電磁爐溫度及電源控制方案

　　電磁爐由于其清潔、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)入百姓家庭，被人們所接受，由于其帶來(lái)的輻射很大，在日常生活中需要正確使用電磁爐，打開(kāi)后要遠離電磁爐，合理選擇溫度檔，滿(mǎn)足粥、菜等多種需要。電磁爐也可以用于工業(yè)環(huán)境，實(shí)現溫度的自動(dòng)控制，本文介紹一種實(shí)現電磁爐溫度自動(dòng)控制的方法。

　　電磁爐

　　電磁爐是一種利用電磁感應原理將電能轉換為熱能的廚房電器。在電磁爐內部，由整流電路將50/60Hz的交流電壓變成直流電壓，再經(jīng)過(guò)控制電路將直流電壓轉換成頻率為20~40KHz的高頻電壓，高速變化的電流流過(guò)線(xiàn)圈會(huì )產(chǎn)生高速變化的磁場(chǎng)，當磁場(chǎng)內的磁力線(xiàn)通過(guò)金屬器皿(導磁又導電材料)底部金屬體內產(chǎn)生無(wú)數的小渦流，使器皿本身自行高速發(fā)熱，然后再加熱器皿內的物品。

　　電磁爐的硬件結構主要有主電源回路、振蕩電路、PWM脈寬調控電路、加熱開(kāi)關(guān)控制電路、VAC檢測電路、電流檢測電路、浪涌電壓監測電路、過(guò)零檢測、鍋底溫度監測電路、IGBT溫度監測電路、散熱單元、CPU控制回路、LED按鍵指示回路等組成。

　　主電源回路電源經(jīng)保險絲,再通過(guò)濾波電路，通過(guò)電流互感器至橋式整流器，產(chǎn)生的脈動(dòng)直流電壓通過(guò)扼流線(xiàn)圈提供給主回路使用，電壓除送至輔助電源使用外，另外還通過(guò)二極管整流得到脈動(dòng)直流電壓作檢測用途。輔助電源AC220V 50/60Hz電壓接入變壓器初級線(xiàn)圈，次級兩繞組分別產(chǎn)生13.5V和23V交流電壓。13.5V交流電壓由橋式整流電路整流、濾波，獲得的直流電壓VCC除供給散熱風(fēng)扇使用外，還經(jīng)由三端穩壓IC穩壓、濾波，產(chǎn)生+5V電壓供控制電路使用。23V交流電壓由橋式整流電路整流、濾波后，再通過(guò)串聯(lián)型穩壓濾波電路，產(chǎn)生+22V電壓供IC2和IGBT激勵電路使用。

　　振蕩電路由PWM脈寬調控電路控制，CPU控制電路通過(guò)控制PWM脈寬，通過(guò)振蕩電路進(jìn)而實(shí)現對電磁爐的加熱功率控制。

　　當不加熱時(shí)，使IGBT激勵電路停止輸出，IGBT截止，則加熱停止，當加熱時(shí)，間隔輸出PWM試探信號，同時(shí)CPU通過(guò)分析電流檢測電路和VAC檢測電路反饋的電壓信息、VCE檢測電路反饋的電壓波形變化情況，判斷是否己放入適合的鍋具,如果判斷己放入適合的鍋具，輸出正常的PWM信號，電磁爐進(jìn)入正常加熱狀態(tài)，如果電流檢測電路、VAC及VCE電路反饋的信息，不符合條件，CPU會(huì )判定為所放入的鍋具不符或無(wú)鍋，則繼續輸出PWM試探信號，同時(shí)發(fā)出指示無(wú)鍋的報知信息，如1分鐘內仍不符合條件，則關(guān)機。

　　浪涌電壓監測電路滿(mǎn)足以下功能：當電源正常時(shí)，振蕩電路可以輸出脈沖信號，當有浪涌電壓輸出時(shí)，停止加熱，待電壓正常時(shí)，正常加熱。

　　鍋底溫度監測電路是通過(guò)緊貼玻璃板底的負溫度系數熱敏電阻對鍋底的溫度進(jìn)行采集，熱敏電阻的電壓變化反映了加熱鍋具的溫度變化，CPU通過(guò)監測該電壓的變化發(fā)出相應的動(dòng)作。

　　IGBT溫度監測電路原理與鍋底溫度監測電路相同，將負溫度系數的熱敏電阻緊貼在IGBT的散熱片上，對IGBT的溫度進(jìn)行采樣。

　　散熱單元由散熱片和風(fēng)扇組成，LED按鍵指示回路由按鍵、LED、按鍵移位控制芯片等組成。

　　CPU控制回路，通過(guò)對外電源監測、鍋是否放在電磁爐上等采樣，發(fā)出指令，進(jìn)行加熱，通過(guò)對溫度的采樣，實(shí)現功率控制，形成一個(gè)完整的閉環(huán)系統。

　　系統硬件

　　系統硬件包括電磁爐、單片機顯示控制模塊、溫度傳感器。市場(chǎng)上的電磁爐、溫度傳感器能滿(mǎn)足要求，單片機顯示控制模塊采用宏晶公司的STC12c5410AD、液晶CSD19264B、時(shí)鐘芯片等。

　　用溫度傳感器監測容器中的溫度，控制器實(shí)時(shí)采集，同時(shí)將實(shí)時(shí)溫度值在顯示器上顯示，記錄時(shí)間、設定值、保持時(shí)間等信息供使用人員使用。