Який принцип роботи індукційної плити

1. Головний контур
На рисунку випрямний міст BI змінює напругу частоти мережі (50 Гц) на пульсуючу постійну напругу. L1 – це дросель, а L2 – електромагнітна котушка. IGBT керується прямокутним імпульсом від схеми керування. Коли IGBT увімкнено, струм, що протікає через L2, швидко зростає. Коли IGBT відключено, L2 та C21 перебувають у послідовному резонансі, і C-полюс IGBT генерує високовольтний імпульс на землю. Коли імпульс падає до нуля, керуючий імпульс знову додається до IGBT, щоб зробити його провідним. Вищеописаний процес повторюється по колу, і нарешті утворюється електромагнітна хвиля основної частоти близько 25 кГц, яка викликає вихрові струми на дні залізного каструлі, розміщеному на керамічній пластині, та нагріває каструлю. Частота послідовного резонансу приймає параметри L2 та C21. C5 – це конденсатор фільтра живлення. CNR1 – варистор (поглинач перенапруг). Коли напруга живлення змінного струму з якоїсь причини раптово зростає, це миттєво призводить до короткого замикання, що швидко перегорить запобіжник для захисту кола.

2. Допоміжне джерело живлення
Імпульсний блок живлення має дві схеми стабілізації напруги: +5 В та +18 В. Напруга +18 В після мостового випрямлення використовується для схеми керування IGBT, мікросхема LM339 та схема керування вентилятором порівнюються синхронно, а напруга +5 В після стабілізації напруги трививідною схемою стабілізації напруги використовується для основного керуючого мікроконтролера.

3. Вентилятор охолодження
Коли живлення вмикається, головна мікросхема керування надсилає сигнал керування вентилятором (FAN), щоб підтримувати його обертання, вдихати холодне повітря ззовні в корпус машини, а потім випускати гаряче повітря з задньої частини корпусу машини для досягнення мети розсіювання тепла в машині, щоб уникнути пошкодження та виходу з ладу деталей через високу температуру робочого середовища. Коли вентилятор зупиняється або тепловіддача погана, IGBT-метр з'єднується з термістором для передачі сигналу перегріву на процесор, зупинки нагрівання та забезпечення захисту. У момент увімкнення живлення процесор надсилає сигнал виявлення вентилятора, а потім процесор надсилає сигнал керування вентилятором, щоб машина працювала нормально.

4. Постійний контроль температури та схема захисту від перегріву
Основна функція цієї схеми полягає у зміні одиниці напруги, що змінюється температурою, на опорі відповідно до температури, що вимірюється термістором (RT1) під керамічною пластиною та термістором (з негативним температурним коефіцієнтом) на IGBT, та передачі цієї температури на головний керуючий мікросхемний процесор (CPU). CPU генерує сигнал запуску або зупинки, порівнюючи встановлене значення температури після аналого-цифрового перетворення.

5. Основні функції головного керуючого ІМС (ЦП)
Основні функції 18-контактної головної мікросхеми такі:
(1) Управління вмиканням/вимиканням живлення
(2) Регулювання потужності нагріву/постійної температури
(3) Керування різними автоматичними функціями
(4) Виявлення відсутності навантаження та автоматичне вимкнення
(5) Виявлення введення функцій клавіш
(6) Захист від підвищення температури всередині машини
(7) Огляд горщика
(8) Сповіщення про перегрів поверхні печі
(9) Управління вентилятором охолодження
(10) Керування різними панельними дисплеями

6. Схема виявлення струму навантаження
У цій схемі T2 (трансформатор) підключено послідовно до лінії перед мостовим випрямлячем (DB), тому змінна напруга на вторинній обмотці T2 може відображати зміну вхідного струму. Ця змінна напруга потім перетворюється на постійну напругу за допомогою повноперіодного випрямлення D13, D14, D15 та D5, і напруга після ділення напруги безпосередньо надсилається на процесор для аналого-цифрового перетворення (АЦП). Процесор визначає величину струму відповідно до перетвореного значення АЦП, розраховує потужність за допомогою програмного забезпечення та керує величиною вихідного ШІМ для контролю потужності та визначення навантаження.

7. Схема керування
Схема підсилює імпульсний сигнал, що виходить з схеми регулювання ширини імпульсу, до рівня, достатнього для керування відкриттям та закриттям IGBT. Чим ширша ширина вхідного імпульсу, тим довший час відкриття IGBT. Чим більша вихідна потужність котушки, тим вища вогнева потужність.

8. Синхронний цикл коливань
Коливальний контур (генератор пилкоподібних хвиль), що складається з синхронної петлі детектування, що складається з R27, R18, R4, R11, R9, R12, R13, C10, C7, C11 та LM339, частота коливань якої синхронізована з робочою частотою плити під дією ШІМ-модуляції, видає синхронний імпульс через контакт 14 мікросхеми 339 для забезпечення стабільної роботи.

9. Схема захисту від перенапруги
Схема захисту від перенапруги складається з R1, R6, R14, R10, C29, C25 та C17. Коли перенапруга занадто висока, контакт 3392 видає низький рівень, з одного боку, це повідомляє MUC про необхідність зупинки живлення, з іншого боку, це вимикає сигнал K через D10, щоб вимкнути вихідне живлення приводу.

10. Схема динамічного виявлення напруги
Схема виявлення напруги, що складається з D1, D2, R2, R7 та DB, використовується для визначення того, чи знаходиться напруга живлення в діапазоні 150 В ~ 270 В після того, як процесор безпосередньо перетворює випрямлену імпульсну хвилю аналого-цифрового перетворювача.

11. Миттєве керування високою напругою
R12, R13, R19 та LM339 складаються з елементів. Коли зворотна напруга нормальна, ця схема не працюватиме. Коли миттєва висока напруга перевищує 1100 В, контакт 339 1 видаватиме низький потенціал, знижуватиме ШІМ, зменшуватиме вихідну потужність, контролюватиме зворотну напругу, захищатиме IGBT та запобігатиме пробою через перенапругу.