成的諧振電路中產(chǎn)生“振鈴現(xiàn)象”；并在諧振電路的兩端產(chǎn)生振鈴波形；圖3-6所示。  圖3-5
這個(gè)諧振電路兩端出現(xiàn)的振鈴波形經(jīng)過(guò)；經(jīng)過(guò)R7、R11分別加到電壓比較器U2B的輸入端（8）腳及（9）腳。圖3-7所示。這個(gè)加到U2B輸入端的交變電壓，不斷的改變U2B兩個(gè)輸入端的相對(duì)電位的高低；圖3-8所示。  圖3-6
 圖3-7
在圖3-8中；T1時(shí)間U2B的（8）腳為正半周（9）腳為負(fù)半周。比較器U2B的反相輸入端電壓大于同相輸入端電壓，（14）腳為低電平輸出；此時(shí)意味著Q1截止；  圖3-8
圖3-9中所示；是振鈴波形的T2時(shí)間；在T2時(shí)間U2B的（9）腳為正半周（8）腳為負(fù)半周。比較器U2B的同相輸入端電壓大于反相輸入端電壓，（14）腳為高電平輸出；這個(gè)高電平加到Q1的基極；此時(shí)意味著Q1被導(dǎo)通一次；又對(duì)C3、L組成的諧振電路刺激一次，又一次的振鈴的激勵(lì)。  圖3-9
這個(gè)新產(chǎn)生的振鈴波形（幅度高）；又被回送到U2B的兩個(gè)輸入端，這樣U2B的（14）腳就輸出連續(xù)不斷的方形波，不停的激勵(lì)Q1反復(fù)“導(dǎo)通”、“截止”；不停的刺激諧振電路；諧振電路的衰減的振鈴波形就轉(zhuǎn)變?yōu)楣β蕪?qiáng)大的等幅波了。  圖3-10
以后就是等幅波不斷的回送到U2B的兩個(gè)輸入端，振蕩持續(xù)的進(jìn)行下去，強(qiáng)大的功率不斷地由L輸出。飯就做好了。圖3-11是Q1“開(kāi)關(guān)”還原是IGBT了。 圖3-11
下集： 電磁爐 鍋檢原理 及電路分析 |
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