电磁炉原理与维修分享

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1、电磁炉郝国勇 一、电磁炉产品简介主要内容电磁炉产品简述电磁炉特殊元器件介绍 应用电路组成各功能模块讲解 一、电磁炉产品简介1、电磁炉的优点电磁炉煮食的热效率要比所有炊具的效率均高出近1倍具有升温快、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” 一、电磁炉产品简介 一、电磁炉产品简介2、电磁炉的加热原理电磁炉是应用电磁感应原理对食品进行加热的 一、电磁炉产品简介电流电压经过整流器转换为直流电使直流电变为超过音频的高频交流电将高频交流电加在感应加热线圈上，由此产生高频交变磁场其磁力线穿

2、透灶台的陶瓷台板而作用于金属锅，在烹饪锅体内因电磁感应就有强大的涡流产生。涡流克服锅体的内阻流动时完成电能向热能的转换2、高频电磁炉的加热原理 一、电磁炉产品简介3、电磁炉的分类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：1、台式电磁炉2、埋入式电磁炉3、嵌入式电磁炉二、电磁炉特殊元器件介绍主要内容电电磁炉产产品简简述电电磁炉特殊元器件介绍绍 应应用电电路组组成各功能模块讲块讲 解二、电磁炉特殊元器件介绍1、陶瓷板陶瓷板是微晶陶瓷板的简简称。陶瓷板的主要作用是承载载加热锅热锅 。陶瓷板的性能远远高于普通陶瓷，它既有较较好的

3、机械强度，能完全承受锅锅体及食物的重量，又具有一定的抗热热冲击击强度，还还能经经受温度的剧剧烈变变化。二、电磁炉特殊元器件介绍2、加热线热线 圈 加热线热线 圈是电电磁炉中的一个重要元件，其外形较较特殊加热线热线 圈又称发热线发热线 圈，它并不是发热发热 源，而是高频谐频谐 振回路中的一个电电感，所以又称为为高频谐频谐 振线线圈二、电磁炉特殊元器件介绍2、加热线热线 圈 加热线热线 圈直径(除固定胶盘边盘边 沿，一般在16cm-22cm之间间，且电电磁炉功率越大，加热线热线 圈直径也越大 加热线热线 圈是用粗铜线铜线 以同心圆圆方式由内到外绕绕27-33匝(电电磁炉功率越大，匝数越多)，呈圆盘

4、圆盘 状固定于绝缘绝缘 胶架上。加热线热线 圈中的铜线铜线 直径较较大，均为为2.2mm，是由多股(常为为22-26股)直径0.4mm的漆包铜丝绞铜丝绞 合而成。二、电磁炉特殊元器件介绍2、加热线热线 圈 加热线热线 圈的中心安装有感温器支架，以便安装热热敏电电阻加热线热线 圈的背面安装有多根磁条。安装磁条阵阵列是为为了会聚吸收磁力线线，减小磁力线线外泄二、电磁炉特殊元器件介绍3、IGBT管 在电电磁炉电电路中，开关管扮演着非常重要的角色。当开关管导导通时时，+300V经经加热线热线 圈、开关管给给加热线热线 圈充电电，电电能转转化为为加热线热线 圈中的电电磁能此时时加在开关管上的电压约为电压

5、约为 +250V，工作电电流在20A40A之间间二、电磁炉特殊元器件介绍3、IGBT管 普通的MOS场场效应应管，虽虽然仅仅需微弱的驱动电压驱动电压即可工作，但工作在高电压电压 和大电电流状态时态时 ，因内阻较较大，管子发热发热 快，难难以长时间长时间 工作；大功率达林顿顿管虽虽然可以在高电压电压 、大电电流状态态下长时间长时间 工作，但需要较较大的驱动电驱动电 流二、电磁炉特殊元器件介绍3、IGBT管 将场场效应应管作为为推动动管，大功率管作为输为输 出管。这样这样 一个组组合集两者优优点于一身，既具有双极型晶体管能通过过大电电流密度的优优点，同时时在驱动电压驱动电压 下，又具备备了场场效应

6、应管用电压进电压进 行控制的特点。具有能实现电压实现电压 控制以及大功率输输出的特点。输输出功率可达1000W以上。二、电磁炉特殊元器件介绍称为绝缘栅为绝缘栅 型双极晶体管，其英文表示为为iusulated Gate Bipolar TransistorIGBT管俗称门门控管，它既有场场效应应管驱动电驱动电流小的优优点，又有双极型晶体管饱饱和压压降小、电电流密度大的优优点，因此可以简单简单 地把IGBT管理解为为一只场场效应应管与双极型晶体管的复合器件。3、IGBT管 二、电磁炉特殊元器件介绍 常见见符号如图图3、IGBT管 二、电磁炉特殊元器件介绍带带有阻尼二极管的N型1GBT的电电路符号是

7、在上述符号的c、e极间间添画一只二极管符号即可,电电磁炉线盘线盘和电电容产产生振荡荡到截止的时时候会有一个很高的脉冲，这这个二极管就是用来阻止这这个电压损电压损 坏功率管的3、IGBT管 二、电磁炉特殊元器件介绍常见见的IGBT管的管脚排列顺顺序与常见见的大功率二极管一致，即管脚朝下，标标注面向自己，从左到右依此是门门极(G)、集电电极(c)、发发射极(e)。电电磁炉中使用的IGBT管多为为N型IGBT管 。 3、IGBT管 二、电磁炉特殊元器件介绍4、整流全桥桥整流全桥虽桥虽 然在家电产电产 品中随处处可见见其身影，但用在电电磁炉中的整流全桥桥却要求其输输出电电流大、抗大电电流抗击击能力强、

8、能承受较较高的峰值值反向电压电压 。例如：RS1507整流全桥桥，该该全桥桥能承受的最大峰值值反向电压为电压为 1000V；最大输输出电电流15A；峰值电值电流可达250A，最大正向压压降1V；工作温度范围围是-55+150。二、电磁炉特殊元器件介绍4、整流全桥桥二、电磁炉特殊元器件介绍5、常见见ICLM339四电压电压 比较较器LM339内含四个相同的电电压压比较较器，在电电磁炉电电路中主要用作检测检测 信号的比较较判断。二、电磁炉特殊元器件介绍5、常见见IC“”表示运算放大器的同相输输入端；“”表示运算放大器的反相输输入端。该该IC特点是，只要两相输输入电压电压 相差10mV，输输出状态态

9、即可翻转转。当其反相输输入电压电压 比同相输输入电压电压 高时时，输输出为为低电电平；当其反相输输入电压电压 比同向输输入低时时，LM339输输出端内部处处于开路状态态，要输输出高电电平，必须须加上拉电电阻，高电电平的幅值值大小取决于该该上拉电电阻的接法及其对对地分压电压电 阻的大小。二、电磁炉特殊元器件介绍5、常见见IC LM393双电压电压 比较较器 LM393是一种低功率、低偏置、高精度双电压电压比较较器，其偏置电压电压 可低至2mV，其工作电压电压范围较宽围较宽 ，为为2V36V。二、电磁炉特殊元器件介绍5、常见见ICLM324四运算放大器 LM324内含四个运算放大器及运算补偿电补偿

10、电 路，差分输输入，工作电压电压 范围为围为 3V32V。 二、电磁炉特殊元器件介绍5、常见见IC74HC164 8位移位寄存器 现现有电电磁炉的面板显显示项项目较较多、内容较较丰富，与之对应对应 的控制端口也较较多，然而单单片机的端口非常有限。为为了达到对显对显 示电电路的控制，电电磁炉多采用74HC164(移位寄存器)来扩扩展控制端口。二、电磁炉特殊元器件介绍5、常见见IC74HC164的引脚A、B为为串行码输码输 入端；CLR为为清零输输入端；CLK为时钟为时钟 脉冲输输入端。该该IC随着时时钟钟脉冲上升沿的到来，A、B相与后的状态态依次由QA移向QH。二、电磁炉特殊元器件介绍6、抗干扰

11、电扰电 容在电电磁炉的市电输电输 入线线ACL、ACN之间间接有电电容C1（X电电容），该电该电 容既能防止电电磁炉产产生的高频频干扰扰脉冲窜窜入市入电电网，干扰扰其他电电器，又防止市电电网中的干扰扰脉冲窜窜入电电磁炉电电路，影响其工作。该电该电 容的容量通常为为2uF。 二、电磁炉特殊元器件介绍7、滤滤波电电容 市电经电经 全桥桥整流后，经过电经过电 容滤滤波，将脉动动的直流电变为电变为 平滑的直流电电，该电该电 容称为滤为滤 波电电容，滤滤波电电容的容量通常为为5uF。 二、电磁炉特殊元器件介绍注意：由于电电磁炉工作时时，电电流波动频动频 率高，幅度大，因此上述抗干扰电扰电 容及滤滤波电电

12、容均不能采用普通电电容器，而是选选用MKP电电容器。MKP电电容器实为实为 无极金属化聚丙烯烯膜电电容器，这这种电电容具有无感、高频频特性好、自愈能力强、稳稳定性好等优优点，并采用塑料防腐外壳环环氧灌装，体积积小，绝缘绝缘 性能好，MKP电电容器属于专专用电电容器，主要用于电电子、电电器设备设备 中电电源部分抑制噪声的器件。二、电磁炉特殊元器件介绍8、高频谐频谐 振电电容 二、电磁炉特殊元器件介绍8、高频谐频谐 振电电容 电电磁炉正常工作时时，加热线热线 圈与并联联的电电容谐谐振产产生15kHz30kHz高频频交变电变电 流高频谐频谐 振电电容器工作在高频频大电电流状态态高频谐频谐 振电电容器

13、选选用MKPH型电电容器，该该类电类电 容器具有高频频特性好、过过流能力强、频频率特性优优、自愈能力强等优优点，在25105的环环境中均能正常工作。 二、电磁炉特殊元器件介绍8、高频谐频谐 振电电容 在电电磁炉中，加热线热线 圈与高频谐频谐 振电电容的谐谐振频频率是设计电设计电 磁炉电电路及选择选择 元器件的重要依据之一。由于高频频交变电变电 流频频率(f)由加热线热线 圈的电电感量(L)与高频谐频谐 振电电容容量(c)决定，即(2f)21LC，因此高频谐频谐 振电电容容量选择选择 非常重要。二、电磁炉特殊元器件介绍8、高频谐频谐 振电电容 常见电见电 磁炉加热线热线 圈的电电感量在0.13u

14、H0.16uH之间间；高频谐频谐 振电电容容量为为0.2uF、0.3uF或0.4uF。若高频谐频谐 振电电容容量为为0.2uF，则则高频频交变电变电 流频频率为为28.13kHz31.22kHz；若高频谐频谐 振电电容容量为为0.3uF，则则高频频交变电变电 流的频频率为为22.97kHz25.49kHz；若高频谐频谐 振电电容容量为为0.4uF，则则高频频交变电变电 流的频频率为为19.89kHz22.07kHz。 二、电磁炉特殊元器件介绍9、压压敏电电阻 二、电磁炉特殊元器件介绍为了防止外部输入电压过高损坏电磁炉，在市电进线端并联有一只压敏电阻，其外形极像瓷片电容器。该压敏电阻标注般为TV

15、R14391或TVR10431，这表明其击穿电压为AC390V或AC430V。只要外部输入电压峰值超过压敏电阻的标称耐压值，压敏电阻立即击穿，保险管熔断，保护后级电路免遭过压损坏。 9、压压敏电电阻 二、电磁炉特殊元器件介绍正常时压时压 敏电电阻的两脚间电间电 阻均为为无穷穷大。其损损坏后的现现象较为较为 直观观，多为烧为烧 焦或炸裂。压压敏电电阻属于一次性保护护元件，一旦击击穿便不能自动动恢复，应应予以更换换。9、压压敏电电阻 二、电磁炉特殊元器件介绍10、热热敏电电阻1 二、电磁炉特殊元器件介绍10、热热敏电电阻1发热线发热线 圈盘盘中心的感温器架上安装有热热敏电电阻，该该热热敏电电阻表面

16、呈红红色，其外形酷似二极管1N4148。电电磁炉的保温功能及防于烧烧保护护功能的实现实现 均靠此热热敏电电阻来感知。热热敏电电阻紧紧靠陶瓷板并在两者之间间涂有导热导热 硅脂，其目的是提高其感知灵敏度。二、电磁炉特殊元器件介绍10、热热敏电电阻1热热敏电电阻多采用负负温度系数电电阻，即温度升高，阻值值减小。热热敏电电阻的优优劣直接影响整机的温控灵敏度。 二、电磁炉特殊元器件介绍11、热热敏电电阻2 二、电磁炉特殊元器件介绍为为了防止开关管过热损过热损 坏，在散热热片上安装有一只塑料封装的热热敏电电阻 。11、热热敏电电阻2 二、电磁炉特殊元器件介绍温控器实为实为 一只负负温度系数的热热敏电电阻，即随着温度升高阻值值不断减小。11、热热敏电电阻2 二、电磁炉特殊元器件介绍12、互感器 在电电磁炉中常用互感器来检测电检测电 磁炉的工作电电流，互感器实为实为 一个小功率的升压变压压变压 器。该该互感器初次级级匝数比多为为1：800，即初级铜级铜线线线线 径粗、匝数少；次级铜线线级铜线线 径细细、匝数多。正常的互感器初级级直流电电阻近似0，次级电级电 阻约为约为 455，初、次级绕组绝缘级绕组绝