电磁炉的原理和电路

1简介电磁炉使用电磁感应原理进行加热，是现代家庭中用于烹饪食物的高级电子炊具. 使用非常方便，可用于各种烹饪操作，例如烹饪，油炸，油炸，蒸制和油炸. 电磁范围的功率通常在700-1800W左右. 根据电磁线圈中的当前频率，电磁炉分为两类: 低频和高频. 与高频电磁炉相比，加热效率高，省电. 根据分类，可以分为以下三种类型. 台式电磁炉: 分为单头和双头，具有放置方便，移动性强的优点. 它因价格低廉而受欢迎. 嵌入式电磁炉: 将整个电磁炉放入柜体表面，然后在工作台上挖一个孔，使电磁炉和工作台成为一个平面. 业内专家认为，这种安装方法仅在美学上令人愉悦，但却不科学. 许多消费者群体将电磁炉视为火锅，并且嵌入烹饪不方便. 内置电磁炉: 可以满足不同锅具的需求，不再对锅具有特殊要求. 本文主要介绍使用SPMC65P2404芯片来实现电磁炉的设计. SPMC65P2404是凌阳推出的工业控制8位微控制器. 具有很高的性价比和很强的抗干扰能力. 非常适合工业控制和家用电器产品的设计. 用SPMC65P2404设计的电磁炉具有以下特性: 六种加热模式: 火锅，油炸，烹饪，烧烤，烹饪，炖煮；自动工作方式: 开水；最多720分钟的预定启动功能； 2小时自动关机保护功能；物体检测功能小，不加热不合适的物体；系统采取过流，过压，过热等多重保护措施；采用开关电源，使系统能在180〜250V的电压范围内正常工作. 系统具有故障报警功能，方便故障查找和维护；该系统包含一个自检程序，便于进行生产测试.

2电磁炉加热原理电磁炉采用电磁感应原理加热食物. 电磁炉的表面是耐热陶瓷板. 交流电通过陶瓷板下方的线圈产生磁场. 当磁场中的磁力线穿过铁锅或不锈钢锅的底部时，会产生涡流，这会导致锅的底部快速加热达到食物加热的目的. 目的. 电磁炉的加热原理如图2-1所示. 炉灶台是高强度，耐冲击的陶瓷板（水晶玻璃），高频感应加圈（即励磁线圈），高频功率转换装置和相应的控制系统，平底烹饪锅放在台面上. 图2-1电磁炉的加热原理工作过程如下: 通过整流器将电流和电压转换为直流电电磁炉电源板电路图讲解，然后通过高频功率转换电磁炉电源板电路图讲解，高频交流电超过音频频率装置，并且将高频交流电添加到扁平空心螺线感应器中. 加圈产生高频交流磁场. 磁力线穿过灶台的陶瓷台面并作用在金属锅上. 由于电磁感应，烹饪锅中会产生强涡流. 当涡流克服锅的内部电阻时，它完成了电能到热能的转换，并且产生的焦耳热是烹饪的热源. 3电磁炉的设计要求电磁炉作为一种普通的家用产品，具有基本的加热功能，其安全性能和稳定的性能是设计的关键. 电磁炉配备了多种保护装置，包括小物体检测，过热自动关机保护，过压或欠压自动关机保护，空烧自动关机加热保护，2小时断电保护，1至2分钟自动关机保护，以及声光报警显示等.

可以通过以下技术特性参数来评估电磁炉: （1）自保护特性. 输出开关管是电磁炉的关键组件. 它在高电压，高功率状态下工作. 由于成本和设备参数的限制，不可能在设计上有很大的剩余. 因此，如果在工作过程中电源电压过高，则工作状态在切换时会产生瞬时冲击，电流增加，机器温度过度升高，铁锅离开炉盘或空载，并且开关管可能已损坏. 因此，有必要确保过压，过流，过热，漏电保护等保护装置正常. （2）锅底的温度控制特性. 锅底部的热量直接传递到炉盘（陶瓷玻璃）. 炉盘是导热材料. 因此，通常将热敏元件安装在炉板的底部以检测锅底部的温度. （3）电源稳定性. 电磁炉应具有自动调节输出功率的功能，以提高电源的适应性和负载的适应性. （4）电磁兼容性. 此性能涉及对其他家用电器的干扰和对人体的伤害. 电磁炉的电源电路中装有LC滤波电路，并通过金属外壳吸收漏磁通. 同时，脉冲模式用于最小化平均辐射功率. 4系统硬件设计系统采用SPMC65P2404作为主控制MCU. 主要模式为: 键盘扫描，锅内温度检测，IGBT温度检测，电流过流检测，过压和欠压检测，振荡信号检测，风扇控制，数字管显示控制，LED控制，蜂鸣器控制，系统启动控制.

图4-1系统框图4.1功率板电路图图4-2功率板电路图4.1.1加圈工作电路AC 220V经过前端滤波处理后，通过整流桥，它变为约310v DC ，由MCU控制IGBT的导通和关断可控制加圈的工作状态. 4.1.2开关电源电路部分开关电源部分采用TI公司最新的集成电路VIPer12A实现不同电压的输出. 交流电连接后，经过半波整流，并连接到VIPer12A的电压输入引脚. 获得18V和5V DC电源的电压，为IC和其他组件提供电源. 4.1.3将电压值测量电路连接到交流电后，经过半波整流后，R10和R17产生一个分压，并按比例测量电路电压，以确定电路电压是否超过或不足. ＆n bsp; 4.1.4温度测量使用两个热敏电阻测试IGBT和瓷砖底面的温度，以保护IGBT，并为系统的温度控制提供参考. 4.1.5 IGBT控制电路电路包括电流检测部分. 根据比较，通过电流互感器减小整个电路的电流后，通过整流将其转换为DC，并将电阻接地. 系统通过检查电阻端的电压来判断电路. 当前大小.

如果环路电流超过某个值，则另一端的保护信号将反馈到IGBT的控制端子，并且下拉该控制信号以停止IGBT. 同时，将其发送到MCU以停止系统并生成警报信号. . 4.2控制板电路分析图4-3主控板电路图主控板主要由MCU，数码管，发光二极管，按钮和复位电路组成. 数码管采用普通阳极型. 发光二极管的驱动方法是动态扫描. 与SEG线复用，控制COM端口，回读SEG数据的I / O以扫描密钥. 复位电路是低压复位电路. 当电压低于2.6V时，系统将产生一个复位. 5系统软件设计5.1程序流程分析主流程采用分时结构，在每个不同的时间段执行不同的工作. 时间片可以刷新和扫描动态扫描的LED，以方便程序控制. 在工作中使用时间轮循，可以有效地利用时间资源. 在此过程中，信息主要通过标志转移到其他模块. 图5-1主程序流程图5.2中断子例程流程图当前过流中断是整个系统中唯一的中断. 发生中断时，系统立即停止控制信号，然后设置电流过电流标志，以使系统可以在其他位置检测到该电流状态是否持续3秒（如果持续），则显示电流过电流警报信号生成并且系统停止工作. 5.3功率调节模块系统需要根据外部电压和电流的大小来计算是否达到设定的功率值，并通过比较功率关系来调整PWM值以输出相对恒定的功率.

假设外部电压为V1，则根据以下电路计算MCU检测到的电压值V2: V2 = 5.1 * V1 /（330 + 5.1），结果A / D值DATA为: DATA = “ V2” * 256/5，外部电流与MCU转换后的电压测试值之间的关系为: 外部电流值/转换后的电压= 2.4. 根据上述关系转换功率值: P = V * I = 0.06 * AD（V）* AD（I），启动: AD（I）= 100 * P /（6 * AD（V）），确定AD在（I）之后，调整PWM值以使AD（I）达到计算值. 5.4系统资源分配

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