Was ist das Funktionsprinzip eines Induktionsherds?

1. Hauptstromkreis
In der Abbildung wandelt die Gleichrichterbrücke BI die Netzfrequenzspannung (50 Hz) in eine pulsierende Gleichspannung um. L1 ist eine Drossel und L2 ist eine elektromagnetische Spule. Der IGBT wird durch einen Rechteckimpuls vom Steuerkreis angesteuert. Wenn der IGBT eingeschaltet ist, steigt der durch L2 fließende Strom schnell an. Wenn der IGBT abgeschaltet ist, haben L2 und C21 eine Reihenresonanz und der C-Pol des IGBT erzeugt einen Hochspannungsimpuls zur Erde. Wenn der Impuls auf Null sinkt, wird der Ansteuerimpuls wieder dem IGBT hinzugefügt, um ihn leitend zu machen. Der obige Vorgang geht immer weiter, und schließlich wird die elektromagnetische Hauptfrequenzwelle von etwa 25 kHz erzeugt, die dazu führt, dass der auf der Keramikplatte platzierte Eisentopfboden einen Wirbelstrom induziert und den Topf heiß macht. Die Frequenz der Serienresonanz nimmt die Parameter L2 und C21 an. C5 ist der Leistungsfilterkondensator. CNR1 ist ein Varistor (Überspannungsableiter). Wenn die Wechselstromversorgungsspannung aus irgendeinem Grund plötzlich ansteigt, wird sie sofort kurzgeschlossen, wodurch die Sicherung zum Schutz des Stromkreises schnell durchbrennt.

2. Hilfsstromversorgung
Das Schaltnetzteil bietet zwei Spannungsstabilisierungskreise: +5 V und +18 V. Die +18 V nach der Brückengleichrichtung werden für die Ansteuerschaltung des IGBT verwendet, der IC LM339 und die Lüfteransteuerschaltung werden synchron verglichen, und die +5 V nach der Spannungsstabilisierung durch die Spannungsstabilisierungsschaltung mit drei Anschlüssen werden für die Hauptsteuerungs-MCU verwendet.

3. Kühlventilator
Wenn der Strom eingeschaltet wird, sendet der Hauptsteuer-IC ein Lüfterantriebssignal (FAN), um den Lüfter am Laufen zu halten, die kalte Außenluft in den Maschinenkörper einzuatmen und dann die heiße Luft von der Rückseite des Maschinenkörpers abzuführen um den Zweck der Wärmeableitung in der Maschine zu erreichen, um Schäden und Ausfälle von Teilen aufgrund der Arbeitsumgebung mit hohen Temperaturen zu vermeiden. Wenn der Lüfter stoppt oder die Wärmeableitung schlecht ist, wird das IGBT-Messgerät mit einem Thermistor versehen, um das Übertemperatursignal an die CPU zu übertragen, die Erwärmung zu stoppen und Schutz zu erreichen. Beim Einschalten sendet die CPU ein Lüftererkennungssignal und dann ein Lüfterantriebssignal, damit die Maschine normal läuft.

4. Konstante Temperaturregelung und Überhitzungsschutzschaltung
Die Hauptfunktion dieser Schaltung besteht darin, eine temperaturverändernde Spannungseinheit des Widerstands entsprechend der vom Thermistor (RT1) unter der Keramikplatte und dem Thermistor (negativer Temperaturkoeffizient) am IGBT gemessenen Temperatur zu ändern und an das Hauptnetz zu übertragen Steuer-IC (CPU). Die CPU erzeugt ein Lauf- oder Stoppsignal, indem sie den eingestellten Temperaturwert nach der A/D-Wandlung vergleicht.

5. Hauptfunktionen des Hauptsteuer-ICs (CPU)
Die Hauptfunktionen des 18-Pin-Master-ICs sind wie folgt:
(1) Steuerung zum Ein-/Ausschalten der Stromversorgung
(2) Heizleistung/konstante Temperaturregelung
(3) Steuerung verschiedener automatischer Funktionen
(4) Keine Lasterkennung und automatische Abschaltung
(5) Erkennung von Tastenfunktionseingaben
(6) Schutz vor hohem Temperaturanstieg im Inneren der Maschine
(7) Topfinspektion
(8) Benachrichtigung über Überhitzung der Ofenoberfläche
(9) Lüftersteuerung
(10) Steuerung verschiedener Panel-Anzeigen

6. Laststromerkennungsschaltung
In dieser Schaltung ist T2 (Transformator) in Reihe mit der Leitung vor DB (Brückengleichrichter) geschaltet, sodass die Wechselspannung an der Sekundärseite von T2 die Änderung des Eingangsstroms widerspiegeln kann. Diese Wechselspannung wird dann durch die Vollweggleichrichtungen D13, D14, D15 und D5 in Gleichspannung umgewandelt und die Spannung wird nach der Spannungsteilung direkt zur AD-Wandlung an die CPU gesendet. Die CPU beurteilt die aktuelle Größe anhand des umgewandelten AD-Werts, berechnet die Leistung per Software und steuert die PWM-Ausgangsgröße, um die Leistung zu steuern und die Last zu erkennen

7. Antriebsschaltung
Die Schaltung verstärkt das von der Impulsbreiten-Einstellschaltung ausgegebene Impulssignal auf eine Signalstärke, die ausreicht, um den IGBT zum Öffnen und Schließen anzutreiben. Je größer die Eingangsimpulsbreite, desto länger ist die IGBT-Öffnungszeit. Je größer die Ausgangsleistung des Spulenkochers ist, desto höher ist die Feuerkraft.

8. Synchrone Schwingungsschleife
Der Schwingkreis (Sägezahnwellengenerator) besteht aus einer synchronen Erkennungsschleife bestehend aus R27, R18, R4, R11, R9, R12, R13, C10, C7, C11 und LM339, deren Schwingfrequenz mit der Arbeitsfrequenz des Herdes synchronisiert ist PWM-Modulation, gibt einen synchronen Impuls über Pin 14 von 339 aus, um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten.

9. Überspannungsschutzschaltung
Überspannungsschutzschaltung bestehend aus R1, R6, R14, R10, C29, C25 und C17. Wenn der Spannungsstoß zu hoch ist, gibt Pin 339 2 einen niedrigen Pegel aus. Einerseits informiert er MUC, die Stromversorgung zu stoppen, andererseits schaltet er das K-Signal über D10 aus, um die Antriebsleistungsausgabe abzuschalten.

10. Dynamische Spannungserkennungsschaltung
Die aus D1, D2, R2, R7 und DB bestehende Spannungserkennungsschaltung wird verwendet, um zu erkennen, ob die Versorgungsspannung im Bereich von 150 V bis 270 V liegt, nachdem die CPU die gleichgerichtete Impulswelle AD direkt umgewandelt hat.

11. Sofortige Hochspannungsregelung
R12, R13, R19 und LM339 bestehen aus. Wenn die Gegenspannung normal ist, funktioniert dieser Schaltkreis nicht. Wenn die momentane Hochspannung 1100 V überschreitet, gibt Pin 339 1 ein niedriges Potenzial aus, zieht die PWM herunter, reduziert die Ausgangsleistung, steuert die Gegenspannung, schützt den IGBT und verhindert einen Überspannungsdurchbruch.