20. 其检测过程:开机后,进入功能后PWM(3脚)输出微米级的高电平使IGBT驱动电路启
动LC振荡,通过同步反馈网络到单片机内部进行检测来确定是否有锅。
21. (注1)同步信号:IGBT在导通时,其C极电压越低,IGBT内部的损耗越小,反之则损耗
越大;当IGBT内部损耗过大,则IGBT内部发热严重而导致烧坏。在理想状态,C极电压为零时开通IGBT,其内部损耗W=UcI=0,但实际上在电磁炉上电后,C极电压不可能为0V,所以,只能取IGBTC极最低的电压时开通IGBT,使IGBT的开关损耗最小。所以,同步信号就是IGBTC极电压最低时的检测信号,也就是最佳的IGBT开通时机。 22. IGBT高压保护电路
23. 24.
25. 元件组成:R4,R5,R32,R37,R15,R16,R18,U1(18脚)
26. 此部分主要是检测IGBT C极电压,保护IGBT在安全的电压下工作。美的电磁炉采用
的IGBT最高耐压达1200V(如西门子IH20T120和仙童FGA25N120),但设计时一般都留有设计余量,此保护电路IGBT高压动作的电压是1100V峰值。即当IGBTC极的电压超过1100V时,IC(18)脚得到的分压电压变高,经过内部检测将3脚输出的PWM宽度拉低,缩小IGBT驱动占空比,缩短IGBT导通时间,从而降低IGBTC极电压,达到保护IGBT的目的。
27. 在一定的条件下,IGBT的C极导通时间越长,电磁炉的功率越大,IGBT的C极就越高。
目前我们采用的锅具有304不锈钢和430不锈铁,304不锈钢的磁阻非常大,430的磁阻小很多,所以,要达到相同的功率,304的驱动脉宽将远小于430锅具;使用430锅具时,IGBT的C极承受的高压远大于使用304锅具。所以,经常反映430锅具的功率无法达到额定的功率2000W,而304却轻易达到2500W甚至更高,就是与此电路保护有关。
28. 如图,IGBTC极电压经过R4、R5、R32、R37、R15, R16,分压后再经过R18到U1 18
脚。在设计中或生产中,若要提高IGBT保护电压而提高430的功率,可以减小R16。但不管如何,务必谨慎,确保IGBT的C极高压不高于1100V,否则,提高了功率却也提高了产品维修率。 29.
30. PWM脉宽调控电路
31.
32. 33.
34. 元件组成:U1(3脚),C30。
35. 脉宽调控电路是由CPU内部根据不同档位单片机3脚并配合同步信号自动输出PWM
脉宽控制IGBT的占空比,从而影响功率的大小,PWM的占空比越大,IGBT驱动脉宽就越宽,则电磁炉的输出功率就越大,反之越小。
36. “CPU通过控制PWM脉冲的宽与窄,控制送至振荡电路的加热控制电压,控制IGBT导
通时间的长短(脉冲宽度),结果控制了加热功率的大小。”其中C30,C9,C8用于调相。 37. IGBT驱动电路
38.
39. 元件组成:U1(3脚),Q1,Q2,Q3,R8,R9,R13,C10,R7
40. 振荡电路产生的驱动信号电压较低,基本在4~5V之间,不能驱动IGBT,所以,要将这
电压放大到18V以更好地驱动IGBT。 41.
42. 此电路分为两部分:
43. ⑴、由Q1、Q3组成的推挽电路,驱动波形通过由两个三极管Q1、Q3组成的推挽电路,
将输出Vout电压提高到18V。
44. ⑵由Q2组成的IGBT使能控制电路。当Q2基极为高电平时,Q2导通,从而拉低Q3基
极,Q3导通则IGBT驱动电路不工作,当Q2基极为低电平时IGBT启动。 45. 浪涌保护电路
46. 元件组成:U1(1脚),D1,D2,R29,R1,R11,C2,C9,D4,R40
47. 电磁炉在使用过程中,如果电网电压不稳,高压脉冲(一般高于400V)冲击电磁炉,造
成电磁炉IGBT击穿。浪涌保护电路就是为了防止此浪涌高压对电磁炉的损坏而设计的。
48.
49. 浪涌电路的信号SURGE取样于电网电压整流后的信号,市电经过D1,D2整流后,经过
R29,R1,R11分压后,经过R40得到单片机U1 1脚取样信号。当电源电压正常时,U1 1脚为低电平(约0.8V),经过U1内部处理后不影响后级IGBT使能控制电路的Q2。当电源突然有浪涌电压输入时,造成U1 1脚电压升高为高电平(约高于2.5V),经过IC内部检测处理使3脚输出高电平,这可以使后级IGBT使能控制电路的Q2截止,关断IGBT,从而起到保护IGBT的作用。
50. 电路中,R1、R11各并上电容主要提高抗干扰能力,避免浪涌保护误动作,D4为嵌位作
用,防止U1 1脚电压超过5V,损坏U1。 51. 电流检测电路
52.
53. 54.
55. 元件组成:U1(16,17脚),RK1,R2,VR1,C3,C26,C27.
56. 流过康铜丝两端的电流,变换成电压,此电压经过R2,变阻器VR1输入至单片机U1 A
D端口17脚。CPU根据检测此电压信号的变化来检测电磁炉的输入电流,从而自动做出各种动作:
57. 1、检到过锅后,将会用1秒钟的时间来检测电流的变化,通过电流变化的差值确定锅
具的材质、大小尺寸
58. 2、工作时,单片机时刻检测电流的变化,根据检测到的电压及电流信号,自动调整PW
M做功率恒定处理。
59. 3、工作时,单片机时刻检测电流的变化,当电流变化过大时,做无锅具的判断。 60. VR1是0欧到500欧姆的可调电阻,主要是通过此调节电阻来调整因为结构误差引起
的功率偏差,通过调节此电阻来改变电流检测的基准,达到调节电磁炉输出功率大小的目的。当VR1增大时,相应的电流检测的电压会提高。在输入电流一定的情况下,