电磁炉工作原理图(电磁炉各级工作原理)
以ZH75505主板为厉,将整机电路图成几部分,分别讲述工作原理。
开关电源部分
通电后,DB1 整流桥整流输出 310V 左右的电压,通过线绕电阻 R503电阻、二极管 D500、电解电容c500整流滤波后送入高频变压器初级,通过Q502,在高频变压器初级产生20-35KHz左右高频高压脉冲,耦合到高频变器的次级,输出所需要的变压电压后,通过快速恢复二极管整流电容滤波得到直流电压源:+18V,通过 Q500稳压输出直流电压源:+5V。

电流检测驱动电路
如下图所示,B点为控制输入信号波形。当输入高电平的时候,从而驱动 Q301 导通,Q300 截止,使得D点电压为+15V,然后通过电阻 R301 驱动 IGBT,D300 是保证D点电压始终低于+18V;当B点输入低电平时,从而驱动Q300 导通,Q301 截止,D点为低电平,G点为低电平,使 IGBT 为截止状态。

主回路
由整流桥堆、IGBT、高压谐振电容、加热线盘组成。又称主振荡电路,受 IGBT 的导通和截止,电容和电感(线盘)不断反复充放电过程,称为 LC 振荡。IGBT 受到驱动信号(近似矩形的脉冲),当 IGBT 导通的时候,通过振荡整流桥堆整流出 310 左右电
压通过线盘聚能加到 IGBT 的发射极,电流顺着 IGBT 的 C 极到E 极,线盘电流急剧增加,能量以电感的电流形式保存起来,当IGBT 截止时,能量通过电感转向电容器,以电流的形式向电压的形式转换,通过电容 C4 与电感(电磁线盘)并联回路给电容充电。
当电容电压达到最大值时,电压可以达到 1050 多伏电压,此时电磁线盘的电流为 0,接下来能量从C4转向电磁炉线盘下一驱动脉冲已经到来,强行使 IGBT 导通,如此反复,形成 LC 振荡。驱动矩形脉冲信号的脉宽决定了电磁炉的功率,这个宽度是通过CP 脉宽调制电路决定的。

同步电路
同步电路准确监视主回路工作状况,当 IGBT 的集电极电压下降接近 0V 时,线盘中的电流正在反向减小,通过脉冲调制电路输出一个触发脉冲经过 R410、R414、R415、C404、C405(RC 积分电路)与同步电路送过来的锯齿波,耦合切割成驱动脉冲再次加到 IGBT 的栅极,强行使 IGBT 导通。原理图中通过高压脉冲电阻强行降压取样,取线盘两端谐振电压变化波形,一端是 IGBT 的集电极,通过电阻 R405/R406/R417 降压后与 R407/R408 分压后,送入比较器的9脚(波形图如下黄色);线盘另一端是通过电阻 R401 与 R402 分压后送入 LM339 的 8 脚(波形图如下蓝色),通过比较,LM339-14 脚产生一个与线盘两端电压化同步的脉冲波形(波形图如下紫色线波形)。




振荡电路
根据 LM339-14 脚脉冲变化,通过 C403 耦合(电阻、电容、二极管组成的锯齿波产生回路),根据 14 脚脉冲变化,来回充放电而产生锯齿波,送到 LM339-10 脚。此脉冲变化与 14 脚脉冲变化相同步,从而使驱动波形驱动IGBT 导通/截止和线盘电压波形相同步。
另一端通过电阻 R412 耦合送入 CPU,作为检锅信号反馈端;此端又作检锅试探脉冲输出,由单片机发出一个宽度为 6us 的脉冲通过 R412 送入电容 C403,振荡起振,送入到 LM339-10 脚,与 PWM(经过 RC 积分电路后的直流信号)比较,输出驱动信号波形。



PWM 电路
电路图中是一个简单的 RC 积分电路,所谓 PWM 即脉宽调制方波,PWM 是由单片机输出与电流负反馈信号共同决定的,通过改变 PWM 的占空比,来改变电容 C404 上的直流电位,此直流电位的高低决定着 IGBT 导通时间的长短,即决定着机器的输出功率。
逻辑关系是:此电位越高,IGBT 导通的时间越长,机器的功率越大,低则相反。LM339-11(PWM)>LM339-10 时,比较器的输出相当于开路,通过外接或内部上拉电阻,可以得高电平,从而驱动 IGBT 导通,当 LM339-11(PWM)<LM339-10 时,比较器的输出口相当于接地,输出为低电平。

上电延时保护电路
通电的瞬间,振荡整流桥堆整流出 310V 左右电压,通过电阻 R209/R210 降压后,二极管 D205 振流,加一个电压给三极管 Q201 的基极,使三极管导通,将驱动信号拉低,从而保证由于通电瞬间,CPU 未稳定工作时,送出高电平信号,而使驱动 IGBT 长时间导通,造成爆机。通电瞬间后,5V 电压正常,Q200 基极与发射极正偏将 Q201 基极电压拉低,Q201 处于截止状态。
