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标题: [其他] （二）电磁炉的启动原理部分 [打印本页]

作者: 工兵枪 时间: 2011-4-5 00:02 标题: （二）电磁炉的启动原理部分

本帖最后由工兵枪于 2011-4-5 00:19 编辑

电磁炉电路原理分析图3-1是一典型的电磁炉原理图；图3-2是部分区域功能划分
图3-1 电磁炉电原理图：（[attach]222865[/attach]）

图3-1

图3-2 电磁炉功能区域
电路组成：
整机由系统控制、低压供电开关电源及主要功能处理电路组成，图3-3是整机框图；

图3-3
系统控制（CPU）：U3 采用一块经过掩膜的EM78P5841NPJ完成；
作用：操作面板对电磁炉的各项控制功能（启动/关闭、功率控制、锅检、市电过压保护、锅底温度检测、IGBT过热保护、报警提示）等
CPU主要引脚功能：
（16）脚：输出PWM功率控制信号以便调整电磁炉的加热功率。
（14）脚：是中断控制口；是双向信号接口，电磁炉启动时；（14）脚；输出一个启动正脉冲；启动电磁炉的工作；启动后振荡脉冲又经过（14）脚返回输入到U3内部；对振荡脉冲进行分段计数完成“锅检”的的工作。
（19）脚：市电过压检测，市电超过一定幅度，电磁炉进入待机状态。
（20）脚：输出功率管IGBT过热保护检测输入，接IGBT绑定的热敏电阻。
（17）脚：锅底温度检测输入，接锅底热敏电阻。
（18）脚：整机电流过流保护，接电流互感器T1。
（12）脚：炉内降温风扇启动输出端。
（ 1）脚：蜂鸣器报警输出端。
低压供电开关电源：由一块 U1 VIPER12A完成；U1电路为串联开关电源电路输出18V及5V作为机内的VCC及CPU供电。
电磁炉的主要功能部分；采用了一块LM339四电压比较器（U2A、U2B、U2C、U2D）集成电路；完成了电磁炉的振荡、输出功率控制、输出电压幅度限制、市电浪涌限制。
LM339内部有四只独立的电压比较器；U2A、U2B、U2C、U2D
振荡是主要是有U2B、Q1（IGBT）、C3及输出电感L完成。
U2A连接在振荡回路中，起到接受CPU的控制指令改变输出功率的作用。
U2C和U2D是保护电路；当IGBT功率管的集电极振荡脉冲幅度过过大时；控制电路的输出自动的降低到一个安全的振荡幅度。U2C是当220V市电，有短暂脉冲干扰时；在干扰出现的瞬间；降低输出功率；以确保电路安全。
下面来分析电磁炉的工作原理：
振荡的启动：涉及振荡的相关部分是：U2B、Q1、从、C3、L（也就是图3-2虚线框振荡、功率控制部分）
U2B是一只参与振荡的电压比较器，Q1（IGBT）是功率输出放大的功率管，C3和电感线圈组成一个并联谐振电路，并且负责能量输出。
上面的图所示；右上的图是原来振荡部分原理左下是根据右上图画出的等效电路图便于分析原理
图3-4所示就是振荡部分的等效电路；结合前面学过的电压比较器知识；我们来进行工作原理及振荡过程的分析；
图3-4是振荡部分的等效电路，为了只分析振荡的起振、维持的过程并没有画出进行功率控制的U2A电压比较器的电路部分；Q3、Q4是Q1（IGBT）的灌流电路在进行等效电路分析时也没有画出；所以等效电路中；U2B的输出端就直接接于Q1的栅极端。
U2B输入端的（8）、（9）脚分别经过电阻R7、R11（在等效电路中；原电路图中的R6、R7合并为R7其等效阻值400K。9R、R10、R11合并为R11其等效阻值为600K）连接于谐振电路的两端，从图3-4中可以看出；电压比较器U2B的反相输入端（8）脚经过电阻R7连接于C3及电感L组成的谐振电路的上端；并且和供电源311V连接。电压比较器的同相输入端（9）脚经过电阻R11连接于谐振电路的下端；并且和Q1（IGBT）的集电极连接。
在接通电源的瞬间；经过DB桥堆整流并经过L3、C2滤波后的311V直流电压经过R7加到电压比较器U2B的（8）脚；同时加到谐振电路的上端；并且经过谐振电路加到Q1的集电极，
经电感L及电阻R11加到U2B的（9）脚。这样电压比较器的（8）脚是经过R7直接加311V；而（9）脚经过电感再经过电阻R11加的311V电压；并且电阻R11的阻值大于R7；显然此时；电压比较器的（8）脚电压高于（9）脚电压，也就是电压比较器U2B的反相输入端电压高于同相输入端电压；此时U2B的输出端（14）脚为低电平输出。这个低电平加到Q1（IGBT）的基极；Q1截止；虽然311V已经提供；但是Q1截止；电路仍处于静止状态，图3-4所示。
【由于R11（600K）的阻值大于R7（400K）的阻值；并且R11还经过谐振电路才接到311V；很显然U2B的反相输入端电压大于同相输入端电压；此时电压比较器U2B的输出端为低电平输出】
此时是静止状态；就是电磁炉的待机状态。

图3-4
此时的Q1（IGBT）的栅极是接在U2B的输出端同时也接在CPU（U3）的中断口（14）脚，由于U2B已经是低电平输出了，现在由于是待机状态；CPU（U3）的中断口（14）脚；也是低电平输出，Q1（IGBT）仍然是截止状态；把图画成图3-5所示；把Q1（IGBT）等效一个“开关”，更形象一些（等效于Q1的“开关”是断开状态）。
电路的启动
启动：按动操作面板上的驱动键；CPU的（14）脚；即输出一个幅度为5V的正脉冲；此一个正脉冲（仅此一个脉冲）；激励Q1导通一次；等效于“开关”被按动（点击）一次，在这“开关”导通的瞬间；311V通过L、Q1（“开关”）瞬间导通一次，并且在C3、L组成的谐振电路中产生“振铃现象”；并在谐振电路的两端产生振铃波形；图3-6所示。

图3-5
这个谐振电路两端出现的振铃波形经过；经过R7、R11分别加到电压比较器U2B的输入端（8）脚及（9）脚。图3-7所示。这个加到U2B输入端的交变电压，不断的改变U2B两个输入端的相对电位的高低；图3-8所示。

图3-6
图3-7
在图3-8中；T1时间U2B的（8）脚为正半周（9）脚为负半周。比较器U2B的反相输入端电压大于同相输入端电压，（14）脚为低电平输出；此时意味着Q1截止；

图3-8
图3-9中所示；是振铃波形的T2时间；在T2时间U2B的（9）脚为正半周（8）脚为负半周。比较器U2B的同相输入端电压大于反相输入端电压，（14）脚为高电平输出；这个高电平加到Q1的基极；此时意味着Q1被导通一次；又对C3、L组成的谐振电路刺激一次，又一次的振铃的激励。

图3-9
这个新产生的振铃波形（幅度高）；又被回送到U2B的两个输入端，这样U2B的（14）脚就输出连续不断的方形波，不停的激励Q1反复“导通”、“截止”；不停的刺激谐振电路；谐振电路的衰减的振铃波形就转变为功率强大的等幅波了。

图3-10
以后就是等幅波不断的回送到U2B的两个输入端，振荡持续的进行下去，强大的功率不断地由L输出。饭就做好了。图3-11是Q1“开关”还原是IGBT了。

作者: 家电之友 时间: 2011-4-5 08:52

学习啦

作者: 天涯浪子 时间: 2011-4-5 08:59

有点遗憾，如果能把图片插入其中就更完美了。

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