智能电磁炉产品电路解析与设计论文
电磁炉电气控制部分的设计
美国研究电磁炉历史悠久，１００多年前已研制出电磁炉，由于该种电磁炉热 效率不是很高，并且易产生工频噪声，所以没有大量推广。在２０世纪７０年代， 美国率先研制出高频电磁炉（工作频率２０—５０ＫＨｚ），紧接着开本也研制出高频电 磁炉。国内在２０世纪８０年代末到９０年代初曾掀起电磁炉热潮，因当时元器件
浙江大学硕士学位论文
第二章 电磁炉主电路工作原理及波形
控制，并通过为满足功率开关管驱动条件的驱动电路而完成的。
毒ｒ／—锅—具一
咀椎流通的逸域
Ｌｄ）钱牌＿盘示意
｛ｂ、盛血加热示意
图２．２线圈盘和锅具
（一）锅其底部的耳形电耕ｆ区域
２．１负载和输出电路模型
电磁炉的负载就是它所使用的锅具。没有锅具，电磁炉就没有功率输出。凶 此，锅具与电磁炉主电路中的线圈盘共同构成了电压谐振变换器的输出电路，锅 具也是主电路中的一个元件。目前，由于受器件和成本的限制，电磁炉的锅具还 仅限于电阻率和磁导率都较高的铁质材料。电磁炉中的线圈盘是圆形平面骨架上 紧密绕制的一匝匝线圈构成，图２．２（ａ）是示意图。通常在甲面线圈的背面要放胃 一些铁氧体磁条，呈放射状布置，如图２．２（ａ）中虚线所示。作用是提高线圈盘的 电感量和约束磁力线，以减弱磁场对其它电路的干扰。
ｒｅｌｉａｂｌｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ＂Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｏｋｅｇ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ．ＭＣＵ，ＶＦＤ，Ｓｗｉｔｃｈ Ｐｏｗｅｒ
２
浙江人学础｛｜Ｉ学位论文
第一章绪论
第一章绪论
１．１课题背景
电磁炉又称为电磁灶，它起源于德国。在西方发达国家，电磁炉的普及二瞥达 到了６０％一７０％。在我国，电磁炉也开始步入千家万户。
电磁炉与其他厨房电器和传统灶具相比，电磁炉除在加热时削上稍逊于煤气 炉之外，其余指标均优于同类加热器。无论在安全、节能、高效、简便等方面都 具有很大的优越性，尤其在环保方面的优点更为突出。其自动检查锅具以及过热 保护等先进设置，不会象电炉那样产生明火，不会造成视觉污染或者电路短路等 问题；不会燃烧时产生废气，以及诸如液化气泄漏造成的中毒甚至爆炸的安全隐 患。同时电磁炉方便收藏、易于清洁、体积小巧，天论你是煎、炒、蒸、炸都不 至于使室温上升，在省电、省钱以及安全有保障的情况下将食物料理过程轻松完 成。
电磁炉单片机控制系统的设计
关键词：电磁炉；单片机；多功能；控制
Abstract
This paper introducesthe functions Control System of the Induction cooker,which usesthemulti-functional control advantagesofsingle-chipmicrocomputerto realize an intelligent control of induction cooker so that they have a series of advantages such as high efficiency, energy-saving, healthy environmental protection,high security and reliability.Itbecomeoneofhouseholdelectricalapplianceswhosedevelopmentisquickestandthemarketgrowthrateishighestatthepresent.
并行I/O口：共有4个并行8位I/O口（P0、P1、P2、P3），每个口都有1个锁存器和1个驱动器组成。并行I/O口主要是用于实现与外部设备中数据的并行输入/输出，有些I/O口还具有其他功能。
特殊功能寄存器：共有21个，用于对片内的各功能的部件进行管理、控制、监视。实际上是一些控制寄存器和状态寄存器，是一个具有特殊功能的RAM区图2.3所示。
图2.3ADC0808的芯片引脚图
引脚功能介绍如下所述：
IN0—IN7：8路模拟量输入通道的端口。输入信号为单极性，电压范围为0-5V。
电磁炉电路设计原理与维修分析
电磁炉电路设计原理与维修分析发布时间：2022-01-11T08:30:05.969Z 来源：《现代电信科技》2021年第13期作者：田茂桥[导读] 现阶段电磁炉是一种新型灶具而被广泛应用在日常生活中，与煤气灶相比，电磁炉具有使用安全等、携带便捷优点，因此深受广大居民喜爱。
（佛山市宏北智能科技有限公司广东佛山 528000）摘要：电磁炉是日常生活中的常见灶具，其整个市场的发展速度快，并取得了满意成绩，在这种背景下，电磁炉电路的功能设定以及强化故障管理成为社会关注的重点。
在本次研究中，本文对电磁炉的电路设计原理问题展开分析，包括电磁炉的工作原理、电磁炉的线路设计原理等，并针对电磁炉的电源电路故障问题进一步探索了维修方法，希望为强化电磁炉功能提供支持。
关键词：电磁炉；电路设计；电源电路故障；逆变器控制前言：现阶段电磁炉是一种新型灶具而被广泛应用在日常生活中，与煤气灶相比，电磁炉具有使用安全等、携带便捷优点，因此深受广大居民喜爱。
从当前电磁炉技术的发展情况来看，电磁炉包含了整流、逆变以及控制等环节，经控制单元控制逆变电路产生高频交流电的同时，线圈所产生的磁场会产生加热负载，由此生成的涡流会产生加热效应。
从这一点来看，电磁炉的电路设计方案对其后期运行能力产生直接影响，这也是本文研究的主要目的。
1.电磁炉电路设计原理研究1.1 电磁炉工作原理目前不同品牌的电磁炉的电路系统结构存在一定的差异，但是一般情况下，电磁炉的整个电路系统包括电源电路、整流电路、谐振电路等多个部分，其工作原理为：当 220V 的交流市电经过桥式整流器可做全波整流和加热电感，与电解电容组成了滤波网络，最终形成了直流电，该直流电压经过加热线圈抵达主晶体管，此时主控模块利用振荡驱动回路输出一定量的高频脉冲信号操纵主晶体管的状态（如通断等）；而因为电流的频率较高，因此导通以及截止的速度快，此时加热线圈中可以检测到高频电流通过[1]。
按照电磁感应原理，在通电加热线圈周围会产生恒定的高热频磁场，此时若金属锅具正处于线圈周围，则会在锅底位置生成大量的涡流，这种涡流就是锅底的热效应，由此可以用于食物的烹饪以及加热等。
电磁炉各单元电路原理详解
电磁炉各单元电路原理详解电磁炉各单元电路原理详解任何一种设备，只要理解、掌握了它的工作原理，那么使用、维修起来就会觉得比较容易。
本章中作者主要对所收集的３０多种品牌的电磁炉的各种单元电路进行原理讲解、比较，找出它们之间的差异和相同之处，以帮助读者更好地理解电磁炉各功能电路的工作原理。
通过本章所讲内容，读者不仅能够对电磁炉各功能电路有比较透彻的理解，同时也可以增强识图能力。
３．１直流３００Ｖ整流电路（即主电源电路）电磁炉的直流３００Ｖ整流电路是电磁炉整机功率输出电路，它与彩电等家用电器的一般开关电源中的直流电源部分电路形式相同，都是将交流２２０Ｖ通过桥式整流电路整流、滤波后获得的。
但因电磁炉功率普遍较大，一般为１５００～２６００Ｗ，加之其工作频率较高，目前家用电磁炉工作频率一般为１５～３０ｋＨｚ，因此，该部分电路元器件参数存在较大差异，并且这部分电路元器件性能上的要求也比较高。
同时，由于这部分电路是整机的功率输出电路，故电路元器件的焊点粗大，铜箔也比较宽大；为了增大铜箔的承载流量及利于散热，这部分电路的铜箔上一般均涂敷有大面积焊锡条，有的电磁炉还在铜箔上加焊多股导线，以提高承载电流量。
图３－１－１所示是九阳ＪＹＣ－２１电磁炉的主电源电路。
２２０Ｖ市电经接插件接入电路，为了防止因电网故障、人为因素等造成电源电压异常升高而损坏电磁炉，在电磁炉主电路中一般均接有压敏电阻ＺＮＲ，把它作为电磁炉整机过压保护的第一道屏障。
图３－１－１九阳ＪＹＣ－２１主电源电路在电磁炉中，压敏电阻常用的规格型号有１０Ｄ４７１Ｋ、１０Ｄ４３１、１０Ｄ５６１、ＴＶＲ１４４７１、１４Ｎ４７１Ｋ、１４Ｄ４７１、１４Ｄ３９１Ｋ等；压敏电阻的耐压一般为３９０～４７０Ｖ。
一旦电网电压出现异常，达到压敏电阻的承压极限，压敏电阻立即会被击穿，将２２０Ｖ交流电源短路，保险丝快速熔断，切断电磁炉整机电源，从而达到保护其他元器件的目的，以避免损失进一步扩大。
电磁炉电路图讲解
电磁炉电路图讲解一、主振荡回路它由IGBT1、C4、OUT1和OUT2之间所接的线盘构成。
其作用是在线盘中形成变化的振荡电流。
当IGBT1的G极有驱动电压时，IGBT1饱和导通，由300V---线圈---D级----S级形成通路，使线圈储存电能；当IGBT1的G极无驱动电压时，IGBT1完全截止，线圈上电能由OUT2---C4右----C4左---OUT1---线圈----OUT2向C4冲电；当C4上的电压冲到最高时，此时C4上的电压通过C4右---OUT2---线圈---OUT1---C4左通路放电。
当C4上的电压放电到最低时，G极通过控制电路后的又一个驱动电压会到来，再次使IGBT1导通。
如此周而复始，线圈上就形成了方向变化的振荡电流。
二、IGBT驱动电路它由Q300、Q301、R300~R303、D300构成。
当B点有正方波脉冲到来时，Q301导通，Q300截止，由18V---Q301C极---Q301E极---R302---D点----R301----G点----IGBT管的G极----IGBT管的S极-----地，通过这条通路给IGBT管G极注入一个约17V左右的正向驱动电压，使IGBT1饱和导通；当B点有负方波脉冲到来时，Q301截止，Q300导通，D点失去电压， IGBT管G极注入的电压消失，使IGBT1管迅速截止。
注：这里R303的作用是给B点提供一个偏置电压，使Q300、Q301能够迅速导通或截止。
R302、R301是限流电阻，根据功率的不同这两个电阻尤其是R301选用阻值有所不同，R300是用防止输入的驱动电压过高而设的，有的在它两端还关联有一只15V~18V的稳压二极管，其作用与此相同。
值得一提的是，IGBT管导通期间，注入G级的电压不得低于15V，否则IGBT管会因驱动不足致过热损耗而击穿。
三、驱动方波脉冲形成电路它由U2D的10、11、13脚构成，其作用是形成用于驱动对管的方波脉冲。
电磁炉工作原理及电磁炉电路图分析报告
电磁炉工作原理及电磁炉电路图分析电磁炉工作原理及电磁炉电路图分析(一)一.电磁加热原理电磁炉是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器。
在电磁灶内部，由整流电路将 50/60Hz 的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为 20-40KHz 的高频电压，高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿 ( 导磁又导电材料 ) 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。
二、电磁炉电路工作原理分析2.1 常用元器件简介2.1.1 LM339 集成电路LM339 内置四个翻转电压为 6mV 的电压比较器 , 当电压比较器输入端电压正向时 (+ 输入端电压高于 - 入输端电压 ), 置于 LM339 内部控制输出端的三极管截止 , 此时输出端相当于开路 ; 当电压比较器输入端电压反向时 (- 输入端电压高于 + 输入端电压 ), 置于 LM339 内部控制输出端的三极管导通 , 将比较器外部接入输出端的电压拉低 , 此时输出端为 0V 。
2.1.2 IGBT绝缘双栅极晶体管 (Iusulated Gate Bipolar Transistor)简称IGBT,是一种集BJT的大电流密度和MOSFET等电压激励场控型器件优点于一体的高压、高速大功率器件。
目前有用不同材料及工艺制作的 IGBT, 但它们均可被看作是一个MOSFET输入跟随一个双极型晶体管放大的复合结构。
IGBT有三个电极(见上图), 分别称为栅极G(也叫控制极或门极) 、集电极C(亦称漏极) 及发射极E(也称源极) 。
从IGBT的下述特点中可看出, 它克服了功率MOSFET的一个致命缺陷, 就是于高压大电流工作时, 导通电阻大, 器件发热严重, 输出效率下降。
IGBT的特点:1.电流密度大, 是MOSFET的数十倍。
2.输入阻抗高, 栅驱动功率极小, 驱动电路简单。
智能电磁炉产品电路解析与设计
02
影响电磁炉能效相关的因素
与锅具有关。检测电磁炉能效比时所使用的锅具有严格的要求，必须使用标准锅，所谓的标准锅具就是锅的材质、高度、厚度、口径、含碳量都有严格的要求，检测时不同口径的锅要对应不同的加水量，电磁炉的能效值是在实验室模拟环境下的测试值，具体到消费者使用时由于使用环境的变化，一定会产生偏差，也就是说锅具能够影响电磁炉在使用过程中能效的发挥，同一电磁炉用不同的锅具它的能效值也是不一样的。
主要配件 电磁炉主要有两大部分构成：电子线路部分及结构性包装部分。 电子线路部分包括：功率板、主机板、灯板（操控显示板）、线圈盘及热敏支 架、风扇马达等。 结构性包装部分包括：瓷板（新型电磁炉有用玻璃面板）、塑胶上下盖、风扇叶、风扇支架、电源线、说明书、功率贴纸、操作胶片、合格证、塑胶袋、防震泡沫、彩盒、条码、卡通箱。 内部结构图见下一页：
IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
小知识：
它打破了传统的明火烹调方式，采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热原理，电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使锅具底部铁质材料中的自由电子呈漩涡状交变运动，通过电流的焦耳热（P=I^2*R）使锅底发热。
电磁炉的加热原理决定了这个产品热效高、安全、无污染、节能、使用方便等特点，也正是这些特点促成了电磁炉产品在国外的普及
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电磁炉的发明
现代智能型微波炉产品
双头电磁炉 电磁炉茶具
电路解析1
富士宝牌IH-P190B型电磁灶电源与负载驱动电路
本科毕业设计-电磁炉的设计与实现
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。
电磁炉电路原理及关键技术的探究
电磁炉电路原理及关键技术的探究
陈芊一
摘 要:高中物理课程是一门基础自然科学,作为高中 学 习 阶 段 的 必 修 课 程 之 一,在 高 中 学 习 阶 段 中 具 有 重 要 意 义. 为 了 提高学生自身物理知识和物理应用能力,本文通过对高中物 理 课 程 的 学 习 和 理 解,以 电 磁 感 应 知 识 为 例,观 察 和 探 讨 电 磁 炉 电 路 原 理 以 及 关 键 技 术 ,希 望 可 以 为 广 大 高 中 生 扩 大 物 理 知 识 范 围 ,进 一 步 加 深 电 磁 感 应 知 识 的 理 解 ,帮 助 高 三 学 生 复 习 知 识 点 .
电磁炉电路通常由市电电路、主 电 流 回 路、驱 动 电 路、保 护电 路、LED 低 压 电 路 和 过 流 保 护 电 路 等 构 成,电 路 实 现 原 理如下:
(一 )市 电 回 路 当电磁炉设备接入２２０V 直流电源后,电压 通 过 熔 断 器 所产生的热量将熔体断开,经 过 电 容 (C)过 滤 来 自 高 频 干 扰 的脉冲,压敏电 阻 (R)防 止 电 压 过 高 造 成 电 磁 损 坏,熔 断 器 用来防止功率元件造成电流过大故障,从 而 形 成 一 种 电 路 保 护机制. (二 )主 电 流 回 路 主电流回路由扼流线圈、滤波电 容、整 流 桥、高 频 转 换 设 备、励磁线圈以及功率工作管线等构成.当 ２２０ V 的 电 压 通 过整流桥时,电感的低滤波和滤波电容可以获 取 到 ３００ V 的 直 流 电 压 ,从 而 为 功 率 工 作 管 线 提 供 正 常 电 压 环 境 . (三 )同 步 电 路 同步电路是由外围电路构成,直流电 压 通 过 高 频 干 扰 过 滤、串联分压之后,传输到反相输入端,作 为 比 较 器 的 基 准 信 号使 用,功 率 工 作 管 线 通 过 c极 电 压 实 现 串 联 分 压 工 作,得 到的采样信号传输至同相输入端.当电磁炉开始正常工作 之后,随着功率工作管线的导通与截面的 采 样 电 压 进 行 运 动 变 化 ,通 过 这 些 信 号 来 控 制 振 荡 电 路 ,从 而 实 现 同 步 电 路 . 三 、电 磁 炉 关 键 技 术 及 特 征 (一 )小 功 率 智 能 加 热 控 制 技 术 在传统老式电磁炉低功率加热中,一 般 采 用 大 功 率 间 歇 式加热方法,在烹饪 时 会 出 现 食 材 混 合 现 象,还 容 易 造 成 溢 出或者糊底情况,食 材 口 感 较 差;而 现 在 的 电 磁 炉 则 充 分 运
1.5kw电磁炉电路初步综合设计
1.5kw电磁炉电路初步综合设计
电磁炉电路设计需要考虑以下几个因素：
1. 电磁炉的功率：根据题目中给出的电磁炉功率为1.5kW，所以需要设计的电路能够提供足够的功率来驱动电磁炉。
2. 电源：根据电磁炉的功率要求，需要使用一个能够提供足够电流和电压的电源。
一般情况下，这个电源可以是市电，通过适当的变压器来调整电压和电流大小。
3. 控制电路：电磁炉的温度和功率通常需要通过控制电路进行调节。
这个控制电路可以根据需要设计自动控制或手动控制方式。
4. 保护措施：为了保护电磁炉和电路不受毁坏，需要在设计中加入过电流保护、过温保护、短路保护等安全措施。
以下是初步的电磁炉电路设计方案：
1. 电源部分：
- 电源输入：使用市电220V交流电作为电磁炉的电源输入。
可以通过变压器将电压降到适合电磁炉的操作电压。
- 过电流保护：在电路中加入过电流保护开关，当电流超过设定值时自动切断电流，保护电路和电磁炉不受损坏。
- 过温保护：可在电路中设置温度传感器，当温度超过设定值时自动切断电流，防止电磁炉过热。
2. 控制电路部分：
- 电磁炉功率控制：使用可调节的电阻或晶体管等元件控制电磁炉的功率大小，实现对电磁炉的输出热量的调节。
- 温度控制：使用温度传感器监测电磁炉温度，根据设定的温度控制电炉加热功率的大小，保持温度在设定范围内的稳定。
需要注意的是，这只是电磁炉电路初步设计方案，具体的设计和选型需要根据实际的需求和要求，结合具体的电子元件和电子器件来设计。
另外，电磁炉的电路设计复杂度较高，建议由专业的电子工程师来完成。
毕业设计(论文)-基于单片机的电磁炉设计
摘要微波炉已在我国民用领域中普及开来。
微波炉加热的独特原理就是用微波来煮饭烧菜，由于其独特的加热原理，可以有效地保持原有食品的颜色、气味、口感和营养成分，也能在迅速解冻食品时保持食物的水分不丢失和新鲜度。
使用微波炉的过程中也很少产生烟气和热气，可保持厨房的清洁。
微波炉之所以有这么优良的性能，其原因就在于微波炉的广泛应用，它的广泛应用又促进了相关新技术的探索和发现，这些发现和新技术转而又被应用于微波炉性能的改造，这些都是息息相关的。
现在的微波炉技术已相当成熟。
本次设计研究主要是微波炉的控制系统。
本次设计的控制核心是89C52单片机，之所以选择单片机控制，是因为它的功能强、体积小、功耗低、工作可靠、价格便宜、使用简单方便等特点，特别适合应用于控制有关的系统。
整个微波炉控制系统设计主要包括主电路、电源电路、驱动电路、光电耦合隔离、89C52最小系统、键盘输入、液晶显示、PWM波输出等。
本设计有预设模式和人工输入模式两种，对微波炉工作的时间和火力进行调节，通过输出占空比不同的PWM波来模拟微波炉工作在不同火力下的状态，液晶显示屏能准确显示当前工作状态，我们可以根据自己的意愿继续、暂停、退出当前工作方式。
经过模拟仿真以及现场调试后，设计的微波炉控制系统安全可靠，工作稳定，顺利实现预期的各项功能。
关键词：89C52单片机；微波炉；控制电路；AbstractIn our country, microwave ovens have in civilian areas in popularity, due to its unique heating principle, it can effectively keep the original food color, smell, taste and nutrients, also can rapid thawing foods, keep the moisture of food and fresh. And in the use of the microwave oven almost do not produce fumes and hot air, so that the kitchen to keep clean. Microwave oven which has so good performance is relation with the application of new technology .This paper analyzes the control system of home microwave oven, and compares various control methods, and determines the overall control scheme of the system.. Because the monolithic integrated circuit has the characteristics of strong function, small size, low power consumption, cheap, reliable work, convenient use and the like. Therefore, it is especially suitable for control system, the design of the final selection of 89C52 single chip microcomputer as the control core, supplemented by the keyboard input module, LCD display module, photoelectric coupling isolation module and analog microwave modules to form a control circuit of the microwave. This design by default mode or manual input mode microwave oven working time and fire control, and through different output accounted for duty ratio PWM waves to mimic the microwave oven under different thermal working condition, LCD screen as man-machine interface synchronous display the current working state.After the simulation and the on-site debugging, the electric control system of the microwave oven is safe and reliable, and the work is stable, and the function of the microwave oven is smoothly realized.Keywords: MCU; microwave oven; control circuit;目录摘要 (I)1 引言 (1)1.1 微波炉简介 (1)1.2 本文主要研究工作 (2)2 微波炉的工作原理和总体方案设计 (3)2.1 微波炉的工作原理 (3)2.2 微波炉的基本构造 (4)2.2.1 控制电路 (4)2.2.2 高压变压器 (4)2.2.3 磁控管 (5)2.2.3 炉腔 (8)2.2.4 炉门 (8)2.3 总体方案设计 (8)3 硬件电路设计 (9)3.1 主电路的设计 (10)3.1.1 主电路方案分析 (10)3.1.2 主电路方案设计 (12)3.2 驱动电路的设计 (14)3.3 单片机选型及介绍 (15)3.3.1 单片机的选型 (15)3.3.2 单片机STC89C52的特点 (15)3.3.3 单片机最小系统设计 (16)3.4 光耦隔离控制模块的设计 (19)3.5 键盘输入和液晶显示电路 (20)3.5.1 键盘输入电路方案的选择 (20)3.5.2 显示电路方案的选择 (22)3.6 蜂鸣器电路 (25)3.7 风扇冷却电路 (26)4 软件设计 (28)4.1 主程序流程图 (28)4.2 PWM波控制子程序 (30)4.3 火力调节子程序设计 (30)4.4 烹饪时间设定子程序设计 (31)4.4.1 设置定时模式的方法 (31)4.4.2 时间设定程序流程图 (34)4.5 键盘扫描子程序设计 (34)4.6 液晶显示模块程序设计 (37)5 系统仿真调试和实物制作 (38)5.1 系统的仿真调试 (38)5.1.1 仿真结果及分析 (38)5.2 实物制作 (42)6 结论与展望 (45)6.1 论文总结 (45)6.1.1 主要工作及结论 (45)6.1.2 存在的问题 (45)6.2 感想及收获 (45)6.3 展望 (46)致谢................................................... 错误！未定义书签。
电磁炉的设计
辽宁工业大学电力电子技术课程设计（论文）题目：1.5KW电磁炉电路初步设计院（系）：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：起止时间：2014-12-29至2015-1-9课程设计（论文）任务及评语院（系）：教研室：电气注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要本文所研究的题目是初步设计1.5KW电磁炉的电路。
在本次电磁炉设计中主要包括整流电路、逆变电路和驱动电路，整流采用单相桥式整流电路，逆变电路采用电压型逆变电路，驱动采用光隔离，通过计算得到所需要的与元器件的具体参数和具体的电路图等等。
经计算和multisim仿真选择了基本的元器件。
将交流电经由变压与整流电路，在控制电路的信号下变成直流电，再将直流电通过逆变电路变成高频交流电，驱动电磁线圈。
产生高频交变磁场，在铁制的厨具底部产生磁滞损耗和涡流损耗，产生热量而加热食品。
关键词：电磁炉；整流电路；逆变电路；驱动电路目录第1章绪论 (1)1.1 电力电子技术概况 (1)1.2 本文设计内容 (2)第2章电磁炉电路设计 (3)2.1 电磁炉电路整体方案设计 (3)2.2 整流电路设计 (3)2.3过流保护电路的设计 (4)2.4 逆变电路的设计 (5)2.5驱动电路的设计 (5)第3章参数的计算与元器件的选择 (7)3.1系统的整体电路图设计 (7)3.2 变压器的选择 (7)3.3 二极管的选择 (8)3.4 IGBT的选择 (8)3.5 滤波电容的选择 (9)第4章系统的仿真与调试 (10)4.1仿真软件介绍 (10)4.2仿真波形 (10)第5章设计总结 (13)参考文献 (14)第1章绪论1.1 电力电子技术概况电力电子技术就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
它分为信息电子技术和电力电子技术两大分支。
电力电子技术中所变换的“电力”和“电力系统”所指的“电力”是有一定差别的。
二者都指的是“电能”但后者更具体，特指电力网的“电力”，前者则更一般些。
电磁炉主电路设计与仿真
目录第一章前言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2电磁炉简介 (1)1.2.1电磁炉的基本工作原理 (1)1.2.2电磁炉的基本组成 (2)1.2.3电磁炉的优缺点 (2)1.3本章小结 (3)第二章电磁炉的加热原理 (4)2.1电磁炉加热的基本工作原理 (4)2.2电磁感应加热的技术 (4)2.3 串联、并联谐振逆变器的负载拓扑结构及优缺点 (6)2.4感应加热电源的负载等效模型 (8)2.5 本章小结 (14)第三章电磁炉主电路设计 (15)3.1 电磁炉主电路拓扑结构 (15)3.2 电磁炉主电路的工作过程 (15)3.2.1 主开关导通阶段 (17)3.2.2 谐振阶段 (17)3.3本章小节 (21)第四章主电路的Multisim仿真 (22)4.1 Multisim简介 (22)4.2主电路的multisim仿真 (23)4.3本章小结 (25)第五章结束语 (26)参考文献 (27)致谢 (28)摘要：本文研究的重点是：首先简要说明电磁加热系统的基本工作原理与结构，分析了并、串联谐振逆变器的负载特性及控制目标。
根据软开关控制的要求选择设计方案，利用Multisim10仿真软件对电磁炉主电路进行仿真设计，给出不同负载状态下的仿真结果，验证理论的正确性，为正确选择电路参数提供可靠的实验数据。
设计应用于电磁感应加热的谐振式逆变电路。
论文由电磁炉的概述、电磁炉的基本工作原理、电磁感应加热电路设计、电磁炉主电路设计及仿真及结果分析与总结构成。
电磁炉的概述包括电磁炉基本原理、电磁炉的组成、电磁炉的优缺点等内容。
电磁感应加热电路设计包括电磁炉的加热原理、串并联逆变电路的等电路设计。
电磁炉主电路设计包括电磁炉主电路拓扑结构、电磁炉主电路的工作过程等内容。
通过对样机的反复试验，系统运行可靠稳定，最后本文对其进行了仿真。
在本论文里利用频率调制方法，系统的工作频率在一定程度上跟随谐振频率，从而来使电磁感应加热系统的运行效率达到最佳状态。
美的电磁炉IGBT驱动电路原理分析。
美的电磁炉IGBT驱动电路原理分析。
这是美的电磁炉典型的驱动放大电路，它控制IGBT的导通和截止。
由比较器U2D的第10、11、13脚与推挽电路电阻R82、R33、R35和电容器C12、C21、电解电容器EC6及三极管Q3、Q4等组成。
比较器U2D的第10脚是同步控制电路产生锯齿波形的输入端，比较器U2D的第11脚是脉宽调控的基准电压输入端，该电压也是IGBT导通时间的控制电压。
通过U2D反相输入端第10脚与同相输入端第11脚比较器进行比较后，在U2D输出端产生IGBT驱动方波信号并通过互补三极管Q3、Q4的推挽电路放大，将U2D输出端脉冲电压提高到+18V左右，以满足IGBT的驱动功率需求。
一、驱动电路工作原理⑴、由Q3、Q4组成的推挽电路。
推挽电路与前级比较器U2D组成了主回路的一部分。
输入Vin1是振荡电路产生的锯齿波形，输入Vin2是PWM调控电路调制出来的基准电压，Vin1和Vin2通过比较器U2D比较后，13产生IGBT的驱动波形，驱动波形通过由两个三极管Q3、Q4组成的推挽电路，将输出Vout电压提高到18V。
⑵由Q5、Q6组成的IGBT使能控制电路。
输入IGBTEN来自显示板的单片机端口，另一个输入Vin3来自浪涌保护电路输出信号。
单片机可以通过此控制电路控制直接控制IGBT是否允许开通。
当IGBTEN 为低或Vin3信号为高时，Q6的集电极被拉低，U2D的13脚的电位则恒为低，Vout与Vin1和Vin2的输入无关，恒为低，IGBT禁止开通。
相反，若IGBTEN为高同时Vin3信号为低时，则Q6截止而不影响推挽电路。
二、驱动电路检测维修维修时，将电磁炉上电待机。
万用表直流电压50V、10V档，1、测驱动前置U2D第10脚反相输入端对地+5.6V电压，为正常；2、测U2D第11脚同相输入端对地+2.2V电压，为正常；3、测U2D第13脚输出端对地+0.1V电压，为正常。
·1）若贴片电容器C21（104）击穿、三极管Q3参数失常，均会导致电磁炉加热时出现“报警不加热”、或“不报警不加热”故障。
美的电磁炉各部分电路原理分析
美的电磁炉各部分电路原理分析1.美的电磁炉各部分电路原理分析2.在此主要针对美的TM-S1-01A-A板(TM-S1-01A)(主芯片S007)电磁炉做详细讲解,主板各部分电路功能及其控制原理,以及常见故障的快速判断处理。
3.电磁炉电路图4.1、TM-S1-01A-A板(TM-S1-01A)(主芯片S007)5.TM-S1-01A原理图6.7.8.2、TM-S1-01D板(主芯片LC87F2L08A)9.TM-S1-01D原理图10.11.电磁炉各电路分析12.美的电磁炉电路可以从功能模块上划分成以下主要的15个电路模块,本节将对15个模块结合美的电磁炉的标准板、TM板、QF 板的实际电路原理进行阐述。
13.(1)、LC振荡电路;(2)、同步及振荡电路;(3)、IGBT高压保护电路;(4)、PWM脉宽调控电路;(5)、IGBT驱动电路;(6)、浪涌保护电路;(7)、电流检测电路;(8)、电压检测电路;(9)、5V电源;(10)、18V电源;(11)、蜂鸣器报警电路;(12)、锅具温度检测电路;(13)、IGBT温度检测电路;(14)、风扇驱动电路;(15)、主电源;14.15.一、美的TM-S1-01A电路板电路模块分析16.1、主板和显示板接口说明17.单片机芯片放置在主板上,其中单片机已嵌入了相关比较器及部分电磁炉专用程序函数。
由于单片机芯片端口有限,一般通过串口驱动显示模块。
显示模块放置在显示板上。
为了统一所有产品,规定标准板和显示板的排线接口顺序。
根据产品的需要,确定了5个接口,其规定排列顺序及说明列表如下:2、电路模块分析LC振荡电路:1.2.元件组成:谐振电容C5,线圈盘L,IGBT3.LC振荡电路是整个电路的核心部分,是电能转换成为电磁能的实现部分。
其中L是指接在OUT1和OUT2之间的线圈盘,而C则为并在L之间的电容C5。
电路通过IGBT的高频开关(一般频率在20K-30K)形成LC振荡,从而在L上形成高频变化的电流,变化的电流又使得L产生变化的电磁波。
电磁炉的电路设计
SPMC65x单片机在电磁炉中的应用1引言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1 引言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。
使用SPMC65P2404设计的电磁炉具有如下性能：六种加热模式：火锅、煎炸、炒菜、烧烤、蒸煮、烧焖;一种自动工作模式：烧水;最大720分钟的定时开机功能;2小时自动关机保护功能;小物件检测功能,对不合适的物件不进行加热;系统采用过流、过压、超温等多种保护措施;采用开关电源,使系统能够在180~250V的电压范围内正常工作;系统设置了故障报警功能,方便故障查找及检修;系统含有自检程序,方便生产测试。
电磁炉电路技术分析
电磁炉电路技术分析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。
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感应的电流越大则所产生的热量就越高，煮熟 食物所需的时间就越短。要使感应电流越大，则穿 越金属面的磁通变化量也就要越大，当然磁场强度 也就要越强。这样一来，原先通予交流电的线圈就 需要越多匝数缠绕在一起。 因为使用高强度的磁 场感应，所以炉面没有电流产生，因此在烹煮食物 时炉面不会产生高温，现在非山寨版的电磁炉炉面 都是使用了能耐高温的黑晶板，是一种相对安全的 烹煮器具。在使用过程中，因为黑晶板会与锅具接 触，会局部产生高温，所以在加热后的一段时间里， 不要触摸炉面，以防烫伤。
工作原理
电磁炉煮食的热源来自于锅具底部而不是 电磁炉本身发热传导给锅具，所以热效率要比 所有炊具的效率均高出近1倍，使器具本身自行 高速发热，用来加热和烹饪食物，从而达到煮 食的目的。具有升温快、热效率高、无明火、 无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐 射、体积小巧、安全性好和外观美观等优点， 能完成家庭的绝大多数烹饪任务。 因此，在电磁炉较普及的一些国家里，人 们誉之为“烹饪之神”和“绿色炉具”。
工作原理
基本简介 它打破了传统的明火烹调方式，采用磁场 感应电流（又称为涡流）的加热原理，电磁炉 是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当 用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交 变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电 流（即涡流），涡流使锅具底部铁质材料中的 自由电子呈漩涡状交变运动，通过பைடு நூலகம்流的焦耳 热（P=I^2*R）使锅底发热。 工作原理图示如下一页。
电磁炉能效等级标准
家用电磁灶能效限定值及能源效率等级于2008 年9月1日起实施。标准规定，电磁灶能效等级将分 为5级，其中2级以上的电磁灶待机功率不大于2瓦。 该标准是一项规定家用电磁灶能效限定值、节能评 价值、能源效率等级和目标能效限定值的强制性国 家标准，按照这个标准的规定，电磁灶根据热效率 和待机状态能耗将能效等级分为5级，其中1级能效 最高，1～5级产品的热效率值分别为不低于90％、 88%、86%、84%和82%；1、2级产品的待机功率 为不大于2瓦，3、4、5级产品的待机状态功率不大 于5瓦。
智能电磁炉 产品电路解析与设计
—郑燮.字板桥
电磁炉介绍
电磁炉又名电磁灶，是现代厨房革命的产物， 它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生， 因此热效率得到了极大的提高。是一种高效节能 橱具，完全区别于传统所有的有火或无火传导加 热厨具。 电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的 电气烹饪器具。由高频感应加热线圈（即励磁线 圈）、高频电力转换装置、控制器及铁磁材料锅 底炊具等部分组成。使用时，加热线圈中通入交 变电流，线圈周围便产生一交变磁场，交变磁场 的磁力线大部分通过金属锅体，在锅底中产生大 量涡流，从而产生烹饪所需的热。在加热过程中 没有明火，因此安全、卫生。
工作过程 当一个回路线圈通予电流时，其效果相当 于磁铁棒。因此线圈面有磁场N－S极的产生， 亦即有磁通量穿越。若所使用的电源为交流电， 线圈的磁极和穿越回路面的磁通量都会产生变 化。 当有一导磁性金属面放置于回路线圈上方 时，此时金属面就会感应电流（即涡流），涡 流使锅具铁原子高速无规则运动，原子互相碰 撞、摩擦而产生热能。
小知识： IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)， 绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和 MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱 动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗 和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压 降低，载流密度大，但驱动电流较大;MOSFET驱 动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密 度小。 IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率 小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为 600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开 关电源、照明电路、牵引传动等领域。
在此项国家标准实施过程中,作为电磁炉行业领 导品牌——美的电磁炉,凭借领先国际的“文武火” 高效节能技术和热效率更高的“百芯大线圈”技术, 成为国内外第一家获得能效标识备案通过的企业,同 时创下了四项第一,即“美的首批共有28款型号产 品获得能效标识备案通过、第一家备案达到能效一 级、第一家电磁炉能效率实验室通过能效标识管理 中心的能效检测能力认可和第一家在终端销售贴有 能效标识”,因而受到业内人士及消费者的广泛关注。
关于能效等级的说明 能效虚标：由于认证机构以及实验室检测相 关模拟条件的差异性部分产品的实际能效水平与 其标注的能效等级不相符，如标注能效2级的产 品，实际严格条件下检测可能仅为3级，也就是 通常所说的能效虚标问题。 能效仅仅是一个范围值，有些品牌标注的 89%， 87%是没有意义的，国家标准里没有这样 的数据。也是虚标。
电磁炉和锅具
国家标准
质监局要求的《家用电磁灶能效限定值及能源 效率等级》国家标准（标准号：GB21456-2008） 已于2009年3月1日起强制实施，从而也结束了我 国电磁炉行业多年来无标准可依的尴尬局面。 据了解，该标准由美的电磁炉公司牵头，联合 中国标准化研究院共同制定。该标准共设一到五级， 五级即为限定的电磁炉的市场准入门槛，低于第五 级能效限定值的产品就必须淘汰，不允许生产和销 售。而当时据专家推算，在2009年3月1日能效标 准标识正式强制实施以后，目前市场上将有 10%~15％的高耗能家用电磁炉产品面临淘汰。
锅具发生三方面的情况能效会降低： A. 锅底不平或者变形 B. 锅具内口尺寸变小 C. 锅壁的厚度，越薄则热效率越低 所以在选购电磁炉时不能盲目的看能效标识， 还要看配锅。好的配锅对于降低能效起很大作用！ 2、另一个影响电磁炉能效是风扇，电磁炉工 作时为了给大功率用电器IGBT降温，增加他的使 用寿命，无形中会增加降低能效，如果电磁炉采用 的是离心式的风机会大大降低了能耗。
影响电磁炉能效相关的因素
1.与锅具有关。检测电磁炉能效比时所使用的 锅具有严格的要求，必须使用标准锅，所谓的标准 锅具就是锅的材质、高度、厚度、口径、含碳量都 有严格的要求，检测时不同口径的锅要对应不同的 加水量，电磁炉的能效值是在实验室模拟环境下的 测试值，具体到消费者使用时由于使用环境的变化， 一定会产生偏差，也就是说锅具能够影响电磁炉在 使用过程中能效的发挥，同一电磁炉用不同的锅具 它的能效值也是不一样的。