电磁炉是利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器，在电磁炉正常工作时，由整流电路将市电变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为20kHz-40kHz的高频电压，这时电磁炉线盘中就会产生交变磁场，从而在锅具底部产生环状电流（涡流），使锅底迅速发热，达到加热锅内食物的目的。这种振荡生热的加热方式，能减少热量传递的中间环节，从而大大提高热效率。

    一、结构简介
    虽然电磁炉的品牌与型号较多，但内部结构基本相同，主要由晶化板、电源线、风扇、线盘、热敏电阻、底座、上盖、线路板等部件构成，如图1所示。

    1．晶化板
    晶化板处于电磁炉的最外面，决定电磁炉的外观，其板面中央位置属加热有效范围。晶化板是采用膨胀系数极小、耐高温、径向传热快、耐磨、耐冲击的材料制成的，分国产与进口两大类，进口面板具有更优越的性能。另外，白色晶化板具有不易发黄的优点。
    2．线盘
    在电磁炉中，线盘是完成LC振荡的重要器件之一，是将电能进行储存及释放的器件，是完成将电场能转换为磁场能的关键器件。
    线盘的直径大小应以保证锅底100％面积发热为宜，因为这样食物受热才会更均匀，热效率才会更高。
    3．风扇
    风扇是给电磁炉内散热的部件。目前，市面上的电磁炉风扇分有刷风扇与无刷风扇两大类。中高档电磁炉多采用无刷风扇，因为无刷风扇更耐用，风量更大，噪音更小。有刷风扇的噪声来源主要是碳刷摩擦声。
    4．热敏电阻
    电磁炉中的热敏电阻多为负温度系数热敏电阻，一般有两只，一只安装在线盘中央，以检测锅具的加热温度；另一只紧贴功率管（又称IGBT管）安装，以检测IGBT管的温度。
    检测点的温度变化，会引起热敏电阻的阻值变化，从而引起温度检测电路输出电压变化，主控IC通过对该电压值的判断，对电磁炉的工作状态进行控制。
    5．线路板
    线路板是电磁炉的控制部件，由约200只元器件组成，主要分为以下单元电路：市电输入与EMC防护，整流滤波电路，LC振荡，IGBT驱动，过零检测，电流、电压检测，温度检测，同步控制；振荡控制，功率控制，按键显示，开关电源，如图2所示。

    6．电源线
    由于电磁炉的耗电量比较大（一般为1800W～2200W），所以要求电源线的过电流能力比较强，要求能通过10A以上的电流，其线芯直径不得小于1 mm2，且电源线上必须有3C认证。如果线芯的直径太小，在电磁炉工作时，电源线将会明显发热，易引发火灾等安全事故。

    二、单元电路分析
    尽管不同型号电磁炉的电路不尽相同，但电路组成差别不大。稍早期的电磁炉多采用比较器（如LM339、LM393等）进行电压比较、单片机（又称MCU）进行控制的方式；较新的部分电磁炉省去了一单独的比较器，相关电压比较与控制均由单片机完成，这样机器所需元器件更少，电路更为简洁。为了便于电路分析，下面以康宝C20系列电磁炉为例。
    1．主振荡回路
    主振荡回路主要由线盘L4、高压振荡电容C3、IGBT管Q1组成，如图3所示。DB为整流全桥，L2为滤波电感，C2为高压滤波电容。

    在t1～t2期间，当开关脉冲加至Q1的G极时，Q1饱和导通，电流i1流过L4，由于线盘存在感抗，不允许电流突变，所以在t1～t2期间，i1随线性上升。在：2时刻，脉冲结束，Q1截止，同样由于感抗作用，i1不能立即变为0，于是向C3充电，产生充电电流12。在t3时刻，C3中电荷充满，电流变为0，这时L4的磁场能量全部转为C3的电场能量，在电容两端出现左负右正且幅度约为峰值电压，这时在Q1的c、e极间出现的电压为逆程脉冲峰压与电源电压之和。
    在t3-t4期间，C3通过L4放电完毕，13达到最大，电容两端电压消失，这时电容中的电能又全部转化为L4中的磁能，因L4的感抗作用，13不能立即变。，于是L4两端电动势反向，即L4两端电位左正右负，由于阻尼管D11的存在，C3不能继续反向充电，而是经过C2、D1形成电流14。在t4时刻，第二个脉冲开始到来，但这时Q1的Ve为正，Vc为负，处于反偏状态，所以Q1不导通，待14减小到。时，L4中的磁能放完，即到t5时刻，Q1才开始第二次导通，产生15，随后又重复i1～i4过程，这样就在L4上产生了和开关脉冲f（20kHz~30kHz）相同的交流电流。
    在高频电流一个周期里，t2-t3期间的i2是线盘磁能对电容C3的充电电流，t3～t4期间的13是逆程脉冲峰压通过L4放电的电流，t4 ～t5期间的i4是在L4两端电动势经过C2、D11形成的阻尼电流。
    Q1的c、e极间电压变化：在静态时，Vc为输入电源经过整流后的直流电源；在t1-t2期间，Q1饱和导通，Vc接近地电位；在t4～t5期间，阻尼管D11导通，Vc为负压（电压为阻尼二极管的正向压降）；在t2～t4期间，也就是LC自由振荡的半个周期，Vc上出现峰值电压，在t3时刻Vc达到最大值。
    上述分析说明两个问题：一是在高频电流的一个周期里，只有i1是电源供给L4的能量，所以i1的大小就决定加热功率的大小，同时脉冲宽度越大，t1～t2的时间就越长，i1就越大，反之i1就越小，或要调节加热功率，只需调节脉冲的宽度即可；二是在C自由振荡的半个周期内，会出现峰值电压，此期间Q1应截止，也就是说在此时间段不能加脉冲给Q1，如果峰值脉冲还没有消失，而开关脉冲又提前到来，这时就会出现很大的导通电流烧坏Q1，因此，必须使开关脉冲的前沿与峰值脉冲后沿相同步。
    提示：Q1、C2、C3、DB均为易损元件，实修时一定要换为正品元件，以防再次损坏。IGBT管建议采用德国西门子、日本东芝或美国仙童公司的产品。因C2、C3工作于大电流、高电压快速充放电状态，应选用105℃高品质高温电容（普通电容为85℃）。
      2.PWM脉宽调控电路
    单片机（U4）的13脚输出PWM脉冲，如图4所示，R21、C13、R22组成积分电路，PWM脉冲宽度越宽，C13两端的电压越高，送到信号合成电路U2A⑤脚的控制电压随着C13两端电压的升高而升高，而U2A⑤脚输入的电压越高，U2A②脚输出的方波信号周期越长，电磁炉的加热功率越大，反之越小。

      提示：U4通过控制PWM脉冲的宽窄，使加热功率控制电压变化，从而控制IGBT管在一个周期内的导通时间变化，最终达到控制加热功率的目的。

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