| 一位朋友抱來了一臺(tái)電磁泡茶爐說；“泡茶爐罷工了，看看是啥毛病。”我先前很少擺弄過電磁爐，心中無數(shù)，抱著學(xué)習(xí)和試試的心態(tài)，答應(yīng)了朋友的要求，于是踏上了學(xué)修電磁爐的旅程。 工作原理 這款泡茶爐的型號(hào)是金灶KJ—10E，是廣東海利公司近兩年的新產(chǎn)品，雙爐結(jié)構(gòu)，左邊是消毒鍋，右邊是燒水壺（見題圖）。由于沒有現(xiàn)成的電路圖，筆者只好按照實(shí)物繪制了電路原理圖（見圖1）。該機(jī)的電磁感應(yīng)加熱電路與其他品牌的電磁爐（灶）基本相同，是利用電磁感應(yīng)原理將電能轉(zhuǎn)換為熱能的電器。開關(guān)管IGBT（VT3，型號(hào)：H20R1202）的飽和導(dǎo)通和截止時(shí)間（占空比）受控于MCU輸出的PWM脈沖信號(hào)；C8（0.22μF/1200V）與加熱線盤L2（或L3，電感量約為0.183mH）組成頻率約為24kHz的并聯(lián)諧振電路。當(dāng)電磁爐工作時(shí)，加熱線盤周圍便產(chǎn)生高頻交變電磁場(chǎng)，當(dāng)爐面放置導(dǎo)磁又導(dǎo)電的金屬鍋（ 壺） 具時(shí)， 交變的磁場(chǎng)使鍋（壺）底感應(yīng)出強(qiáng)大的渦流而產(chǎn)生高熱。下面具體分析一下它的工作原理。  1. 電源電路 ＋300V直流高壓電源是直接由220V交流市電經(jīng)高壓整流橋堆（B1，型號(hào)：D15XB60H）整流、C7（4μF/400V）濾波產(chǎn)生的，是加熱線盤、IGBT管工作的主電源。VIPer22A（IC2）是小功率智能開關(guān)電源集成電路，其引腳功能如圖2所示。該集成電路內(nèi)置場(chǎng)效應(yīng)開關(guān)管、60kHz脈寬調(diào)制器、智能調(diào)整電路及過流、過壓、過熱保護(hù)電路。它具有外圍電路簡(jiǎn)潔、輸入電壓適應(yīng)范圍寬、輸出電壓穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。本機(jī)由VIPer22A和Z1、C5、C4、VD1、VD2、L1、C3等外圍元件組成＋18V開關(guān)穩(wěn)壓電源，主要是供給VT1、VT2、IC1（LM339）、切換繼電器和排熱電扇使用。＋5V的電源也是由＋18V電源經(jīng)78L05穩(wěn)壓，C14濾波產(chǎn)生的，主要是作為基準(zhǔn)電壓源和供給控制顯示電路使用。 2. 控制顯示電路 控制顯示電路是由8位MCU芯片S3F9454BZZ-DK94（IC3）、8位串入/并出移位寄存器74HC164N（IC4）、數(shù)碼管、三極管、LED、按鍵和電阻、電容等元件組成的，并通過8位接插件與主電路板連接。它的引腳功能圖如圖3所示（詳細(xì)資料請(qǐng)登錄www.amstech.cn網(wǎng)站查閱）。S3F9454B是三星的一款可多次編程的微控制器，內(nèi)部設(shè)計(jì)的軟件程序與硬件電路相配合，實(shí)現(xiàn)智能化控制。本電路MCU是采用內(nèi)部時(shí)鐘，并由3腳輸出至IC4（74HC164）的CP輸入端（8腳），MCU的2腳輸出的串行數(shù)據(jù)送至IC4的數(shù)據(jù)輸入端（1、2腳）。MCU的4腳是上電復(fù)位端，同時(shí)也是“泡茶功能”輸入端S2。在待機(jī)狀態(tài)時(shí)，每按一下“S2”，則泡茶功能依次在“自動(dòng)”—“手動(dòng)”—“保溫”—“關(guān)閉泡茶”4個(gè)狀態(tài)之間切換循環(huán)。5腳是蜂鳴信號(hào)輸出端，用響聲提示電磁爐的工作情況。6腳～9腳輸出的高、低電平使VT6～VT9截止或?qū)?，同時(shí)2腳輸出串行數(shù)據(jù)，3腳輸出的時(shí)鐘脈沖配合IC4的8位（本電路只用7位）并行數(shù)據(jù)輸出至數(shù)碼管、VD7～VD11的作用是顯示電磁爐各種工作狀態(tài)和故障代碼。10腳是消毒功能輸入端S1，每按一下該鍵，則消毒功能依次在“大火”—“小火”—“關(guān)閉消毒”3個(gè)狀態(tài)之間循環(huán)。11腳是排熱電扇驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端，電磁爐正常工作時(shí)，11腳輸出高電平，使VT5導(dǎo)通，電扇得電工作，關(guān)機(jī)后11腳繼續(xù)輸出一段時(shí)間的高電平信號(hào)，電扇繼續(xù)工作，排出爐內(nèi)余熱，延長(zhǎng)電磁爐的使用壽命。17腳是＋18V開關(guān)電源檢測(cè)輸入端，＋18V電壓經(jīng)電阻R30、R31降壓分壓后的取樣電壓輸入到17腳，與設(shè)置值比對(duì)，當(dāng)＋18V電壓不正常時(shí)（過高、過低或紋波電壓過大），電磁爐不工作，起到了保護(hù)作用。19腳是切換繼電器控制信號(hào)輸出端，繼電器吸合時(shí)是“泡茶”，釋放時(shí)是“消毒”。當(dāng)雙爐同時(shí)使用時(shí)，“泡茶”與“消毒”是分時(shí)輪流加熱。16腳、18腳分別是泡茶爐盤和消毒爐盤的溫度傳感器（負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻）的取樣電壓輸入端，只要其中有一只熱敏電阻斷路即顯示故障代碼“E3”，則停機(jī)保護(hù)；只要其中有一個(gè)爐盤超溫，即顯示故障代碼“E4”，也停機(jī)保護(hù)。15腳是爐內(nèi)功率器件過熱檢測(cè)輸入端，Rt0負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是緊貼IGBT管散熱片安裝。隨著功率器件溫度的升高，取樣電壓也逐漸升高，與設(shè)置值進(jìn)行比對(duì)來判定是否過熱。過熱時(shí)顯示故障代碼“E6”，則停機(jī)保護(hù)。14腳是市電電壓檢測(cè)輸入端。220V交流市電經(jīng)B1整流，C7濾波產(chǎn)生＋300V直流電壓，經(jīng)R4、R5和R7降壓分壓后的取樣電壓由14腳輸入，與設(shè)置值進(jìn)行比對(duì)。當(dāng)市電電壓高于250V或低于160V時(shí)，電磁爐不工作或停機(jī)保護(hù)，并顯示過高“E1”或過低“E2”的故障代碼。13腳是PWM脈沖信號(hào)輸出端。MCU根據(jù)設(shè)置指令或檢測(cè)到的數(shù)據(jù)做出判斷：該不該輸出PWM脈沖信號(hào)，并能自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出脈沖信號(hào)的占空比，以達(dá)到調(diào)節(jié)電磁爐輸出功率之目的。
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