小小電磁爐 蘊含大智慧（三）電磁爐的鍋檢原理
一、電磁爐的鍋檢原理：
在使用電磁爐的時候，都知道當(dāng)電磁爐的爐面上面不坐鍋的時候，電磁爐是不能啟動的，在電磁爐上烹調(diào)食品時；只要把鍋端離爐面；電磁爐立即自動關(guān)閉進入待機狀態(tài)。
這是為什么？這就是現(xiàn)代電磁爐的一項自動控制保護功能，當(dāng)不坐鍋的時候電磁爐不能啟動、當(dāng)在加熱烹調(diào)時烹調(diào)結(jié)束只要把鍋端離電磁爐面；電磁爐即會立即停止工作；既省電、又安全，對于家用電器的電磁爐來說，面對廣大的用電知識不太豐富的用戶；電磁爐增加此項功能真是獨具匠心。
目前電磁爐的鍋檢有兩種類型；一種是電流鍋檢；一種是脈沖鍋檢。
電流鍋檢：
電流鍋檢是利用判斷電磁爐交流電源進線上面電流的大小來判定電磁爐盤上面是否坐鍋；判斷的原理是：在電磁爐開始工作時；電磁爐的爐盤上如果坐鍋；鍋底就要產(chǎn)生渦流；就要消耗能量；電磁爐電源進線的電流就要增加；我們判斷這個電流增加的大小來估算出電磁爐的爐盤上是否坐鍋；此種方式判斷靈敏度極低，受負載功率大小、供電電壓大小的影響；極容易出現(xiàn)誤判。
脈沖鍋檢：脈沖鍋檢利用了計算機的脈沖計數(shù)技術(shù)，來判斷電磁爐面是否坐鍋；以確定是否允許電磁爐開啟運行。前面的原理已經(jīng)介紹；電磁爐的能量輸出部分（爐盤線圈）實際上是一個諧振電路（爐盤線圈和內(nèi)部的電容器組成諧振電路），這個諧振電路的諧振頻率就是電磁爐的振蕩頻率；這個頻率在坐鍋時和不坐鍋時完全不同；坐鍋時諧振頻率低約控制在28K左右；不坐鍋時諧振頻率大大高于28K。脈沖鍋檢就是利用對這個振蕩頻率的周期數(shù)進行計數(shù)比較；當(dāng)計數(shù)的結(jié)果判定振蕩頻率為28K；則CPU認為有鍋坐在爐面上；控制電路可以維持電磁爐正常工作；當(dāng)計數(shù)的結(jié)果判定振蕩頻率高于28K；則CPU認為電磁爐面沒有坐鍋；控制電路則關(guān)閉電磁爐進入待機狀態(tài)。脈沖鍋檢的靈敏度高；不受負載功率大小、供電電壓的變化影響；控制精確、穩(wěn)定、可靠。
二、電路分析
1、 電流鍋檢：電流鍋檢是判斷電源供電電路交流電流的大?。还浪愠鰻t盤上是否坐鍋；就要在電源進線處設(shè)置一個檢測流過交流電流的大小的裝置，圖1所示就是電流鍋檢的等效電路
圖1
圖1電路實際是一個電磁爐的供電電路；圖中整流橋堆D2就是電磁爐的供電整流元件。220V的交流電經(jīng)過D2整流、C2濾波后輸出+311V的直流電壓；供電磁爐的振蕩及功率輸出使用。在交流供電電路的輸入部分；接了一只電流互感器T。電流互感器的構(gòu)造類似是一個變壓器；L1是初級線圈；用較粗的導(dǎo)線繞制；圈數(shù)只有一匝；次級用較細的導(dǎo)線繞制；圈數(shù)有近幾千匝以上（初級線圈的直流電阻因為就是粗線繞制的一匝；其直流電阻基本為0歐姆；次級線圈的直流電阻根據(jù)不同的類型從幾十歐姆到近幾百歐姆之間變化）。
T的初級線圈L1串聯(lián)在電磁爐的交流供電的電路中,電磁爐工作時；電磁爐供電電流經(jīng)L1流通，由于L1只有一匝；線徑又特別粗；所以不會對電磁爐的供電產(chǎn)生任何壓降的影響。由于T是一個變壓器；只要初級線圈L1有電流流過；次級線圈L2的兩端就必定有電壓產(chǎn)生；這個電壓的大小與L1流過的電流大小及L2的圈數(shù)有關(guān)，當(dāng)L2的圈數(shù)確定；這個電壓于L1流過的電流成正比。也就是說；當(dāng)電磁爐的工作電流越大；L2兩端的電壓就越高。
次級線圈L2的圈數(shù)有幾千匝，電磁爐正常工作時；初級L1線圈的電流有約4至5安培的電流，這個電流可以在L2兩端產(chǎn)生約近10V的交流電壓，在沒有坐鍋的狀態(tài)下，爐盤線圈沒有功率輸出；電磁爐整機的電流會非常的?。ㄐ∮?.05安培）這時L2兩端的電壓極?。◣资练?。這個坐鍋和不坐鍋的巨大的電壓落差變化經(jīng)過CPU的接口送入CPU內(nèi)部。
在CPU的內(nèi)部有一個“鍋檢電壓比較”電路；和事先設(shè)定好的“鍋檢基準電壓”進行比較，如果電磁爐啟動瞬間后，這個輸入的電壓高于基準電壓；則認為有鍋坐在爐盤上，電路就維持正常啟動狀態(tài)工作，持續(xù)振蕩工作通過鍋對食品加熱。如果電磁爐啟動后；這個輸入的電壓極小，遠小于“鍋檢基準電壓”；則認為電磁爐盤上面沒有坐鍋；輸出控制電路這控制電磁爐停止振蕩工作，電磁爐處于待機狀態(tài)。
在一般的采用有電流互感器電流檢測的電磁爐電路中；這個經(jīng)過D1及C1整流濾波后的電壓在有些電磁爐中也作為電磁爐的過流保護控制之用，當(dāng)因為某些原因；電磁爐發(fā)生異常過流現(xiàn)象時，L2的電壓就會較大幅度的上升(大大于電磁爐正常工作時的電壓)，CPU內(nèi)部的過流保護控制電路檢測到這個上升的電壓；即會判斷電磁爐有故障；從而發(fā)出信號關(guān)閉電磁爐的工作。
電流鍋檢很容易發(fā)生錯誤判斷，例如在不坐鍋的情況下，如果爐盤線圈出現(xiàn)輕微的短路、或IGBT管有輕微漏電的情況下；即使不坐鍋；流過互感器T初級線圈L1的電流也會很大，此時電流鍋檢電路就會判斷為有鍋；開啟電磁爐工作；結(jié)果出現(xiàn)了嚴重的損壞電磁爐的現(xiàn)象發(fā)生。
2、 脈沖鍋檢：
脈沖鍋檢是判斷電磁爐內(nèi)部振蕩器在坐鍋和不坐鍋時振蕩頻率的不同，從而判斷是否要開啟電磁爐或關(guān)閉電磁爐的工作；這種脈沖鍋檢判斷方法大大的優(yōu)于電流鍋檢的判斷方法；在現(xiàn)代比較好的品牌電磁爐均被采用。
電磁爐的振蕩頻率一般都設(shè)計在坐鍋時25K以上30K左右。這個頻率的大小是由電磁爐內(nèi)部的諧振電容(約0.3微法)、爐盤線圈、及鍋底決定，下面公式所示；
在公式中是常數(shù)不變的；式中的C是一個固定電容（就是電磁爐內(nèi)部0.3微法電容器）其容量也是不變的；而式中的L就是電磁爐盤的電感線圈。其電感量L在坐鍋時和不坐鍋時是完全不一樣的。電磁爐盤在坐鍋時；電感量L就會變大，電磁爐盤在不坐鍋時；電感量就會變小。電磁爐的振蕩頻率就會因為坐鍋或不坐鍋而變化。通過上面公式的計算：如坐鍋時振蕩頻率設(shè)定為28K,不坐鍋時振蕩頻就會大幅度的上升。
圖2
如果坐鍋時的振蕩頻率設(shè)計為28K，那么不坐鍋時振蕩頻率就高于28K許多甚至高于35K以上；不坐鍋時頻率高；每秒的振蕩周期數(shù)就高于坐鍋時每秒的振蕩周期數(shù)，圖2所示的上下的波形對比即為坐鍋和不坐鍋的振蕩周期數(shù)對比。
圖3所示；就是脈沖鍋檢的電路原理圖；這個在坐鍋時的振蕩頻率為28K；經(jīng)過比較器電路U2B的（14）腳輸出
28K頻率的方波；這個方波除了去激勵I(lǐng)GBT功率管之外，還送往
圖3
電磁爐的CPU控制電路中的脈沖計數(shù)電路。脈沖計數(shù)電路對U2B（14）腳送來的振蕩信號進行以250微秒為一個時間段；對振蕩信號進行取樣計數(shù)，如果坐鍋時；振蕩頻率為28K/秒，那么在250微秒的時間段，就能檢測到7個振蕩周期的方波。此時CPU內(nèi)部的脈沖計數(shù)電路也是以250微秒時間端7個脈沖標準計數(shù)（考慮到鍋的差異及鍋放置位置的差異可以對6至8個脈沖的計數(shù)都屬于正常計數(shù)范圍,也就是坐鍋時；振蕩頻率可以由24K到32K范圍都正常）。這時計數(shù)電路在250微秒計數(shù)，通過的脈沖數(shù)7個正常，電路則維持啟動正常工作繼續(xù)對鍋及食品加熱。
如果在250微秒時間段計數(shù)脈沖超過8個甚至9個、10個這就意味著；電磁爐的振蕩頻率大大的上升；為什么會上升？只有不坐鍋振蕩頻率才會上升。計數(shù)電路計數(shù)把這個誤差通過控制電路；控制電磁爐停止振蕩進入待機狀態(tài)，圖4所示。不坐鍋時回送到CPU的脈沖個數(shù)顯然上升,計數(shù)不能通過。
圖4
3、脈沖鍋檢的工作過程：
開啟電磁爐的瞬間；當(dāng)諧振電路還在振鈴狀態(tài)時鍋檢電路就開始計數(shù)，因為此時的振鈴頻率在坐鍋和不坐鍋就已經(jīng)不同，如果不坐鍋，顯然振蕩頻率大大上升，圖5所示；顯然第一次計數(shù)就不能通過，不過此時并不馬上控制關(guān)機；要再通過第二次；第三次計數(shù)，都檢測到計數(shù)頻率高才通過控制電路關(guān)閉電磁爐工作。計數(shù)的間隔不同的電磁爐不同，是由軟件控制，可以一秒一次；可以一秒兩次，總之只要電磁爐開啟，脈沖鍋檢計數(shù)電路就不停的工作，所以在對食物加熱的過程中，只要把鍋端離爐面，電磁爐即會立即停止工作；可見脈沖鍋檢是非常準確、安全、可靠的。買電磁爐應(yīng)該認準這樣的！
圖5
