电磁炉各单元电路原理解析pdf下载(2)

本节主要介绍各种过／欠压保护的电路结构方式。．．市电过／欠压保护电路的方式市电过／欠压保护电路的方式有以上两大类：①市电L、N两端经两只晶闸管或者两只电阻与桥式逆变器中的两只负极二极管组成桥式整流电路产生脉动直流功率此电流再通过阻值分压、电容电抗后造成较低功率作为市电过／欠压保护的取样信号。该电流信号电路的接法一般有下面几种方式：电压讯号直接送入单片机的缺相保护网段电压讯号接到一只控制继电器的栅极该三极管又接在驱动输出级的栅极从而达到过压保护的目的电阻信号分成两路一路直接接到单片机的缺相保护端口另一路通过二极管控制驱动输出级的工作状况转速信号接到电流比较器的反相输入端与同相输入端(一般接V)比较后一路接到单片机的开、关机信号端口另外一路接到PWM通路当市电功率异常升高后电阻比较器输出端输出低纹波既拉低了PWM电压讯号同时又发出关机信号从而使市电漏电浪涌保护电路的可靠性得以提高。②市电功率经电池变压器升压、整流、滤波后从其电极引出随市电功率变化的电流信号送入单片机或者接到功率比较器的反相输入端与同相输入端的固定电压比较后输出控制信号该控制信号可以接在PWM通路上也可以接在驱动输出级回路上。

图为三角RCA电磁炉供电过／欠压保护电路原理图。图三角RCA电磁炉供电过／欠压保护电路原理图该电磁炉过／欠压保护电路通过电容R、R与逆变桥堆中两只负极二极管组成的检波电路滤波通过电容R分压后分成两路输出。一路经电流R、R、C分压滤波后送至单片机脚即馈电保护端口(VC)。当接入电磁炉的市电功率异常升高或者下降时单片机脚电阻会跟着同步升高或者减少当超过设置电阻差值后单片机便发出关机信号或者停止脉宽调制功率PWM信号电流输出以保护IGBT。另一路经整流管CZ、电阻R、三极管Q及继电器D接到电流比较器LM的②脚(输出端)即驱动输出端的功放。当市电功率异常升高后稳压二极管CZ击穿导通三极管Q导通二极管D将驱动信号拉低造成IGBT因无驱动信号电压而截至从而超过保护IGBT的目的。图是格力GLSC电磁炉供电短路保护电路原理图。图格力GLSC电磁炉供电短路保护电路原理图V市电功率经三极管D、D及稳压桥堆D内部两只负极二极管组成的桥式逆变电路稳压产生约V直流功率。V的直流电压经电阻R、电容C、电阻R和R、二极管D、电阻R和R、电容C和C分压滤波后加到二极管Q的栅极。当市电功率因故异常升高并且达到二极管的反向偏压电压后Q导通通过继电器D将驱动输出级晶闸管Q、Q的栅极电阻拉低使得IGBT截止才能超过保护IGBT的目的。

图是长城IH电磁炉供电过／欠压保护电路原理图。图长城IH电磁炉供电过／欠压保护电路原理图V市电功率经三极管D、D与桥式逆变器内部的两只负极二极管组成的桥式逆变电路稳压获得约V的直流电流。该V脉动直流电阻分为以下三路。第一路经二极管D隔离、电阻R限流后作为开关电源主功率。第二路经电流R、R及电感C、C分压、滤波后送入电流比较器UA的⑥脚(反相输入端)与⑦脚(同相输入端)的V电压进行比较后从UA的①脚(输出端)输出控制信号。该控制功率信号又分为两路：一路直接送入单片机的开、关机端口即单片机的⑤脚另一路通过继电器D接在频域调制功率信号PWM的输入回路上。当交流输入电流异常升高时加至功率比较器UA的⑥脚(反相输入端)的电流将高于⑦脚(同相输入端)所接的V电压能够使①脚(输出端)输出低电平。当单片机检测到该低纹波后便在控制面板上指示交流输入电流过低信号同时该低纹波使继电器D导通将脉冲调制电压讯号PWM拉低从而使电流整定电路的功率比较器UB的②脚(输出端)为低纹波IGBT的驱动电流信号输出电路停止工作IGBT因无驱动电流而截止从而超过交流输入功率降低保护的目的。第三路经电流R、R及电感C分压、滤波后送入单片机的欠电压保护端口即单片机的脚。

当交流输入电流超过一定值时送入单片机脚的电流也相应增加当超过单片机外部的欠电压设置值时单片机自动发出停止工作的指令使得在控制面板显示交流输入电压低的讯号。图为易厨CA电磁炉功率过高(欠压)保护电路原理图。图易厨CA电磁炉功率过高(欠压)保护电路原理图V市电功率经电池变压器升压、二极管D～D整流、电容C滤波后获得约V直流电流(图中未画出)该功率经电流R、R分压继电器D隔离电容C滤波后获得约．V的电流以后经电容R送至运算放大器U的②脚(反相输入端)。③脚(同相输入端)一端经电容R接V电压另一端经电流R接电池的正极从而在③脚(同相输入端)获得约．V的电流。正常时运算放大器U的②脚(反相输入端)的电流高于③脚(同相输入端)的电流①脚(输出端)为低纹波对脉冲调制功率信号PWM没有影响。当市电功率异常增加后输入运算放大器U的②脚(反相输入端)的电流变低②脚(反相输入端)的功率低于③脚(同相输入端)的功率时①脚(输出端)输出高转矩经三极管D、电阻R将脉冲调制功率信号PWM电压相应降低以保护电磁炉在交流输入电流较低时仍然能超过额定输出电压才能达到保护IGBT的目的。．．V直流电流过热保护电路V直流电阻降低保护电路的方法有下面几种。

V直流电流经电容分压后获得一个随输入电流变化的电压信号该电阻信号一般送入电流比较器或者运算放大器的同相输入端或者反相输入端在功率比较器或者运算放大器的另一个输入端接一个固定的基准电压。从V处获取的电流信号经比较、放大后可以接入脉冲调制PWM回路或者IGBT的驱动电流输出级回路通过拉低PWM信号或者IGBT的驱动电压信号以超过关闭IGBT实现保护的目的。还有的电路的接法是：V电压经电容分压后所拿到的随V变化的电流信号送到运算比较器的反相输入端电阻比较器的同相输入端接功率反馈讯号(CT)两个电阻信号经比较、处理后用来控制脉冲调制功率PWM信号或者IGBT的驱动电流信号。图为熊猫PJD电磁炉V直流电流保护电路原理图。V电压经电容R、R、R分压获得约．V的电流经二极管D隔离后加到运算放大器IC的同相输入端⑤脚V电源经电流R、二极管D及电感C加到反相输入端⑥脚。当V因故异常下降即运算放大器的同相输入端电流小于反相输入端时其输出脚(⑦脚)输出高转矩。该高纹波使继电器Q因反向偏压而导通二极管Q导通后将脉冲调制功率PWM经二极管D拉低从而使加在功耗整定电路的电流比较器ICC的脚同相输入端的电流低于⑩脚反相输入端的锯齿波电流脚输出端输出为低电图熊猫PJD电磁炉V直流电流保护电路原理图平使IGBT的驱动电流信号输出电路停止输出IGBT因无驱动电流信号而截止电磁炉无电压输出能够超过保护IGBT的目的。

图为创维CBTT电磁炉V过压保护电路原理图。图创维CBTT电磁炉V过压保护电路原理图V电压经电容R、R、R分压后拿到约．V的电压该电压经二极管D送入电流比较器U的⑧脚(反相输入端)该端还经电阻R、R对V进行分压获得的V电压也加至⑧脚(反相输入端)另外V电压经电容R、R分压后拿到约．V的电压该电压加到电压比较器U的⑨脚(同相输入端)。当V因故异常下降时加在电压比较器U的⑧脚(反相输入端)的电流将高于⑨脚(同相输入端)的电流脚(输出端)输出低纹波从而使电流比较器UB的②脚(输出端)输出的驱动电压纹波经三极管D被拉低比较器UA的⑦脚(同相输入端)的电流低于⑥脚(反相输入端)的电流①脚(输出端)输出低纹波IGBT的驱动电流信号输出级的二极管Q截止Q导通能够使IGBT因无驱动电流信号而截止以超过V过压保护的目的(部分电路未画出)。图为九阳JYCPOWER电磁炉V过压保护电路。图九阳JYCPOWER电磁炉V过压保护电路V电压经电容R、R、R分压后拿到约．V的功率该电阻经三极管D加到电流比较器⑥脚(反相输入端)另外该脚还经电阻R、R接V获得分压约为．V。电流互感器CT反馈的电阻信号经三极管DD桥式逆变后整流器电极电流经电阻R、R、R及电感C加到电流比较器⑦脚(同相输入端)。

电压比较器的输出端经三极管D、电阻R和R接驱动输出级的控制继电器Q的栅极。当V异常升高时电流比较器的反相输入端电平升高另外V升高后必然导致电磁炉的工作电压减小经功率互感器CT反馈取样后加在电流比较器的⑦脚(同相输入端)的电流增加使得使①脚(输出端)的电流快速降低则控制继电器Q的栅极电压经变流器D被拉低三极管Q截止控制继电器Q因反向偏压而导通能够使IGBT的驱动电流信号输出级的二极管O因反向偏压而截止(图中未画出)Q因反向偏置而导通使IGBT快速可靠截止。这种电路构架比前面介绍的V保护电路反应更快可靠性也更高。．．IGBT集电极短路保护电路IGBT集电极过压保护电路(简称Vc保护电路)的构架方式与V过压保护电路的结构手段类似。信号的输出端一般都是借助控制脉冲调制功率PWM信号的方法来超过保护IGBT的目的。图是国外袋鼠UC电磁炉Vc保护电路原理图。其工作机理是：Vc电压经电容R～R及电流R分压后拿到约．V的电压该电压加到整流管Z的阴极当Vc电压降低使加在整流二极管Z阴极的电流超过V时整流二极管Z击穿脉宽调制功率信号PWM回路的控制继电器Q导通将脉冲调制功率信号PWM的电流拉低IGBT的驱动电路停止输出驱动电流使得使IGBT可靠截止达到保护IGBT的目的。

图澳洲袋鼠UC电磁炉Vc保护电路原理图图是九阳JYCPOWER电磁炉的Vc过压保护电路原理图。图九阳JYCPOWER电磁炉的Vc过压保护电路原理图Vc电压经电容R、R、R、R、R、R分压取样后拿到约．V的电流该功率经稳压二极管Z、电阻R、电容C加到三极管Q的栅极。当Vc电压超过一定幅值后稳压二极管Z被击穿控制继电器Q导通脉冲调制电压讯号PWM功率脉宽经电容R被拉低接近地电位IGBT的驱动电流信号输出电路停止输出才能使IGBT截止使IGBT得以可靠保护。图为富士宝IHPC电磁炉Vc过压保护电路原理图。图富士宝IHPC电磁炉Vc过压保护电路原理图Vc电压经电容R、R、R分压取样后拿到约．V的电压之后加在电压比较器⑥脚(反相输入端)V电源经电容R、R分压获得约．V电压接在电压比较器⑦脚(同相输入端)。当Vc电压低于一定值时功率比较器的①脚(输出端)输出低纹波使得脉冲调制功率信号PWM电平经电容R被短接到地能够使电流比较器的⑤脚同相输入端的电流低于④脚反相输入端的功率电阻比较器的②脚(输出端)即驱动电路功放输出为低纹波驱动继电器Q截止Q导通使IGBT可靠截止而得以保护(Q、Q图中未画出)。在比较器的⑥脚反相输入端接有电容C起抗干扰作用以避免电磁炉在正常工作时高频感应信号对其造成干扰。

图是乐邦LBCCH／EH电磁炉Vc过压保护电路原理图。图乐邦LBCCH／EH电磁炉Vc过压保护电路原理图该电磁炉各种保护电路及同步电路全部直接接到单片机上显然电路变得比较简单。Vc电压经R、R、R分压后拿到约．V电压该电流经电容R加至单片机的脚单片机根据加至脚的电流的高低差异状况与其外部的基准值比较后做出Vc过压保护的动作。．同步电路同步电路是电磁炉中十分重要的单元电路之一。那么什么是同步电路呢电磁炉中为什么要修改同步电路呢由第章介绍的电磁炉的电热工作机理可知电磁炉电路实质上是一种典型的LC型单管低频震荡电路。当电磁炉开启正常工作状况时IGBT处于迅速、交替的饱和导通与截止状态。电磁炉设定在不同的容量挡位时IGBT饱和导通与截至的时间比率不同(实质是驱动IGBT的脉宽电压的信噪比不同)。当IGBT饱和导通时施加在电圈盘中两端的电流的极性为上“”下“”。由物理知识明白由于电阻中的电压不能突变流过IGBTC、E极之间的电流是渐渐减少的。当电流减小至某一值时IGBT应当及时截止以防止大电流将其击穿。在IGBT截止的瞬间在电圈盘两端感应一逆向电动势反向电动势的极性为上“”下“”以阻止电流突变该反相电动势向低频振荡电阻C充电。

当该反向电动势向低频谐波电容充电到一定功率时中频振荡电阻C又向电圈盘放电如此充电、放电反复循环于是加热导线盘L与低频谐波电容C产生LC阻尼振荡振荡所产生的低频电场通过电磁炉台面上的锅具底部在锅具的顶部感应产生紊流将电磁能转换为锅具的热能该阻尼振荡的升幅也越来越小。在震荡的前期即IGBT截止的早期加在IGBTC、E极上的电压比较高这之后应保证IGBT可靠截止否则高功率产生的大电压将会导致IGBT损坏。综上所述电磁炉工作在不同的工作状况时IGBT的工作状态均应与加温线圈盘两端所加电阻的状况维持协调也就是说IGBT的驱动电流信号应与电圈盘两端所加电流的状况保持协调才能推动协调功能的电路就称作同步电路。通过下面对电磁炉控温过程的剖析读者需要清楚电磁炉中要修改同步电路的理由了。那么电磁炉中容量IGBT是怎么与电圈盘两端所加电流的状况维持协调、同步的呢为了使IGBT与加温线圈盘两端所加电流的状况保持同步在所有的电磁炉中均配备如下电路构架形式：在电圈盘的两端通过电流分压后获得一组较低的电压取样信号该取样电压加在功率比较器(规格一般为LM)的同相输入端与反相输入端。IGBT在导通和截止时输入功率比较器的同相输入端与反相输入端的功率高低差异不同显然在电流比较器的输出端形成一系列方波信号该方波信号就是电磁炉的同步转速信号。

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
https://www.pc-fly.com/a/dianqi/article-120480-2.html