电磁炉的设计与实现
电磁炉加热的原理
电磁炉加热的原理电磁炉是一种利用电磁感应原理来进行加热的炊具。
它通过电流在线圈中产生变化磁场,再通过电磁感应将磁场转化为热能,从而实现对锅底的加热。
电磁炉具有加热速度快、效率高、安全可靠等优点,正在逐渐取代传统的燃气灶和电炉成为家庭厨房的首选。
一、电磁感应原理电磁感应是指当导体在变化磁场中运动或者与磁场发生相对运动时,会感应出涡流或者磁通量变化,从而产生感应电动势的现象。
这是由法拉第电磁感应定律得出的结论。
电磁炉利用了这一原理进行加热。
二、电磁炉构造和工作原理电磁炉主要由电源、线圈、控制电路和玻璃陶瓷面板等部分组成。
1. 电源:电源提供所需的电能供电磁炉工作。
一般电磁炉采用交流电源,电压通常为220V。
2. 线圈:线圈是电磁炉加热的核心部件,它通过电流的变化而产生变化的磁场,使锅底产生涡流从而加热。
线圈通常由铜制成,线圈的设计和制作对炉具的加热效果有很大的影响。
3. 控制电路:控制电路负责对电磁炉的工作进行控制和调节。
一般分为功率控制电路和温度控制电路两部分。
功率控制电路可以调节电磁炉的输出功率大小,从而实现对加热效果的调控。
温度控制电路可以监测锅底温度,并通过对功率的调节来维持锅底的稳定温度。
4. 玻璃陶瓷面板:电磁炉的上面板通常采用玻璃陶瓷材质。
玻璃陶瓷具有优良的高温性能和隔热性能,能够保护用户免受高温的烫伤。
电磁炉的工作原理是利用线圈通过电流的变化产生变化的磁场,然后将磁场传导到锅底上,使锅底产生涡流。
涡流在导体中能够产生大量的热量,这样锅底就被加热了。
由于电磁炉只会加热锅底,而不会对其他部位产生热效应,所以它具有加热速度快、效率高的特点。
三、电磁炉的优点与应用电磁炉具有以下几个显著的优点:1. 高效节能:电磁炉直接将电能转化为热能,不需要传统的能源转换和传输过程,因此比传统的燃气灶和电炉更加高效节能。
2. 安全可靠:电磁炉只会加热锅底,其它部位不会产生热效应,避免了高温对用户的伤害。
同时,电磁炉具有过热保护和断电保护等安全功能,使用起来更加安全可靠。
商业电磁炉方案
商业电磁炉方案1. 概述商业电磁炉是一种新型的炊具,利用电磁感应原理,将电能转化为热能,通过加热锅底来进行烹饪。
相比传统的燃气灶和电阻炉,商业电磁炉具有更高的能效、更快的加热速度和更准确的温度控制,成为现代商业厨房中不可或缺的设备。
本文将介绍商业电磁炉的工作原理、特点及相关应用。
2. 工作原理商业电磁炉通过电磁感应的方法进行加热,其主要原理是利用交流电产生的变化磁场诱发铜线中的涡流,再根据涡流的耗散效果将电能转化为热能。
商业电磁炉由主控单元、电磁线圈和玻璃陶瓷面板等组成。
主控单元通过电源控制和频率控制等技术,将电能转化为高频交流电,传递给电磁线圈,产生强大的交变磁场。
当锅底接触电磁线圈时,交变磁场通过涡流作用在锅底产生感应电流,进而加热锅底,实现烹饪过程。
商业电磁炉通过内置的感应电磁线圈和温度控制系统,可以根据需求进行精准的温度调节,实现高效率、快速、精确的烹饪过程。
3. 特点和优势商业电磁炉相较于传统的燃气灶和电阻炉,具有以下特点和优势:3.1 高效节能商业电磁炉使用电能直接转化为热能,无需像燃气灶需要通过燃烧产生热量,因此能效更高。
同时,商业电磁炉能够在短时间内快速加热,减少能源浪费,实现节能的目的。
3.2 温度控制精准商业电磁炉内置的温度控制系统可以实时监测锅底温度,并精准调节加热功率,保证食物的烹饪质量。
温度控制的精确度可达到0.1℃,可以满足不同菜品的需求,确保食物的口感和口味。
3.3 安全可靠商业电磁炉在设计上考虑到了安全因素,采用了玻璃陶瓷面板和电磁线圈隔离,使加热过程更加安全可靠。
此外,商业电磁炉还具有过热保护、短路保护等多重安全机制,加强了设备的安全性。
3.4 环保无污染商业电磁炉使用电能进行加热,不产生燃烧废气和烟尘,没有明火,不会产生一氧化碳和二氧化碳等污染物,对环境无污染,并且适用于各种场所的使用。
4. 应用场景商业电磁炉在各种场合中得到广泛应用,如:4.1 饭店和餐厅商业电磁炉在饭店和餐厅中使用非常普遍。
电磁炉追频电路
电磁炉追频电路全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:电磁炉是一种利用电磁感应原理进行加热的厨房电器,它通过在炉具底部安装线圈产生磁场,将电能转化为热能。
而要实现电磁炉的正常工作,就需要一个稳定可靠的追频电路来调节电流频率,以确保炉具能够有效加热。
本文将重点介绍电磁炉追频电路的工作原理、设计要点和优化方法。
1. 工作原理电磁炉追频电路的工作原理其实很简单。
当电磁炉启动时,电源供电给炉具底部的线圈,产生高频交变磁场。
然后通过追频电路控制电流频率,使线圈中的磁感应强度保持在一个恒定的值,从而让炉具能够稳定加热。
当需要调节炉具加热功率时,追频电路会相应地调整频率,以满足用户的需求。
2. 设计要点在设计电磁炉追频电路时,有几个要点需要特别注意。
首先是选用合适的功率管和驱动电路,以保证电路的可靠性和稳定性。
其次是要考虑到线圈的电感和电容等参数,以确保追频电路能够正常工作。
还需要对电路进行可靠性和安全性测试,以防止可能的故障和安全隐患。
3. 优化方法为了提高电磁炉追频电路的性能和效率,可以采取一些优化方法。
可以采用数字信号处理器(DSP)或单片机来实现自动频率调节功能,从而提高频率控制的精度和稳定性。
还可以使用采样反馈技术和闭环控制算法,以确保电磁炉加热的精准性和均匀性。
电磁炉追频电路是电磁炉的核心部件之一,它直接影响到电磁炉的加热效果和稳定性。
通过合理设计和优化,可以提高电磁炉的性能和使用寿命,为用户提供更加便捷、安全和高效的厨房体验。
希望本文对您了解电磁炉追频电路有所帮助。
第二篇示例:电磁炉是一种利用电磁感应原理进行加热的厨房电器,它能够快速、均匀地加热食物,使我们的烹饪更加方便和快捷。
在电磁炉中,追频电路是其中一个重要的部件,它的作用是调整电磁场频率,从而实现对加热功率的控制。
本文将介绍电磁炉追频电路的工作原理、设计要点和实际应用。
一、工作原理电磁炉追频电路的工作原理是通过改变电磁场的频率,从而改变电磁感应加热的功率。
基于微控制器HT45F0074的商用半桥电磁炉设计
基于微控制器HT45F0074的商用半桥电磁炉设计摘要:近年来人们的环保意识越来越强,低碳厨房越来越普及,高档家用与商用大功率电磁炉已慢慢取代传统瓦斯炉,许多大型企业食堂和商场餐饮越来越倾向于使用大功率商用电磁炉,电磁感应加热不仅可以直接加热金属材料,还可以间接加热非金属材料。
但是,在实际应用中也遇到了许多问题,商用电磁炉固有的谐振频率因温度、载荷距离和载荷材料而异,从而引起设计问题。
为了使逆变器始终在准谐振状态下工作,必须确保负载频率能够自动跟踪和锁定相位角,以实现随负载变化的功能。
HT45F0074是一款8位高性能精简指令集ASSP Flash微控制器,专门为半桥电磁炉应用而设计。
针对半桥电磁炉产品所需要的功率控制,该微控制器提供了完善的保护机制。
内建硬件过电流、浪涌、相位保护,拥有12-bit A/D转换器搭配2通道A/D自动转换,可测量电磁炉电压、电流等重要参数,可实现半桥电磁炉必备功能,也可节省外围元器件,减小产品PCB尺寸。
Abstract: In recent years, people's awareness of environmental protection has become stronger and stronger, low-carbon kitchens have become more and more popular, high-end household and commercial high-power induction cookers have gradually replaced traditional gas stoves, and many large enterprise canteens and shopping malls are increasingly inclined to use high-power commercial induction cookers. Electromagnetic induction heating can not only directly heat metal materials, but also indirectly heat non-metallic materials. However, many problems have also been encountered in practical applications.The inherent resonant frequency of commercial induction cookers varies with temperature, load distance and load material, resulting in design problems. In order to make the inverter work in quasi resonant stateall the time, it is necessary to ensure that the load frequency canautomatically track and lock the phase angle to achieve the function of changing with the load. HT45F0074 is an 8-bit high-performance reduced instruction set ASSP Flash microcontroller, specifically designed for half bridge induction cooker applications. For the power control required by half bridge induction cooker products, the microcontroller provides a perfect protection mechanism. Built in hardware overcurrent, surge and phase protection, with a 12 bit A/D converter and 2-channel A/D automatic conversion, it can measure the voltage, current and other important parameters of the induction cooker, realize the necessary functions of the half bridge induction cooker, save the surrounding components, and reduce the PCB size of the product.关键词:串联谐振技术;商用半桥电磁炉;微控制器HT45F0074引言应用高频电磁感应加热技术原理设计的商用电磁炉,具有加热速度快、火力大、容易控制温度、加热效率高、占地面积小等诸多优点,在人们的日常生活中得到广泛应用。
电磁炉半桥方案
电磁炉半桥方案简介电磁炉是一种使用电磁感应原理进行加热的炊具。
它由主控芯片、功率半导体器件和线圈等组成。
其中,功率半导体器件在电磁炉的设计中起到至关重要的作用。
本文将介绍一种常用的电磁炉半桥方案。
半桥电路半桥电路是一种常用的电力电子转换电路,它由两个功率开关器件和一个中心点组成。
在电磁炉的设计中,采用半桥电路可以实现对电源进行高频开关,从而实现对线圈的快速加热。
功率半导体器件在电磁炉半桥方案中,常使用的功率半导体器件有MOSFET和IGBT。
两者在性能特点和工作原理上有所不同,根据实际需求选择合适的器件。
MOSFETMOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)是一种常用的功率开关器件,具有低导通电阻、开关速度快等特点。
它适合在低电压和低电流的情况下使用,但在高压高电流的工况下可能会有较大的功耗。
IGBTIGBT(绝缘栅双极型晶体管)是一种高压大功率应用的开关器件,结合了MOSFET和双极型晶体管的优点。
它具有低导通电阻和高电流承载能力,适合在高电压和大电流的情况下使用。
选择适合的器件在选择功率半导体器件时,需要考虑以下几个因素:1.工作电压:根据电磁炉的工作电压确定器件的额定电压,以确保器件能正常工作。
2.工作电流:根据电磁炉的功率需求确定器件的额定电流,以确保器件能承受所需的电流。
3.开关速度:根据电磁炉的控制要求确定器件的开关速度,以确保能准确控制线圈的加热功率。
电磁炉半桥方案电磁炉半桥方案是在始终通过两点的电流方向相反的两个功率半导体器件控制下,实现线圈的高频开关。
其中,一个器件实现高频开关,另一个器件实现低抗电平的连通。
电磁炉半桥方案的工作原理如下:1.当上半桥开关器件导通时(通常为MOSFET或IGBT),线圈处于高抗电平,此时通过线圈的电流为零。
2.当下半桥开关器件导通时(通常为MOSFET或IGBT),线圈处于低抗电平,此时通过线圈的电流快速增加。
3.通过高频开关,在上下两个开关器件之间快速切换,实现对线圈的快速加热。
电磁炉原理图纸
电磁炉原理图纸电磁炉是一种利用电磁感应加热原理来进行烹饪的厨房电器。
它利用电磁感应加热原理,将电能转化为热能,快速、高效地加热食物。
本文将为大家介绍电磁炉的原理图纸,帮助大家更好地了解电磁炉的工作原理和结构。
电磁炉主要由以下几个部分组成,电源模块、控制模块、电磁线圈、玻璃面板、散热风扇、内胆等。
电源模块是电磁炉的核心部件,它将市电转换为适合电磁线圈工作的高频交流电。
控制模块用于控制电磁炉的开关、加热功率大小、温度等参数。
电磁线圈是电磁炉的加热元件,它利用电磁感应原理将电能转化为热能,加热锅具和食物。
玻璃面板是电磁炉的外观部分,它具有耐高温、易清洁等特点。
散热风扇用于散热,保证电磁炉长时间工作时不会过热。
内胆是放置锅具和食物的部分,通常由不锈钢材料制成,具有耐高温、易清洁等特点。
电磁炉的工作原理是利用电磁感应原理进行加热。
当电源模块通电时,产生高频交流电流,通过电磁线圈产生交变磁场。
当锅具放置在电磁线圈上时,锅具内部的铁质材料会受到电磁感应,产生涡流。
涡流会产生热量,从而加热锅具和食物。
由于电磁感应加热是直接作用于锅具和食物的,因此加热效率非常高,能够快速、均匀地加热食物。
电磁炉的原理图纸可以帮助我们更好地了解电磁炉的结构和工作原理。
通过对原理图纸的分析,可以清晰地看到各个部件之间的连接方式和工作原理。
这有助于我们更好地理解电磁炉的工作过程,为电磁炉的使用和维护提供参考。
总之,电磁炉是一种利用电磁感应加热原理进行烹饪的厨房电器,它具有加热快、效率高、安全可靠等优点。
通过了解电磁炉的原理图纸,我们可以更好地理解电磁炉的工作原理和结构,为电磁炉的使用和维护提供参考。
希望本文能够帮助大家更好地了解电磁炉,提高电磁炉的使用效果。
基于CY8C22545的触摸按键电磁炉设计
基于CYபைடு நூலகம்C22545的触摸按键电磁炉设计
1.引言电容感应方式的触摸按键有很多优点,由于不需要机械结构,相比传统的机械按键和薄膜按键,触摸式按键有着不可比拟的优势,并由此带来了时尚美观的外观设计。目前已经广泛应用于各种消费类电子产品。越来越多的家电产品也开始采用触摸按键,电磁炉是其中一个典型的应用。Cypress的触摸技术Capsense是基于PSoC产品上的一种应用。PSoC(可编程片上系统)包含有8位微处理器核和数字与模拟混合信号阵列的可编程片上系统。不仅具有MCU的可编程序能力,还包含了部分可编程逻辑运算功能,同时也提供了可编程模拟阵列,集三种可编程能力与一体。在大多数家电的触摸应用中,一般包括触摸感应处理和系统控制处理。PSoC可提供该类应用中所需要的资源,并简化了系统。2.电磁炉控制原理及结构电磁炉采用磁场感应电流加热原理。它利用交变电流通过线圈产生交变磁场,交变磁场在铁质锅具的底部产生感应电流(又称涡流),涡流使锅具铁分子高速无规则运动分子互相碰撞摩擦而产生热能。图1是典型的电磁炉系统框图。电磁炉的主回路为一个LC谐振电路,谐振频率在20-30KHz左右。谐振回路由市电经过整流滤波后产生的310V直流电压供电。主回路中的IGBT工作在低开关损耗的零电压开关方式(ZVS),使线盘与谐振电容产生谐振电压,从而实现电磁的转换。为了实现IGBT零电压开关的控制,电路中需要对IGBT上的电压进行检测,或称作同步检测,只有在IGBT上的电压接近零电压时才允许IGBT导通。电磁炉的功率调整是通过对IGBT功率管进行PWM占空比的调整来实现的,PWM占空比增大时,IGBT导通时间增长,为线盘提供的电流增大,相应增大电磁炉的功率。振荡器电路就是用于产生PWM信号以驱动IGBT,PWM占空比由谐振电路和主控制器提供的参考电压等共同决定的。通常,主控制器是通过输出PWM占空比信号,并经过一个RC滤波器来产生参考电压。电流负反馈控制是通过检测市电输入电流实现对IGBT电流的控制。电路对电流采样信号进行处理,进而减少IGBT的导通时间而减少IGBT平均电流。其他电路还包括电网电压检测,IGBT及锅面温度检测,浪涌保护电路等一些外围接口电路。主控制器通过上述采样和控制电路可进行恒功率控制,恒温控制,过欠压保护,过温保护等一系列控制。图1. 电磁炉系统框图由于电磁炉控制面板和主电路通常放置在电磁炉中的不同位置,为了设计和维修的方便性,大多数的设计都采用两个PCB板的方式 – 功率板和用户接口面板。根据主控MCU放置的位置,大多可以分成以下三种结构。1)主控MCU放置在功率板上,用户接口面板为简单的按键和LED显示。系统中只有一个MCU,成本较低,两个PCB板之间通过较多的线束进行连接。2)主控MCU放置在功率板上,用户接口面板用另外一个MCU进行控制。两个PCB板之间通过较少的线束连接。通常用于较高端的设计中,面板可以进行较复杂的操作。3)主控MCU放置在用户接口面板上,功率板由几个运放及一些离散器件构成。PCB之间的线束适中,系统成本较低,面板也可进行较复杂的操作。多数设计采用这种方式。3.触摸按键电磁炉控制器由于消费者在选择电磁炉时更多注意力是集中在炉具的外观上,触摸按键类的产品因此也越来越多的引入到电磁炉的设计中。在初期的设计中,多数采用分立器件设计触摸按键。虽然成本较低,但分立器件调试非常困难,不适于批量生产,因此多数新的设计采用专用触摸按键控制器。触摸按键专用芯片的引入增加了系统的成本和设计的复杂度,并改变了原有的系统结构。PSoC可集成触摸控制及主控功能为一体,可很好的将原有的非触摸式电磁炉设计升级到触摸式电磁炉。3.1 CY8C22545介绍CY8C22x45系列产品是Cypress针对触摸应用及系统控制而专门设计的PSoC器件。图2是CY8C22x45的系统框图,它与普通的PSoC产品有相同的架构,包括有8个数字模块和6个简化型的模拟模块。这些模块可根据客户具体需要配置成为不同的外设,例如PWM发生器,定时器,ADC,比较器等。CY8C22x45为用户提供了最多可到38个通用I/O, 16Kbyte闪存及1Kbyte的SRAM以及其它一些片上资源,例如10bit SAR ADC,电压参考源(VDAC),I2C通信模块, 硬件实时时钟(RTC)。该系列器件专门为触摸设计提供了相应的片上资源,并优化了内部扫描电路。在不占用片上其他数字资源的情况下,可以实现双通道的信号同时扫描,从而缩短所有按键总的扫描时间。CY8C22x45可支持Cypress公司的CSA 和CSD 的Capsense算法,并可支持各种不同的触摸设计,例如按键,线型滑条,圆形滑条,ITO触摸屏等等。通过Cypress提供的图形化设计软件,用户可以方便的将触摸检测和系统控制功能完美的集成在同一个PSoC控制器上来完成。图2. CY8C22x45系统框图3.2 触摸按键设计CY8C22545片上包含有优化的触摸控制逻辑,图3是该器件用于一个通道的CSD触摸感应控制的内部硬件框图。与以往的Cypress触摸产品比较,CY8C22545产品有以下一些特点:1)CY8C22545采用左右两条模拟总线的结构,所有的IO口都可通过模拟开关分别接到左右两边的模拟总线上。所有的IO口都可作为触摸传感器的输入端。另外,CY8C22545内部设计了两套扫描控制逻辑,可支持两个触摸传感器同时进行扫描的操作,这样可以减少总的按键扫描时间。在微波炉等多按键(或滑条)的设计中,这种方式有着独到的优势。2)该器件内部有两个电流源(IDAC),每个电流源有256级调节范围,可输出0"640uA电流,基本可替代各种Capsense精度配置时所采用的外部放电电阻,因此只需要一个外接的充放电电容即可完成感应电容的检测。另外,采用内部IDAC替代外部放电电阻这种方法在做Capsense参数调整时非常方便,无需更换外部电阻即可实现参数的优化配置。当然,客户仍然可以选择使用外部电阻作为Capsense的放电电阻。3)扫描时钟源,计数器和定时器都用专用的资源来支持,不占用任何数字模块资源,因此可以有更多的数字资源用于系统控制。4)另外,由于电路上的优化,每个按键扫描完成后才产生一次中断,因此大大的减少CPU干预时间,使得CPU有更多时间处理其它任务。图3. CSD触摸感应控制逻辑框图3.3 系统设计本设计采用目前市面上比较流行的电磁炉结构,即功率板由一片LM339及一些分立器件构成,而用户接口板由MCU及LED等分立器件构成。功率板实现了包括同步检测,电流负反馈控制,振荡电路,浪涌保护等控制,本文就不再详述。用户接口板实现了触摸感应控制,LED数码管和LED灯扫描驱动,用户菜单管理,IGBT及锅具温度检测,过温保护,供电电源过欠压保护,电磁炉恒功率控制,恒温控制,风扇、蜂鸣器等外设控制以及其他一些系统主控功能。图4是用户接口板的硬件框图。图4. 用户接口控制板框图CY8C22545采用44 pin 的TQFP封装,最多有38个I/O,可支持到37个触摸传感器的输入,因此可满足大多数复杂的用户接口板设计。如果IO数量不能满足需求,用户可以通过SPI接口与外部一片74LS164完成IO口的扩展用于LED等外围器件的驱动。在本设计中,CY8C22545对外部12个触摸感应按键进行检测,SAR10 ADC对各个温度传感器及AC电源的电压和电流进行采样,并使用了三个数字模块分别配置成三个8bit精度的PWM发生器,用于驱动蜂鸣器,控制风扇转速以及产生功率控制用的PWM参考信号。另外,用一个数字模块配置为8bit的定时器,用于固件的时基。如果需要IO扩展,则可用一个数字模块配置为SPI接口以驱动外部串并转换逻辑。恒功率控制和恒温控制是电磁炉主要的两种工作模式。在本系统中分别采用了两个PID闭环控制算法实现恒功率控制和恒温控制。由于这两种系统具有不同的时间参数,需要分别调整设定系统PID参数。无锅检测是电磁炉中一个重要的技术,它包含放置检测和移开检测。放置检测采用脉冲方式。在电磁炉正常工作之前,CY8C22545使主谐振电路打开一个很小的时间,通过计算谐振过零点个数检测谐振电路的振荡次数。当没有锅具时,主谐振电路处于欠阻尼状态,谐振过零点检测端有较多的脉冲产生。有锅具时,主谐振电路处于阻尼状态,此时谐振过零点检测端产生的脉冲较少。CY8C22545能够通过检测脉冲的数量决定是否有锅具存在。移开检测采用了电流检测的方法。当电磁炉正常工作时,工作电流会稳定在一个正常范围内。如果移开锅具,系统的电流会急剧下降到一个较小的范围。CY8C22545可以通过检测电流的急剧下降,判定锅具移开。另外,在CY8C22545输出一个固定占空比PWM的条件下,系统的工作电流会维持在一个特定的范围。CY8C22545也可以通过检测当前电流是否符合当前PWM的占空比来判断锅具是否移开。4.结语采用PSoC CY8C22545的触摸按键电磁炉设计,利用其模拟、数字和触摸感应专用逻辑使整个系统只用了一个PSoC芯片便实现了触摸按键电磁炉的控制功能。结构非常简洁明了,不需要太多的外围元件。在触摸感应的参数调整上非常灵活方便,为客户的设计和生产节省许多调试时间。
电磁炉半桥方案
电磁炉半桥方案摘要:电磁炉是一种利用电磁感应原理加热的厨房家电。
在电磁炉的设计中,半桥电路是一种常用的驱动方案。
本文将介绍电磁炉半桥方案的原理、特点以及应用。
引言:随着科技的不断发展,电磁炉已经成为了现代厨房中不可或缺的厨具之一。
其通过电磁感应原理,将电能转化为热能,快速加热食物。
而在电磁炉的设计中,半桥电路方案被广泛应用,能够满足高效、稳定的驱动需求。
下面将详细介绍电磁炉半桥方案的原理、特点以及应用。
一、半桥电路的原理在传统的电磁炉设计中,采用的是全桥电路方案。
然而,随着半导体技术的发展,半桥电路方案逐渐取代了全桥方案,成为了更为常见的选择。
半桥电路由两个开关管组成,其中一个开关管与负载串联,另一个开关管则用来控制电流的流通。
在工作过程中,通过对两个开关管的控制,可以实现对负载的高效驱动。
半桥电路方案相较于全桥方案具有简化电路结构、提高效率、降低成本的优点。
二、半桥电路的特点1. 高效性能:半桥电路方案可以实现高效的功率转换,提高电磁炉的加热效率。
传统的全桥电路方案由于存在共模电压问题,会导致能量的损耗,而半桥电路可以有效减少这种损耗。
2. 稳定性:半桥电路方案采用的是交变电压供电方式,相较于直流电压,交变电压在电磁炉驱动上更为稳定。
通过合理设计电路参数,可以保证电磁炉的稳定工作。
3. 成本较低:相较于全桥方案,半桥电路方案的电路结构更加简单,所需元器件较少,因此成本更低。
这也是半桥方案广泛应用的一个重要原因。
三、半桥电路在电磁炉中的应用电磁炉作为一种常见的家用电器,半桥电路方案在其中的应用也变得不可或缺。
在电磁炉的控制电路中,半桥电路主要负责将交流电源转换为所需电流进行加热。
通过对半桥电路中两个开关管的控制,可以实现对电磁炉功率的调节,进而控制食物的加热温度。
四、总结本文详细介绍了电磁炉半桥方案的原理、特点和应用。
半桥电路方案通过合理控制开关管,能够实现高效、稳定的驱动,提高电磁炉的加热效率。
电磁炉工作原理详解
电磁炉工作原理详解众所周知,电磁炉是一种现代化的烹饪设备,它通过电磁感应原理来加热食物。
其工作原理涉及到电磁感应、能量转换等物理知识。
接下来,我们将深入探讨电磁炉的工作原理。
一、磁场的生成电磁炉内部装有一个铜线圈,通常称之为感应线圈。
当电磁炉通电时,感应线圈内会产生一个交变电流。
根据法拉第电磁感应定律,电流通过导线时会产生磁场。
因此,感应线圈产生的电流会形成一个磁场。
二、感应电流的产生在电磁炉内放置了一个铁制的锅具。
当电磁炉通电后,感应线圈产生的磁场会穿过锅具。
根据楞次定律,磁通量的变化会诱导出感应电流。
因此,锅具中会形成一个感应电流。
三、感应电流加热食物感应电流在锅具内部形成了一个封闭的感应环路,该环路会受到感应线圈产生的磁场的影响,通过电磁耦合作用,感应线圈中的磁场会与感应环路互相作用。
根据焦耳定律,当感应电流通过锅具时,会产生热量。
这样,感应电流会加热锅底,进而传导到食物。
四、效率和安全性与传统烹饪方式相比,电磁炉具有高效、节能的特点。
由于感应电流直接加热锅具和食物,热量的损失较小,加热速度更快。
而传统的火炉或燃气灶则会产生大量的废热。
此外,电磁炉没有明火,消除了燃气泄漏和火灾的危险,使用起来更加安全。
五、温度控制电磁炉采用电子控制技术,可以根据用户的需要调整加热功率和温度。
通过内置的温度传感器,电磁炉能够实时监测锅具和食物的温度,并自动调整加热功率,保证食物的烹饪质量。
六、适用锅具由于电磁炉的工作原理依赖于感应电流,所以只有铁制的锅具才能有效地相互作用。
一些厂家为了方便消费者的使用,还在锅底添加了铁质导磁层,以增加感应电流的效果。
因此,使用电磁炉时需要注意选择合适的锅具。
七、总结电磁炉利用电磁感应原理来加热食物,通过感应线圈产生的磁场诱导出锅具中的感应电流,进而加热食物。
其高效、安全、温度可控的特点使得电磁炉成为了现代厨房不可或缺的烹饪设备。
然而,由于其工作原理所限,电磁炉只能使用铁制的锅具。
软件同步电磁炉设计原理与方案实现
e.第五代产品有美的2004年以后上市产品,立邦新上市IH系列产品。电路设计迸一步
简化,浪涌保护电路有较大的改进,采用电流突变保护,解决了以前打电容冲击时容易出现烧 IGBT的问题,对电容冲击干扰具有很好的保护效果,在保证高灵敏度的同时,也同时解决了前 几代产品保护灵敏度过高时易出现正常加热也可能发生浪涌保护的问题。
的。
1
_=■
图5
风扇散热电路
FUSE 5A/250V
图6
电流检测电路
461
2006年中囡采用电器技术大会论文集
图中VRl的功能是功率调整用的,当通过功率计测量到电磁炉的实际功率和需要控制的 目标功率有误差时,可通过调节该电阻以达到需要的功率。 (6)电流浪涌保护电路 如图7所示,当电源输入部分产生浪涌电压时,电磁炉工作电流会加大,使PORTA点电压 变得更低。如果干扰电压足够大,就会使LM339第5脚电压低于第4脚电压,在第2脚处产
国内第一款较成熟的采用IGBT的电磁炉。其缺点是电路偏复杂,维修不太方便。 d.第四代产品有美的PD系列产品(美的2001年生产)。该系列产品的特点是震荡电路 设计有较大改进,采用独立振荡单元,浪涌保护电路采用电压突变保护,工作可靠性较好,并且 PD系列产品成本有所降低,在国内首次采用IR公司1200V IGBT,是国内第一家采用1200V IGBT电磁炉方案较为成熟的产品。其缺点是对浪涌冲击保护灵敏度较难控制。
to
on
the
design the PCBA with software synchro-
nous(the
6th generation induction
cooker),PCB
layout,process control and EMC.It includes power
大功率商用电磁炉设计方案资料,系统介绍各个功能部分
大功率商用电磁炉设计方案资料,系统介绍各个功能部分嘿,各位看官,今天咱们来聊聊大功率商用电磁炉的设计方案。
这可是个大工程,不过跟着我,保证让你一清二楚,明明白白。
咱们这就开始吧!得明确一下,大功率商用电磁炉的设计目标是啥。
简单说,就是节能、高效、安全、耐用。
那咱们就围绕这个目标,展开各个功能部分的设计。
一、炉体设计1.材质:选用高品质不锈钢,保证炉体耐用、易清洁。
2.结构:采用模块化设计,便于安装、维修和升级。
3.尺寸:根据用户需求,提供多种尺寸,满足不同场合的使用需求。
二、加热系统设计1.加热方式:采用电磁感应加热,实现快速、均匀加热。
2.加热功率:根据用户需求,提供多种功率选择,最高可达100千瓦。
3.控制方式:采用PID闭环控制,实现精确控温。
三、安全系统设计1.过载保护:当电磁炉负载过大时,自动切断电源,保护设备。
2.过热保护:当炉体温度过高时,自动切断电源,防止火灾。
3.短路保护:当电路发生短路时,自动切断电源,防止设备损坏。
四、控制系统设计1.操作界面:采用触摸屏设计,简洁易用,可实现一键操作。
2.功能设定:提供多种烹饪模式,满足不同食材的烹饪需求。
3.远程控制:通过Wi-Fi或蓝牙,实现手机或电脑远程控制电磁炉。
五、节能设计1.电磁感应加热:相比传统加热方式,电磁感应加热效率更高,节能效果显著。
2.智能控制:通过控制系统,实现节能运行,降低能耗。
3.热交换系统:采用高效热交换系统,减少热量损失。
六、外观设计1.简约风格:采用简约设计,外观线条流畅,美观大方。
2.色彩搭配:选用时尚色彩,与厨房环境协调搭配。
3.安全防护:炉体四周设置防护栏,防止意外触碰。
注意事项:1.材质选择要讲究,不锈钢的品质直接关系到炉体的耐用性和安全性。
有时候,便宜的材料看似省了钱,可一旦出问题,那损失可就大了。
解决办法就是,宁愿多花点,也要选择质量过硬的不锈钢。
2.加热系统的稳定性至关重要,尤其是电磁感应线圈,一旦出现故障,那加热效果就会大打折扣。
电磁炉工作原理和原理图
电磁炉工作原理电磁炉是应用电磁感应原理对食品进行加热的。
电磁炉的炉面是耐热陶瓷板,交变电流通过陶瓷板下方的线圈产生磁场,磁场内的磁力线穿过铁锅、不锈钢锅等底部时,产生涡流,令锅底迅速发热,达到加热食品的目的。
电磁炉加热原理如图所示,灶台台面是一块高强度、耐冲击的陶瓷平板(结晶玻璃),台面下边装有高频感应加热线圈(即励磁线圈)、高频电力转换装置及相应的控制系统,台面的上面放有平底烹饪锅。
其工作过程如下:电流电压经过整流器转换为直流电,又经高频电力转换装置使直流电变为超过音频的高频交流电,将高频交流电加在扁平空心螺旋状的感应加热线圈上,由此产生高频交变磁场。
其磁力线穿透灶台的陶瓷台板而作用于金属锅。
在烹饪锅体内因电磁感应就有强大的涡流产生。
涡流克服锅体的内阻流动时完成电能向热能的转换,所产生的焦耳热就是烹调的热源。
1、概述电磁灶是应用电磁感应原理进行加热工作的,是现代家庭烹饪食物的先进电子炊具。
它使用起来非常方便,可用来进行煮、炸、煎、蒸、炒等各种烹调操作。
特点:效率高、体积小、重量轻、噪音小、省电节能、不污染环境、安全卫生,烹饪时加热均匀、能较好地保持食物的色、香、味和营养素,是实现厨房现代化不可缺少的新型电子炊具。
电磁灶的功率一般在700-1800W左右。
电磁炉按感应线圈中的电流频率分为低频和高频两大类,相比较高频电磁灶受热效率高,比较省电。
按样式分类,可以分以下三种。
台式电磁炉:分为单头和双头两种,具有摆放方便、可移动性强等优点。
因为价格低较受欢迎。
埋入式电磁炉:是将整个电磁炉放入橱柜面内,然后在台面上挖个洞,使灶面与橱柜台面成一个平面。
业内专家认为这种安装方法只求美观,但不科学,很大一部分消费群体把电磁炉当做火锅,埋入式炒菜并不方便。
嵌入式电磁炉:可适应不同锅具的需要,不再对锅具有特殊要求。
本文主要介绍利用SPMC65P2404芯片来实现电磁炉的设计。
SPMC65P2404是凌阳推出的一款工业控制8位单片机,具有很高的性价比,抗干扰能力强,非常适合应用于工业控制类、家电类产品的设计。
电磁炉控制器的电路设计与功能实现
电磁炉控制器的电路设计与功能实现引言:电磁炉控制器是电磁炉的核心部件之一,它负责控制电磁炉的加热功率和温度调节。
本文将详细讨论电磁炉控制器的电路设计与功能实现,主要涉及控制电路、功率调节电路和温度调节电路等方面。
一、控制电路设计与功能实现:1. 控制电路的作用:控制电路是电磁炉控制器的核心部分,它用于控制电磁炉的启停、加热功率的调节和温度的监测与调节等功能。
2. 控制电路的设计:控制电路主要包括微控制器、触摸开关、电源电路和信号传输电路等组成。
(1)微控制器的选择:选择一款性能稳定、功能强大的微控制器作为控制电路的核心。
常用的微控制器有8051、PIC、ARM等,选择合适的微控制器对于实现电磁炉的控制功能至关重要。
(2)触摸开关的设计:利用触摸开关作为电磁炉的启停开关,提高了使用的便捷性和安全性。
触摸开关的设计中需要注意防静电干扰、稳定性和灵敏度等问题。
(3)电源电路的设计:电磁炉需要稳定的供电电源以保证正常工作,可以采用开关电源或者直流电源,同时还需要考虑过电流保护和过热保护等功能。
(4)信号传输电路的设计:为了实现微控制器和加热电路之间的信号传输,需要采用适当的信号传输电路,例如采用光电耦合器进行隔离和放大。
3. 控制电路的功能实现:通过微控制器的编程,实现电磁炉的启停控制、功率调节和温度控制。
(1)启停控制:通过触摸开关与微控制器的连接,实现对电磁炉的启停控制。
用户可以通过触摸开关的操作,方便地控制电磁炉的启停。
(2)功率调节:通过微控制器控制功率调节电路,实现电磁炉的加热功率的调节。
用户可以根据自己的需求,选择合适的功率来加热食物。
(3)温度控制:通过温度传感器监测电磁炉的温度,并通过微控制器对温度进行反馈控制。
根据设定的温度值,控制加热功率的大小,以实现对电磁炉温度的精确控制。
二、功率调节电路的设计与功能实现:功率调节电路用于控制电磁炉的加热功率,确保电磁炉在不同的加热需求下能够提供适当的加热功率。
一种新式的炊具电磁炉层次和结构关系
一种新式的炊具电磁炉层次和结构关系
电磁炉是一种现代的烹饪工具,它的结构布局也是分层的,这样能够帮助使用者实现更全面优化的烹饪过程。
首先,最底层的是电磁炉的外壳,一般来说,它们都会有一个外壳,可以防止水分或其他
液体渗入,让烹饪更安全更稳定;此外,外壳上还有触摸按键,可以用来控制电磁炉的工
作模式和功能,还可以显示电磁炉的使用状态。
其次是水箱和电磁灶,这两个部件位于电磁炉的中层,它们负责提供整个电磁炉的功率,电磁灶用于加热烹饪量,水箱可以接入水管将水灌入电磁炉,以实现无水烹饪。
最重要的是上层,控制器就位于这一层,它主要用于控制电磁炉的各项参数,比如温度、
功率、模式等,以及调节温度、调节火力等,它也有助于提高烹饪的质量。
最上层的是炊具,它们也是最关键的配件,根据实际情况,可以使用不同的炊具,比如不锈钢锅、砂锅、锅盖等,用来装饰菜品,更好地展现烹饪的本质。
总而言之,电磁炉的三层层次关系的设计理念,使用户能够实现更高效更安全的烹饪效果,以满足不同烹饪要求,从而更好地提供消费者舒适的烹饪体验。
美的电磁炉原理图
美的电磁炉原理图美的电磁炉是一种采用电磁感应加热原理的厨房电器,它通过电磁感应加热技术,将电能转化为热能,快速、高效地加热食物。
下面我们来详细了解一下美的电磁炉的原理图及其工作原理。
首先,我们来看一下美的电磁炉的原理图。
美的电磁炉主要由电源模块、电磁线圈、控制模块和玻璃面板组成。
电源模块负责将市电转换为适合电磁线圈工作的电流,电磁线圈则是核心部件,它通过电磁感应将电能转换为热能。
控制模块则负责控制电磁线圈的工作状态,实现温度调节和功率控制。
而玻璃面板则是用户操作界面,通过触摸按钮来控制电磁炉的工作状态。
接下来,我们来详细了解一下美的电磁炉的工作原理。
当用户通过玻璃面板设置加热温度和功率后,控制模块会根据设定值来控制电源模块输出适合电磁线圈工作的电流。
电磁线圈接收到电流后,会产生一个交变磁场,当放置在磁场中的铁制锅具或铁制锅底的锅具时,锅具内的铁分子会受到磁场的作用而迅速摩擦产生热量,从而加热食物。
在加热过程中,控制模块会不断监测锅具的温度,并根据设定值调节电磁线圈的工作状态,以保持锅具内食物的温度稳定。
当用户需要停止加热时,控制模块会立即切断电源模块的输出,从而停止加热。
美的电磁炉的工作原理简单清晰,通过电磁感应加热技术,实现了快速、高效的加热。
与传统的燃气灶相比,美的电磁炉具有节能、环保、安全等优势,受到了越来越多消费者的青睐。
总的来说,美的电磁炉的原理图及其工作原理是基于电磁感应加热技术的,通过电源模块、电磁线圈、控制模块和玻璃面板等部件的协同作用,实现了快速、高效的加热。
希望通过本文的介绍,能让大家对美的电磁炉有一个更深入的了解。
电磁炉的原理和应用是什么
电磁炉的原理和应用是什么1. 电磁炉的原理电磁炉是一种利用电磁感应原理加热的厨房电器。
它的工作原理类似于变压器中的电磁感应法。
1.1 电磁感应原理根据法拉第电磁感应定律,当导体位于磁场中运动时,导体内部就会产生感应电流,从而产生热能。
电磁感应原理是电磁炉实现加热的关键。
1.2 电磁炉的结构电磁炉主要由一个电磁感应线圈和玻璃陶瓷面板组成。
电磁感应线圈是通过通电产生变化的磁场,而玻璃陶瓷面板作为加热区域。
电磁感应线圈将电能转化为磁能,然后通过玻璃陶瓷面板传导给锅具底部。
1.3 电磁炉的加热原理当锅具放在电磁炉的玻璃陶瓷面板上时,电磁感应线圈中通电产生的变化磁场穿过玻璃陶瓷面板,感应到锅具底部的铁材质。
铁材质在变化磁场作用下产生感应电流,电流通过电阻产生热能。
这样就实现了锅底的加热。
2. 电磁炉的应用电磁炉具有快速、高效、安全等特点,因此在家庭和商业厨房中被广泛应用。
2.1 家庭厨房在家庭厨房中,电磁炉作为一种新型的厨具深受欢迎。
它具有以下优点: - 快速加热:相比传统炉灶,电磁炉的加热速度更快。
因为电磁炉直接将热量传导到锅底,无需通过加热管或明火来加热食物。
- 高效节能:电磁炉只在锅具底部加热,不会产生辐射、烟尘和废气。
相比传统炉灶,其能量利用率更高,节约能源。
- 温度控制准确:电磁炉具有精确的温度控制功能,可以根据需要调节加热功率和温度,保持食物的原汁原味。
2.2 商业厨房电磁炉在商业厨房中也有广泛的应用。
商业厨房对于加热速度和效率要求更高,电磁炉能够满足这些需求。
它还具有以下优点: - 安全可靠:电磁炉没有明火,大大减少了火灾的风险。
并且电磁炉在加热过程中不会将热量传输到表面,避免了烫伤的可能性。
- 温度控制精确:商业厨房需要对菜肴的温度进行精确控制,电磁炉可以提供精确的温度控制功能,满足不同菜肴的加热需求。
- 容易清洁:商业厨房中的设备通常需要频繁使用和清洁,电磁炉的平坦玻璃陶瓷面板容易清洁,方便厨房工作人员进行卫生和维护。
电磁炉控制器电磁感应线圈驱动电路的工作原理
电磁炉控制器电磁感应线圈驱动电路的工作原理电磁炉是一种利用电磁感应原理加热的厨房用具。
其核心元件是电磁感应线圈,而电磁感应线圈的驱动电路则是控制电磁炉运行的关键。
本文将详细介绍电磁炉控制器电磁感应线圈驱动电路的工作原理。
一、电磁感应线圈简介电磁感应线圈是电磁炉中的一个重要部件,它是由大量绕制而成的线圈,通常由铜导线制成。
电磁炉的金属锅底放置于电磁感应线圈上方,通过电磁感应线圈产生的交变磁场与金属锅底之间的相互作用,使锅底内部的分子自由碰撞产生热量。
二、电磁感应线圈驱动电路组成电磁感应线圈驱动电路主要由三个部分组成:功率电源、中央处理器和功率开关。
1. 功率电源功率电源是给电磁感应线圈提供能源的部分,通常是直流电源。
通过适当的电路设计和控制,将直流电源转换为需要的交流信号,以驱动电磁感应线圈正常工作。
2. 中央处理器中央处理器是电磁炉控制器的核心部分,它负责接收外部信号,进行处理和判断,并输出合适的控制信号。
中央处理器通过对电磁感应线圈驱动电路的控制,调整输出功率,以实现对电磁炉加热功率的控制。
3. 功率开关功率开关是电磁感应线圈驱动电路中的开关装置,它的主要作用是控制电磁感应线圈的通断。
通过合理地控制功率开关的工作状态,可以调节电磁感应线圈的工作频率和输出功率。
三、电磁感应线圈驱动电路工作原理电磁感应线圈驱动电路的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 供电阶段当电磁炉接通电源后,电磁感应线圈的驱动电路将开始工作。
功率电源将直流电源转换为需要的交流信号,供给给电磁感应线圈。
2. 控制信号输入外部控制器通过向中央处理器输入控制信号,来实现对电磁炉加热功率的调节。
中央处理器接收并处理这些控制信号,根据设定的参数进行计算,并产生相应的控制信号输出。
3. 功率调节中央处理器通过控制功率开关的通断,调节电磁感应线圈的工作频率和输出功率,从而实现对电磁炉加热功率的精确控制。
功率调节的原理是通过改变电磁感应线圈的工作频率,来改变电磁感应线圈和金属锅底之间的相互作用,从而控制加热功率的大小。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电磁炉的设计与实现专业:通信工程班级:13通信2姓名:学号:指导教师:电气信息工程学院2016 年 5 月电磁炉的设计与实现摘要电磁炉是目前发展最快的,市场增长幅度最高的家电产品之一。
开发的电磁炉具有成本低、界面多、功能齐全等优点,有一定的市场竞争力。
本文基于感应加热原理,设计开发了电磁炉的控制系统,完成了电磁炉控制系统的硬件和软件设计,本文主要研究内容如下:电磁炉的发展过程、工作原理、功能实现原理、硬件电路设计原理以及单片机程序的结构等。
硬件电路主要包括主回路、控制电路、保护电路、电源电路和显示电路等单元回路。
电磁炉实现的功能:加热功能、定温功能、定时功能、无锅检测功能、报警功能,具体包括过热报警、过压或者欠压报警、风扇失效报警等。
显示界面是数码管显示界面。
单片机的使用让电磁炉实现了智能化,主要包括提供良好的人机界面、功率自动控制、温度自动控制、定时控制以及各种自动检测报警等。
该系统覆盖了电、机、磁等众多的知识。
单片机程序结构分主程序和定时器中断服务程序两个部分,经过反复试验运行,程序运行稳定可靠。
关键词:电磁炉电磁感应CKM001 拓扑结构第一章绪论1.1课题研究背景在半个世纪以前,德国人利用电磁感应原理发明电磁炉。
从此,电磁炉开始走进人们的生活。
目前,在西方发达国家,电磁炉的使用率比较高,基本上达到80%左右。
现在由于人们生活水平的提高,厨房电气化程度越来越高,电磁炉在我国也逐渐地进入千家万户。
与其他传统的加热厨房用具相比,电磁炉作为高科技的产品,具有许多的优点。
它既环保又节能,被人们称为“绿色炉具”。
一般说来,电磁炉具备以下四个方面的优点:(1)安全卫生使用电磁炉烹调时,无热、无辐射、无烟、无明气、无烟尘排放,十分有利于净化空气和环境保护[1]。
同时,使用电磁炉也有利于减少火灾的发生。
这是因为基于电磁感应的原理,电磁炉自身是不会发热的,只有使用铁质的锅底才能产生热量,所以假若在使用电磁炉做饭的过程中,手指不小心的碰到电磁炉,也不会有灼伤的危险。
(2)体积小、重量轻、使用方便电磁炉是全封闭的结构,外面只有一只电源线。
使用电磁炉没有场合的限制,只需要把电源线插到220V的插座上即可使用。
电磁炉的用户界面上有相应的开关键和指示灯,操作比较简单,而且电磁炉内部有许多附加的保护电路,任何人都可轻松使用它。
(3)加热的温度可以随意调节一般地说,电磁炉的输入功率在200-2000W之间。
与其他单一功率的厨房用具相比,可以依据煎、炒、炸、蒸、煮等选择合适的功率,并且功率调节非常简单。
(4)热效率比较高且升温比较快电磁炉是通过高频电流经过线圈产生变化的磁场,而变化的磁场在铁质的锅底产生感应电流(涡流),涡流产生大量的热量使铁质锅底快速发热。
在这个过程中,不存在热量的损耗。
一般的煤气炉的热效率为40%,电炉为52%.而电磁炉为高达83%[2]。
有人根据现在的用电价格与煤气的价格做过计算,使用电磁炉比用液化气节省近三分之一。
近年来,国内对电磁炉的需求量十分大。
它已成为中国市场上比较受欢迎的小家电产品之一。
随着环保意识和节能概念深入人心,电磁炉这种既环保又节能的厨房烹饪用具的市场潜力是巨大的。
电磁炉正处于成长期。
粗略地统计,目前国内有1000多家厂家把电磁炉作为自己企业的重点发展方向,投入大量的资金开发更智能化的,功能更加齐全的电磁炉。
1.2电磁炉的发展与趋势早在1957年德国NEFF公司开始把电磁炉转为民用。
而后,在上世纪70年代美国也进行电磁炉的开发。
到了上世纪的80年代,在西方发达国家电磁炉的使用率在70%左右。
而到了上世纪80年代末,电磁炉才开始进入国内市场。
虽然电磁炉在90年代初曾经经历过一阵猛烈的旋风,但是由于很多厂家急功近利,急于开发市场,而忽略了电磁炉的技术开发,片面以价格争夺市场,导致电磁炉的质量不稳定,频繁地招到消费者的投诉,终于在热了一阵后走了下坡路[4]。
直到上世末期,由于技术的进步,众多的家用电器的诞生,使电磁炉再次有了新的生机。
就目前而言,我国的电磁炉市场比西方的发达国家至少晚了10年的时间[3]。
.1.3 本课题的主要内容本文设计的电磁炉是民用的小功率的厨房电气设备。
主要内如下:(1)简单介绍了研究电磁炉的背景,描述了国内电磁炉的发展的历史和现状,提出了电磁炉发展趋势。
(2) 感应加热是利用电磁感应的原理使电能转变成热能。
电磁炉就是基于这个原理设计的。
电磁炉加热的原理:当线圈中通过高频电流时,线圈周围产生高频交变磁场,在高频交变磁场的作用下,铁质锅底中产生强大的涡流,锅底迅速释放出大量的热量,达到加热目的。
(3)简单介绍了电磁炉的可能出现的主要的故障和平时使用注意事项。
第二章电磁炉感应加热原理2..1概述1831年,法拉第发现电磁感应现象,内容为:当一个回路中的电流变化时,它附近的另外一个闭合回路中就会有感应电流产生。
感应加热是法拉第电磁感应定律的具体应用。
感应加热在工业生产中得到了广泛的应用,例如涡流冶炼、淬火、焊接等等。
在这些应用中,可以非常方便地设定加热参数,控制加热效果。
感应加热有很多优点:由于被加热物体和加热设备之间根本没有电气接触,所以避免了许多电气事故的发生;在很短的时间内可以产生足够大的能量,因而可以得到很高的能量密度。
而如今,人们对高品质、高效率、高安全性的家电产品的要求越来越高。
采用感应加热原理的家电产品如电磁炉、电磁电饭煲、电磁热水器等等以其安全、高效、快速、清洁、环保、节能等众多优点吸引了广大的消费者。
2.2感应加热基本工作原理[6][27]感应加热是利用电磁感应的原理使电能转变成热能。
感应加热的过程可简单地描述为:根据安培定则,线圈中通过交变电流时周围会产生交变的磁场,当一个导体放入这个交变的磁场中时,根据法拉第电磁感应定律和集肤效应,在导体的表面会产生感应电流(涡流),由于电流的热效应而产生热量。
感应加热的基本原理与变压器类似。
在一个金属导体外面套上一个匝数为N1的线圈,如图2-1所示,当交变电流通入感应线圈时,感应圈内就会产生交变磁通,使感应圈中的工件受到电磁感应而产生感应电势。
图2-1 感应加热原理2.3电磁炉感应加热系统现代先进的半导体制造技术使得电力电子开关器件可以工作在越来越高的频率,功能越来越强大,体积越来越小,成本越来越低。
感应加热系统,曾经只是应用在航空、导弹等领域,现在也逐渐应用到家电产品中去如电磁炉、电磁电饭煲、电磁热水器等。
2.3.1电磁炉的加热原理电磁炉是利用电磁感应原理将电能转换为热能的工作原理。
由整流电路将50/60Hz的交流电压转换成直流电压(AC-DC-AC、交流-直流-交流),再经过控制电路将直流电压转换成频率为20~35KHz的高频电压,高速变化的电流流过线圈产生高速变化的磁场,当磁场内的磁力线通过金属器皿底部金属体内产生无数的小涡流,使器皿本身自行高速发热,然后再加热器皿内的东西,达到用户使用的结果[6]。
power souce rectifierhighinfrequenceinverterworking coilloadAC from the power soucehigh frenquce AC high frequence magnetic fiead图2-2电磁感应加热的基本过程图2-2是电磁感应加热的基本过程,至少需要整流单元、功率开关管、功率开关管驱动控制单元、加热线圈单元及锅具等部件。
电磁炉是运用高频电磁感应原理加热。
它将市电整流滤波后得到的脉动直流转换为高频电流,通过加热线圈建立高频磁场,磁力线经线圈与金属器皿底部构成的磁回路穿透炉面作用于锅底,利用小电阻大电流的短路热效应产生热量,在锅底形成涡流而发热,起到加热器皿中的食物的作用。
一般来讲,器皿一般是用钢质、铁质材料来加热,铝、铜由于表面电阻率太小,而不易被加热,陶瓷、木等又由于表面电阻率太大,使产生电流太小,所以也不易被加热。
2.3.2电磁炉主电路拓扑结构[16][8]电磁炉的主电路如图2-3所示,市电经桥式整流器变换为直流电,再经电压谐振变换器变换成频率为20~35kHz 的交流电。
电压谐振变换器是低开关损耗的零电压型(ZVS )变换器,功率开关管的开关动作由单片机控制,并通过驱动电路完成。
负载AC图2-3 电磁炉的主电路电磁炉的加热线圈盘与负载锅具可以看作是一个空心变压器,次级负载具有等效的电感和电阻,将次级的负载电阻和电感折合到初级,可以得到图2-4所示的等效电路。
其中R *是次级电阻反射到初级的等效负载电阻;L *是次级电感反射到初级并与初级电感L 相叠加后的等效电感。
Udc图2-4 电磁炉主电路等效电路第三章电磁炉的设计方案3.1电磁炉的功能要求电磁炉实现的功能要求如下:电磁炉上电时,蜂鸣器响一声,进入关机状态。
关机状态下,没有任何显示,没有加热的脉冲,也没有任何检测、报警功能。
此时按下开/关键,可以开机,要求实现以下具体功能。
(1)加热功能加热火力分为6档,由低到高分别为: 保温、煎、煮、炸、炒。
不同火力的档位,输出的功率是不同的。
对应的功率分别设为2000W,1800W,1500W,1200W,900W,间歇。
其中间歇档为断续加热,即开3秒,停3秒。
对应的功率可根据用户的需要再增加或减少。
(2)定温功能定温温度有6档,由高到氏分别为240°C,210°C,180°C,140°C,100°C,60°C。
温度控制均为上、下限控制,每5秒钟控制一次,若温度高于上限则关断加热脉冲;若温度低于下限则打开加热脉冲,以最高火力档加热。
定温温度档数可根据用户需要再增加或减少。
(2)定时功能最高定时时间为120分钟。
开机后定时时间为120分钟,按定时键可调整定时时间,定时时间以5分钟为一档递增或递减。
定时时间到后,电磁炉自动关机。
(4)无锅检测当炉台上无锅时,电磁炉可自动检测,此时显示全灭,每2秒蜂鸣器响一次,电源指示灯闪烁一次,持续30秒后(蜂鸣器响15次),自动关机。
若30秒内,又将锅放回炉台上,则以原来的方式工作,无锅检测时间不计入定时时间。
当电磁炉处于关断加热脉冲时(如定温温度己超过上限),无锅检测将失效。
(5)报警功能当开机时,微电脑不断的检测电磁炉的工作状况,当出现异常时,将发生报警。
报警时,蜂鸣器响一次,发光二极管全亮,数码管高位显示E,低位显示报警弓t,持续5秒后自动关机。
报警号如下:1、欠压、过压报警当市电电压低于170V,或超过260V时报警,数码管显示El。
2、IGBT超温、IGBT传感器开路报警IGBT温度过高或IGBT温度传感器开路报警。
数码管显示EZ。
当环境温度低于零下负30度时,将会误判为传感器开路报警。