Az indukciós tűzhely fűtési elve
Az indukciós főzőlapot az elektromágneses indukció elvén alapuló ételek melegítésére használják. Az indukciós főzőlap felülete egy hőálló kerámialap. A kerámialap alatti tekercsen keresztül a váltakozó áram mágneses mezőt generál. Amikor a mágneses mezőben lévő mágneses vonal áthalad a vas-, rozsdamentes acél- stb. edény alján, örvényáramok keletkeznek, amelyek gyorsan felmelegítik az edény alját, így elérik az étel melegítésének célját.
A működési folyamat a következő: a váltakozó feszültséget egyenirányító alakítja át egyenárammá, majd az egyenáramot egy nagyfrekvenciás teljesítményátalakító eszközön keresztül nagyfrekvenciás, a hangfrekvenciát meghaladó váltakozó árammá alakítja. A nagyfrekvenciás váltakozó energiát a lapos, üreges spirál indukciós fűtőtekercshez adják, hogy nagyfrekvenciás váltakozó mágneses mezőt hozzanak létre. A mágneses erővonal áthatol a tűzhely kerámia lapján, és hat a fémedényre. Az elektromágneses indukció miatt erős örvényáramok keletkeznek a főzőedényben. Az örvényáram legyőzi az edény belső ellenállását, hogy áramlás közben befejezze az elektromos energia hőenergiává alakítását, és a keletkező Joule-hő a főzés hőforrása.
Az indukciós tűzhely működési elvének áramköri elemzése
1. Fő áramkör
Az ábrán a BI egyenirányító híd a hálózati frekvenciájú (50 Hz) feszültséget pulzáló egyenfeszültséggé alakítja. L1 egy fojtótekercs, L2 pedig egy elektromágneses tekercs. Az IGBT-t a vezérlőáramkörből érkező téglalap alakú impulzus hajtja. Amikor az IGBT be van kapcsolva, az L2-n átfolyó áram gyorsan megnő. Amikor az IGBT le van kapcsolva, az L2 és a C21 soros rezonanciába kerül, és az IGBT C-pólusa nagyfeszültségű impulzust generál a föld felé. Amikor az impulzus nullára csökken, a meghajtó impulzus ismét hozzáadódik az IGBT-hez, hogy vezetővé tegye azt. A fenti folyamat körbe-körbe megy, és végül egy körülbelül 25 kHz-es főfrekvenciás elektromágneses hullám keletkezik, ami örvényáramot indukál a kerámialapra helyezett vasedény alján, és felforrósítja az edényt. A soros rezonancia frekvenciája az L2 és a C21 paramétereit veszi fel. C5 a teljesítményszűrő kondenzátor. A CNR1 egy varisztor (túlfeszültség-elnyelő). Amikor a hálózati feszültség valamilyen okból hirtelen megemelkedik, azonnal rövidzárlat keletkezik, ami gyorsan kiégeti az áramkört védő biztosítékot.
2. Segédtápegység
A kapcsolóüzemű tápegység két feszültségstabilizáló áramkört biztosít: +5V-ot és +18V-ot. A híd-egyenirányítás utáni +18V-ot az IGBT meghajtó áramköréhez használják, az LM339 IC és a ventilátor meghajtó áramköre szinkronban hasonlítják össze, a három kivezetéses feszültségstabilizáló áramkör általi feszültségstabilizálás utáni +5V-ot pedig a fő vezérlő MCU-hoz használják.
3. Hűtőventilátor
Bekapcsoláskor a fő vezérlő IC ventilátormeghajtási jelet (FAN) küld ki, hogy a ventilátor forogni tudjon, beszívja a külső hideg levegőt a gépházba, majd a meleg levegőt a gépház hátulján keresztül kifújja, ezzel elérve a hőelvezetést a gépben, elkerülve az alkatrészek károsodását és meghibásodását a magas hőmérsékletű munkakörnyezet miatt. Amikor a ventilátor leáll, vagy a hőelvezetés gyenge, az IGBT mérőt egy termisztorral rögzítik, hogy továbbítsa a túlmelegedési jelet a CPU-nak, leállítsa a fűtést és biztosítsa a védelmet. Bekapcsoláskor a CPU ventilátorérzékelő jelet küld, majd a CPU ventilátormeghajtási jelet küld, hogy a gép normál működése közben működjön.
4. Állandó hőmérséklet-szabályozás és túlmelegedés elleni védelem áramkör
Ennek az áramkörnek a fő funkciója az ellenállás hőmérséklet-változtató feszültségegységének megváltoztatása a kerámialap alatti termisztor (RT1) és az IGBT-n lévő termisztor (negatív hőmérsékleti együttható) által érzékelt hőmérsékletnek megfelelően, és az érték továbbítása a fő vezérlő IC-hez (CPU). A CPU az A/D átalakítás után a beállított hőmérsékletérték összehasonlításával indítási vagy leállítási jelet ad.
5. A fő vezérlő IC (CPU) fő funkciói
A 18 tűs master IC fő funkciói a következők:
(1) Be-/kikapcsolás vezérlő
(2) Fűtőteljesítmény/állandó hőmérséklet-szabályozás
(3) Különböző automatikus funkciók vezérlése
(4) Terhelés nélküli érzékelés és automatikus kikapcsolás
(5) Billentyűfunkció-bevitel észlelése
(6) Magas hőmérséklet-emelkedés elleni védelem a gép belsejében
(7) Cserépvizsgálat
(8) Értesítés a kemence felületének túlmelegedéséről
(9) Hűtőventilátor vezérlése
(10) Különböző kijelzőpanelek vezérlése
6. Terhelésáram-érzékelő áramkör
Ebben az áramkörben a T2 (transzformátor) sorba van kötve a DB (hídegyenirányító) előtti vezetékkel, így a T2 szekunder oldalán lévő váltakozó feszültség tükrözi a bemeneti áram változását. Ezt a váltakozó feszültséget ezután a D13, D14, D15 és D5 teljes hullámú egyenirányítókon keresztül egyenfeszültséggé alakítják, és a feszültség a feszültségosztás után közvetlenül a CPU-hoz kerül AD átalakításra. A CPU az átalakított AD érték alapján megítéli az áram nagyságát, szoftveresen kiszámítja a teljesítményt, és vezérli a PWM kimeneti méretet a teljesítmény szabályozása és a terhelés érzékelése érdekében.
7. Meghajtó áramkör
Az áramkör felerősíti az impulzusszélesség-szabályozó áramkörből kimenő impulzusjelet olyan jelerősségre, amely elegendő az IGBT nyitásához és zárásához. Minél szélesebb a bemeneti impulzusszélesség, annál hosszabb az IGBT nyitási ideje. Minél nagyobb a tekercsfőző kimeneti teljesítménye, annál nagyobb a tűzteljesítmény.
8. Szinkron oszcillációs hurok
Az R27, R18, R4, R11, R9, R12, R13, C10, C7, C11 és LM339 elektródákból álló szinkron érzékelő hurokból álló oszcilláló áramkör (fűrészfoghullám-generátor), amelynek oszcillációs frekvenciája PWM moduláció alatt szinkronizálva van a tűzhely üzemi frekvenciájával, szinkron impulzust ad ki a 339-es jelű csatlakozó 14-es lábán keresztül a stabil működés érdekében.
9. Túlfeszültség-védelmi áramkör
A túlfeszültség-védelmi áramkör az R1, R6, R14, R10, C29, C25 és C17 csatlakozókból áll. Ha a túlfeszültség túl magas, a 339 2-es láb alacsony szintet ad ki, egyrészt jelezve a MUC-nak a tápellátás leállítását, másrészt kikapcsolja a K jelet a D10-en keresztül a meghajtó tápellátásának kikapcsolásához.
10. Dinamikus feszültségérzékelő áramkör
A D1, D2, R2, R7 és DB elektródákból álló feszültségérzékelő áramkör azt érzékeli, hogy a tápfeszültség a 150V~270V tartományon belül van-e, miután a CPU közvetlenül átalakítja az egyenirányított AD impulzushullámot.
11. Azonnali nagyfeszültségű szabályozás
Az R12, R13, R19 és LM339 ellenállások össze vannak kapcsolva. Normális ellenfeszültség esetén ez az áramkör nem működik. Amikor a pillanatnyi magas feszültség meghaladja az 1100 V-ot, a 339 1-es láb alacsony feszültséget ad ki, lehúzza a PWM-et, csökkenti a kimeneti teljesítményt, szabályozza az ellenfeszültséget, védi az IGBT-t és megakadályozza a túlfeszültség okozta letörést.
Közzététel ideje: 2022. október 20.
