电磁炉电路技术分析

无烟男人

最近在坛内发现好多求助电磁炉的坛友在询问电磁炉的问题，今天有空，和大家讨论一下电磁炉的电气结构和原理吧～
大家掌声欢迎……（NND  够臭屁的
        世界上首台家用电磁炉于1957年在德国诞生，输出功率在100W左右，这时的电磁炉还不是真正意义上的炊具，只是皇家贵族们一种攀比炫耀的高级玩具。此后的30余年里，半导体加工技术逐渐起步，真空管被淘汰，但在民用电磁加热技术领域并没有很大的技术突破，因此电磁炉一直都没有成为真正意义上的家用电器，并渐渐地在人们的记忆中消失。直到1978年，在日本市场上首次出现电磁炉的商品机，输出功率在700W左右，此时的电磁炉才真正开始进入了民用实用阶段。20世纪80年代末期电磁炉进入中国，由于当时产品针对性不强，市场缺乏规范，加上国内电子工业技术的落后，电磁炉尚未曾兴起便销声匿迹。1998年后，随着国内电子工业技术的进步和成熟，国内一大批有实力的厨卫企业纷纷进入电磁炉制造业，涌现了一批具有自行研发设计能力的自主品牌，如“美的”、“奔腾”、“德昕”、“富士宝”等。电磁炉的种类按加热频率分为高频电磁炉和工频电磁炉；按用途分为民用加热、科研加热和工业加热三大类型；按电路工作形式分为LC并联谐振过零检测触发控制形式、他励信号触发推挽电感输出形式和他励信号触发桥式电感输出形式等，其中LC并联谐振过零检测触发控制形式又可分为LC并联谐振电压过零检测触发控制形式和LC并联谐振电流过零检测触发控制形式。这些电路形式中以LC并联谐振电压过零检测触发控制形式最为简单，性能最可靠。工频电磁炉由于存在使用中有很大的工作噪音、体积笨重、热效率低等缺点早已退出市场，目前市场上的电磁炉工作频率都以高频为主，绝大部分都采用以LC并联谐振电压过零检测触发控制形式为基础而研发生产的电路形式。至于其他电路形式，在民用电磁炉方面没有主流设计案例
电磁炉一般最少必需具备以下15个电路单元
        一.主电源输入单元
    主电源输入部分主要是将220V转换成300V直流
        二.逆变单元
    将300V直流经过IGBT精密的开闭，使其变成与LC振荡频率相同步的直流脉冲
        三.同步控制单元  （
    这个单元是电磁炉和核心，也是维修中最关键原理也最难理解的单元，在此长话短说，也就是从LC振荡的自然谐振频率中检测最适宜IGBT导通的时间，在此时间内输出一个三角波信号，三角波信号与IGBT导通角严格同步，用三角波输出的目的是为了便于调节输出火力而设置。这个信号也是ECU检测锅具材质的核心单元，捡锅过程后面详谈。
        四、PWM 脉宽调控单元
这个单元就是ECU控制电磁炉的唯一通道，也是控制输出火力的唯一单元，实际上也就是用ECU输出的PWM信号经过积分后得到一个可控的电压，做为基准，和同步输出的三角波经行比较，得到真正的IGBT驱动信号，
        五、IGBT管驱动单元
这个单元就是将上一单元输出的信号放大后，推挽输出给IGBT ，使1GBT正常工作
        六、智能控制单元
这个就是电磁炉的大脑单元了！说白了就是单片机，ECU
        七、低压供电单元
电磁炉信号部分工作需要电源啊！所以由他供应，这个我想坛友矿工难不倒你们！
        八、浪涌保护单元
我们的电网不是干净的！这一点我想坛友大家都明白！我就不多说为什么了，这个单元也是电磁炉特有的，原理就是在电网出现电压（电流）浪涌的时候瞬间关闭（截止）IGBT使IGBT免于浪涌的击穿，
        九、IGBT管C极电压超压保护单元
这个就是一个过电压保护，一般现在的IGBT都是1200V制的（老机多是1500V制，指LC谐振时的峰压），这个电压随输出功率成正比改变，也和锅具材质有关，所以，为了适应不同的材质加热和适应性，添加这一动态的保护单元，1200V（1500V）制的电磁炉一般在1100V（1300V）设卡保护，保护形式就是控制功率，电压升高后，保护就会强制拉低输出功率使电压降低，反之亦然。
        十、IGBT管温度采样单元
检测IGBT的工作耗散温度，过热或者散热异常就会强制关机，由单片机完成
        十一、加热锅具温度采样单元
和IGBT管温一样，只是检测锅具，不让马大哈用户把锅烧坏……
        十二、电流采样单元
与同步信号一起给单片机确定负载（锅具）的材质和加热面积大小，以及负载是否存在等关键参数，也给ECU提供工作电流参数，该单元结构简单，但是任务艰巨。
        十三、电网电压采样单元
确定用户家的电网电压是否符合加热要求
        十四、散热风机及蜂鸣器驱动单元
散热是电磁炉的必备，蜂鸣器可以提供声音交互，
        十五、按键选择与功能显示单元
每天操作电磁炉的开关就是这里！

电磁炉的检锅与加热过程：
电磁炉的捡锅和加热面积大小的确定是由ECU完成，捡锅的时候，ECU时刻检测在单位时间段内，同步输出的脉冲个数，脉冲个数和锅具材质密切相关，只要同步在单位时间内的输出符合单片机的设定就可以确定放置的锅具材质，若符合要求就可进入捡锅下一步，确定加热面积，加热面积太小电磁炉就会轻载，太大就会过载，所以，捡锅时间内单单确定材质是不可以的，还要进一步确定加热面积的大小，锅具的加热面积和LC振荡的触发电流也是有密切关系的，面积大，触发电流也大，面积小触发电流也小，只要符合设定值ECU也会进行确定，只要单片机检测的同步脉冲数和触发电流强度这2者一同达到符合要求后ECU才输出PWM信号，输出PWM信号后，电磁炉才能真正的进入功率输出状态，否者一律处于待机，


以上内容精编自本人在人民邮电出版社出版的《看图学修电磁炉》和《电磁炉维修技术问答》2本书，尊重版权，转载请各位坛友矿工写明出处，谢谢， 有什么不明白的欢迎共同讨论进步，呵呵，小生不才，若有说错还望各位高手海涵斧正

[ 本帖最后由 无烟男人 于 2009-11-29 14:28 编辑 ]

火舞

出书啦

林风

这个得支持一下。

眉间尺

支持.
最好顺带把高频加热移植到电烙铁上.

求知NBA

很好学习了！！！！！

lvhao

呵呵坛友都出书了!干吗把名字遮了啊?哪天去书店瞧瞧!

无烟男人

原帖由 lvhao 于 2009-11-29 06:47 PM 发表
呵呵坛友都出书了!干吗把名字遮了啊?哪天去书店瞧瞧!

呵呵谢谢支持，这个已经是前两年的书了！看到书的就明白我的大名了！

狼牙山

正有几个亲戚不要的电磁炉带羞、来得及时。
若是把那些字母简称加上汉字的名称、那就更好了。

无烟男人

原帖由 狼牙山 于 2009-11-30 02:54 PM 发表
正有几个亲戚不要的电磁炉带羞、来得及时。
若是把那些字母简称加上汉字的名称、那就更好了。

请问大哥那些字母简称不明白？我做一下售后工作……

[ 本帖最后由 无烟男人 于 2009-11-30 15:37 编辑 ]

狼牙山

譬如ECU之类字头组合加汉字的方便、
记得清华大学那本中华学习机的书上也是“第一步，将机器置ON、最后一步，将机器置OFF”

刘老根

建议论坛售书优惠吧。

狼牙山

原帖由 刘老根 于 2009-11-30 15:52 发表
建议论坛售书优惠吧。

对、签名售书、便宜我要几本...........

JHXC

电磁炉山寨产品充满市场，太廉价维修的意义不大，好一点的用几年扔掉也不可惜。

虽然原理大同小异，但不同厂家不同型号MCU设置不同，售后凭借资料和器件优势熟练之后也许能够快修，社会或业余爱好者要维修不必过于去具体的深究电路和电路原理，高压、大功率元件是重点排查对象，油污水汽可导致各种故障，重点清洗可获得意想不到的效果，廉价的山寨产品奉劝各位最好不要染指。

狼牙山

介绍几种性价比不错的吧？
本地大润发在卖九阳189元的、
苏泊尔1900W是198元。
电视购物康佳JD201所谓宽频超能2000W的、是299元、还把锅具说是赠送的、附带一个康佳500W 3L的电饭煲，说是价值128元。
实际上这JD201零售价应该是160元、锅具两个在价格之内的、那个电饭煲也就60元左右。
品牌、质量、价格行情复杂得很................