标签: 连续低功率，电磁加热，检锅功能

摘要： 详细分析一种连续低功率单眼电磁炉的基本原理与工作过程，其中重要功能之检锅功能的实现方法。 背景： 目前大家所见到的普通家用电磁炉最大功率一般为2000W,在功率高于1000W以上，功率是稳定的，但低于1000W时，通常以1000W功率间歇性输出功率实现，这种方法难以准确控制功率与温度。通过重新设计相关电路以及相关的驱动程序，能够实现100W~2000W稳定功率输出，从而能准确控制功率与温度，此种电磁炉炉猛火（1000~2000W）可煮肉，文火（100~1000W）可褒汤,煮粥等。各种功率随意调节控制。非常适合现代家庭使用。 1 电磁炉主电路拓扑结构与工作过程 1．1 普通电磁炉主电路拓扑结构 普通电磁炉的主电路如图1所示，市电经桥式整流器变换为直流电，再经电压谐振变换器变换成频率为20～30kHz的交流电。电压谐振变换器是低开关损耗的零电压型（ZVS）变换器，功率开关管的开关动作由单片机控制，并通过驱动电路完成。 在实际应用，由于负载与功率或输入电压有变化，所以电磁炉并非所有工作都在标准ZVS状态下工作。 在按以下主电路设计，一般先假定输入电压220V,线圈Lr与负载锅距离12mm，采用铁质材料锅，采用1600W加热。依此条件计算ZVS控制电路元件参数，使按此条件加热下，变换器处于比较理想的ZVS下工作。 但是实际应用，由于输入电压有变化，通常在180~250V之间。锅具有变化，有430，304之分，功率设定有变化，从100W到2000W，生产制造过程，工艺问题造成负载锅距离有变化，有高有低。         综上以上条件，如果这些条件都以最坏打算，以此电路的电磁炉就不能在ZVS状态下工作了。因此就有了超前或滞后导通功率开关管IGBT的工作模式出现。如果是超前太多，会使IGBT损耗大大增加，从而器件温度急升，严重会导致烧毁IGBT. 普通电磁炉在1000W以下不能连续加热工作，就是因为1000W以下功率，超前电压太多了。如果强行连续低功率工作加热，势必可靠性严重减低，故只能通过断断续续的加热模拟实现1000W以下功率。 如果能够连续低功率的工作，必须可以控制与调节这些外部条件，如电压，距离，锅具，功率. 在这些条件中，电压是比较容易控制的因素之一，以下就基于此理念改进电路。   综上以上条件，如果这些条件都以最坏打算，以此电路的电磁炉就不能在ZVS状态下工作了。因此就有了超前或滞后导通功率开关管IGBT的工作模式出现。如果是超前太多，会使IGBT损耗大大增加，从而器件温度急升，严重会导致烧毁IGBT. 普通电磁炉在1000W以下不能连续加热工作，就是因为1000W以下功率，超前电压太多了。如果强行连续低功率工作加热，势必可靠性严重减低，故只能通过断断续续的加热模拟实现1000W以下功率。 如果能够连续低功率的工作，必须可以控制与调节这些外部条件，如电压，距离，锅具，功率. 在这些条件中，电压是比较容易控制的因素之一，以下就基于此理念改进电路。