Principio di riscaldamento del piano cottura a induzione
Il fornello a induzione viene utilizzato per riscaldare gli alimenti secondo il principio dell'induzione elettromagnetica. La superficie del forno del piano cottura a induzione è una piastra in ceramica resistente al calore. La corrente alternata genera un campo magnetico attraverso la bobina sotto la piastra in ceramica. Quando la linea magnetica nel campo magnetico passa attraverso il fondo della pentola di ferro, della pentola di acciaio inossidabile, ecc., verranno generate correnti parassite, che riscalderanno rapidamente il fondo della pentola, in modo da raggiungere lo scopo di riscaldare il cibo.
Il suo processo di funzionamento è il seguente: la tensione CA viene convertita in CC attraverso il raddrizzatore, quindi la potenza CC viene convertita in potenza CA ad alta frequenza che supera la frequenza audio attraverso il dispositivo di conversione della potenza ad alta frequenza. L'alimentazione CA ad alta frequenza viene aggiunta alla bobina di riscaldamento a induzione a spirale cava piatta per generare un campo magnetico alternato ad alta frequenza. La linea di forza magnetica penetra nella piastra ceramica del fornello e agisce sulla pentola metallica. A causa dell'induzione elettromagnetica nella pentola si generano forti correnti parassite. La corrente parassita vince la resistenza interna della pentola per completare la conversione dell'energia elettrica in energia termica quando scorre, e il calore Joule generato è la fonte di calore per cucinare.
Analisi circuitale del principio di funzionamento del fornello a induzione
1. Circuito principale
Nella figura, il ponte raddrizzatore BI trasforma la tensione della frequenza di alimentazione (50 HZ) in una tensione CC pulsante. L1 è un'induttanza e L2 è una bobina elettromagnetica. L'IGBT è pilotato da un impulso rettangolare proveniente dal circuito di controllo. Quando l'IGBT è acceso, la corrente che scorre attraverso L2 aumenta rapidamente. Quando l'IGBT viene interrotto, L2 e C21 avranno una risonanza in serie e il polo C dell'IGBT genererà un impulso ad alta tensione verso terra. Quando l'impulso scende a zero, l'impulso di comando viene nuovamente aggiunto all'IGBT per renderlo conduttivo. Il processo di cui sopra continua a girare e alla fine viene prodotta l'onda elettromagnetica di frequenza principale di circa 25 KHZ, che fa sì che il fondo della pentola di ferro posizionato sulla piastra di ceramica induca correnti parassite e renda calda la pentola. La frequenza della risonanza in serie assume i parametri di L2 e C21. C5 è il condensatore del filtro di potenza. CNR1 è un varistore (assorbitore di sovratensioni). Quando la tensione di alimentazione CA aumenta improvvisamente per qualche motivo, verrà immediatamente cortocircuitata, facendo bruciare rapidamente il fusibile per proteggere il circuito.
2. Alimentazione ausiliaria
L'alimentatore switching fornisce due circuiti di stabilizzazione della tensione: +5 V e +18 V. I +18 V dopo il raddrizzamento del ponte vengono utilizzati per il circuito di azionamento dell'IGBT, l'IC LM339 e il circuito di azionamento della ventola vengono confrontati in modo sincrono e i +5 V dopo la stabilizzazione della tensione da parte del circuito di stabilizzazione della tensione a tre terminali vengono utilizzati per l'MCU di controllo principale.
3. Ventola di raffreddamento
Quando l'alimentazione è accesa, l'IC di controllo principale invia un segnale di azionamento della ventola (FAN) per mantenere la ventola in rotazione, inalare l'aria fredda esterna nel corpo della macchina e quindi scaricare l'aria calda dal lato posteriore del corpo della macchina per raggiungere lo scopo di dissipazione del calore nella macchina, in modo da evitare danni e guasti delle parti dovuti all'ambiente di lavoro ad alta temperatura. Quando la ventola si ferma o la dissipazione del calore è scarsa, il misuratore IGBT viene incollato con un termistore per trasmettere il segnale di sovratemperatura alla CPU, interrompere il riscaldamento e ottenere protezione. Al momento dell'accensione, la CPU invierà un segnale di rilevamento della ventola, quindi la CPU invierà un segnale di azionamento della ventola per far funzionare la macchina quando funziona normalmente.
4. Controllo costante della temperatura e circuito di protezione dal surriscaldamento
La funzione principale di questo circuito è quella di modificare un'unità di tensione della resistenza che cambia la temperatura in base alla temperatura rilevata dal termistore (RT1) sotto la piastra in ceramica e dal termistore (coefficiente di temperatura negativo) sull'IGBT e trasmetterla al circuito principale circuito integrato di controllo (CPU). La CPU emette un segnale di funzionamento o di arresto confrontando il valore di temperatura impostato dopo la conversione A/D.
5. Funzioni principali del circuito integrato di controllo principale (CPU)
Le funzioni principali dell'IC master a 18 pin sono le seguenti:
(1) Controllo di accensione/spegnimento dell'alimentazione
(2) Potenza di riscaldamento/controllo della temperatura costante
(3) Controllo di varie funzioni automatiche
(4) Nessun rilevamento del carico e spegnimento automatico
(5) Rilevamento ingresso funzione chiave
(6) Protezione dall'aumento di temperatura elevata all'interno della macchina
(7) Ispezione del vaso
(8) Notifica di surriscaldamento della superficie del forno
(9) Controllo della ventola di raffreddamento
(10) Controllo di vari display del pannello
6. Circuito di rilevamento della corrente di carico
In questo circuito, T2 (trasformatore) è collegato in serie alla linea davanti a DB (raddrizzatore a ponte), quindi la tensione CA sul lato secondario T2 può riflettere la variazione della corrente di ingresso. Questa tensione CA viene quindi convertita in tensione CC attraverso la rettifica a onda intera D13, D14, D15 e D5 e la tensione viene inviata direttamente alla CPU per la conversione AD dopo la divisione della tensione. La CPU valuta la dimensione corrente in base al valore AD convertito, calcola la potenza tramite software e controlla la dimensione dell'uscita PWM per controllare la potenza e rilevare il carico
7. Circuito di comando
Il circuito amplifica il segnale di impulso in uscita dal circuito di regolazione dell'ampiezza dell'impulso fino a raggiungere un'intensità di segnale sufficiente a comandare l'apertura e la chiusura dell'IGBT. Maggiore è l'ampiezza dell'impulso di ingresso, maggiore è il tempo di apertura dell'IGBT. Maggiore è la potenza in uscita della serpentina, maggiore è la potenza di fuoco.
8. Anello di oscillazione sincrona
Il circuito oscillante (generatore di onde a dente di sega) composto da un circuito di rilevamento sincrono composto da R27, R18, R4, R11, R9, R12, R13, C10, C7, C11 e LM339, la cui frequenza oscillante è sincronizzata con la frequenza di lavoro del fornello sotto Modulazione PWM, emette un impulso sincrono attraverso il pin 14 di 339 per garantire un funzionamento stabile.
9. Circuito di protezione dalle sovratensioni
Circuito di protezione contro le sovratensioni composto da R1, R6, R14, R10, C29, C25 e C17. Quando il picco è troppo elevato, il pin 339 2 emette un livello basso, da un lato informa MUC di interrompere l'alimentazione, dall'altro disattiva il segnale K attraverso D10 per disattivare l'uscita di potenza dell'azionamento.
10. Circuito di rilevamento dinamico della tensione
Il circuito di rilevamento della tensione composto da D1, D2, R2, R7 e DB viene utilizzato per rilevare se la tensione di alimentazione rientra nell'intervallo 150 V ~ 270 V dopo che la CPU converte direttamente l'onda di impulso raddrizzata AD.
11. Controllo istantaneo dell'alta tensione
Sono composti R12, R13, R19 e LM339. Quando la tensione posteriore è normale, questo circuito non funzionerà. Quando l'alta tensione istantanea supera 1100 V, il pin 339 1 emetterà un basso potenziale, abbasserà il PWM, ridurrà la potenza di uscita, controllerà la tensione posteriore, proteggerà l'IGBT e preverrà il guasto da sovratensione.
Orario di pubblicazione: 20 ottobre 2022
