电子发烧友App
电磁炉电流采样电路图（一）
电流采样单元是在电磁炉工作时提供给单片机电流采样信号的采样电路。单片机时刻检测输入电流的变化，根据检测到的电流采样信号，自动调整PWM信号，使电磁炉做输出功率的恒定处理，单片机也会根据检测电流采样信号的变化来检测电磁炉的输入电流，从而自动做出各种动作。当单片机在同步电路检测到合适的有锅具的脉冲数后，将会用0.5～2s的时间来检测电流的变化，通过电流变化的差值确定加热锅具的材质、加热面积的大小尺寸是否符合加热要求，当电流采样信号变化过大时，单片机做无锅具的判断。现在市场上主流的电磁炉电路中有两种常用的电流采样单元电路，分别是采用电流互感器采样的电流采样单元和采用电阻压降采样的电流采样单元。下面将分别介绍这两种采样电路的工作原理。
（1）采用电流互感器采样的电流采样单元如下图（a）所示。电流互感器CT1二次测得的交流电压，经过D10～D13组成的桥式整流器整流。经EC5平滑后的直流电压送到CPU的I-A/D口，CPU根据此电压信号的变化来检测电磁炉的输入电流。电流互感器CT1的匝数比为1：3000，匝数比大，则其在大电流的工作时感应出来的电流线性好。VR1是0～10kΩ的可调电阻，主要用来调整因为结构误差引起的功率偏差，也可通过调节此电阻来改变电流检测的基准，达到调节电磁炉输出功率大小的目的。当VR1阻值增大时，相应的电流检测的电压会提高。在CT1初级电流一定的情况下，CT1次级感应出来的电压相应提高，程序根据A/D口模拟量信号的变化进行相应的控制，根据软件恒功的要求，功率会相对下降。
（2）采用电阻采样的电流采样单元如下图（b）所示。电阻R320是串接在IGBT管e极与电源负极之间的采样电阻，一般选取0.01Ω，使其在通过10A电流时压降达到0.1V的技术要求。比较器IC4A和外围电路组成放大系数为100倍的正向直流放大器，在VR端即可获得放大100倍后的电流采样电压，此电压送到CPU的I-A/D口，使单片机做出相应动作。可变电阻VR作用与电流互感器采样的电流采样单元中的VR1作用相同，在此不在复述。
电磁炉电流采样电路图（二）
影响电磁炉输出功率的因素有：电流反馈、同步比较、电压检测、浪涌抑制、驱动输出、PWM脉冲、5UF滤波电容、高低压供电以及锅具等电路。可根据故障情况逐步排除即可。
作用：判断有无锅具、恒定电流、稳定调节功率提供反馈输入电流。
电流互感器T1的次级测得的交流（AC）电压。经D9～D12组成的桥式整流电路整流，EC3电解电容滤波平滑、由电阻R15、RJ41、RJ16分压后，所获得的电流电压送到CPU，该电压越高表示电源输入的电流越大，待机时电流取样基本为零，如图3.1所示，电流越大，A点的电流电压波形幅值越高，B点的取样点就越高，表示功率越大。电容EC3选值时不应太大，如果太大了，会造成电容充放电时间太长，影响读取电流AD时间，从而会导致开机时，功率上升的时间很慢。
VR1电位器作校准功率用，通过VR1电阻的大小，就可以调节B点的输出电压，电阻越小，功率越大，反之就功率越小，一般调节电位器在中间位置。
CPU根据监测电压AD的变化，作出各种动作指令
1、判断是否放入合适的锅具。（锅具是否小于Φ80（或Φ60）、是否有偏锅，电流过小，再判PWM是否最大，两者满足则判为无锅）
2、限定最大电流，在低电压时保证电流恒定或不超过。保护关键器件工作在规格要求范围内，以及防止输入电源线或线路板走线过电流不够造成烧断。
3、配合电压AD取样电路及电调控PWM的脉宽，令输出功率保持稳定。
此电路易出现的现象：功率压死、功率飘移、无功率输出、断续加热等。
电磁炉电流采样电路图（三）
电磁炉电流检测电路的主要作用是：为单片机提供整机的精确电流参数，让单片机根据此参数判断锅具加热面积的大小，是否有锅；同时，检测整机的工作电流，并以此参数进行输出功率的闭环控制。
电流检测电路主要由电流互感器CT1、全波整流桥D10～D13、微调电阻VR1等组成。其工作原理如下图所示。
电流检测电路原理：电流互感器CT1二次侧的AC电压，经过DlO～D13组成的桥式整流桥整流、EC5平滑后的直流电压送到CPU的I-AD口，CPU根据检测此电压信号的变化来计算电磁炉的输入电流，从而自动做出各种动作。
（1）检测到有锅后，将会用2s的时间来检测电流的变化，通过电流变化的差值确定锅具的材质、大小和尺寸。
（2）工作时，单片机时刻检测电流的变化，根据检测到的电压及电流信号，自动调整PWM，进行功率恒定处理。
（3）电流检测电路，如上图所示。
（4）工作时，单片机时刻检测电流的变化，当电流变化过大时，做无锅具的判断。
该电流信号可以用于检测锅具和调整输出功率。
标准板采用的电流互感器CT1的电流比为1：3000，电流比较大，因而其在大电流的工作时感应出来的电流特性线性度较好。VR1是10kQ的可调电阻，主要通过调节此电阻值来调整因结构误差引起的功率偏差，改变电流检测的基准，达到调节电磁炉输出功率大小的目的。当VR1增大时，相应的电流检测的电压会提高。在CTl一次电流一定的情况下，CT1“二次”
侧感应出来的电压相应提高，那么电流检测的AD值会提高，根据软件设定的恒定功率的要求，功率会相对下降。
电磁炉电流采样电路图（四）
电压、电流浪涌保护电路
电压、电流浪涌保护电路原理
电压浪涌保护电路主要由C601、R603、R606、R609、D601、D604、R604、R018、C602 等组成。当电网中有浪涌脉冲干扰时，经C601 直接耦合，再经R606、R609 分压，D601 整流后，送至单片机IC01 的①脚，单片机关闭IGBT 管驱动信号，IGBT 管截止。其中，C602 为高频旁路电容，D604 为钳位二极管，主要作用是为了防止送至单片机的浪涌取样电压过高而烧毁单片机。
电流浪涌保护电路主要由：康铜丝JP3、运放IC601（LM358）、R010、R0ll、D603、R014 等组成（参见图2）。当电网中有电流型浪涌脉冲时，康铜丝产生较高的浪涌脉冲（相对GND 是负电压），此脉冲经R010、R011 分压，送至运放IC601 的②脚，运放的③脚为基准参考电压。
浪涌脉冲信号经反相放大器放大后，通过D603、R014也送至单片机的IC01①脚，单片机处理后，关闭IGBT管的驱动信号，IGBT 管截止。
电磁炉电流采样电路图（五）
原理电路见图1所示，主要由电流互感器T2、整流管D10～D13、电位器VR1、电阻R19 和R20 及主控芯片U3 等组成。T2 初级线圈在主电源整流桥堆BG1的前级回路中；次级线圈A、B 端的感应电压经D10～D13、VR1、R19 和R20 整流、电压调整、分压取样后，得到一个随负载电流大小成正比的电压信号，送到U3⑨脚作为电流检测信号，同时U3 内部检测电路根据这个电压信号的高低来自动调整输出功率，起到防止IGBT 管因过流而烧损的作用。并且，这个电压信号也作为锅具的检测信号，如果没有放置锅具、放置的锅具不合规格或放置的位置不正确，U3⑨脚检测电压值达不到设定值，其内部检测电路则判定为灶面无锅具，U3（14）脚停止脉冲信号输出，IGBT 管处于截止状态。同时U3③脚输出报警信号来驱动蜂鸣器。
工商网监
评论