电磁炉工作原理图_电磁炉电路各模块原理图解

深入理解电磁炉工作原理：从原理框图到电路模块

电磁炉，这一现代厨房中的核心烹饪工具，是如何将电能高效转化为热能的呢？让我们一同走进其工作原理的深入。

一、电磁炉加热和工作原理简介

电磁炉通过电磁感应技术实现加热。当电流通过线圈时，产生交变磁场，这使得置于炉面的金属锅底产生涡流，从而产生热量。这种技术以其高效、环保的特点受到广泛欢迎。

二、原理方框图概览

电磁炉的原理方框图为我们提供了一个整体的电路布局和模块划分，有助于我们更深入地理解其工作原理。

LC振荡电路是其中的核心部分，它负责产生交变磁场。

三、主要元件介绍

1. QF808单片机：这是前锋和台湾中颖共同研发的一款单片机，具有多种功能，如ADC转换、定时计数器和PWM脉冲输出等。

2. RS2007M整流桥：它能承受大电流冲击和较高的峰值反向电压，确保电流的平稳输入。

3. LM339集成电路：内含四个电压比较器，根据输入电压的正负向变化来控制输出。

4. IGBT：这是一种集多种优点于一身的高压高速大功率器件，是电磁炉中的核心功率元件。

5. 74HC164移位寄存器：用于扩展控制口，满足电磁炉面板显示的控制需求。

四、电路各模块原理讲解

1. EMC防护电路和整流电路：保护电磁炉免受电磁干扰和过电压的影响，同时将交流电整流为直流电。

2. 高频谐振电路：产生交变磁场，实现电磁感应加热。

3. 驱动电路：驱动IGBT等功率元件工作。

4. 同步电路及反压保护电路：确保各元件的同步工作和在异常情况下的保护。

5. 温度检测电路：实时监测烹饪温度和炉具状态。

6. 高低电压监测电路、电压浪涌保护电路和电流浪涌保护电路：确保电磁炉在稳定的电压和电流环境下工作，避免损坏。

7. 电流检测电路、风扇电路蜂鸣器电路：检测电流状态，控制风扇和蜂鸣器的运作。

8. 电源电路和按键电路：为电磁炉提供稳定的电源和操控功能。

9. 显示电路：展示炉具的工作状态和设置信息。

五、细节

例如，FUSE1保险管在电路异常时熔断，保护其他电路免受损坏。C001电容和CNR002压敏电阻则负责EMC防护，防止电磁干扰和高电压脉冲对电磁炉的影响。市电经过整流桥转化为直流电，再经过高频谐振电路产生交变磁场，实现加热。

在精密的电路设计中，我们选择了稳定的16V稳压电路作为基石。现在，让我们深入其中的驱动电路部分。

驱动电路是电路中的核心部分，其通过单片机输出的方波信号直接控制。当单片机输出高电平时，Q803饱和导通，使得Q801处于待机状态，而Q802作为射随放大电路，其基极为低电平。而当单片机输出低电平时，Q803截止，此时Q801开始工作，将电压加到IGBT上。单片机根据实际需要，输出不同占空比的电压方波信号，使得Q803、Q802和Q801按照一定规律进行工作。

接下来是同步电路和反压保护电路。同步电路是保证在不同功率状态下，IGBT的驱动信号与加热线盘的状态保持协调的关键。只有当IGBT的C极为低电平时，它才会导通。当IGBT管饱和导通时，加热线圈两端的电压形成A1+和A2-的极性，这个电压经过一系列的分压和单片机处理后，输出PWM驱动信号。反压保护电路则是为了防止当IGBT的C极电压过高时（超过其极限值），对IGBT造成损坏。当C极电压过高时，单片机通过检测并调整PWM输出，以实现对IGBT的保护。

再来看温度检测电路。锅具底部的温度通过微晶玻璃板传递给热敏电阻，这个电阻的阻值变化会直接影响到分压点的电压变化，从而反映了锅具的温度变化。单片机通过监测这个电压的变化，作出相应的动作指令，如控制加热指令以维持物体在指定温度范围内，或者在锅具干烧时立即停止加热等。同样地，IGBT产生的温度通过散热片传递给其上的热敏电阻RT1，这个电阻的阻值变化间接反映了IGBT的温度变化。单片机通过监测这个电压变化来做出相应的动作指令，如当检测到温度过高时关闭功率输出等。

电路中还包含了高低电压监测电路、电压浪涌保护电路、电流浪涌保护电路和电流检测电路等部分。这些电路共同协作，确保电路在不同电压和电流条件下都能稳定运行。当电源电压过高或过低时，电路会自动关闭功率输出并显示相应的故障代码；而当电源或电流出现浪涌时，电路也会自动检测并停止加热，以保护设备不受损坏。

在电子世界的深邃领域里，隐藏着一种名为VR1的可调电阻，它承担着调节电压高低，调整功率的重要任务。它是电路中的一位关键角色，犹如舞台上的主角，掌控着电压的起伏和功率的分配。而C010和C015这两个滤波电容，如同护卫电路的小兵，默默守护着电路的稳定运行，确保进入单片机的电压不受杂波干扰，为电路的正常工作提供稳定的电力支持。

再来看风扇电路和蜂鸣器电路。这个部分巧妙地将IGBT及整流器BD1紧贴于散热片上，通过风扇运转形成的气流，将散热片上的热量以及线路和其他部件产生的热量排出炉外。当单片机发出风扇运转指令时，风扇开始旋转；而当单片机发出停转指令时，风扇则静如止水。为了节约单片机的I/O资源，风扇电路与蜂鸣器电路巧妙地共用了一个端口。当蜂鸣器发出鸣叫时，风扇半速运转，仿佛在告诉人们一个节奏与提醒。

接下来是电源电路。当外界的AC220V 50/60Hz电压接入变压器的初级线圈后，次级绕组会产生两种不同的交流电压13.5V和23V。这两种电压经过整流、滤波和稳压等步骤后，分别供给散热风扇和控制电路使用。其中，由D3至D6组成的桥式整流电路和C37滤波器的组合，在C37上产生VCC直流电压，除了供给散热风扇外，还经过IC1三端稳压IC的稳压和C38滤波后产生+5V电压供控制电路使用。另一条路径则通过一系列的电路组件产生+22V电压供运放和IGBT激励电路使用。这些精密的电路组件如同城市中的供电系统，确保每个部分都能得到稳定的电力供应。

按键电路部分并没有采用常见的矩阵扫描方式输入操作指令，而是采用了电平比较的方式。这种方式虽然能够节约单片机I/O端口资源，但也存在一个弊端：如果某个按键出现漏电或短路的情况，可能会导致功能异常。在维修时需要注意这一点。

至于显示电路，它的功能是将电磁炉的工作情况实时通过LED进行展示，让操作更加直观、便捷。单片机输出的数据信号通过排线连接到操作显示电路板，而显示驱动主要由集成电路74L164及周边元件组成。它们如同舞台上的灯光师，精准控制信息的呈现方式。这样精细的工作机制使得用户能够轻松了解电磁炉的工作状态并进行相应的操作。