电磁炉的原理与结构（电磁炉特征电路简介）

1、电磁炉开机保护电路

电磁炉开机保护电路的作用是保证电磁炉在待机状态下IGBT不工作，防止电磁炉一开机（未按加热键）就加热的现象出现。该电路主要由主控IC（局部）、晶体管Q1 等构成。其具体工作原理如下：

1）电磁炉开机瞬间，主控IC自动送出一个高电平控制信号到晶体管Q1的基极，晶体管Q1导通，拉低IGBT栅极电位，1GBT不能工作，从而保证了电磁炉在待机状态下不能加热的工作状态。

2）按下加热键后，主控IC又输出一个低电平信号给晶体管Q1的基极，使晶体管截止，IGBT栅极电位受控于功率控制模块，并按照同步信号及PWM调节信号进行工作，如下图所示。

2、电磁炉整流滤波电路

电磁炉整流滤波电路是进行AC-DC变换的集成电路，核心元器件是整流桥堆。其具体工作原理如下：

1）它将输入的220V交流电变换成脉动直流电。

2）再经过L形滤波电路（由电感线圈L和电容C2）进行滤波，输出平滑的直 流电。

3）由于电感对脉动电流产生反电动势的作用，对交流阻值很大，而对直流阻值很小。在整流电路中串入L形滤波电路，可以使电路中的交流成分大部分降落在电感上，而直流成分则从电感线圈流到负载上，从而起到了进一步滤波的作用。相关电路如下图所示。

3、电磁炉浪涌保护电路

电磁炉浪涌保护电路的作用是对浪涌冲击进行感知和保护，该电路主要由电阻、电容、稳压二极管和电压比较器构成。其具体工作原理如下：

1）整流电路的电压经分压电阻R1、R2降压、电容C1滤波后送到电压比较器IC1。

2）通过电压比较器IC1与稳压管ZD1提供的稳定参考电压进行比较，当浪涌电压大于参考电压时，比较器就输岀一个低电平信号，该低电平信号使钳位二极管导通 VD1、VD2,从而使IGBT停止工作，保护IGBT不被烧坏。

4、电磁炉复位电路

电磁炉复位电路的作用是使电磁炉在开始工作时进行程序复位，大多数电磁炉采用低电平复位。该电路主要由晶体管、电阻、电容、稳压管等构成。其复位工作原理如下：

1）开机瞬间，由于晶体管Q1还没有导通，集电极送到主控IC的RESET引脚的电平为低电平。

2）主控IC检测到Q1集电极为低电平时就进行程序复位，随后，晶体管Q1导通后，其集电极送到主控IC的RESET电平由低电平变为高电平，复位完成，如图所示。

5、.电磁炉电流测试电路

电磁炉的电流测试电路是用来采样电磁炉的工作电流，并将电流信号送到电磁炉的检锅电路和功率调整电路，作为电流调整的依据。该电路主要由电流互感器、二极管、电阻、电容、可调电阻等构成。其工作原理如下：

1）从电流互感器CT300的二次线圈感应的电压经过可调电阻RP1分压。

2）经二极管VD4~VD7整流、电阻R30、R31分压之后得到一个电流信号。

3）将该信号送到主控芯片可以作为电磁炉检测锅具和调整输出功率等电流取样信号，如图所示。

6、电磁炉过电流保护电路

电磁炉的过电流保护电路是用来保护电磁炉的电流不过载的一种电路。该电路主要由两个稳压二极管和钳位二极管、电阻、晶体管、电容构成。其具体工作原理如下：

1） 当电磁炉电流正常时，晶体管Q1因没有偏置电压而截止。

2） 当电磁炉电流过大时，稳压二极管Z1被击穿，晶体管Q1得到偏置电压而导通，同时晶体管Q1集电极上的稳压二极管Z2也被击穿，并将信号送到主控IC。

3） 主控IC得到控制信号后，控制IGBT的通断间隙，降低电磁炉的输出功率，相应地减少了整机电流，达到了过电流保护的目的，如图所示。

7、电磁炉LC振荡电路

电磁炉的LC振荡电路是电磁炉的核心电路。其工作原理就是LC并联谐振的原理，通过电感线圈与振荡电容不停地进行充电和放电，产生振荡波形。其中，L为电感线圈，C为振荡电容。其工作原理如下：

1）当IGBT的C极电压为0V时，IGBT导通（监控电路检测到C极电压为0V时，即开启IGBT）,此时的电感线圈开始储存能量。

2）当IGBT由导通转向截止时，此时由于电感线圈的作用，电流还会沿着先前的方向流动，由于IGBT关断，电感只能对电容C充电，从而引起C极上的电压不断升高，直到充电电流变小降至0时，C极电压达到了最高。

3）此时，电容C开始通过线圈放电，C极电压降低，当C极电压降到0V时，监 控电路动作，IGBT再次开启，如此反复循环，如图所示。

8、电磁炉高压保护电路

电磁炉高压保护电路的作用是保护IGBT的C极电压不超过它的耐压值，防止IGBT过电压损坏。该电路主要由电压比较器、外围电阻、外围电容构成。其 工作原理如下：

1）来自IGBT的C极电压经电阻R1限流，C2滤波，R4、R5分压后输入到电压比较器的正向输入端子（②脚）， 电压比较器①脚外接的R2、R3、C1为参考电压形成电路。

2）电路首先检测IGBT的C极电压，将该电压与其外接的一个参考电压进行比较。

3）当检测电压超过比较电压时，电压比较器就输出一个低电平信号到主控芯片， 使主控芯片输出的功率调节信号（即PWM）的幅度（即电平）减小，从而降低IGBT的功率，降低IGBT的C极电压，以保护IGBT。

9、电磁炉电压检测电路

电磁炉电压检测电路的作用是检测输入的交流电压是否正常。该模块主要由整流二极管、电阻、电容和晶体管构成。其具体工作原理如下：

1）交流市电经过整流二极管VD1、VD2全波整流、电阻R3降压之后送到晶体管Q1的基极。

2）由于晶体管Q1是釆用共射极输出的，所以当输入电压出现高低变化时，发射极电压也会相应地跟着发生变化。

3）电压检测模块将晶体管的发射极电压输入到主控芯片进行比较，当电压偏高或偏低时，主控芯片则会发出相应的控制信号，控制电磁炉的工作状态，同时通过显示电路显示相应的故障代码。电磁炉电压检测电路如下图所示。

10、电磁炉功率控制电路

电磁炉功率控制电路的作用是控制IGBT的开与关，以控制电磁炉的发热功率。功率模块的内部电路主要由电压比较器、外围电阻、外围电容、钳位二极管、稳压二极管和外围驱动晶体管等组成。其工作原理如下：

1）当电压比较器接收到控制信号时，控制信号分别送到电压比较器的反相输入2、4端子的参考电压端子。

2）由于参考电压是不变的，所以当送来的波形处于高电平的时候，由于反相器的反相作用，电压比较器输出低电平，驱动晶体管Q3导通，Q2截止，VCC （18V或 12V）电压经过导通的晶体管和限流电阻流向IGBT的栅极G,使IGBT导通。

3）反之，当送来的波形处于低电平的时候，由于反相器的反相作用，电压比较器输出高电平，驱动晶体管Q3截止，Q2导通，VCC电压没有通过限流电阻流向IGBT的栅极G极，此时IGBTT作于截止状态。

4）如此反复，通过控制IGBT的G极电压来达到功率控制的目的。

11、电磁炉检锅电路

电磁炉检锅电路的作用是用来检测电磁炉上是否有锅具，是通过检测振荡电路输出的脉冲个数和电流的大小来判断是否有锅的。该电路主要由电压比较器IC1、外围电阻R1等组成。其工作原理如下：

1）电压比较器将振荡电路（C1和L1）的振荡波形通过分压电阻R1进行采样，从 ③脚输出脉冲信号。

2）再将脉冲信号送到主控芯片，主控芯片计算脉冲数，当脉冲数大于9个（不同的电磁炉参数不完全一样）时认为未放锅，当脉冲数小于5个时则认为放上了锅具，以此来判断电磁炉上是否放置了锅具。

3）有的电磁炉除检测脉冲个数外，还检测电流的大小，两者结合后综合进行判断，当检测到电流大于2A （不同的电磁炉参数不完全一样）时认为有锅，小于2A则认为无锅。综合判断，当脉冲个数大于9或电流小于2A时，则认为无锅。

12、电磁炉温度检测电路

电磁炉温度检测电路分为锅具温度检测和IGBT温度检测两种。锅具检测和IGBT温度检测电路都是由热敏电阻、电阻、电容和主控芯片组成。其具体工作原理如下：

1）热敏电阻RT通过陶瓷板对锅具底部的温度进行釆样，并将采样信号送到主控芯片。

2）主控芯片通过主控程序对该温度信号电压的设定值与检测到的电压进行比较，当电压异常时，则自动控制IGBT停止工作或延长停止工作的间隙。IGBT温度检测电路的工作原理与锅检测电路的工作原理基本相同。

13、电磁炉风扇驱动电路

电磁炉风扇驱动电路是用来驱动风扇运转的，以降低电磁炉因元器件发热而产生的温度。风扇驱动主要是由两个晶体管、电阻、钳位二极管等组成。其工作原理如下:

1) 主控芯片IC通过检测IGBT的温度后，若温度偏高，则会输出一个风扇驱动信号。

2) 驱动信号被加到Q1、Q2的基极，使两个晶体管全部导通时，驱动电流通过晶体管加到散热风扇上，散热风扇运转工作。