簡單的電磁加熱電路圖(一)
1、電磁感應加熱原理
上圖電磁感應加熱的基本過程,可以看出實現(xiàn)電磁感應加熱至少需要整流單元、功率開關管、功率開關管驅(qū)動控制單元、加熱線圈單元及鍋具等部件。
另外,為了使形成閉環(huán)的功率控制及電磁感應加熱產(chǎn)品化,還需要電流及電壓反饋單元、風扇驅(qū)動單元及按鍵顯示等用戶界面單元。
2、幾種電磁感應加熱電路結(jié)構(gòu)
1)半橋方式
(1)單諧振電容(2)雙諧振電容
由于在方式(1)中,電源只在S1導通時對電感充電,而在方式(2)中,電源在兩個開關管導通時都對電感充電,因而在相同參數(shù)條件下,方式(2)可以提供更大的功率。
2)單端方式
(1)LC串聯(lián)諧振(2)LC并聯(lián)諧振
3、典型的電磁爐系統(tǒng)電路框圖
現(xiàn)在的電磁爐基本上采用LC串聯(lián)諧振的電路結(jié)構(gòu),而其功率開關管基本上都用IGBT(insulatedgatebipolartransistor,絕緣柵雙極晶體管。
4、IGBT的基本性能特征
在電磁爐中,IGBT是所有部件中最關鍵的部件,因而在此我們有必要了解一下IGBT的基本性能,由于我們的產(chǎn)品基本上都用infineon公司的IGBT,故以infineon公司IH20T120為例說明IGBT的基本性能。
為保障電磁爐的可靠穩(wěn)定工作,我們主要為IGBT提供過熱、過流、過壓三種保護:
IGBT不停的開關帶來的開關損耗是造成IGBT過熱的主要原因:
IGBT的導通損耗主要由IGBT可靠導通時C、E極間的電壓VCE(sat)決定,VCE(sat)越小,導通損耗越小,而VCE(sat)與G極的驅(qū)動電壓和可靠導通時流過IGBT的電流有關。另外IGBT導通瞬間C、E極間的電壓uCE會產(chǎn)生尖峰電流致使IGBT發(fā)熱。
IGBT的關斷損耗主要取決于關斷時的電流大小及關斷速度,由于IGBT的G、E極間存在寄生電容CGE及驅(qū)動電路內(nèi)阻,使得IGBT的驅(qū)動電壓在關斷過程中不能很快的下降,因而可能會導致IGBT工作在放大區(qū)。
IGBT的過流能力主要由ICpuls及IFpuls決定。
IGBT的過壓能力主要由VCE決定。
簡單的電磁加熱電路圖(二)
(1)當不加熱時,CPU 19腳輸出低電平(同時13腳也停止PWM輸出), D18導通,將V8拉低,另V9》V8,使IGBT激勵電路停止輸出,IGBT截止,則加熱停止。
(2)開始加熱時, CPU 19腳輸出高電平,D18截止,同時13腳開始間隔輸出PWM試探信號,同時CPU通過分析電流檢測電路和VAC檢測電路反饋的電壓信息、VCE檢測電路反饋的電壓波形變化情況,判斷是否己放入適合的鍋具,如果判斷己放入適合的鍋具,CPU13腳轉(zhuǎn)為輸出正常的PWM信號,電磁爐進入正常加熱狀態(tài),如果電流檢測電路、VAC及VCE電路反饋的信息,不符合條件,CPU會判定為所放入的鍋具不符或無鍋,則繼續(xù)輸出PWM試探信號,同時發(fā)出指示無鍋的報知信息(祥見故障代碼表),如1分鐘內(nèi)仍不符合條件,則關機。
電磁爐加熱開關控制電路:
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