電磁爐溫度及電源控制方案

　　電磁爐由于其清潔、使用方便等優點，進入百姓家庭，被人們所接受，由于其帶來的輻射很大，在日常生活中需要正確使用電磁爐，打開后要遠離電磁爐，合理選擇溫度檔，滿足粥、菜等多種需要。電磁爐也可以用于工業環境，實現溫度的自動控制，本文介紹一種實現電磁爐溫度自動控制的方法。

　　電磁爐

　　電磁爐是一種利用電磁感應原理將電能轉換為熱能的廚房電器。在電磁爐內部，由整流電路將50/60Hz的交流電壓變成直流電壓，再經過控制電路將直流電壓轉換成頻率為20~40KHz的高頻電壓，高速變化的電流流過線圈會產生高速變化的磁場，當磁場內的磁力線通過金屬器皿(導磁又導電材料)底部金屬體內產生無數的小渦流，使器皿本身自行高速發熱，然后再加熱器皿內的物品。

　　電磁爐的硬件結構主要有主電源回路、振蕩電路、PWM脈寬調控電路、加熱開關控制電路、VAC檢測電路、電流檢測電路、浪涌電壓監測電路、過零檢測、鍋底溫度監測電路、IGBT溫度監測電路、散熱單元、CPU控制回路、LED按鍵指示回路等組成。

　　主電源回路電源經保險絲,再通過濾波電路，通過電流互感器至橋式整流器，產生的脈動直流電壓通過扼流線圈提供給主回路使用，電壓除送至輔助電源使用外，另外還通過二極管整流得到脈動直流電壓作檢測用途。輔助電源AC220V 50/60Hz電壓接入變壓器初級線圈，次級兩繞組分別產生13.5V和23V交流電壓。13.5V交流電壓由橋式整流電路整流、濾波，獲得的直流電壓VCC除供給散熱風扇使用外，還經由三端穩壓IC穩壓、濾波，產生+5V電壓供控制電路使用。23V交流電壓由橋式整流電路整流、濾波后，再通過串聯型穩壓濾波電路，產生+22V電壓供IC2和IGBT激勵電路使用。

　　振蕩電路由PWM脈寬調控電路控制，CPU控制電路通過控制PWM脈寬，通過振蕩電路進而實現對電磁爐的加熱功率控制。

　　當不加熱時，使IGBT激勵電路停止輸出，IGBT截止，則加熱停止，當加熱時，間隔輸出PWM試探信號，同時CPU通過分析電流檢測電路和VAC檢測電路反饋的電壓信息、VCE檢測電路反饋的電壓波形變化情況，判斷是否己放入適合的鍋具,如果判斷己放入適合的鍋具，輸出正常的PWM信號，電磁爐進入正常加熱狀態，如果電流檢測電路、VAC及VCE電路反饋的信息，不符合條件，CPU會判定為所放入的鍋具不符或無鍋，則繼續輸出PWM試探信號，同時發出指示無鍋的報知信息，如1分鐘內仍不符合條件，則關機。

　　浪涌電壓監測電路滿足以下功能：當電源正常時，振蕩電路可以輸出脈沖信號，當有浪涌電壓輸出時，停止加熱，待電壓正常時，正常加熱。

　　鍋底溫度監測電路是通過緊貼玻璃板底的負溫度系數熱敏電阻對鍋底的溫度進行采集，熱敏電阻的電壓變化反映了加熱鍋具的溫度變化，CPU通過監測該電壓的變化發出相應的動作。

　　IGBT溫度監測電路原理與鍋底溫度監測電路相同，將負溫度系數的熱敏電阻緊貼在IGBT的散熱片上，對IGBT的溫度進行采樣。

　　散熱單元由散熱片和風扇組成，LED按鍵指示回路由按鍵、LED、按鍵移位控制芯片等組成。

　　CPU控制回路，通過對外電源監測、鍋是否放在電磁爐上等采樣，發出指令，進行加熱，通過對溫度的采樣，實現功率控制，形成一個完整的閉環系統。

　　系統硬件

　　系統硬件包括電磁爐、單片機顯示控制模塊、溫度傳感器。市場上的電磁爐、溫度傳感器能滿足要求，單片機顯示控制模塊采用宏晶公司的STC12c5410AD、液晶CSD19264B、時鐘芯片等。

　　用溫度傳感器監測容器中的溫度，控制器實時采集，同時將實時溫度值在顯示器上顯示，記錄時間、設定值、保持時間等信息供使用人員使用。