Nguyên lý làm nóng của bếp từ
Bếp từ dùng để đun nóng thức ăn dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Bề mặt lò của bếp từ là một tấm gốm chịu nhiệt. Dòng điện xoay chiều tạo ra từ trường thông qua cuộn dây bên dưới tấm gốm. Khi đường từ trong từ trường đi qua đáy nồi sắt, nồi inox, v.v., sẽ tạo ra dòng điện xoáy, làm nóng nhanh đáy nồi, để đạt được mục đích làm nóng thức ăn.
Quy trình hoạt động của nó như sau: điện áp AC được chuyển đổi thành DC thông qua bộ chỉnh lưu, sau đó nguồn điện DC được chuyển đổi thành nguồn điện AC tần số cao vượt quá tần số âm thanh thông qua thiết bị chuyển đổi nguồn điện tần số cao. Nguồn điện AC tần số cao được thêm vào cuộn dây gia nhiệt cảm ứng xoắn ốc rỗng phẳng để tạo ra từ trường xoay chiều tần số cao. Đường sức từ xuyên qua tấm gốm của bếp và tác động lên nồi kim loại. Dòng điện xoáy mạnh được tạo ra trong nồi nấu do cảm ứng điện từ. Dòng điện xoáy vượt qua điện trở bên trong của nồi để hoàn thành quá trình chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng nhiệt khi chảy và nhiệt Joule tạo ra là nguồn nhiệt để nấu ăn.
Phân tích mạch nguyên lý hoạt động của bếp từ
1. Mạch chính
Trong hình, cầu chỉnh lưu BI thay đổi điện áp tần số nguồn (50HZ) thành điện áp DC xung. L1 là cuộn cảm và L2 là cuộn dây điện từ. IGBT được điều khiển bởi xung hình chữ nhật từ mạch điều khiển. Khi IGBT được bật, dòng điện chạy qua L2 tăng nhanh. Khi IGBT bị cắt, L2 và C21 sẽ có cộng hưởng nối tiếp và cực C của IGBT sẽ tạo ra xung điện áp cao xuống đất. Khi xung giảm xuống 0, xung điều khiển được thêm vào IGBT một lần nữa để làm cho nó dẫn điện. Quá trình trên diễn ra tuần hoàn và cuối cùng tạo ra sóng điện từ tần số chính khoảng 25KHZ, làm cho đáy nồi sắt đặt trên tấm gốm tạo ra dòng điện xoáy và làm nồi nóng lên. Tần số cộng hưởng nối tiếp lấy các tham số của L2 và C21. C5 là tụ lọc công suất. CNR1 là varistor (bộ hấp thụ xung điện). Khi điện áp nguồn AC tăng đột ngột vì một lý do nào đó, nó sẽ bị đoản mạch ngay lập tức, nhanh chóng làm nổ cầu chì bảo vệ mạch điện.
2. Nguồn điện phụ trợ
Nguồn điện chuyển mạch cung cấp hai mạch ổn định điện áp: +5V và +18V. +18V sau khi chỉnh lưu cầu được sử dụng cho mạch điều khiển IGBT, IC LM339 và mạch điều khiển quạt được so sánh đồng bộ, và +5V sau khi ổn định điện áp bằng mạch ổn định điện áp ba đầu cuối được sử dụng cho MCU điều khiển chính.
3. Quạt làm mát
Khi bật nguồn, IC điều khiển chính sẽ gửi tín hiệu điều khiển quạt (FAN) để quạt tiếp tục quay, hút không khí lạnh bên ngoài vào thân máy, sau đó xả khí nóng từ phía sau thân máy để đạt được mục đích tản nhiệt trong máy, để tránh hư hỏng và hỏng hóc các bộ phận do môi trường làm việc ở nhiệt độ cao. Khi quạt dừng hoặc tản nhiệt kém, đồng hồ đo IGBT được dán một nhiệt điện trở để truyền tín hiệu quá nhiệt đến CPU, dừng quá trình gia nhiệt và đạt được mục đích bảo vệ. Vào thời điểm bật nguồn, CPU sẽ gửi tín hiệu phát hiện quạt, sau đó CPU sẽ gửi tín hiệu điều khiển quạt để máy hoạt động khi máy chạy bình thường.
4. Mạch kiểm soát nhiệt độ ổn định và bảo vệ quá nhiệt
Chức năng chính của mạch này là thay đổi đơn vị điện áp thay đổi nhiệt độ của điện trở theo nhiệt độ cảm nhận được bởi nhiệt điện trở (RT1) dưới tấm gốm và nhiệt điện trở (hệ số nhiệt độ âm) trên IGBT, và truyền đến IC điều khiển chính (CPU). CPU tạo tín hiệu chạy hoặc dừng bằng cách so sánh giá trị nhiệt độ cài đặt sau khi chuyển đổi A/D.
5. Chức năng chính của IC điều khiển chính (CPU)
Các chức năng chính của IC chủ 18 chân như sau:
(1) Điều khiển chuyển mạch BẬT/TẮT nguồn
(2) Công suất gia nhiệt/kiểm soát nhiệt độ không đổi
(3) Kiểm soát các chức năng tự động khác nhau
(4) Phát hiện không tải và tự động tắt máy
(5) Phát hiện đầu vào chức năng chính
(6) Bảo vệ chống tăng nhiệt độ cao bên trong máy
(7) Kiểm tra nồi
(8) Thông báo bề mặt lò quá nhiệt
(9) Điều khiển quạt làm mát
(10) Kiểm soát các màn hình hiển thị khác nhau
6. Mạch phát hiện dòng tải
Trong mạch này, T2 (biến áp) được kết nối nối tiếp với đường dây trước DB (bộ chỉnh lưu cầu), do đó điện áp AC ở phía thứ cấp T2 có thể phản ánh sự thay đổi của dòng điện đầu vào. Điện áp AC này sau đó được chuyển đổi thành điện áp DC thông qua chỉnh lưu toàn sóng D13, D14, D15 và D5 và điện áp được gửi trực tiếp đến CPU để chuyển đổi AD sau khi chia điện áp. CPU đánh giá kích thước dòng điện theo giá trị AD đã chuyển đổi, tính toán công suất thông qua phần mềm và điều khiển kích thước đầu ra PWM để điều khiển công suất và phát hiện tải
7. Mạch truyền động
Mạch khuếch đại tín hiệu xung đầu ra từ mạch điều chỉnh độ rộng xung thành cường độ tín hiệu đủ để điều khiển IGBT đóng mở. Độ rộng xung đầu vào càng rộng thì thời gian mở IGBT càng dài. Công suất đầu ra của bếp cuộn càng lớn thì hỏa lực càng cao.
8. Vòng dao động đồng bộ
Mạch dao động (máy phát sóng răng cưa) gồm vòng lặp phát hiện đồng bộ gồm R27, R18, R4, R11, R9, R12, R13, C10, C7, C11 và LM339, có tần số dao động được đồng bộ với tần số làm việc của bếp dưới sự điều chế PWM, đưa ra xung đồng bộ qua chân 14 của 339 để điều khiển hoạt động ổn định.
9. Mạch chống sét lan truyền
Mạch chống sét lan truyền gồm R1, R6, R14, R10, C29, C25 và C17. Khi sét lan truyền quá cao, chân 339 2 sẽ đưa ra mức thấp, một mặt, nó thông báo cho MUC dừng cấp nguồn, mặt khác, nó sẽ tắt tín hiệu K thông qua D10 để tắt nguồn điện đầu ra của ổ đĩa.
10. Mạch phát hiện điện áp động
Mạch phát hiện điện áp gồm D1, D2, R2, R7 và DB dùng để phát hiện điện áp nguồn có nằm trong khoảng 150V~270V hay không sau khi CPU trực tiếp chuyển đổi sóng xung chỉnh lưu AD.
11. Kiểm soát điện áp cao tức thời
R12, R13, R19 và LM339 được cấu thành. Khi điện áp ngược bình thường, mạch này sẽ không hoạt động. Khi điện áp cao tức thời vượt quá 1100V, chân 339 1 sẽ đưa ra điện thế thấp, kéo PWM xuống, giảm công suất đầu ra, kiểm soát điện áp ngược, bảo vệ IGBT và ngăn ngừa sự cố quá áp.
Thời gian đăng: 20-10-2022
