Princípio de aquecimento do fogão de indução
O fogão de indução é utilizado para aquecer alimentos com base no princípio da indução eletromagnética. A superfície do forno do fogão de indução é uma placa de cerâmica resistente ao calor. A corrente alternada gera um campo magnético através da bobina sob a placa cerâmica. Quando a linha magnética no campo magnético passa pelo fundo da panela de ferro, panela de aço inoxidável, etc., serão geradas correntes parasitas, que aquecerão rapidamente o fundo da panela, de modo a atingir o objetivo de aquecer os alimentos.
Seu processo de trabalho é o seguinte: a tensão CA é convertida em CC através do retificador e, em seguida, a energia CC é convertida em energia CA de alta frequência que excede a frequência de áudio através do dispositivo de conversão de energia de alta frequência. A energia CA de alta frequência é adicionada à bobina de aquecimento por indução em espiral oca plana para gerar um campo magnético alternado de alta frequência. A linha de força magnética penetra na placa cerâmica do fogão e atua sobre a panela metálica. Fortes correntes parasitas são geradas na panela devido à indução eletromagnética. A corrente parasita supera a resistência interna da panela para completar a conversão de energia elétrica em energia térmica durante o fluxo, e o calor Joule gerado é a fonte de calor para cozinhar.
Análise de circuito do princípio de funcionamento do fogão de indução
1. Circuito principal
Na figura, a ponte retificadora BI altera a tensão de frequência de energia (50 Hz) para uma tensão CC pulsante. L1 é um indutor e L2 é uma bobina eletromagnética. O IGBT é acionado por um pulso retangular do circuito de controle. Quando o IGBT é ligado, a corrente que flui através de L2 aumenta rapidamente. Quando o IGBT é cortado, L2 e C21 terão ressonância em série e o pólo C do IGBT gerará pulso de alta tensão para o solo. Quando o pulso cai para zero, o pulso de acionamento é adicionado novamente ao IGBT para torná-lo condutivo. O processo acima gira e gira, e a onda eletromagnética de frequência principal de cerca de 25KHZ é finalmente produzida, o que faz com que o fundo da panela de ferro colocado na placa de cerâmica induza correntes parasitas e aqueça a panela. A frequência de ressonância em série assume os parâmetros de L2 e C21. C5 é o capacitor do filtro de potência. CNR1 é um varistor (absorvedor de surto). Quando a tensão da fonte de alimentação CA aumenta repentinamente por algum motivo, ela entrará em curto-circuito instantaneamente, o que queimará rapidamente o fusível para proteger o circuito.
2. Fonte de alimentação auxiliar
A fonte de alimentação chaveada fornece dois circuitos estabilizadores de tensão: +5V e +18V. Os + 18 V após a retificação da ponte são usados para o circuito de acionamento do IGBT, o IC LM339 e o circuito de acionamento do ventilador são comparados de forma síncrona, e os + 5 V após a estabilização de tensão pelo circuito de estabilização de tensão de três terminais são usados para o MCU de controle principal.
3. Ventilador de resfriamento
Quando a energia é ligada, o IC de controle principal envia um sinal de acionamento do ventilador (FAN) para manter o ventilador girando, inalar o ar frio externo no corpo da máquina e, em seguida, descarregar o ar quente da parte traseira do corpo da máquina para atingir o objetivo de dissipação de calor na máquina, de modo a evitar danos e falhas de peças devido ao ambiente de trabalho de alta temperatura. Quando o ventilador para ou a dissipação de calor é fraca, o medidor IGBT é colado com um termistor para transmitir o sinal de sobretemperatura para a CPU, interromper o aquecimento e obter proteção. No momento de ligar, a CPU enviará um sinal de detecção do ventilador e, em seguida, a CPU enviará um sinal de acionamento do ventilador para fazer a máquina funcionar normalmente.
4. Controle de temperatura constante e circuito de proteção contra superaquecimento
A principal função deste circuito é alterar uma unidade de tensão variável de temperatura da resistência de acordo com a temperatura detectada pelo termistor (RT1) sob a placa cerâmica e o termistor (coeficiente de temperatura negativo) no IGBT, e transmiti-la para o principal IC de controle (CPU). A CPU emite um sinal de funcionamento ou parada comparando o valor da temperatura definida após a conversão A/D.
5. Principais funções do IC de controle principal (CPU)
As principais funções do IC mestre de 18 pinos são as seguintes:
(1) Controle de comutação liga/desliga
(2) Potência de aquecimento/controle de temperatura constante
(3) Controle de várias funções automáticas
(4) Sem detecção de carga e desligamento automático
(5) Detecção de entrada de função principal
(6) Proteção contra aumento de alta temperatura dentro da máquina
(7) Inspeção de potes
(8) Notificação de superaquecimento da superfície do forno
(9) Controle do ventilador de resfriamento
(10) Controle de vários displays do painel
6. Circuito de detecção de corrente de carga
Neste circuito, T2 (transformador) é conectado em série à linha na frente do DB (ponte retificadora), de modo que a tensão CA no lado secundário de T2 pode refletir a mudança na corrente de entrada. Esta tensão CA é então convertida em tensão CC através da retificação de onda completa D13, D14, D15 e D5, e a tensão é enviada diretamente para a CPU para conversão AD após a divisão de tensão. A CPU avalia o tamanho da corrente de acordo com o valor AD convertido, calcula a potência através do software e controla o tamanho da saída PWM para controlar a potência e detectar a carga
7. Circuito de acionamento
O circuito amplifica a saída do sinal de pulso do circuito de ajuste de largura de pulso para uma intensidade de sinal suficiente para fazer o IGBT abrir e fechar. Quanto maior a largura do pulso de entrada, maior será o tempo de abertura do IGBT. Quanto maior for a potência de saída do fogão em espiral, maior será o poder de fogo.
8. Loop de oscilação síncrona
O circuito oscilante (gerador de onda dente de serra) composto por loop de detecção síncrona composto por R27, R18, R4, R11, R9, R12, R13, C10, C7, C11 e LM339, cuja frequência oscilante é sincronizada com a frequência de trabalho do fogão sob Modulação PWM, emite um pulso síncrono através do pino 14 de 339 para conduzir para operação estável.
9. Circuito de proteção contra surtos
Circuito de proteção contra surtos composto por R1, R6, R14, R10, C29, C25 e C17. Quando o surto é muito alto, o pino 339 2 emite um nível baixo, por um lado, informa ao MUC para interromper a alimentação, por outro lado, desliga o sinal K através de D10 para desligar a saída de alimentação do inversor.
10. Circuito de detecção de tensão dinâmica
O circuito de detecção de tensão composto por D1, D2, R2, R7 e DB é usado para detectar se a tensão da fonte de alimentação está dentro da faixa de 150V ~ 270V após a CPU converter diretamente a onda de pulso retificada AD.
11. Controle instantâneo de alta tensão
R12, R13, R19 e LM339 são compostos. Quando a tensão de retorno estiver normal, este circuito não funcionará. Quando a alta tensão instantânea excede 1100 V, o pino 339 1 produzirá baixo potencial, reduzirá o PWM, reduzirá a potência de saída, controlará a tensão de retorno, protegerá o IGBT e evitará a quebra por sobretensão.
Horário da postagem: 20 de outubro de 2022
