电磁炉原理的分析与解释（多图基础教程）

电磁炉基本原理介绍1.电磁炉加热及工作原理简介； 2.电磁炉主要部件介绍； 3.电磁炉电路各模块原理说明； 1.电磁炉加热原理及工作原理1.1电磁炉加热原理及工作原理； 1.2电磁炉原理框图； 1.3 LC振荡电路； 1.1电磁炉加热及工作原理简介1.2电磁炉原理框图1.3 LC振荡电路原理图2.电磁炉主要部件介绍2.1 QF808单片机介绍； 2.2 RS2007M整流桥介绍； 2.3 LM339集成电路介绍； 2.4 IGBT的介绍; 2.5 74HC164移位寄存器介绍； 2.1 QF808单片机简介QF808是由前锋和台湾中颖联合开发的单片机，​​存储器大小为64K位ROM，集成了5个比较器，6个8位ADC转换通道，2个8位定时计数器，8个位高速PWM脉冲输出，内部频率复合放大器，振荡时钟电路，看门狗定时器，低压复位； 2.2 RS2007M整流桥介绍;电压输入范围为50至1000V，最大耐受电流为20A；具有高输出电流，强大的抗高电流冲击能力，并可以承受更高的峰值反向电压； 2.3 LM339集成电路简介LM339具有四个内置电压比较器，其翻转电压为6mV. 当电压比较器的输入电压为正向时（+输入端的电压高于输入端的电压），置于LM339控制输出端内部的晶体管截止，并且输出端等效于这时断路；当电压比较器的输入端子上的电压反向（输入端子电压高于输入电压）时，放置在LM339的内部控制输出中的晶体管导通，并且比较器的外部输入的电压为拉下来. 此时输出为0V.

2.4 IBGT绝缘栅双极晶体管（简称IGBT）简介是一种高压高速大功率器件，结合了BJT大电流密度和MOSFET以及其他电压激励场控器件的优点； IGBT具有三个电极，分别称为栅极G，集电极C（也称为漏极）和发射极E（也称为源极）. 场效应管用作驱动管. Linton管作为输出级构成IGBT开关管； 2.5 74HC164移位寄存器简介74HC164是一个8位移位寄存器. 现有电磁炉的面板上有很多显示项目，并且对MCU端口有很多要求，但是现有的MCU端口是有限的. 为了实现对显示电路的控制，现在需要使用一个移位寄存器来扩展控制端口. 74HC164是串行输入和并行输出的单向移位寄存器； A，B为串行码输入端子，MR为清零输入端子，CLJ为时钟脉冲的输入端子. 随着时钟脉冲的上升沿的到来，IC的A相和B相将依次从Q0移至Q7. 如下图所示: 3.说明3.1 EMC保护电路和整流电路3.2高频谐振电路3.3驱动电路3.4同步电路和反向电压保护电路3.5温度检测电路3.6高低压监视电路3.7电压浪涌保护电路3.8电流浪涌保护电路3.9电流检测电路3.10风扇电路蜂鸣器电路3.11电源电路3.12按钮电路3.13显示电路3.1 EMC保护电路和整流器电路FUSE1是保险丝，其规格为15A / 250V，此电磁的最大功率为2100W， AC220V其工作的最大电流为9.6A，正常情况下不会超过保险管的正常值.

当电路异常（例如IGBT击穿）时，电流急剧增加，超过保险丝的工作极限，保存保险丝并保护其他电路. C001电容器的功能是EMC保护. 该电容器可以防止电磁炉产生的高频干扰进入电网和其他电器. 它还可以防止来自商用电源的干扰脉冲进入电磁炉电路并影响其工作. CNR002是压敏电阻. 只要外部输入电压的峰值超过压敏电阻的额定耐压，压敏电阻就会立即击穿，保险丝熔断，从而保护后续电路免受过压损坏. 整流桥的功能将AC220V整流为脉动DC. 3.2高频谐振电路主电源由DR001整流，然后由L001添加到由C003，IGBT，卷盘QF-20FR和C005组成的高频谐振电路中. 有关特定的谐振过程，请参阅第1章“谐振波形”. ZD801是IGBT，基于G的电压保护稳压二极管，可确保IGBT的驱动电压不超过稳压值. 该电路选择16V稳压器； 3.3驱动电路驱动方波直接从单片机的3脚输出. 当单片机输出高电平时，Q803饱和并导通Q801，Q802的基极电压低，Q801的晶体管截止，Q802导通. 使用放大器电路时，基极极低，发射极低. IGBT，G为低电平，IGBT截止；当MCU输出低电平时，Q803截止，通过R29向Q801，Q802基极，Q802晶体管加15V，Q801晶体管导通，通过Q801极向IGBT，G添加15V电压.

MCU根据不同的功率输出具有不同占空比的电压方波信号. Q803，Q802，Q801重复以上过程； 3.4同步电路和反向电压保护电路1.同步: 在不同功率状态下的IGBT驱动信号应与加圈的状态相协调. 完成协调任务的电路通常称为同步电路. 当IGBT管饱和并导通时，加圈两端的电压极性为A1 +，A2-. 正电压除以R005，R301和R302，然后加到20芯片的单片中. 负电压除以R001，R003和R304. 添加到微控制器的引脚19；当IGBT关断时，线圈电流不会突然改变，并且电容器C3会充电. 线圈A2 +，A1-被添加到单芯片引脚19，并且引脚20的电压反向. ，输出PWM驱动信号； 2.背压保护电路，当IGBT时，C极电压高于IGBT极限值（1200V）时，IGBT容易损坏. 在电路设计期间添加了一个保护电路. 当C极过高时，它将通过R001，R305和R306的分压发送到微控制器，并且引脚18的电压也会增加. 当微控制器检测到此信号时，将调整PWM输出以保护IGBT不会被过电压损坏.

3.5温度检测电路加热锅底部的温度通过结晶的玻璃板传递到靠近玻璃板底部的负温度系数热敏电阻，电阻值的变化也是热敏电阻和R730分压点电压变化，即加热锅的温度变化，通过监视电压变化，由12片微控制器发出相应的动作命令: （1）当控制温度设置功能时，加热命令进行控制，加热物体的温度在规定范围内保持恒定； 2）锅干后，加热立即停止并显示故障代码； （3）当温度主传感器打开时，电磁炉延迟1分钟后关闭电源输出； IGBT产生的温度通过散热器传输. 连接到其上的负温度系数热敏电阻RT1，电阻值的变化间接反映IGBT的温度变化，热敏电阻的电压变化和R720的分压点实际上反映了热敏电阻电阻值的变化，即IGBT的温度发生了变化，单片机监视电压的变化以做出相应的动作命令: 当系统检测到功率管的温度时（IGBT）过高（110±10℃），电磁炉关闭电源输出； 3.6高低压监控电路AC220V由D101和D102整流后的脉动DC电压通过R101，然后将C101，R102和R103滤波器的滤波电压发送到单片机的引脚10. 在监视电压变化的基础上，CPU将自动发出各种操作指令.

1高压保护: 当电源电压高于265V〜285V时，电磁炉关闭电源输出；相应的功能指示灯始终亮着，数字管显示“ E3”故障代码，并且没有鸣叫声. 当电源电压降至265V〜253V时，电磁炉正常工作并返回正常显示. 2低压保护: 当电源电压低于165V〜140V时，电磁炉关闭电源输出，相应的功能指示灯常亮，数码管显示“ E4”故障代码，蜂鸣器不工作声音. 电源电压何时上升到165V〜178V？电磁炉正常工作并返回正常显示. 3.7电压浪涌保护电路当正弦波电源电压处于上，下半周期时，由D101和D102二极管组成的桥式整流电路产生的脉动DC电压. 当电源突然收到浪涌电压时，该电压通过R603和C601耦合. 然后，在R609分压并且R606限制电流之后，它通过D601二极管添加到微控制器的引脚1. 当微控制器检测到浪涌电压时，PWM输出关闭. 停止加热. 浪涌电压结束后，恢复正常加热； 3.8电流浪涌保护电路当浪涌电压通过IGBT时，康斯坦丝的电流增加，康斯坦丝上的压差增加，负压通过R010（2引脚反相输入）加到LM358. LM358和R011构成放大器，放大负压并切换极性.

此电压打开D603，并通过R014添加到微控制器的引脚1. 当微控制器检测到浪涌电压时，它将关闭PWM输出. 停止加热. 经过浪涌电压后，恢复正常加热. 3.9电流检测电路当功率高时，流过常数的电流也较大，并且常数线上的电压差也较大. 该电压由LM358和R016组成的放大器电路放大，并通过R017发送到微控制器的引脚16. 当以低功率加热时，流过康斯坦丝的电流也很小，康斯坦丝上的压差减小，LM358放大的电压也很低，并且发送到微控制器引脚16的电压也很低. MCU根据输入电压16判断整机电流是否正常. VR1可调电阻，用于调节该电压的电平，用于功率调节. C010和C015是滤波电容器，因此输入到微控制器的电压不会受到杂波的干扰. 3.10风扇电路的蜂鸣器电路将IGBT和整流器BD1粘附到散热器，并利用风扇形成的气流穿过电磁炉的进出口，以加热散热器上的热量和产生的热量当诸如线圈L1的部件工作时，辐射到电磁炉中的热量被排放到电磁炉的外部. 当MCU的引脚6发送风扇运行命令时，引脚6输出高电平，电压通过R404发送到Q401的基极，Q401饱和并导通，VCC18V电流通过风扇Q401流到地.

风扇正在运行；当单片机发送风扇停止命令时，引脚6输出低电平，Q1关断，风扇停止，因为没有电流流过. 为了节省单片机的I / O端口资源，风扇电路和蜂鸣器电路共享6脚. 当蜂鸣器响起时，6英尺通常向蜂鸣器BUZ1输出5V的脉冲信号电压和3.8KHz的频率. BUZ1发出哔声电磁炉电源板电路图讲解，风扇以一半速度运行. 3.11电源电路的AC220V 50 / 60Hz电压连接到变压器的初级线圈电磁炉电源板电路图讲解，两个次级绕组分别产生13.5V和23V交流电压. 13.5V AC电压通过由D3〜D6组成的桥式整流电路进行整流，并通过C37进行滤波. 除了提供冷却风扇外，在C37上获得的DC电压VCC还通过IC1三端稳压器IC进行稳定，并且对C38进行滤波以生成+. 5V电压由控制电路使用. 23V AC电压由D7〜D10组成的桥式整流电路整流，经C34滤波，然后通过Q4，R7，ZD1，C35和C36组成的串联型稳压滤波器电路，产生+ 22V电压用于运算放大器和IGBT激励电路. 3.12按键电路本机不使用通用矩阵扫描法输入操作命令，而是使用电平比较法，大大节省了单片机的I / O端口.

微控制器的第9引脚接收电平比较信号，然后微控制器根据该电压值计算并执行指令. 这种电平比较方法的一个缺点是，当按钮泄漏或短路时，会出现功能失常或缺少某种现象的现象. 维护期间请注意这种现象. 3.13显示电路显示电路的功能是通过LED显示电磁炉操作状态的实时信息，使操作更加直观. 单片机输出的数据信号通过CON8电缆连接到操作显示电路板上. 显示驱动器主要由集成电路74L164和组件组成. 结束！

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