電磁爐的電路工作原理（新手必學）

本文將以電磁爐內(nèi)部的主振蕩回路、IGBT驅(qū)動、脈沖形成電路、鋸齒波、檢鍋電路、延時開關電路、保護電路等13個電路部分進行詳細的講解。此文為本人原創(chuàng)自撰，若本文內(nèi)容有不當之處還望廣大網(wǎng)友海涵。

一、主振蕩回路

本電路如上圖所示，它由IGBT1、C4、OUT1 和OUT2 之間所接的線盤構(gòu) 成。 其作用是在線盤中形成變化的振蕩電流。 當IGBT1 的G 極有驅(qū)動電壓時，IGBT1 飽和導通，由 300V---線圈---D 級----S 級形成通路，使線圈儲存電能； 當IGBT1 的G 極無驅(qū)動電壓時，IGBT1 完全截止，線 圈上電能由OUT2---C4 右----C4 左---OUT1---線圈---- OUT2 向C4 沖電；當C4 上的電壓沖到最高時，此時C4 上的電壓通過C4 右---OUT2---線圈---OUT1---C4 左通路 放電。當C4 上的電壓放電到最低時， G 極通過控制電 路后的又一個驅(qū)動電壓會到來，再次使IGBT1 導通。 如此周而復始，線圈上就形成了方向變化的振蕩電流。

二、IGBT 驅(qū)動電路

本電路如上圖所示，它由Q300 、Q301 、 R300~R303、D300 構(gòu)成。 當B 點有正方波脈沖到來 時，Q301 導通，Q300 截止， 由18V---Q301C 極---Q301E 極---R302---D 點----R301---- G 點----IGBT 管的G 極---- IGBT 管的S 極-----地，通過 這條通路給IGBT 管G 極注 入一個約17V 左右的正向驅(qū) 動電壓，使IGBT1 飽和導通； 當B 點有負方波脈沖到來時，Q301 截止，Q300 導通，D 點失去電壓， IGBT 管G 極注入 的電壓消失，使IGBT1 管迅速截止。

注：這里R303 的作用是給B 點提供一個偏置電壓，使Q300、Q301 能夠迅速導通或截止。 R302、R301 是限流電阻，根據(jù)功率的不同這兩個電阻尤其是R301 選用阻值有所不同，R300 是用防止輸入的驅(qū)動電壓過高而設的，有的在它兩端還關聯(lián)有一只15V~18V 的穩(wěn)壓二極管， 其作用與此相同。值得一提的是，IGBT 管導通期間，注入G 級的電 壓不得低于15V，否則IGBT 管會因驅(qū)動不足致過熱損耗而擊穿。

三、驅(qū)動方波脈沖形成電路

其電路如上圖所示，它由U2D 的10、11、13 腳構(gòu)成，其作用是形成用于驅(qū)動對管的方波脈沖。 它是將從10 腳送來的已削波鋸齒波脈沖與從11 腳送來的PWM 信號進行比較整形后， 從13 腳輸出得到近似于方波的脈沖信 號，供驅(qū)動對管使用。 其11 腳信號是從CPU 的PWM 輸出端子 經(jīng)R414、R410 得到。

四、鋸齒波形成電路

如上圖，它由R418、R412、C403、D400 構(gòu)成，不同的機 型此電路有所不同。 它的工作頻率受CPU 送來的試探脈沖進行跟蹤， 還受U2C 的14 腳輸出的同步檢鍋脈沖控制和進行 波形修正，經(jīng)CPU 檢測認為正確后然后才從CPU 輸出相應的PWM 脈沖。 這里的D400 還起到對形成的鋸齒波進行限幅，削 去脈沖尖頂?shù)淖饔?。使之形成的波形為近似方波?/p>

五、同步檢鍋脈沖形成電路

它由R401、R402、R404~R408、R416、R417、C400~C402、U2C 的8、9、14 腳構(gòu)成，其 作用是輸出同步檢鍋信號。 正常情況下，9 腳直流電壓比8 腳電壓高，14 腳就輸出高電平，由于9 腳工作時在直流電壓 上加有一個變化的電壓（來自于IGBT 管上變化的電流），14 腳輸出的高電平就同時疊加有 一個變化的電壓，此高電平電壓去對后面的鋸齒波形成振蕩電路進行波形修正，輸出開關方 波脈沖。最終去控制IGBT 管的工作開關同步。

注：此電路除對IGBT 管進行開關同步外，還通過脈沖計數(shù)的方式對 鍋的有無進行檢測，有人會問，鍋檢電路是由功率調(diào)節(jié)電路來實現(xiàn)的，其實不完全是， 功率調(diào)節(jié)電路是對鍋的大小、厚薄進行檢測的，也就是只檢測電流的大小，進而對電磁爐的 功率實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。

六、上電延時保護電路及開關機電路

它由Q201、R209、R210、R219、D205、Q200、R214、R208、R211、R212 構(gòu)成，其作用 是插上電源瞬間及關機時能夠讓IGBT 管可靠截止。 當插上電源時，由300V 經(jīng)R209、R210、D205 向Q201 注入一個高電平，Q201 導通，驅(qū)動 對管B 極電壓經(jīng)Q201 的C、E 極短路到地，而使IGBT 管截止，同時由于5V 形成后，CPU 輸出待機低電平，經(jīng)R208 加到Q200 的B 極的電壓為低電平，Q200 截止，Q201 飽和導通， 同樣達到使IGBT 管截止的目的。 開機時，CPU 輸出開機高電平到A 點，經(jīng)R208 加到Q200 的B 極，使Q200 導通，因R214 阻值較小，Q201B 極電壓被拉低到導通電平以下，Q201 截止，其任務全部交給檢測電路和 功率控制電路。若檢測到電路正常，IGBT 工作，若不正常，則CPU 輸出關機指令低電平， 再次讓Q201 導通達到保護的目的。

注：圖中標示的INT 浪涌中斷實際上連接的是CPU 的開關機端口（即待機控制端子）。

七、浪涌保護電路

它由R203~R207、R213~R218、C201~C207、D204、D206、U2B 的6、7、1 腳構(gòu)成。 正常時，300V 經(jīng)R203、R204、D204、R206、R218 加到6 腳的電壓比7 腳電壓低，1 腳輸 出高電平，此時D206 截止，CPU 輸出的開關機信號不受影響，電磁爐正常工作； 當電源有浪涌電壓沖擊時，300V 經(jīng)R203、R204、D204、R206、R218 加到6 腳的電壓會上 升，當6 腳電壓高于7 腳基準電壓時，1 腳輸出低電平，此時D206 導通，將CPU 輸出的開 機高電平鉗位到，使R208、R211 分壓后加到Q200 的電壓低于導通電壓，Q200 截止，Q201 飽和導通，切斷IGBT 管的驅(qū)動級輸入電壓，使IGBT 管截止。

八、反壓保護電路（又稱反蜂壓保護電路或反蜂高壓保護電路）

它由IGBT 管D 極取樣電路及U2A 的4、5、2 腳組成。 其作用是防止IGBT 管因反蜂電壓過高（也就是常說的反蜂脈沖過高）而擊穿。 正常時，由同步取樣電路送到4 腳電壓比5 腳電壓低，2 腳輸出高電平，此時對U2D 的11 腳送來的PWM 脈沖電壓沒有影響，電磁爐正常工作； 當電流過大或某種原因使反蜂電壓增高時，當4 腳取得的脈沖電壓高于5 腳電壓時，2 腳輸 出低電平，通過R411 將U2D 的11 腳送來的PWM 脈沖電壓幅度減小，使電磁爐輸出功率 降低，達到保護IGBT管的目的。

九、電流檢測電路
如下圖所示，它由電流檢測取樣變壓器（俗稱比流器）CT1、R100、D100~D103、VR1、R301 構(gòu)成。其主要作用是將IGBT 的工作電流轉(zhuǎn)化為電壓信號加到CPU，通過CPU 對此電壓進行處理后，去控制PWM 信號的幅度，從而自動調(diào)節(jié)IGBT 管的工作電流。

十、輸入電壓檢測電路

十一、爐面、線盤、IGBT 管溫度檢測電路

它們都是利用負溫度系數(shù)熱敏電阻的特性將工作溫度轉(zhuǎn)換成電壓信息，加到CPU 各自的檢測端子上， CPU 檢測到此電壓信息超過設定時，通過CPU 待機控制端子輸出關機批令，IGBT 管停止工作。此電路極其簡單，這里不再一一闡述。

十二、散熱風扇驅(qū)動電路

此電路較為簡單。正常時，CPU 的FAN 端子輸出高電平，經(jīng)R506、R509 加到Q501 的B 極，Q501 飽和導通，VCC 的18V 電壓全部加到散熱風扇的兩端，風扇正常旋轉(zhuǎn)對IGBT 管的散熱進行散熱。當CPU 的FAN 端子輸出低電平0V 時，經(jīng)R506、R509 加到Q501 的B 極電壓消失，Q501 截止，風扇兩端的電位相同，沒有電壓降，風扇停轉(zhuǎn)。

十三、蜂鳴器、系統(tǒng)電路、復位、電源、鍵盤控制電路，本文這里不再贅述。