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电磁炉检锅电路与保护电路原理分析

1、检锅电路

检锅电路主要是靠炉盘线圈的感应电压来实现的,锅具实际上是炉盘线圈磁路的一部分,锅具的大小、有无锅具对炉盘线圈上的工作电流影响很大。因此,对锅具的检测主要通过电压比较器(LM339)检测炉盘线圈两端的电压差,以便判别所用锅具是否符合电磁炉的工作要求,下图所示为电磁炉典型的检锅电路。

电磁炉检锅电路与保护电路原理分析

锅具符合要求时,炉盘线圈中流过的交变电流较大,释放出的磁能较高,这种情况下,炉盘线圈两端的电压差较大,IC1的④引脚的电压高于⑤引脚,IC1的②引脚输出高电平,使三极管Q10截止,三极管Q10集电极A点输出低电平。

当无锅或非铁质材料锅的情况下,IC1的④引脚的电压可能会低于⑤引脚,IC1的②引脚会输出低电平,使三极管Q10导通,从而使三极管Q10的集电极A点输出高电平,报警。

2、保护电路

电磁炉的保护电路主要是由温度检测电路、电压检测电路、电流检测电路、检锅电路以及微处理器控制电路等部分构成的,如下图所示。

电磁炉检锅电路与保护电路原理分析

当炉盘线圈的温度传感器温度升高时,其阻值会迅速下降,该电阻通过一个插件接到电压比较器U2C的⑨引脚。如果温度升高,⑨引脚外接电阻的阻值会减小,⑨引脚的电压就会下降,U2C的⑨引脚的电压下降,⑧引脚的输出电压就会上升,变成高电平。⑧引脚输出的高电平会使二极管D17导通,二极管D17另一端的电压就会升高,从而使三极管Q8导通, 三级管Q8集电极的电压就会变成低电平,低电平加到U2B⑤引脚,使U2B的⑦引脚变成低电平,这样就使U3A的⑤引脚变成低电平,关掉脉冲信号产生电路的输出。

在IGBT管(门控管)集电极处设有一个温度传感器。在常温下,温度传感器是短路的 (接通状态),温度传感器接通就相当于CN5的①引脚和地连在一起,为低电平,二极管D18截止。当IGBT管(门控管)的工作时间过长,温度升高到一定程度时(超出额定值),温度传感器(温控器)就会断开,CN5的①引脚电压就会上升,二极管D18就会导通,高电平加到三极管Q8的基极,Q8导通对电路进行控制。

3、报警电路

报警电路主要是指电磁炉的蜂鸣器驱动电路,当电磁炉在启动、停机、开机或是处于保护状态时,为了提示用户进而驱动蜂鸣器发出声响。下图所示为电磁炉典型的报警电路。

电磁炉检锅电路与保护电路原理分析

该电路是由IC3 SF324中的两个运算放大器构成的。第一个运算放大器IC3C是根据⑨引脚、⑩引脚输入信号电平的高低变化,由⑧引脚输出的信号也会发生变化,IC3C的⑧引脚的输出,经二极管D27、三极管Q17去驱动第二个运算放大器IC3D的⑬引脚,IC3D的输出端⑭引脚接蜂鸣器。当控制信号加到电路的输入端后,经过两级电压比较器后,IC3D的⑭引脚输出脉冲信号,驱动蜂鸣器发声。

然而,不同品牌及不同型号的电磁炉蜂鸣器的驱动方式也有所不同,下图所示是由微处理器直接控制的蜂鸣器驱动电路。微处理器将脉冲驱动信号直接输送到三极管Q209基极,由三极管Q209的集电极驱动蜂鸣器发出声响。

在电磁炉中,为了延迟蜂鸣器的蜂鸣时间,有的电磁炉还采用振荡/延迟电路,从而可延长蜂鸣器的蜂鸣时间,下图右为振荡/延迟电路的简易连接示意图。

电磁炉检锅电路与保护电路原理分析

下图为振荡/延迟集成电路的实物外形及其内部结构图。振荡/延迟电路受微处理器的触发,当微处理器有触发信号送到HA17555的②引脚时,该电路就会由③引脚输出一定时间的驱动脉冲,从而使蜂鸣器发声。

电磁炉检锅电路与保护电路原理分析

电磁炉中的报警器件为蜂鸣器,通过蜂鸣器的发声提示用户此时电磁炉的工作状态等。电磁炉中通常采用的蜂鸣器有直流蜂鸣器和交流蜂鸣器,下图所示为电磁炉中常用的蜂鸣器。

电磁炉检锅电路与保护电路原理分析