電磁爐電路的工作原理
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電磁爐作為一種新型灶具，在家庭廚具中已得到廣泛使用。電磁爐是采用磁場感應渦流加熱原理，它利用電流通過線圈產(chǎn)生磁場，當磁場內(nèi)磁力線通過鐵質(zhì)鍋的底部時，磁力線被切割，會產(chǎn)生無數(shù)小渦流，使鐵質(zhì)鍋自身迅速發(fā)熱，直接加熱于鍋內(nèi)食物， 由于沒有熱傳導損耗，因此熱效率極高，當磁場內(nèi)磁力線通過非鐵質(zhì)物體時，磁力磁并不受干擾，不會產(chǎn)生渦流，也就不會產(chǎn)生熱量，而爐面本身并不發(fā)熱，因此不會燒傷人體，使用起來安全性極高，是一種綠色廚具。
一、電路原理 ．
電磁爐的電路是由變流電路、振蕩、驅(qū)動電路和保護、報警等電路組成。
1、變流電路
電磁爐的變流電路包括：主電源、主回路(感應加熱線圈和諧振電容器組成的并聯(lián)振蕩回路）和功率開關管組成。其原理電路如下圖所示。
市電（50Hz、220V）經(jīng)主電源電路的UR橋式整流，LC（L1和C。）濾波后，輸出高壓直流，加到主回路和功率開關管VTk的兩端。VTk在驅(qū)動脈沖信號的作用下處于“飽和導通”和“截止”的開關工作狀態(tài)中。
當VTk導通時：在高壓直流電源作用下，流過加熱線圈L中的電流iL(t)逐漸增大。
當VTk截止時；由于VTk關斷，iL(t)對電容器C充電、Uc(t)不斷增大；當iL(t)＝0時，C對L放電；當Uc(t)＝0時，iL(t)又對C反向充電；當iL(t)＝0時，C又對L反向放電。從而在主回路中引起振蕩。由于負載(鍋具)在L C回路中的折合阻抗存在著損耗(這一損耗就是用來起加熱作用的能量)，所以振蕩是衰減振蕩。本電路應滿足二階動態(tài)電路的欠阻尼狀態(tài)條件，且應將VTk的觸發(fā)驅(qū)動脈沖所加到的時刻調(diào)整好。VTk的觸發(fā)驅(qū)動脈沖信號的連續(xù)作用控制下，重復上述的過程控制。從而，主回路實現(xiàn)了“交流”這一核心工作。iL(t)的波形如下圖示。
圖中，tl為VTk飽和導通時間；t2為VTK截止時間；t2為高額據(jù)蕩周期。由于感應加熱線圈含有磁芯，且磁通密度較大，工作于非線性區(qū)；因此，iL(t)為非正弦周期波。
由于變流電路處于高頻、大電流工作狀態(tài)，VTK元件上還要承受很高的電壓，所以對VTK功率開關管提出很高的要求。相應地，對觸發(fā)驅(qū)動電路提出如下要求：①提供大的觸發(fā)驅(qū)動電流，對VTK進行強觸發(fā)；②提供VTK所儲存的電荷的的泄放電路。為了保障電氣線路的安全、可靠工作，還必須設置靈敏、可靠的保護電路以及報警電路。
2、振蕩、驅(qū)動電路
①振蕩電路 它是用來產(chǎn)生矩形脈沖信號。通常選用555或556時基電路，其工作頻率和脈寬占空比可調(diào)，以控制功率開關管的導通與截止時間，從而控制電磁爐的輸出功率。也有通過調(diào)節(jié)單位時間內(nèi)矩形脈沖的個數(shù)，以控制功率開關管的導通與截止時間，從而控制電磁灶的輸出功率的。
②驅(qū)動電路 驅(qū)動電路用來放大矩形脈沖、提供大的驅(qū)動電流，以對功率開關管進行強觸發(fā)并提供功率開關管在飽和導通時儲存的電荷以加速其瞬間轉(zhuǎn)入截止的泄放電路，一般有多種電路予以實現(xiàn)。但應注意：為提供“泄放通路”，在密動電路的末級采用互補電路——由PNP晶體管和NPN晶體管構成。驅(qū)動電路的末經(jīng)應采用功率較大的開關管。
3．保護電路、報警電路
從電磁爐電氣框圖可見，它是一個較復雜的電氣系統(tǒng)，而且工作于高頻、高電壓、大電流的狀態(tài)下。當電網(wǎng)電壓波動過大，電磁灶的工作條件或工作環(huán)境等因素發(fā)生異常變化時，會發(fā)生功率開關管、感應加熱線圈、諧振電容器或其它電子元器件的損壞等意外事故。為此，必須針對這些情況，采取電路自動保護措施。對于電磁爐，一般采用的保護電路有：過電壓保護、過電流保護、過熱保護、欠電壓保護、負載和小件異物的檢測保護等五種保護措施。保護電路的方案和形式有不少。一般是針對上述五種保護措施分別設置取樣元件(如互感器、熱敏電阻元件，、電阻元件等)，分別取樣保護信號，送至相應的保護電路中去跟所設置的正常工作時的基準信號進行比較，當有差異，需要進行自動保護動作時，即通過或門電路輸出保護信號，再送至振蕩電路使之停止振蕩，從而停止產(chǎn)生矩形脈沖觸發(fā)信號，使功率開關管因無觸發(fā)驅(qū)動信號而停止工作，使電磁爐停止變流工作，而達到自動保護的目的。同時，保護電路產(chǎn)生信號推動報警電路工作、使蜂鳴器(或喇叭等)發(fā)出報警聲、促使使用者采取處理措施。
此外，電磁灶還設置保險絲，使得在最嚴重狀態(tài)時。讓故障電流熔斷保險絲，以切斷外
源，進行保護，防止災害事故。這里，值得一提的是，一般功率開關管的極限溫度為75℃，感應加熱線圈的極限溫度是90℃。
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