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步步高C20型电磁炉电路工作原理

来源:-- 作者:-- 浏览:1781

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摘要:步步高C20型电磁炉实绘电路如上图所示,主板电路如下图所示   电源电路    220V交流电源经接线端子N、L进入主板,经电源保险管FUSE(15A)分为两路:一路经DB1整流、CB1滤波后给主回路供电;另一路经Dl、Rl和C1到辅助电源。   辅助电源采用RCC(ringingchokeconverter)型开关电源(又称为阻塞振荡或瞬变抑制变换器结构开关电源)。   

  步步高C20型电磁炉实绘电路如上图所示,主板电路如下图所示

  电源电路

  220V交流电源经接线端子N、L进入主板,经电源保险管FUSE(15A)分为两路:一路经DB1整流、CB1滤波后给主回路供电;另一路经Dl、Rl和C1到辅助电源。

  辅助电源采用RCC(ringingchokeconverter)型开关电源(又称为阻塞振荡或瞬变抑制变换器结构开关电源)。

  当开关变压器Tl的(5)-(6)绕组感应电压经D4整流、C4滤波输出的+18V电压超过标准值时,就会使由DZ1、Ql、R3组成的“瞬变抑制”稳压控制电路动作:首先D21(18V)击穿,经偏置电阻R3降压限流,使稳压控制管Ql获得正向偏置电压而饱和导通,使Tl的(4)~(3)自激振荡绕组感应输出的自激振荡电压对地短路,停止通过C3向开关管Q8b极提供Ib,Q8截止,使开关电源输出电压降回18V标准值。当输出电压等于18V或低于18V时,DZ1和Q1均为截止状态,不影响T1③一④绕组、R6、R12和C3构成的自激振荡电路向Q8b极正常提供的振荡电流lb。如此通过“瞬变抑制”方式,达到开关电源稳压目的;18V电压供电给LM339N四电压比较器、IGBT管的驱动电路、散热风扇电路,还经以Q2为核心的稳压电路,输出+5V电压给MCU和部分控制电路、SN74HC164N移位寄存器、数码管等供电。

  主回路电路

  由加热线圈L、并联谐振电容C、高频谐振功率管IGBT(内含阻尼二极管)等组成主回路电路,将300V直流电转换成18kHz~30kHz的高频电流,通过加热线圈产生交变电磁场,使锅具底部(铁质)产生涡流而被加热。

  驱动电路

  Q5、Q6等元件构成驱动电路。当IC3-C(LM339N)(13)脚输出正脉冲时,Q5获得正向偏置电压而导通,Q6为截止状态,18V电压通过Q5的c、e极间内阻,R46和R48的分压,加至IGBT管的G极,使IGBT管导通。当(13)脚为低电平时,Q6转变为导通状态,Q5变为截止,IGBT管G极残存的电荷经R7、Q6的c、e极间内阻形成放电回路而迅速泄放,使IGBT管迅速截止。

  驱动信号发生电路

  该电路产生驱动信号,为功率控制电路(IC3-C)提供输入信号。同时,还通过调节信号脉冲宽度,达到控制加热功率的目的。包括同步电路,振荡电路和脉宽调节电路。

  1.同步电路和振荡电路

  同步电路以IC3-D为核心,振荡电路以C17(锯齿波形成电容)和IC3-B为核心。

  IGBT管的Uc(加热线圈L右端)通过电阻R26和R27降压后输入到IC3-D的(9)脚同相端。加热线圈L左端的电压通过R25和RA降压后输入IC3-D的(8)脚反相端。在IGBT管导通期间,(9)脚电压低于(8)脚,(14)脚输出低电平。由于电容的充电效应使电容两端电压不能突变,C17左端也是IC3-B(4)脚反相端也为低电平,(2)脚输出高电平,又使IC3-C的(11)脚同相端为高电平,(13)脚输出高电平,维持IGBT管导通状态。

  这时,5V电压通过R32向C17进行充电,C17左端电压逐渐上升,IC3-B(4)脚电平随着升高。当(4)脚电平高于(5)脚时,(2)脚输出跳变为低电平,又使IC3-C的(11)脚为低电平,(13)脚也跳变为低电平,IGBT管G极也跳变为低电位而截止。IGBT管的截止使c极产生一个反峰高电平,C17充电过程结束,并通过Dl0和R31形成放电回路而快速放电,为下一周期的充电过程做好准备。

  在IGBT管处于截止状态期间,LC并联回路发生自由振荡,当该自由振荡进入负半周期时,L产生右正左负的反向电动势,又使IC3-D(8)脚电平高于(9)脚,(14)脚跳变为低电平,C17新的充电过程开始。如此周而复始,C17左端产生连续的锯齿波电压,使IC3-C(13)脚连续输出加热脉冲信号。

  2.脉宽调节电路

  该电路由R9、Cl0、R36构成,是一个积分电路。MCU①脚输出的PWM脉冲宽度越宽,Cl0的电压越高,IC3-A⑦脚同相输入的电压也越高,IGBT管导通的时间越长,锅具的温度也越高。

/></p>    保护电路<br />  <br />  1.IGBT管c极过压保护电路<br />  <br />  IGBT管在高频振荡过程中截止期间,加热线圈L因感抗作用会产生很高的反电动势,与300V直流电压相串联,在IGBT管c极形成约lkV左右的高压,为避免在异常情况下损坏IGBT管,设计有过压保护电路。 <p>  IGBT管c极脉冲高压经R26、R27和R28降压后送至IC3-A(6)脚反相端,正常情况下,(6)脚电平低于(7)脚,不影响脉宽调制电路的正常工作。当c极脉冲电压幅度高于1.3kV时,(6)脚电平就会高于(7)脚,(1)脚跳变为低电平;又使IC3-B(5)脚为低电平,(2)脚跳变为低电平;带动IC3-C(11)脚也为低电平,(13)脚跳变为低电平。IGBT管为截止状态,起到保护作用。<!--IWMS_AD_BEGIN--><div style=

  2.市电过压保护电路

  市电AC220V经D2A和D2B整流的脉动直流电压,通过R19~R24降压分压后,获得市电取样,送给过压保护控制管Q10的b极。正常情况下,Q10为截止状态,不影响驱动电路的正常工作。当市电过高时,Ql0由截止转变为导通状态,D7导通,将驱动信号短路入地,IGBT管截止。

  3.锅具温度监测保护电路

  锅具底部的温度透过微晶玻璃板,传至紧贴玻璃板底的负温度系数热敏电阻Rt。温度上升,阻值减小,输入MCU(5)脚的温度信号电压也相应升高,温度超过设计标准时。MCU就会自动关机,起到保护作用。

  4.无锅检测电路

  由加热线圈L和谐振电容C组成的并联谐振电路左端产生的谐振高压,经R25、RB和R17分压后,经Q8和Q9输入MCU(2)脚。

  正常情况下,LC谐振电路左边为负极性谐振高压,经R25、RB和R17分压,输入Q8的b极为负极性锅具检测信号,Q8为截止状态,Q9导通,MCU(2)脚输入低电平。当灶面无锅或锅被突然移开时,LC并联谐振电路左端的谐振电压降低,+300V直流电压经R25、RB和R17分压使Q8导通、Q9截止,MCU(2)脚输入约3.15V高电平的无锅检测信号。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67
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