MB95430 系列 电磁炉(半桥)演示板
西门子变频器M430说明书
MICROMASTER 430
7.5 kW - 250 kW
使用说明书
版本 10/06
有关调试的
警告
!
¾ 未经培训合格的人员在变频器的器件/系统上工作或不遵守“警告”中的有关规定，就可能造
成严重的人身伤害或重大的财产损失。只有在设备的设计、安装、调试和运行方面受过培训 的经过认证合格的专业人员才允许在本设备的器件/系统上进行工作。
¾ 输入电源线只允许永久性紧固连接。设备必须接地(按照 IEC 536 Class 1、NEC 和其它适用 的标准)。
有关维修的
警告
!
¾ 设备的维修只能由西门子公司的服务部门，西门子公司授权的维修中心或经过认证合格并得
到授权的人员进行，这些人员应当十分熟悉本说明书中提出的所有警告和操作步骤。
¾ 任何有缺陷的部件和器件都必须用相应的备件更换。
¾ 在打开设备进行维修之前，一定要断开电源。
有关拆卸和废品处理的
注意 ¾ 变频器的包装箱是可以重复使用的。请保管好包装箱以备将来使用或把它返还给制造商。 ¾ 易卸螺丝和快速插接器便于您拆卸设备的部件。您可以回收这些拆卸下来的部件，并根据地
是其第§8 节关于“带电部件上工作时允许的安全距离”的规定。实际操作时，应该使用适当 的电子器具。 ¾ 在安装和调试变频器之前，请您务必仔细阅读这些安全规则和警告，以及设备上粘贴的所有 警示标志。确保警示标志置于醒目的地方，并更换已经脱落或损坏的标志。
MICROMASTER 430 使用说明书
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。
XL4005演示板说明书
页数：第1 页，共5 页描述221002A01是为产品XL4005制作的演示板，用于DC8V~32V输入，输出电压5V，输出电流5A的降压恒压应用演示，最高转换效率可以达到93%。
XL4005是开关降压型DC-DC转换芯片；固定开关频率300KHz，可减小外部元器件尺寸，方便EMC设计。
芯片具有出色的线性调整率与负载调整率，输出电压支持0.8V~30V间任意调节。
芯片内部集成过流保护、过温保护、短路保护等可靠性模块。
XL4005为标准TO263-5L封装，集成度高，外围器件少，应用灵活。
DEMO原理图引脚介绍页数：第2 页，共5 页物料清单性能测试转换效率页 数：第 3 页， 共 5 页转换效率： 线性调整率与负载调整率：Efficiency VS Load currentE f f i c i e n c y (%)Load current(A)Output voltage VS Output currentO u t p u t v o l t a g e (V )Output current(A)页 数：第 4 页， 共 5 页DEMO 实物图PCB 布局顶层 底层页数：第5 页，共5 页应用信息输入电容选择在连续模式中，转换器的输入电流是一组占空比约为VOUT/VIN的方波。
为了防止大的瞬态电压，必须采用针对最大RMS电流要求而选择低ESR(等效串联电阻)输入电容器。
对于大多数的应用，1个10uF的输入电容器就足够了, 它的放置位置尽可能靠近XL4005的位置上。
最大RMS电容器电流由下式给出：IRMS≈IMAX*√VOUT(VIN-VOUT)VIN其中，最大平均输出电流IMAX等于峰值电流与1/2峰值纹波电流之差，即IMAX=ILIM-△IL/2。
在未使用陶瓷电容器时，还建议在输入电容上增加一个0.1uF至1uF的陶瓷电容器以进行高频去耦。
输出电容选择在输出端应选择低ESR电容以减小输出纹波电压，一般来说，一旦电容ESR得到满足，电容就足以满足需求。
半桥电磁炉解决方案
半桥电磁炉解决⽅案我们都知道，电磁炉是⼀种⼤功率⽤电装备，正在设计上平常有单管技术与半桥技术的区分。
两种技术都是通过⼀系列电路处理技术将通俗交换电（220V、380V）转化成⾼频直流电流，通过做功线盘发⽣激烈电涡流，并与相应公⽤锅具感应发⽣激烈电磁场，直接促使相应公⽤锅具质料内部原⼦极速激荡碰撞，从⽽使得相应公⽤锅具⾃⾝快速发热发⽣⾼温，⽤来加⼯烹调⾷品。
单管半桥各有特点 说到不同点，正在交换电的承接转化处理技术⽅⾥，单管采⽤单路驱动技术，操纵单IGBT逆变模块分别承接转化交换电的上弦波，结合相应附加电路配置接收下⽞波电流停⽌放电补充，发⽣的⾼频电流波形相对完好。
单管技术的最⼤优势是正在投资成本⽅⾥，果其设计配置不那么⾼，⽣产成本较低。
⽽半桥采⽤双路驱动技术，操纵双IGBT逆变模块分别承接转化交换电的上弦波和下弦波电流，发⽣的⾼频电流波形完好、清楚、稳定；，果⽽电流的转换效率很⾼，能输出较⼤的功率，是⽬前⾼端电磁炉的主流⽅案。
设计最精简的半桥电磁炉 为降低半桥电磁炉的技术门槛，搀扶帮助⼚商精简半桥电磁炉的设计，富⼠通半导体采⽤先进的⼯艺，将半桥电磁炉所需的运算放⼤器，⽐较器，波形发⽣器集成到单⽚MCU中，其最新推出8位微控制器MB95F430系列就是电磁炉⼀个不错的选择。
以下先先容⼀个利⽤C库API开辟的基于MB95F434K的电磁炉案例。
半桥电磁炉⽅案框图 半桥电磁炉⽅案框图 该系统的硬件设计如框图所⽰，操纵电磁涡流加热系统理论，设计利⽤了PWM控制IGBT发⽣涡流加热。
可以调整PWM 宽度来调整功率。
风扇可冷却IGBT。
反馈旌旗灯号可⽤来掩护系统，并较量争论功率。
反馈旌旗灯号包孕电流、电压、浪涌和温度。
半桥电磁炉硬件设计框图 富⼠通半导体还为⽤户开辟了⼀个演⽰系统，它包孕各种必备的功能：电源控制、风扇控制、风扇延迟闭闭、蜂鸣器控制、LED显⽰、键盘、⾃动锅具检测、空负荷检测、守时闭机（3⼩时）、恒功率加热、恒定温度加热、IGBT温度检测、板温度检测、IGBT过温掩护（120℃）、⾥板过温掩护（300℃）、空负荷掩护（300℃）、传感器开路/短路检测、过电流掩护（18A）、过电压掩护（270V）、低电压掩护（150V）、浪涌掩护（1000V），以及若是没有守时，2⼩时⽆操纵⾃动闭闭。
电磁炉维修手册(内部资料)
09年电磁炉维修手册第一节09年美的电磁炉使用主板概述09年，美的电磁炉国内单炉主要使用TM-S1-01A-A(TM-S1-01A升级版),TM-S1-01D两块主板。
两块主板使用不同的集成芯片，前者使用S007芯片，后者使用三洋芯片。
集成芯片内置单片机处理单元，比较器，放大器等电路。
从而大大简化了电磁炉外围电路。
下面分别讲述此两块主板线路主要原理，维修方法。
由于此两块主板芯片原理，外围线路基本相似，读者可按类比方法理解或维修。
第二节产品命名方式09年国内单炉产品命名方式如下：第三节电磁炉产品爆炸图一、电磁炉的结构分析电磁炉的立体结构分析图电磁炉的结构相对来说较简单，主要由：塑料外壳、陶瓷面板、电控系统、散热系统等构成。
如下图：⑴、塑料面盖和塑料底座构成了电磁炉的塑料外壳。
⑵、陶瓷面板就是电磁炉上的微晶玻璃板。
⑶、电控系统主要由主电路板、显示板、线圈盘等组件构成。
⑷、散热系统由散热风机、温度传感器、电路板散热片等组成。
电磁炉的整体结构图第四节 电磁炉工作原理一、电磁炉工作原理微晶面板塑料底座主电路板显 示 板线 圈 盘塑料面盖风 机1、电磁炉的加热原理电磁炉主要是利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器。
当电磁炉在正常工作时，由整流电路将50Hz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。
电磁炉线圈盘上就会产生交变磁场，磁力线就会在锅具底部反复切割变化，使锅具底部产生环状电流（涡流），并利用无数的小涡流高速振荡铁分子，致使器皿本身自行高速发热，然后通过热量传递原理，使器皿加热盛装在其内的东西。
这种振荡生热的加热方式，能减少热量传递的中间环节，大大提高制热效率。
电磁炉是应用高频感应涡流生热的原理设计制造的，它保持并大大优于一般热源炉的烹饪功能，有“烹饪之神”的美誉。
2、电磁炉电控部分工作原理3、电磁炉工作流程：4、美的电磁炉电气性能参数5、电磁炉各种功能控制原理目前，电磁炉行业里各大品牌厂家的产品，一般就产品功能设计来说都各有特色，自成一家。
博世HI1995G HI9ETA04 HI1975G SIVK9DTA HI1655G SIVK6E
启动桥接模式 1. 在两个烹饪区上放置一口较大的平底锅，将两个烹饪区全部盖住。 2. 启动前面的烹饪区。 3. 同时按住两个键（几秒钟）：后桥接区的<<按钮和前桥接区的>>按
钮。 后区的显示器出现“BR”。然后，通过前变化区的控制器设置两个区 的烹饪级别。 4. 按下前区的 + 或 - 键，或者 << 或 >> 键，设置预想烹饪级别。 两区均按照所设定的级别加热。
使用本电器之前，请通读本手册，并将本手册放置于安全位置， 以供后续查阅。
本手册还可作为检修技术人员的参考资料。因此，请在本手册背面规定位 置贴上设备标识卡。 设备标识卡含有检修技术人员适当地响应您的需要或问题所必需的所有 信息。
请享受烹饪吧！
ZHS 4
电磁炉
控制面板
24 23 22 21
20
19
18
电磁炉（2）中的线圈（1） 产生磁场（3）。 将铁底锅（4）放到线圈上， 锅底即感应产生电流。
简单 电子控制器精确、易于设置。在最低设置时，您可以直接在锅内熔化巧克 力等，或者烹煮一般需要水煮的材料。
快速 由于电磁炉功率水平较高，食物很快便煮沸。利用电磁炉烹饪食物所需的 时间和其它类型烹饪一样。
适用 特种不锈钢平底锅 电磁级 耐磨搪瓷平底锅 搪瓷铸铁平底锅
不适用 陶器 不锈钢 瓷器 铜制 塑料制 铝制
建议使用 ASKO 推荐的适合自动烹饪程序的锅。
ZHS 10
使用
注意 对于搪瓷不锈钢锅，应注意： • 平底锅（过于）烧干之后，如果电磁炉切换至高温设置，则搪瓷可能
会碎裂（搪瓷与钢之间出现松动）； • 锅 底可能会发生翘曲--例如，由于过热或者使用功率水平过高。 注意 锅底已经变形的，切勿使用。锅底空心或磨圆的，可能会影响过热保护工作， 导致电磁炉过热。这样可能导致玻璃面开裂，锅底熔化。使用不适当的平底锅 或因烧干而导致损坏的，均不在质保范围内。
商用电磁炉电气原理图
H60-HJ013-A6
嵌入式凹面电磁炉线控款
单头平面电磁炉
线控嵌入式平面电磁炉
线控嵌入式平面电磁炉
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电磁炉原理图电磁炉工作原理图商用电磁炉商用电磁炉原理商用电磁炉机芯商用电磁炉维修商用火锅电磁炉赛米控商用电磁炉
商用电磁炉电气原理图
◆电气原理图：
5KW 台式炉外部接线规格是 6mm,空气开关要安装 30A 带漏电检测的。
◆旋扭型和磁控型使用说明：
1.把电源线插入合适的插座并听到 Di 一声响,现时电磁炉处于待机状态。请把适用锅具放置电磁炉微晶板 中央。 2.每次上电旋扭必须按逆时针方向复零后才可顺时针开机。磁控款机型拨动磁控开关开机。 3.3500W 机型共有 6 档：0 档：关机、1 档：600W、 2 档：1500W、3 档：2300W、 4 档：3000W、5 档： 3500W 4.5000W 机型共有 6 档：0 档：关机、1 档：800W 、 2 档：2500W、 3 档：3500W 4 档：4000W、5 档： 5000W 5.当无人操作 4 小时电磁炉会自动关机。 6.烹饪结束后请拔下电源插头。
◆商用电磁炉：
H35D-P3A
H35D-P3X
H50-HJ013-P5A
H50-HJ013-P5X
H50-HJ013-A5X
第1页共2页
H80 平汤炉
商用电磁炉电气原理图
H80 大炒炉菜
H50-HJ013-P5CK
HJ-5000P+5Байду номын сангаас00A、HJ-3500P+3500A
H50-HJ013-A5CK
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。
苏泊尔电磁炉维修手册
苏泊尔电磁炉维修手册篇一：电磁炉维修手册电磁炉维修手册一、简介1.1 a电磁炉原理1.2 458系列简介二、原理分析技术交流资料下载家电资讯维修者的技术平台\:nDu hI#O技术交流资料下载家电资讯维修者的技术平台O-d2.1 特殊零件简介2.1.1 LM339集成电路2.1.2 IGBT2.2 电路方框图2.3 主回路原理分析2.4 振荡电路2.5 IGBT激励电路2.6 PWM脉宽调控电路2.7 同步电路2.8 加热开关控制2.9 VAC检测电路2.10 电流检测电路2.11 VCE检测电路2.12 浪涌电压监测电路2.13 过零检测2.14 锅底温度监测电路2.15 IGBT温度监测电路技术交流资料下载家电资讯维修者的技术平台@5hi6q【维修者之家】技术论坛A;| V+技术交流资料下载家电资讯维修者的技术平台n-h(ZF7}技术交流资料下载家电资讯维修者的技术平台7A#Z/?2Y$Y技术交流资料下载家电资讯维修者的技术平台p,j|3zG;z.`,@ ]x-K2.16 散热系统2.17 主电源2.18辅助电源2.19 报警电路三、故障维修3.1 故障代码表3.2 主板检测标准3.2.1主板检测表3.2.2主板测试不合格对策3.3 故障案例一、简介1.1 电磁加热原理电磁灶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。
1.2 458系列筒介458系列是由建安电子技术开发制造厂设计开发的新一代电磁炉,介面有LED发光二极管显技术交流资料下载家电资讯维修者的技术平台/j%d!_ (8)【维修者之家】技术论坛T)K|#j A!}技术交流资料下载家电资讯维修者的技术平台9b:L%c(G/m*F示模式、LED数码显示模式、LCD液晶显示模式、VFD莹光显示模式机种。
波士顿（Bosch）铝金属电磁炉说明书
Electric; thermocouple safety control
Cooktop surface material
Stainless steel
Grate material
Cast iron
Grate features
Continuous grates; dishwasher safe
Element Performance
Warranties: Please see Use & Care manual or Bosch website for statement of limited warranty.
For more information on our entire line of products, go to /us or call 1-800-944-2904
Notes: All height, width and depth dimensions are shown in inches. BSH reserves the absolute and unrestricted right to change product materials and specifications, at any time, without notice. Consult the product’s installation instructions for final dimensional data and other details prior to making cutout.
Features & Benefits
FlameSelect® – allows for a precise adjustment of the fame size with nine defined power levels
电磁炉维修手册
电磁炉维修手册一、简介1.1 a电磁炉原理1.2458系列简介二、原理分析2.1特殊零件简介2.1.1LM339集成电路2.1.2IGBT2.2电路方框图2.3主回路原理分析2.4振荡电路2.5IGBT激励电路2.6PWM脉宽调控电路2.7同步电路2.8加热开关控制2.9VAC检测电路2.10电流检测电路2.11VCE检测电路2.12浪涌电压监测电路2.13过零检测2.14锅底温度监测电路2.15IGBT温度监测电路2.16散热系统2.17主电源2.18辅助电源2.19报警电路三、故障维修3.1故障代码表3.2主板检测标准3.3故障案例一、简介1.1电磁加热原理电磁灶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..1.2458系列筒介458系列是由建安电子技术开发制造厂设计开发的新一代电磁炉;介面有LED发光二极管显示模式、LED数码显示模式、LCD液晶显示模式、VFD莹光显示模式机种..操作功能有加热火力调节、自动恒温设定、定时关机、预约开/关机、预置操作模式、自动泡茶、自动煮饭、自动煲粥、自动煲汤及煎、炸、烤、火锅等料理功能机种..额定加热功率有700~3000W的不同机种;功率调节范围为额定功率的85%;并且在全电压范围内功率自动恒定..200~240V机种电压使用范围为160~260V;100~120V 机种电压使用范围为90~135V..全系列机种均适用于50、60Hz的电压频率..使用环境温度为-23℃~45℃..电控功能有锅具超温保护、锅具干烧保护、锅具传感器开/短路保护、2小时不按键忘记关机保护、IGBT温度限制、IGBT温度过高保护、低温环境工作模式、IGBT测温传感器开/短路保护、高低电压保护、浪涌电压保护、VCE 抑制、VCE过高保护、过零检测、小物检测、锅具材质检测..458系列须然机种较多;且功能复杂;但不同的机种其主控电路原理一样;区别只是零件参数的差异及CPU程序不同而己..电路的各项测控主要由一块8位4K内存的单片机组成;外围线路简单且零件极少;并设有故障报警功能;故电路可靠性高;维修容易;维修时根据故障报警指示;对应检修相关单元电路;大部分均可轻易解决..二、原理分析2.1特殊零件简介2.1.1LM339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..2.1.2IGBT绝缘栅双极晶体管IusulatedGateBipolarTransistor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..3.低导通电阻..在给定芯片尺寸和BVceo下;其导通电阻Rceon不大于MOSFET的Rdson的10%..4.击穿电压高;安全工作区大;在瞬态功率较高时不会受损坏..5.开关速度快;关断时间短;耐压1kV~1.8kV的约1.2us、600V级的约0.2us;约为GTR的10%;接近于功率MOSFET;开关频率直达100KHz;开关损耗仅为GTR的30%..IGBT将场控型器件的优点与GTR的大电流低导通电阻特性集于一体;是极佳的高速高压半导体功率器件..目前458系列因应不同机种采了不同规格的IGBT;它们的参数如下:1SGW25N120----西门子公司出品;耐压1200V;电流容量25℃时46A;100℃时25A;内部不带阻尼二极管;所以应用时须配套6A/1200V以上的快速恢复二极管D11使用;该IGBT配套6A/1200V以上的快速恢复二极管D11后可代用SKW25N120..2SKW25N120----西门子公司出品;耐压1200V;电流容量25℃时46A;100℃时25A;内部带阻尼二极管;该IGBT可代用SGW25N120;代用时将原配套SGW25N120的D11快速恢复二极管拆除不装..3GT40Q321----东芝公司出品;耐压1200V;电流容量25℃时42A;100℃时23A;内部带阻尼二极管;该IGBT可代用SGW25N120、SKW25N120;代用SGW25N120时请将原配套该IGBT的D11快速恢复二极管拆除不装..4GT40T101----东芝公司出品;耐压1500V;电流容量25℃时80A;100℃时40A;内部不带阻尼二极管;所以应用时须配套15A/1500V以上的快速恢复二极管D11使用;该IGBT配套6A/1200V以上的快速恢复二极管D11后可代用SGW25N120、SKW25N120、GT40Q321;配套15A/1500V以上的快速恢复二极管D11后可代用GT40T301..5GT40T301----东芝公司出品;耐压1500V;电流容量25℃时80A;100℃时40A;内部带阻尼二极管;该IGBT可代用SGW25N120、SKW25N120、GT40Q321、GT40T101;代用SGW25N120和GT40T101时请将原配套该IGBT的D11快速恢复二极管拆除不装.. 6GT60M303----东芝公司出品;耐压900V;电流容量25℃时120A;100℃时60A;内部带阻尼二极管..2.2电路方框图2.3主回路原理分析时间t1~t2时当开关脉冲加至Q1的G极时;Q1饱和导通;电流i1从电源流过L1;由于线圈感抗不允许电流突变.所以在t1~t2时间i1随线性上升;在t2时脉冲结束;Q1截止;同样由于感抗作用;i1不能立即变0;于是向C3充电;产生充电电流i2;在t3时间;C3电荷充满;电流变0;这时L1的磁场能量全部转为C3的电场能量;在电容两端出现左负右正;幅度达到峰值电压;在Q1的CE极间出现的电压实际为逆程脉冲峰压+电源电压;在t3~t4时间;C3通过L1放电完毕;i3达到最大值;电容两端电压消失;这时电容中的电能又全部转为L1中的磁能;因感抗作用;i3不能立即变0;于是L1两端电动势反向;即L1两端电位左正右负;由于阻尼管D11的存在;C3不能继续反向充电;而是经过C2、D11回流;形成电流i4;在t4时间;第二个脉冲开始到来;但这时Q1的UE为正;UC为负;处于反偏状态;所以Q1不能导通;待i4减小到0;L1中的磁能放完;即到t5时Q1才开始第二次导通;产生i5以后又重复i1~i4过程;因此在L1上就产生了和开关脉冲f20KHz~30KHz相同的交流电流..t4~t5的i4是阻尼管D11的导通电流;在高频电流一个电流周期里;t2~t3的i2是线盘磁能对电容C3的充电电流;t3~t4的i3是逆程脉冲峰压通过L1放电的电流;t4~t5的i4是L1两端电动势反向时;因D11的存在令C3不能继续反向充电;而经过C2、D11回流所形成的阻尼电流;Q1的导通电流实际上是i1..Q1的VCE电压变化:在静态时;UC为输入电源经过整流后的直流电源;t1~t2;Q1饱和导通;UC接近地电位;t4~t5;阻尼管D11导通;UC为负压电压为阻尼二极管的顺向压降;t2~t4;也就是LC自由振荡的半个周期;UC上出现峰值电压;在t3时UC达到最大值..以上分析证实两个问题:一是在高频电流的一个周期里;只有i1是电源供给L的能量;所以i1的大小就决定加热功率的大小;同时脉冲宽度越大;t1~t2的时间就越长;i1就越大;反之亦然;所以要调节加热功率;只需要调节脉冲的宽度;二是LC自由振荡的半周期时间是出现峰值电压的时间;亦是Q1的截止时间;也是开关脉冲没有到达的时间;这个时间关系是不能错位的;如峰值脉冲还没有消失;而开关脉冲己提前到来;就会出现很大的导通电流使Q1烧坏;因此必须使开关脉冲的前沿与峰值脉冲后沿相同步..2.4振荡电路1当G点有Vi输入时、V7OFF时V7=0V;V5等于D12与D13的顺向压降;而当V6<V5之后;V7由OFF转态为ON;V5亦上升至Vi;而V6则由R56、R54向C5充电..2当V6>V5时;V7转态为OFF;V5亦降至D12与D13的顺向压降;而V6则由C5经R54、D29放电..3V6放电至小于V5时;又重复1形成振荡..“G点输入的电压越高;V7处于ON的时间越长;电磁炉的加热功率越大;反之越小”..2.5+IGBT激励电路振荡电路输出幅度约4.1V的脉冲信号;此电压不能直接控制IGBTQ1的饱和导通及截止;所以必须通过激励电路将信号放大才行;该电路工作过程如下:1V8OFF时V8=0V;V8<V9;V10为高;Q8和Q3 导通、Q9和Q10截止;Q1的G极为0V;Q1截止..2V8ON时V8=4.1V;V8>V9;V10为低;Q8和Q3截止、Q9和Q10导通;+22V通过R71、Q10加至Q1的G极;Q1导通..2.6PWM脉宽调控电路CPU输出PWM脉冲到由R6、C33、R16组成的积分电路;PWM脉冲宽度越宽;C33的电压越高;C20的电压也跟着升高;送到振荡电路G点的控制电压随着C20的升高而升高;而G点输入的电压越高;V7处于ON的时间越长;电磁炉的加热功率越大;反之越小..“CPU通过控制PWM脉冲的宽与窄;控制送至振荡电路G的加热功率控制电压;控制了IGBT导通时间的长短;结果控制了加热功率的大小”..2.7同步电路R78、R51分压产生V3;R74+R75、R52分压产生V4;在高频电流的一个周期里;在t2~t4时间图1;由于C3两端电压为左负右正;所以V3<V4;V5OFFV5=0V振荡电路V6>V5;V7OFFV7=0V;振荡没有输出;也就没有开关脉冲加至Q1的G极;保证了Q1在t2~t4时间不会导通;在t4~t6时间;C3电容两端电压消失;V3>V4;V5上升;振荡有输出;有开关脉冲加至Q1的G极..以上动作过程;保证了加到Q1 G极上的开关脉冲前沿与Q1上产生的VCE脉冲后沿相同步..2.8加热开关控制1 当不加热时;CPU19脚输出低电平同时13脚也停止PWM输出;D18导通;将V8拉低;另V9>V8;使IGBT激励电路停止输出;IGBT截止;则加热停止..2开始加热时;CPU19脚输出高电平;D18截止;同时13脚开始间隔输出PWM试探信号;同时CPU通过分析电流检测电路和VAC检测电路反馈2 的电压信息、VCE检测电路反馈的电压波形变化情况;判断是否己放入适合的锅具;如果判断己放入适合的锅具;CPU13脚转为输出正常的PWM信号;电磁炉进入正常加热状态;如果电流检测电路、VAC及VCE电路反馈的信息;不符合条件;CPU会判定为所放入的锅具不符或无锅;则继续输出PWM试探信号;同时发出指示无锅的报知信息祥见故障代码表;如1分钟内仍不符合条件;则关机..2.9VAC检测电路AC220V由D1、D2整流的脉动直流电压通过R79、R55分压、C32平滑后的直流电压送入CPU;根据监测该电压的变化;CPU会自动作出各种动作指令:1判别输入的电源电压是否在充许范围内;否则停止加热;并报知信息祥见故障代码表..2配合电流检测电路、VCE电路反馈的信息;判别是否己放入适合的锅具;作出相应的动作指令祥见加热开关控制及试探过程一节..3配合电流检测电路反馈的信息及方波电路监测的电源频率信息;调控PWM的脉宽;令输出功率保持稳定..“电源输入标准220V±1V电压;不接线盘L1测试CPU第7脚电压;标准为1.95V±0.06V”..2.10电流检测电路电流互感器CT二次测得的AC电压;经D20~D23组成的桥式整流电路整流、C31平滑;所获得的直流电压送至CPU;该电压越高;表示电源输入的电流越大;CPU根据监测该电压的变化;自动作出各种动作指令:1配合VAC检测电路、VCE电路反馈的信息;判别是否己放入适合的锅具;作出相应的动作指令祥见加热开关控制及试探过程一节..2配合VAC检测电路反馈的信息及方波电路监测的电源频率信息;调控PWM的脉宽;令输出功率保持稳定2.11VCE检测电路将IGBTQ1集电极上的脉冲电压通过R76+R77、R53分压送至Q6基极;在发射极上获得其取样电压;此反映了Q1VCE电压变化的信息送入CPU;CPU根据监测该电压的变化;自动作出各种动作指令:1配合VAC检测电路、电流检测电路反馈的信息;判别是否己放入适合的锅具;作出相应的动作指令祥见加热开关控制及试探过程一节..2根据VCE取样电压值;自动调整PWM脉宽;抑制VCE脉冲幅度不高于1100V此值适用于耐压1200V的IGBT;耐压1500V的IGBT抑制值为1300V..3当测得其它原因导至VCE脉冲高于1150V时此值适用于耐压1200V的IGBT;耐压1500V的IGBT此值为1400V;CPU立即发出停止加热指令祥见故障代码表..2.12浪涌电压监测电路电源电压正常时;V14>V15;V16ONV16约4.7V;D17截止;振荡电路可以输出振荡脉冲信号;当电源突然有浪涌电压输入时;此电压通过C4耦合;再经过R72、R57分压取样;该取样电压通过D28另V15升高;结果V15>V14另IC2C比较器翻转;V16OFFV16=0V;D17瞬间导通;将振荡电路输出的振荡脉冲电压V7拉低;电磁炉暂停加热;同时;CPU监测到V16OFF信息;立即发出暂止加热指令;待浪涌电压过后、V16由OFF转为ON时;CPU再重新发出加热指令..2.13过零检测当正弦波电源电压处于上下半周时;由D1、D2和整流桥DB内部交流两输入端对地的两个二极管组成的桥式整流电路产生的脉动直流电压通过R73、R14分压的电压维持Q11导通;Q11集电极电压变0;当正弦波电源电压处于过零点时;Q11因基极电压消失而截止;集电极电压随即升高;在集电极则形成了与电源过零点相同步的方波信号;CPU通过监测该信号的变化;作出相应的动作指令..2.14锅底温度监测电路加热锅具底部的温度透过微晶玻璃板传至紧贴玻璃板底的负温度系数热敏电阻;该电阻阻值的变化间接反映了加热锅具的温度变化温度/阻值祥见热敏电阻温度分度表;热敏电阻与R58分压点的电压变化其实反映了热敏电阻阻值的变化;即加热锅具的温度变化;CPU通过监测该电压的变化;作出相应的动作指令:1定温功能时;控制加热指令;另被加热物体温度恒定在指定范围内..2当锅具温度高于220℃时;加热立即停止;并报知信息祥见故障代码表..3当锅具空烧时;加热立即停止;并报知信息祥见故障代码表..4当热敏电阻开路或短路时;发出不启动指令;并报知相关的信息祥见故障代码表..2.15IGBT温度监测电路IGBT产生的温度透过散热片传至紧贴其上的负温度系数热敏电阻TH;该电阻阻值的变化间接反映了IGBT的温度变化温度/阻值祥见热敏电阻温度分度表;热敏电阻与R59分压点的电压变化其实反映了热敏电阻阻值的变化;即IGBT的温度变化;CPU通过监测该电压的变化;作出相应的动作指令:1IGBT结温高于85℃时;调整PWM的输出;令IGBT结温≤85℃..2当IGBT结温由于某原因例如散热系统故障而高于95℃时;加热立即停止;并报知信息祥见故障代码表..3当热敏电阻TH开路或短路时;发出不启动指令;并报知相关的信息祥见故障代码表..4关机时如IGBT温度>50℃;CPU发出风扇继续运转指令;直至温度<50℃继续运转超过4分钟如温度仍>50℃;风扇停转;风扇延时运转期间;按1次关机键;可关闭风扇..5电磁炉刚启动时;当测得环境温度<0℃;CPU调用低温监测模式加热1分钟;1分钟后再转用正常监测模式;防止电路零件因低温偏离标准值造成电路参数改变而损坏电磁炉..2.16散热系统将IGBT及整流器DB紧贴于散热片上;利用风扇运转通过电磁炉进、出风口形成的气流将散热片上的热及线盘L1等零件工作时产生的热、加热锅具辐射进电磁炉内的热排出电磁炉外..CPU发出风扇运转指令时;15脚输出高电平;电压通过R5送至Q5基极;Q5饱和导通;VCC电流流过风扇、Q5至地;风扇运转;CPU发出风扇停转指令时;15脚输出低电平;Q5截止;风扇因没有电流流过而停转..2.17主电源AC220V50/60Hz电源经保险丝FUSE;再通过由CY1、CY2、C1、共模线圈L1组成的滤波电路针对EMC传导问题而设置;祥见注解;再通过电流互感器至桥式整流器DB;产生的脉动直流电压通过扼流线圈提供给主回路使用;AC1、AC2两端电压除送至辅助电源使用外;另外还通过印于PCB板上的保险线P.F.送至D1、D2整流得到脉动直流电压作检测用途..注解:由于中国大陆目前并未提出电磁炉须作强制性电磁兼容EMC认证;基于成本原因;内销产品大部分没有将CY1、CY2装上;L1用跳线取代;但基本上不影响电磁炉使用性能..2.18辅助电源AC220V50/60Hz电压接入变压器初级线圈;次级两绕组分别产生13.5V和23V交流电压..13.5V交流电压由D3~D6组成的桥式整流电路整流、C37滤波;在C37上获得的直流电压VCC除供给散热风扇使用外;还经由IC1三端稳压IC稳压、C38滤波;产生+5V 电压供控制电路使用..23V交流电压由D7~D10组成的桥式整流电路整流、C34滤波后;再通过由Q4、R7、ZD1、C35、C36组成的串联型稳压滤波电路;产生+22V电压供IC2和IGBT激励电路使用..2.19报警电路电磁炉发出报知响声时;CPU14脚输出幅度为5V、频率3.8KHz的脉冲信号电压至蜂鸣器ZD;令ZD发出报知响声..三;故障维修458系列须然机种较多;且功能复杂;但不同的机种其主控电路原理一样;区别只是零件参数的差异及CPU程序不同而己..电路的各项测控主要由一块8位4K内存的单片机组成;外围线路简单且零件极少;并设有故障报警功能;故电路可靠性高;维修容易;维修时根据故障报警指示;对应检修相关单元电路;大部分均可轻易解决..3.2主板检测标准由于电磁炉工作时;主回路工作在高压、大电流状态中;所以对电路检查时必须将线盘L1断开不接;否则极容易在测试时因仪器接入而改变了电路参数造成烧机..接上线盘试机前;应根据3.2.1<<主板检测表>>对主板各点作测试后;一切符合才进行..1上电不发出“B”一声----如果按开/关键指示灯亮;则应为蜂鸣器BZ不良;如果按开/关键仍没任何反应;再测CUP第16脚+5V是否正常;如不正常;按下面第4项方法查之;如正常;则测晶振X1频率应为4MHz左右没测试仪器可换入另一个晶振试;如频率正常;则为IC3CPU不良..2CN3电压低于305V----如果确认输入电源电压高于AC220V时;CN3测得电压偏低;应为C2开路或容量下降;如果该点无电压;则检查整流桥DB交流输入两端有否AC220V;如有;则检查L2、DB;如没有;则检查互感器CT初级是否开路、电源入端至整流桥入端连线是否有断裂开路现象..3+22V故障----没有+22V时;应先测变压器次级有否电压输出;如没有;测初级有否AC220V输入;如有则为变压器故障;如果变压器次级有电压输出;再测C34有否电压;如没有;则检查C34是否短路、D7~D10是否不良、Q4和ZD1这两零件是否都击穿;如果C34有电压;而Q4很热;则为+22V负载短路;应查C36、IC2及IGBT推动电路;如果Q4不是很热;则应为Q4或R7开路、ZD1或C35短路..+22V偏高时;应检查Q4、ZD1..+22V偏低时;应检查ZD1、C38、R7;另外;+22V负载过流也会令+22V偏低;但此时Q4会很热..4+5V故障----没有+5V时;应先测变压器次级有否电压输出;如没有;测初级有否AC220V输入;如有则为变压器故障;如果变压器次级有电压输出;再测C37有否电压;如没有;则检查C37、IC1是否短路、D3~D6是否不良;如果C37有电压;而IC4很热;则为+5V负载短路;应查C38及+5V负载电路..+5V偏高时;应为IC1不良..+5V偏低时;应为IC1或+5V负载过流;而负载过流IC1会很热..5待机时V.G点电压高于0.5V----待机时测V9电压应高于2.9V小于2.9V查R11、+22V;V8电压应小于0.6VCPU19脚待机时输出低电平将V8拉低;此时V10电压应为Q8基极与发射极的顺向压降约为0.6V;如果V10电压为0V;则查R18、Q8、IC2D;如果此时V10电压正常;则查Q3、Q8、Q9、Q10、D19..6V16电压0V----测IC2C比较器输入电压是否正向V14>V15为正向;如果是正向;断开CPU第11脚再测V16;如果V16恢复为4.7V以上;则为CPU故障;断开CPU第11脚V16仍为0V;则检查R19、IC2C..如果测IC2C比较器输入电压为反向;再测V14应为3V低于3V查R60、C19;再测D28正极电压高于负极时;应检查D27、C4;如果D28正极电压低于负极;应检查R20、IC2C..7VAC电压过高或过低----过高检查R55;过低查C32、R79..8V3电压过高或过低----过高检查R51、D16;过低查R78、C13..9V4电压过高或过低----过高检查R52、D15;过低查R74、R75..10Q6基极电压过高或过低----过高检查R53、D25;过低查R76、R77、C6..11D24正极电压过高或过低----过高检查D24及接入的30K电阻;过低查R59、C16.. 12D26正极电压过高或过低----过高检查D26及接入的30K电阻;过低查R58、C18.. 13动检时Q1 G极没有试探电压----首先确认电路符合<<主板测试表>>中第1~12测试步骤标准要求;如果不符则对应上述方法检查;如确认无误;测V8点如有间隔试探信号电压;则检查IGBT推动电路;如V8点没有间隔试探信号电压出现;再测Q7发射极有否间隔试探信号电压;如有;则检查振荡电路、同步电路;如果Q7发射极没有间隔试探信号电压;再测CPU第13脚有否间隔试探信号电压;如有;则检查C33、C20、Q7、R6;如果CPU第13脚没有间隔试探信号电压出现;则为CPU故障..14动检时Q1 G极试探电压过高----检查R56、R54、C5、D29..15动检时Q1 G极试探电压过低----检查C33、C20、Q7..16动检时风扇不转----测CN6两端电压高于11V应为风扇不良;如CN6两端没有电压;测CPU第15脚如没有电压则为CPU不良;如有请检查Q5、R5..17通过主板1~14步骤测试合格仍不启动加热----故障现象为每隔3秒发出“嘟”一声短音数显型机种显示E1;检查互感器CT次级是否开路、C15、C31是否漏电、D20~D23有否不良;如这些零件没问题;请再小心测试Q1 G极试探电压是否低于1.5V..3.3故障案例3.3.1故障现象1:放入锅具电磁炉检测不到锅具而不启动;指示灯闪亮;每隔3秒发出“嘟”一声短音数显型机种显示E1;连续1分钟后转入待机..分析:根椐报警信息;此为CPU判定为加热锅具过小直经小于8cm或无锅放入或锅具材质不符而不加热;并作出相应报知..根据电路原理;电磁炉启动时;CPU 先从第13脚输出试探PWM信号电压;该信号经过PWM脉宽调控电路转换为控制振荡脉宽输出的电压加至G点;振荡电路输出的试探信号电压再加至IGBT推动电路;通过该电路将试探信号电压转换为足己另IGBT工作的试探信号电压;另主回路产生试探工作电流;当主回路有试探工作电流流过互感器CT初级时;CT次级随即产生反映试探工作电流大小的电压;该电压通过整流滤波后送至CPU第6脚;CPU通过监测该电压;再与VAC电压、VCE电压比较;判别是否己放入适合的锅具..从上述过程来看;要产生足够的反馈信号电压另CPU判定己放入适合的锅具而进入正常加热状态;关键条件有三个:一是加入Q1 G极的试探信号必须足够;通过测试Q1 G极的试探电压可判断试探信号是否足够正常为间隔出现1~2.5V;而影响该信号电压的电路有PWM 脉宽调控电路、振荡电路、IGBT推动电路..二是互感器CT须流过足够的试探工作电流;一般可通测试Q1是否正常可简单判定主回路是否正常;在主回路正常及加至Q1 G极的试探信号正常前提下;影响流过互感器CT试探工作电流的因素有工作电压和锅具..三是到达CPU第6脚的电压必须足够;影响该电压的因素是流过互感器CT 的试探工作电流及电流检测电路..以下是有关这种故障的案例：1测+22V电压高于24V;按3.2.2<<主板测试不合格对策>>第3项方法检查;结果发现Q4击穿..结论:由于Q4击穿;造成+22V电压升高;另IC2D正输入端V9电压升高;导至加到IC2D负输入端的试探电压无法另IC2D比较器翻转;结果Q1 G极无试探信号电压;CPU也就检测不到反馈电压而不发出正常加热指令..2测Q1 G极没有试探电压;再测V8点也没有试探电压;再测G点试探电压正常;证明PWM脉宽调控电路正常;再测D18正极电压为0V启动时CPU应为高电平;结果发现CPU第19脚对地短路;更换CPU后恢复正常..结论:由于CPU第19脚对地短路;造成加至IC2C负输入端的试探电压通过D18被拉低;结果Q1 G极无试探信号电压;CPU 也就检测不到反馈电压而不发出正常加热指令..3更换CPU后恢复正常..结论:由于CPU第11脚击穿;造成振荡电路输出的试探信号电压通过D17被拉低;结果Q1 G极无试探信号电压;CPU也就检测不到反馈电压而不发出正常加热指令..4测Q1 G极没有试探电压;再测V8点也没有试探电压;再测G点也没有试探电压;再测Q7基极试探电压正常;再测Q7发射极没有试探电压;结果发现Q7开路..结论:由于Q7开路导至没有试探电压加至振荡电路;结果Q1 G极无试探信号电压;CPU也就检测不到反馈电压而不发出正常加热指令..5测Q1 G极没有试探电压;再测V8点也没有试探电压;再测G点也没有试探电压;再测Q7基极也没有试探电压;再测CPU第13脚有试探电压输出;结果发现C33漏电..结论:由于C33漏电另通过R6向C33充电的PWM脉宽电压被拉低;导至没有试探电压加至振荡电路;结果Q1 G极无试探信号电压;CPU也就检测不到反馈电压而不发出正常加热指令..6测Q1 G极试探电压偏低推动电路正常时间隔输出1~2.5V;:由于C33漏电;造成加至振荡电路的控制电压偏低;结果Q1 G极上的平均电压偏低;CPU因检测到的反馈电压不足而不发出正常加热指令..。
苏泊尔电磁炉对照型号(20070903更新)
半桥拓朴结构-商用灶
我设计过的半桥电路
抄家用炉的同步电路，也 可以脉冲检锅
DSP方案的半桥电磁炉
1.使用TI的TMS320F28027中的事件管理功 能可以方便的实现以上讲的逆变过程 2.灵活的EPWM功能模块，ADC功能模块， 可以轻松的实现锁相，逆变过程。 3.下面的资料基于TI公司提供的PICCOLO系 列芯片的一个课件。
实际测试到的波形
电流换 相正确
半桥拓扑的工作过程
D1,D2提供续流回路，
没有时间描， 从网上CO了一 个图
第1个过程的电流方向：N->RL->D1->C01+；D1工作，T1短路 第2个过程的电流方向：C01+->T1->RL->N；T1工作
第3个过程的电流方向：A->RL->C02+->D2->A；D2 工作，T2短路 第4个过程的电流方向：C02+->RL->T2->C02-；T2 工作
半桥拓朴结构
电磁灶上的应用
海开发部程正伟 20120801
半桥的拓扑结构
Q1,Q2组成方波网络，对电压源进行频率切 换； C1,C2，L1组成谐振网络，最终希望得到了 一个正弦的电流，运行在准谐振状态下。
LC谐振相关知识
1.品质因数Q
fo为LC的固有振荡频率，这个是物理特 性，半桥的功率调节绝多数是基于些点-改变频率值 f=fo时，半桥系统为纯阻性，此时功 率最大，也最理想 接下来，我们将半桥的拓扑结构作物理分析
数学模型
电路模型：
交流下的阻抗： 品质因数计算： 幅频特性：
品质因数Q
1.Q越大则表示电磁的能量转换越好。频率的 选择越好。 2.电容与线圈二端的电压都是Us的Q倍，电 压过高会给电容器件制造带来麻烦
苏泊尔电磁炉电路图大全
苏泊尔电磁炉电路图集
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TD0504灯板电路原理图（前锋）。
尚朋堂电磁炉原理图解及检修方法
电磁炉原理图解一、电磁炉系统框图图（1）如图（1）所示高频电磁炉原理方框图。
它是由EMI滤波电路、电源回路、主回路、单片机控制电路和保护电路等单元电路组成。
它的工作原理是，首先将220V交流电转换为直流电压，再通过励磁线圈加到IGBT上，IGBT受驱动信号的控制而导通截止，再励磁线圈中有频率为20KHZ—50KHZ的电流流过，励磁线圈的周围将产生高频磁场，若此时有铁锅至于炉台上在锅底内会有涡流产生，此时涡流克服锅体内阻流动时，将电能转换成热能，作为烹饪的热源如图（2）。
图（2）二、部分电路简要说明1、EMI滤波电路当AC电压加入时，可能会有干扰串入，影响电磁炉工作，加上电磁炉在工作时，本身会产生杂讯及干扰信号会有电源回路而影响到外界的电器装置，故有EMI滤波电路来防止此干扰。
2、主回路如（图1）所示，IGBT是受矩形脉冲驱动的，当IGBT导通时，流过励磁线圈的电流迅速增加，当IGBT截止时，（L/C）回路发生谐振，IGBT的集电极产生脉冲高压，当此高压降至接近0是（励磁线圈中的电流正在反向减小）驱动脉冲再次加到IGBT的基极，使IGBT再次到通。
驱动矩形脉冲信号的宽度决定了电磁炉负荷电流的大小。
3、同步电路同步电路严密监视主回路的工作状况，当IGBT电压下降接近0V时，输出一个触发脉冲强行使IGBT导通，是振荡电路开始下一个周期的震荡。
这样可以避免励磁线圈中的电流瞬间变化太大，保护了关键部件IGBT。
4、振荡电路振荡电路输出矩形脉冲。
正常工作时该矩形脉冲的上升沿时刻受同步电路的强制控制，以确保与主回路LC谐振电路同步，而矩形脉冲的宽度受电流负反馈电路的控制。
5、电流负反馈电路符合电流的反馈信号和单片机输出的PWM信号相比较形成电流负反馈的输出，这样可限制负荷电流不至于过高。
改变PWM的占空比就可以控制负荷电流的大小。
6、过压保护电路该电路严密监视市电上尖峰干扰和IGBT集电极的电压，一旦电压过高立刻关断驱动信号保护关键部件IGBT。
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富士通半导体（上海）有限公司MCU-AN-500086-Z-13 用户手册F²MC-8FX家族8位微型控制器MB95430系列电磁炉（半桥）演示板用户手册修改记录修改记录版本日期作者修改记录 1.0.0 2010-03-12 Kevin.Lin 初稿 1.1.0 2010-08-5Kevin. Lin增加图片 1.1.1 2010-10-11 Kevin. Lin 修改图6-21.2.0 2010-11-17 Kevin. Lin 更新功率级，图6-2，增加错误代码 1.3.0 2011-12-01 Vic, Lan添加3.2.6和3.2.7节本手册包含25页。
版权©2010富士通半导体(上海)有限公司目录修改记录 (2)目录 (3)1 序言 (5)1.1 关于本手册 (5)1.2 参考资料 (5)2 演示板概要 (6)2.1 概要 (6)2.2 特性 (6)2.3 演示板模块 (6)3 演示板的系统水平结构 (8)3.1 演示板的结构图 (8)3.2 控制模块 (9)3.2.1 MCU 插槽 (9)3.2.2 按键和显示 (9)3.2.3 风扇和蜂鸣器 (10)3.2.4 温度测量电路 (10)3.2.5 调试器接口 (11)3.2.6 锅检测电路 (11)3.2.7 相位锁定以及频率跟踪控制电路 (11)3.3 电源 (12)3.3.1 SMPS (12)3.3.2 过滤器和整流器 (12)3.4 谐振电路 (12)3.4.1 IGBT 驱动器 (12)3.4.2 谐振电路 (13)4 如何操作演示板 (14)4.1 平台装配 (14)4.2 操作演示板 (15)4.2.1 接通/断开电源 (15)4.2.2 固定功率模式 (15)4.2.3 恒温模式 (16)4.2.4 计时模式 (16)5 调试和编程 (18)5.1 调试工具连接 (18)5.2 工程概要 (19)6 原理图 (20)7 更多信息 (22)8 附录 (23)8.1 图标索引 (23)8.2 MCU引脚分配 (24)8.3 错误代码 (25)第1章序言1 序言1.1 关于本手册本手册详细描述了半桥电磁炉板的硬件设计。
该演示板为半桥电磁炉的参考设计。
本手册“电磁炉（半桥）演示板用户手册”供开发电磁炉项目的软件、硬件和系统工程师阅读。
表1-1 简要介绍了本手册包括的章节。
表 1-1：章节介绍章节标题描述序言本章介绍了本手册的内容。
演示板介绍本章介绍了演示板的相关信息。
演示板的系统水平结构本章说明了演示板的硬件设计。
如何操作演示板本章描述了如何通过前面板操作演示板。
调试和编程本章介绍了如何连接演示板至适配器。
示意图和 BOM 本章介绍了演示板的示意图和BOM。
1.2 参考资料本手册与以下手册配合使用。
电磁炉（半桥）固件用户手册 V1.1.12 演示板概要2.1 概要电磁炉（半桥）演示板是提供给客户的一个参考设计。
它包括两个部分，即主板和前面板。
主板和前面板基于同一个 MCU。
主板基于富士通MB95F430系列MCU设计。
各种模块和外围设备让它非常适用于电磁炉设计，不管是半桥式还是单管。
前面板采用LED 显示和电容触摸按钮。
它最多支持8个独立的LED、一个LED 模块以及8 个按钮。
2.2 特性该演示板支持以下特性。
最多支持 8 个独立的LED和一个LED 模块（8段）。
支持8个触摸按钮。
为MCU提供调试接口，为触摸芯片提供调谐接口。
9级功率：600w、700w、900w、1200w、1400w、1800w、2000w、2400w、3000w。
三种模式：固定功率模式、恒温模式、计时模式。
2.3 演示板模块图 2-1 为主板及模块的正视图。
图 2-1：主板图 2-2 为前面板正视图。
图 2-2：前面板3 演示板的系统水平结构3.1 演示板的结构图图 3-1 显示了演示板的系统水平结构图。
它包括以下部分：控制模块、电源和谐振电路。
图 3-1：演示板的结构图3.2 控制模块该控制模块基于MB95F430H ，包括多个专用硬件外围设备，如16位输出比较单元、10位ADC 、内部电压比较器、OPAMP 、和蜂鸣器驱动器。
这些都是电磁炉控制必需的。
3.2.1 MCU 插槽演示板使用LQFP32封装。
此外，每个MCU 引脚都有一个测试引脚。
3.2.2 按键和显示前面板有8 个独立的LED （D1-D8）以及一个LED 模块。
LED 指示电磁炉处于的模式。
LED 模块在固定功率模式下显示输出功率级别，在恒温模式下显示温度，在计时模式下显示时间。
所有按键都是电容触摸按钮。
该功能由AT5088执行，AT5088为电容触摸应用的ASIP ，最大支持8个按钮。
图 3-2 显示了按键和显示的定义。
固定功率恒温开/关定时+‐小时分钟图 3-2：按键定义前面板通过10引脚端口连接至主板。
10引脚端口包括LED COM 的5根连接线，I 2C 总线的2根连接线，以及 GND 和 +5V 的2根连接线。
前面板上的插槽J2用于AT5088配置。
图3-3显示了前面板接口。
引脚1图 3-3：前面板接口下表列出了前面板接口的引脚定义。
表 3-1：接口定义引脚编号 1 23~789 10(LED) SDA SCL NC 引脚名+5v GND COM0~COM43.2.3 风扇和蜂鸣器电磁炉工作时，风扇需要同时工作以冷却散热片，降低整流器模块和IGBT的温度。
风扇由12V驱动。
7812用于把15V电压转换为12V。
蜂鸣器模块位于主板，由MCU的专用BUZ引脚驱动。
3.2.4 温度测量电路为了避免高温导致的IGBT故障， IGBT Q1上安装了一个NTC用于监测温度。
除了IGBT上的NTC外，还有一个用于测量锅温度的NTC，安装在靠近锅底部的线盘中。
图 3-4：温度测量端口3.2.5 调试器接口主板的插槽J1为 BGMA 提供了一个接口。
用户可以使用BGMA 对 MCU 进行编程和调试。
3.2.6 锅检测电路电磁炉开始工作之前，必须放置锅于加热线圈上，否则电磁炉将不能启动。
因此，系统需要判断是否有锅。
MCU 计数器根据内部集成的比较器输出，计算脉冲数，从而检测是否有锅。
图3-5显示了检锅的原理。
图 3-5：检锅原理3.2.7 相位锁定以及频率跟踪控制电路相位锁定电路的设计使用了CD4046相位比较器。
如果信号端输入的相位滞后于比较端输入，输出水平为L ；如果信号端输入的相位超前于比较端输入，输出水平保持为H 。
因此，根据CD4046的输入水平，MCU 可以判断出驱动频率是否低于电磁炉工作的谐振频率。
CD4046的输出水平为L 时，用户可以调整功率，直到CD4046的输出水平变为H 。
然后，电磁炉的输出功率达到最大功率。
图 3-6：相位锁定的原理3.3 电源3.3.1 SMPS+15V DC电源（U1）是演示板的控制模块的主电源，直接向门控驱动器提供电源。
风扇的+12V 电源由调节器（U3）产生。
+5V电源由调节器（U2）产生。
3.3.2 过滤器和整流器进入谐振电路前，50HZ交流电必须通过过滤器和整流桥转换成直流电。
滤波器部分包括一些保护组件，感应器和电容器，例如保险丝、继电器（RL1）、感应器（L2）和电容器（C16、 C14 和 C21）。
整流器模块 RL1把交流电转换为直流。
直流电通过 L1 和 C22进入谐振槽。
变流器 T2 内置于电路中用于测量AC电流。
参见章节“示意图和 BOM”了解更多信息。
3.4 谐振电路3.4.1 IGBT 驱动器IGBT 驱动器电路位于IR2113 附近。
它有两个电源，一个（+15V）向IGBT门控提供电源，另一个（+5V）向组件的逻辑部分提供电源。
JMP1 用于禁用或启用驱动器输出。
跳线打开时，驱动程序输出被启用，否则被禁用。
JMP1图 3-7：IGBT 驱动器3.4.2 谐振电路IGBT Q1 、Q2、 C18、 C24 和线盘构成谐振电路的主要部分。
J8 和 J9用作连接线盘的接口。
变流器 T17与线盘串联至空腔谐振器。
它可以转换MCU电流，用于过电流保护。
散热片用于 IGBT和整流器的散热。
4 如何操作演示板4.1 平台装配该演示板包括以下部件。
主板前面板线盘风扇一个 10-线总线图 4-1 显示了一个装配好的演示板平台。
图 4-1：演示平台4.2 操作演示板4.2.1 接通/断开电源如果连接主板至220V电源，MCU 将立刻运行。
但电源部分不工作。
用户可以通过按下按钮6打开继电器，然后系统在待机模式下运行。
前面板上的LED D5、D7将亮启指示待机模式，D1~D8 和 LED 模块不会亮启。
用户也可以通过按下按钮6关闭继电器。
以上操作只能在系统进入待机模式后执行。
图 4-2：待机模式4.2.2 固定功率模式在待机模式下，按下按钮1，系统进入固定功率模式。
D4和D2亮启，LED模块将显示功率级别指明输出功率。
用户可以按下按钮5和按钮4选择功率级。
第一次按下这两个按钮中的一个将触发选择程序。
按下按钮5增加功率级，按下按钮4减少功率级。
选择将在按下5秒后被确认。
图 4-3 显示了固定功率模式。
图 4-3：固定功率模式4.2.3 恒温模式按下按钮0将从固定功率模式或待机模式切换至恒温模式，同时D3、D1 亮启。
LED模块将显示用户设置的温度。
用户可以按下按钮5或按钮4更改目标温度。
图 4-4 显示了恒温模式。
图 4-4：恒温模式4.2.4 计时模式如果系统已经处于固定功率模式或恒温模式，用户可以按下按钮7让系统进入计时模式。
系统将在固定功率模式或恒温模式下运行直到超时。
接下来，系统会自动返回待机模式。
在计时模式下，用户可以按下按钮3和按钮2选择小时或分钟数，按下按钮5和按钮4更改设置内容。
设置画面和之前一样以1HZ的频率闪烁。
时间范围从一分钟到一小时59分钟。
图4-5显示了计时模式。
图 4-5：固定功率输出的计时模式注意：1 用户可以按下按钮0、按钮1、按钮7退出固定功率模式、恒温模式或者计时模式。
2 在时间模式下按下按钮0和按钮1无效。
3 在固定功率模式或恒温模式下按下按钮3和按钮2无效。
5 调试和编程5.1 调试工具连接图 5-1 显示了如何连接适配器至演示板。
图 5-1：适配器连接5.2 工程概要使用 SOFTUNE V3.0打开一个工程，文件显示在左边的列表中。
图 5-2 显示了该工程。
图 5-2：工程参见“SOFTUNE Workbench用户手册”了解关于SOFTUNE V3的更多信息。
第6章 原理图6 原理图图 6-1 显示了前面板电路。
TitleSize Document Number RevDate:Sheetof[SCH]IH-DISP-v 1.1.0v 1.1.0IH(half bridge) f ront boardA311Monday , December 05, 2011图 6-1：前面板图 6-2显示了主板电路。