电磁炉培训材料（技术）.

实现员工价值并树立共同的事业电磁炉（技术）培训课件支持中心更深层地基管理基础会计课程目标: 1 2 3了解电磁炉的基本知识熟悉电磁炉的工作原理掌握电磁炉的维护方法电磁炉Ŀ¼1术语解释电磁炉认识电磁炉加热原理的主要组成部分（思考问题）2 34 5 6 7加圈的充放电分析电磁炉的电路图辅助电路是电磁炉典型故障分析的简要说明电磁炉的维护知识8术语？ IGBT: 绝缘栅双极晶体管（Isolated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管）称为IGBT，是一种高电压，高速度和高功率的器件，结合了BJT的大电流密度和MOSFET以及其他电压激励的场控器件的优点. IGBT激励电路: 振荡电路输出幅度约为4.1V的脉冲信号. 该电压不能直接控制IGBT（Q1）的饱和导通和截止，因此信号必须由激励电路放大. ？ PWM调制电路: 可以产生具有占空比的连续可调方波信号的电路. 了解电磁炉主要组件的加圈: 加圈也称为加圈，但它不会产生热量，但它是高频谐振电路中的电感，严格地说是频率谐振线圈. 形状为圆盘形，是通过将多根漆包线以同心圆从内向外扭曲27至33圈而形成的. 中心装有用于热敏电阻的温度传感器支架. 如图所示，使用多个磁条会聚磁场线并减少磁场线的泄漏.

问题: 为什么加圈由多股漆包线制成？认识到电磁炉IGBT的主要组件与功率MOSFET相比具有以下特征: 1.电流密度大，是MOSFET的数十倍. 2.输入阻抗高，栅极驱动功率极小，驱动电路简单. 3.低导通电阻. 在给定的芯片尺寸和BVceo下，其导通电阻Rce（on）不大于MOSFET Rds（on）的10％. 4.击穿电压高，安全工作区域大，暂态功率高时不会损坏. 5.开关速度快，关断时间短，约1.2us的1kV〜1.8kV耐压，约0.2us的600V电平，约占GTR的10％（Giant TransistorGiant双极高反向大功率晶体管），接近于功率MOSFET，开关频率高达100KHz，开关损耗仅为GTR的30％. IGBT结合了现场控制设备的优点以及GTR的大电流和低导通电阻特性. 它是一种出色的高速高压半导体功率器件. 电磁炉的加热原理电磁炉采用磁场感应涡流原理. 它使用高频电流通过加圈，从而产生无数个闭合磁场力. 当磁场线穿过磁导体（例如: 铁锅）的底部时，会产生无数的小涡流（一种交流电，使用15-30KHZ的高频电流进行家用感应）炊具），使锅体高速加热，然后加热锅中的食物.

我们可以简单地理解电磁炉的加热原理如下: 电磁炉的锅和内部加圈板构成一个高频变压器，加圈是变压器的初级，次级是锅. 当内部初级加圈板具有交流电压输入时，不可避免地会在次级锅体上产生感应电动势. 感应电压通过锅体的电阻加热（锅本身也是负载）并产生热量. 如果: 当内部初级加热板具有交流电压输入时，如果不存在次级和负载（锅），则输出功率会非常低吗？当然，在实际电路中，我们必须迅速检测到这种功率变化，并关闭输出到加圈盘的交流电. 问题思考1.您知道哪种电磁炉合适？ 2.通过电磁炉知识，请简要回答为什么不锈钢，铜和铝锅不适合用于电饭锅？ 3.用您的知识来解释: 不带锅打开电磁炉是什么意思？电磁炉主电路框图. 电源整流器滤波器IGB T漏极加热板的主电路加热电磁炉的底部. 当220V AC由DB1桥堆整流并由L2和C2滤波时，形成大约+ 300V的DC电压，并且当开关脉冲的高电平到达IGBT漏极时，线圈L1添加到IGBT的漏极. IGBT的栅极，IGBT导通，内部电阻非常小，电流由DB1-L1-L2-IGBT漏极的“ +”决定-源极-地线- DB1将电能转换为磁能并将其存储在加圈中.

当开关脉冲的低电平到达IGBT的栅极时，IGBT关闭. 由于不能突然改变L1线圈中的电流，它只能通过C3放电，即充电C3才能将磁场能量转换为电场能量，然后电容器C3一次又一次地放电到L1，形成谐振，直到下一个开关脉冲高电平到达IGBT的栅极，重复上述过程. L1线圈产生的高频磁场会在铁锅底部产生强涡流. 锅底快速加热，加热回路中的电磁能转化为热能. 加圈充放电过程分析时间t1〜t2当向Q1的G极施加开关脉冲时，Q1饱和并导通，并且由于线圈电感不允许，电流i1从电源流经L1电流突然改变. 因此，在t1〜t2期间，i1线性上升，脉冲在t2结束，Q1结束. 类似地，由于感应电抗，i1无法立即变为0，因此它对C3充电以生成充电电流i2. 在t3时刻，C3充满电并且电流变为0.L1的磁场能量全部转换为C3的电场能量，并且电容器的两端出现负值和正值，并且振幅Q1的CE极之间出现的电压实际上是反向脉冲+电源电压的峰值，在t3〜t4时，C3通过L1放电，i3达到最大值，并且该电压此时，电容器中的电能全部转换为L1中的磁能. 由于感应电抗，i3不能立即变为0，因此L1的两端电动势反向，即L1两端的电势为正和负为负. 由于存在阻尼器D11，C3不能继续反向充电，而是流回C2和D11形成电流i4. 在时间t4，第二个脉冲开始，但是此时Q1的UE为正电磁炉电源电路图讲解，而UC为负，这是相反的处于偏置状态，因此Q1无法导通，等待i4减小为0，L1中的磁能被释放，即Q1在t5开始第二次导通，生成i5之后重复i1〜i4的过程，因此与L1交流电产生的开关脉冲f（20KHz〜30KHz）相同.

对t4〜t5的加圈i4的充放电过程的分析是阻尼管D11的导通电流. 在高频电流的电流周期中，t2〜t3的i2是线圈的磁能到电容器C3的充电电流，t3〜t4的i3是反向脉冲峰值电压通过L1放电的电流. t4〜t5的i4是L1两端电动势的倒数. 由于D11的存在，C3不能继续反向充电，而是由C2和D11的回流形成的. 阻尼电流，Q1的导通电流实际上是i1. Q1的VCE电压变化: 静态时，UC是整流的直流电源，t1〜t2，Q1饱和并接通，UC接近地电位，t4〜t5，阻尼管D11接通，UC为负压（电压是阻尼二极管的正向压降），t2〜t4，这是LC自由振荡的一半周期，峰值电压出现在UC上，并且UC在t3达到最大值. 上面的分析证实了两个问题: 一个是在高频电流的周期中，只有i1是电源供应的能量，因此i1的大小决定了加热功率的大小，而脉冲宽度越大，时间t1〜t2越长，i1越大，反之亦然，因此要调节加热功率，只需调节脉冲宽度即可. 第二个是LC自由振荡的半周期时间，它是出现峰值电压的时间，也是Q1的截止时间，也是开关. 脉冲没有到达的时间，这个时间关系如果峰值脉冲没有消失，并且开关脉冲已经提前到达，则将出现大的导通电流并且Q1会烧断，因此开关脉冲的前沿必须为峰值脉冲是同步的.

电磁炉的功能电路结构电磁炉由主电路和CPU周围的15个辅助电路组成，可分为功能电路和保护电路. 振荡电路，IGBT励磁电路，PWM脉宽调制电路，同步电路，加热控制电路，VAC检测电路，电流检测，VCE检测，浪涌电压检测，过零检测，锅温度检测，散热系统温度检测，辅助电源，报警电路的辅助电路，报警电路的感应电路. 振荡电路的缩写: 当在G点有Vi输入时，当V7截止（V7 = 0V）时，V5等于D12和D13的正向压降，并且当V6 V5时，V7转换为OFF，V5也下降到D12和D13的正向压降，并且V6通过R54和D29从C5放电. （3）当V6放电到小于V5时，重复（1）形成振荡. “ G点的输入电压越高，V7接通的时间越长，电磁炉的加热功率越大，反之则越小. ” IGBT激励电路: 振荡电路输出幅度约为4.1V的脉冲信号. 该电压不能直接控制IGBT（Q1）饱和导通和截止，因此信号必须通过激励电路放大. 该电路的工作过程如下: （1）当V8关闭时（V8 = 0V ），V8

（2）当V8接通（V8 = 4.1V），V8> V9，V10低电平，Q8和Q3断开，Q9和Q10接通，+ 22V通过R71加到Q1的G极上， Q10和Q1接通. PWM脉冲宽度调制电路: CPU将PWM脉冲输出到由R6，C33和R16组成的集成电路. PWM脉冲宽度越宽，C33的电压越高，发送到振荡电路（G点）的C20的电压越高. 控制电压随着C20的增加而增加，并且在C20处输入的电压越高. 在G点，V7接通的时间越长，电磁炉的加热功率越大，反之则越小. “ CPU通过控制PWM脉冲的宽度和宽度来控制发送到振荡电路G的加热功率控制电压，并控制IGBT导通时间的长度，进而控制加热功率. ”辅助电路稍微同步的电路: R78，R51分压产生V3，R74 + R75，R52分压产生高频，在t2〜t4时间（图1），因为在C3两端的电压左为负右为正，因此V3 V5，V7 OFF（V7 = 0V），振荡没有输出，并且没有向Q1的G极添加开关脉冲，确保Q1在t2处. 它不会在t4时刻打开. 在时间t4〜t6期间，C3电容器两端的电压消失，V3> V4，V5上升，振荡产生输出，并且向Q1的G极施加开关脉冲.

以上操作过程确保了施加到Q1的G极的开关脉冲的前沿与Q1上产生的VCE脉冲的后沿同步. 加热控制电路: 不加热时，CPU引脚19输出低电平（同时，引脚13也停止PWM输出），D18导通，将V8拉低，并且V9> V8，使IGBT励磁电路停止输出，IGBT截止关闭，然后停止加热. （2）开始加热时，CPU 19引脚输出高电平，D18结束，与此同时，13引脚开始间隔输出PWM测试信号，同时CPU分析反馈的电压信息通过电流检测电路和VAC检测电路，以及通过VCE检测电路反馈的电压波形变化，判断是否已经放入合适的锅中，如果判断出已经放入合适的锅中，则将CPU13引脚转为输出正常的PWM信号，电磁炉进入正常加热状态，如果电流检测电路，VAC和VCE电路反馈，则如果信息不符合条件，则CPU将确定锅内不一致或没有电位计，然后继续输出PWM测试信号，同时发出一条通知消息，指示没有电位计（请参见故障代码表），例如1分钟内，如果仍然不符合条件，然后关闭. 报警电路: 当电磁炉发出通知声音时，CPU14引脚向蜂鸣器ZD输出5V的脉冲信号电压和3.8KHz的频率电磁炉电源电路图讲解，从而使ZD发出通知声音. 辅助电路缩写为VAC检测电路: 经D1和D2整流的AC220V脉动DC电压通过R79，R55分压和C32平滑后的DC电压发送到CPU. 在监视此电压的变化的基础上，CPU将自动发出各种操作命令: （1）确定输入电源电压是否在允许范围内，否则停止加热并报告信息（有关详细信息，请参见故障代码表）.

（2）与电流检测电路和VCE电路中的信息配合，以确定是否已将其放入合适的锅中并做出相应的动作命令（有关更多详细信息，请参见“加热开关控制和试验过程”部分）. （3）结合电流检测电路反馈的信息和方波电路监视的工频信息，调整PWM脉冲宽度以保持输出功率稳定. “电源输入标准220V1V电压，不带接线板（L1）来测试CPU的第7针电压，标准为1.95V0.06V”. 电流检测: 由电流互感器CT测量两次的交流电压由D20〜D23组成的桥式整流电路整流，并由C31进行滤波. 所获得的直流电压被发送到CPU. 电压越高，电源输入的电流就越大. 根据对电压变化的监控，CPU自动发出各种动作命令: （1）与VAC检测电路和VCE电路返回的信息配合确定是否已将其放置在合适的锅中并做出相应的动作命令. （2）与VAC检测电路反馈的信息以及方波电路监视的工频信息配合，调整PWM的脉冲宽度，以保持输出功率的稳定. 辅助电路稍微解决了VCE检测问题: IGBT的集电极（Q1）上的脉冲电压通过R76 + R77和R53分压发送到Q6的基极，并且在发射极上获得了采样电压，反映了Q1的信息VCE电压变化发送到CPU，CPU根据监视电压的变化自动做出各种动作命令: （1）与VAC检测电路和电流检测电路反馈的信息配合，确定是否已放置在合适的锅中并发出相应的动作命令（（请参阅加热开关控制和试用过程部分）.

（2）根据VCE采样电压值，自动调节PWM脉冲宽度以抑制不高于1100V的VCE脉冲幅度（此值适用于IGBT耐压1200V和IGBT抑制值1500V耐电压为1300V）. （3）当由于其他原因VCE脉冲高于1150V时（（该值适用于IGBT耐压1200V，IGBT耐压1500V，此值为1400V），CPU立即发出加热停止命令（请参阅故障浪涌电压检测: 电源电压正常时，V14> V15，V16导通（V16约为4.7V），D17截止，振荡电路可以输出振荡脉冲信号，当电源突然出现一个浪涌电压输入，此电压通过耦合，然后通过R72和R57部分电压采样，采样电压增加D28和V15，结果为V15> V14且IC2C比较器翻转，V16 OFF（V16 = 0V ），D17立即打开，输出当振荡脉冲电压V7降低时，电磁炉暂停加热，同时CPU检测到V16 OFF消息并立即发出加热停止命令. V16从OFF变为ON， CPU重新发出加热命令. 2222. ... 13 13 13 13零交叉检测零交叉检测辅助电路忽略了零交叉检测: 当正弦波电源电压处于上，下半周期时，其两个输入端子D1和D2以及整流桥DB对的内部AC由接地的两个二极管组成的桥式整流电路产生的脉动DC除以R73和R14的电压使Q11保持导通，并且Q11集电极电压变为0. 当正弦波时电源电压在零交叉点，由于基极电压的消失，Q11被切断，集电极电压立即升高. 然后，形成与电源的过零点同步的方波信号，CPU通过监视信号的变化来做出相应的动作指令.

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