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电磁炉原理

时间:2013-12-29 21:40:20浏览次数:1277

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      电磁炉作为一种炊具,提供热能是它的最基本功能,电磁炉基本结构。电
        电磁炉是利用电磁感应加热原理来进行加热的,它让加热线圈通过高频电流产生变化的磁场,在高频变化的磁场中,铁磁物质的锅底将产生涡流,发出热量对食物进行加热。加热线圈在铁磁物质的锅的下方,中间有炉台(俗称灶台)相隔,磁力线必须穿过炉台到达锅底,所以,炉台必须是导磁材料,同时,电磁炉工作时炉台不应发热,两个条件决定了炉台是电磁炉的一个核心部件,其结构是微晶玻璃。

      IGBT是电磁炉的一个核心器件,它的电气特性决定需要相应的配套电路才能正常工作。IGBT是电压控制型器件,在它的栅极与发射极间施加十几伏的直流电压(通常需要18V的电压)时,只有微安级的漏电流流过,基本上不消耗功率。
        但IGBT的栅极与发射极间存在着较大的结电容(几千至上万皮法),在驱动脉冲电压的上升沿及下降沿需要提供数安培的充放电电流,才能满足导通和关断的动态要求,这使得它的驱动电路也必须输出一定的峰值电流,波形发生器的控制信号需要经过功率驱动电路放大以后才可以驱动1GBT。
        另外,IGBT作为一种大功率的复合器件,存在着过流时可能发生锁定观象而造成损坏的问题,存在器件功率过大和温升太高时发生热击穿的问题,存在集电极、发射极的电压过高时发生雪崩击穿的问题。所以,电磁炉设计了风扇电路、高压保护电路、电流检测电路和IGBT温度检测电路。当电源上有浪涌电流时,IGBT存在过流的危险,因此,设置了浪涌保护电路。当电源电压过低或过高时,IGBT的电流不稳定,因此设计了电源电压检测电路,来保护价格较为昂贵的IGBT。
        由于电磁加热线圈在锅的下方且中间有炉台相隔,线圈所发出的磁力线不可能全部通过锅底,必然有一部分发散,这样会造成电磁炉的漏磁,影响热效率。但是,加热线圈通电时会发热,而且温度很高,炉台又不能放在线圈上,所以,炉台和加热线圈之间的高度非常关键,一般控制在lOmm±0.5mm。
        锅具必须是由金属而且导磁的材料制成的,通常使用的有不锈钢(4开头导磁材料)和铝的复合,钛、铝和不锈钢的复合,铝、铁和不锈钢、陶瓷材料的复合等。
        电磁炉是靠
      电磁加热线圈和谐振电容所组成的并联谐振电路提供能量的。
        电磁炉主要由三大核心电路组成,分别是LC振荡和功率控制单元(主电路)、单片机电路和波形发生器。另外,还有保护电路与辅助电路等。
        电磁炉控制主电路XC2S50E-6TQ144从电源吸取能量,而所吸取能量的多少,取决于IGBT(绝缘栅双极晶体管)每次导通的时间。波形发生器中的同步电路/振荡电路用来控制IGBT在什么时间导通,而脉宽调节电路则控制IGBT每次导通时间的长短。
        单片机也是电磁炉的核心电路之一,因此,需要5V电源电路、复位电路和时钟电路。人机互动也是单片机的重要功能,蜂鸣器电路、显示电路(包含按键)等共同指示电磁炉的工作状态,输入用户的指令,同时,单片机还要处理各种信号之间的关系,控制电磁炉的工作。

      电磁炉用家用多而电磁加热器用在工业加热,造粒机,注塑机,塑胶机机械多。

 

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