Nguyên lý làm nóng của bếp điện từ
Bếp từ được sử dụng để hâm nóng thức ăn dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ.Bề mặt lò của bếp từ là tấm gốm chịu nhiệt.Dòng điện xoay chiều tạo ra từ trường thông qua cuộn dây dưới tấm gốm.Khi đường sức từ trong từ trường đi qua đáy nồi sắt, nồi inox,… sẽ tạo ra dòng điện xoáy làm nóng nhanh đáy nồi, đạt được mục đích hâm nóng thức ăn.
Quy trình làm việc của nó như sau: điện áp xoay chiều được chuyển đổi thành DC thông qua bộ chỉnh lưu, sau đó nguồn DC được chuyển đổi thành nguồn AC tần số cao vượt quá tần số âm thanh thông qua thiết bị chuyển đổi nguồn tần số cao.Nguồn điện xoay chiều 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 dụng 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 trong của nồi để hoàn thành quá trình chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng nhiệt khi chảy và nhiệt Joule sinh ra là nguồn nhiệt để nấu ăn.
Phân tích mạch nguyên lý làm việc của bếp từ
1. Mạch chính
Trong hình, cầu chỉnh lưu BI thay đổi điện áp tần số nguồn (50HZ) thành điện áp DC dao động.L1 là cuộn cảm và L2 là cuộn dây điện từ.IGBT được điều khiển bởi một 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 lại được thêm vào IGBT để làm cho nó dẫn điện.Quá trình trên diễn ra vòng tròn, cuối cùng tạo ra sóng điện từ tần số chính khoảng 25KHZ, khiến đáy nồi sắt đặt trên tấm gốm tạo ra dòng điện xoáy và làm cho nồi nóng lên.Tần số cộng hưởng nối tiếp lấy tham số L2 và C21.C5 là tụ lọc nguồn.CNR1 là một biến trở (bộ hấp thụ đột biến).Khi điện áp nguồn AC tăng đột ngột vì lý do nào đó, nó sẽ bị đoản mạch ngay lập tức, cầu chì sẽ nhanh chóng bị đứt để bảo vệ mạch điện.
2. Nguồn điện phụ trợ
Bộ nguồn chuyển mạch cung cấp hai mạch ổn định điện áp:+5V và+18V.+18V sau chỉnh lưu cầu được sử dụng cho mạch điều khiển của IGBT, IC LM339 và mạch điều khiển quạt được so sánh đồng bộ và +5V sau khi ổn định điện áp bằng mạch ổn áp ba cực được sử dụng cho MCU điều khiển chính.
3. Quạt làm mát
Khi bật nguồn, IC điều khiển chính sẽ phát ra tín hiệu điều khiển quạt (FAN) để giữ cho quạt quay, hít không khí lạnh bên ngoài vào thân máy, sau đó xả khí nóng ra từ phía sau thân máy để đạt được mục đích tản nhiệt trong máy, tránh hư hỏng, hỏng hóc các bộ phận do môi trường làm việc ở nhiệt độ cao.Khi quạt dừng hoặc tản nhiệt kém, đồng hồ IGBT được dán một nhiệt điện trở để truyền tín hiệu quá nhiệt đến CPU, ngừng nóng và đạt được mức bảo vệ.Tại thời điểm bật nguồn, CPU sẽ phát ra tín hiệu phát hiện quạt, sau đó CPU sẽ phát ra tín hiệu điều khiển quạt để máy hoạt động khi máy chạy bình thường.
4. Mạch điều khiển nhiệt độ không đổi 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 được cảm nhận bởi nhiệt điện trở (RT1) dưới tấm gốm và nhiệt điện trở (hệ số nhiệt độ âm) trên IGBT và truyền nó đến mạch chính. IC điều khiển (CPU).CPU tạo tín hiệu chạy hoặc dừng bằng cách so sánh giá trị nhiệt độ đã 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 sưởi/điều khiển nhiệt độ không đổi
(3) Điều khiển các chức năng tự động khác nhau
(4) Không phát hiện tải và tự động tắt
(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 nóng
(9) Điều khiển quạt làm mát
(10) Điều khiển các màn hình bảng khác nhau
6. Mạch phát hiện dòng điện tải
Trong mạch này, T2 (máy biến áp) được mắc nối tiếp với đường dây phía trước DB (bộ chỉnh lưu cầu), do đó điện áp xoay chiều ở phía thứ cấp T2 có thể phản ánh sự thay đổi của dòng điện đầu vào.Điện áp xoay chiều 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 phân chia điện áp.CPU đánh giá kích thước hiện tại theo giá trị AD được chuyển đổi, tính toán công suất thông qua phần mềm và điều khiển kích thước đầu ra củaPWM để kiểm soát công suất và phát hiện tải
7. Mạch truyền động
Mạch khuếch đại đầu ra tín hiệu xung từ mạch điều chỉnh độ rộng xung đến cường độ tín hiệu đủ để điều khiển IGBT mở và đóng.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 (bộ tạo sóng răng cưa) gồm vòng phát hiện đồng bộ gồm R27, R18, R4, R11, R9, R12, R13, C10, C7, C11 và LM339, có tần số dao động đồng bộ với tần số làm việc của bếp dưới Điều chếPWM, xuất xung đồng bộ qua chân 14 của 339 để điều khiển hoạt động ổn định.
9. Mạch bảo vệ chống sét
Mạch bảo vệ chống sét gồm R1, R6, R14, R10, C29, C25 và C17.Khi xung quá cao, chân 339 2 xuất ra mức thấp, một mặt nó báo cho MUC dừng nguồn, mặt khác nó tắt tín hiệu K qua D10 để tắt nguồn đầu ra của ổ đĩa.
10. Mạch phát hiện điện áp động
Mạch phát hiện điện áp bao gồm D1, D2, R2, R7 và DB được sử dụng để phát hiện xem điện áp nguồn có nằm trong phạm vi 150V ~ 270V hay không sau khi CPU chuyển đổi trực tiếp sóng xung AD đã chỉnh lưu.
11. Điều khiển điện áp cao tức thời
R12, R13, R19 và LM339 được sáng tác.Khi điện áp trở lại bình thường, mạch này sẽ không hoạt động.Khi điện áp cao tức thời vượt quá 1100V, chân 339 1 sẽ tạo ra điện thế thấp, kéo xuống mức thấp, giảm công suất đầu ra, điều khiển điện áp ngược, bảo vệ IGBT và ngăn ngừa sự cố quá điện áp.
Thời gian đăng: Oct-20-2022
