小小電磁爐 蘊(yùn)含大智慧.doc

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1、小小電磁爐蘊(yùn)含大智慧（一）電磁爐基礎(chǔ)知識(shí)部分小小電磁爐看似不起眼，里面卻蘊(yùn)含著豐富的知識(shí)，不管你是電視機(jī)的修理師傅還是電器儀表的修理師傅，看完本篇的電路分析都會(huì)起到拋磚引玉、舉一反三的收獲。電磁爐是利用電磁感應(yīng)加熱原理制成的電氣烹飪器具。，功率都在1000W以上，屬于大功率的電器設(shè)備，是現(xiàn)代廚房革命的產(chǎn)物，它無(wú)需明火或傳導(dǎo)式加熱而讓熱直接在鍋底產(chǎn)生，因此熱效率得到了極大的提高。是一種高效節(jié)能櫥具，是不消耗氧氣的低碳炊具，完全區(qū)別于傳統(tǒng)所有的有火或無(wú)火傳導(dǎo)加熱廚具。是由高頻感應(yīng)加熱線圈(即勵(lì)磁線圈)、高頻電力轉(zhuǎn)換裝置、控制器及鐵磁材料鍋底炊具等部分組成。使用時(shí)，加熱線圈中通入高頻交變電

2、流，線圈周?chē)惝a(chǎn)生一交變磁場(chǎng)，交變磁場(chǎng)的磁力線大部分通過(guò)金屬鍋體，在鍋底中產(chǎn)生大量渦流，從而產(chǎn)生烹飪所需的熱。在加熱過(guò)程中沒(méi)有明火，因此安全、衛(wèi)生。在安全方面；電磁爐有多項(xiàng)的安全保護(hù)措施；內(nèi)部設(shè)置鍋檢控制電路；在電磁爐不坐鍋或者鍋不匹配的狀態(tài)下電磁爐無(wú)法開(kāi)啟，在烹調(diào)結(jié)束拿起鍋，電磁爐自動(dòng)關(guān)閉。內(nèi)部設(shè)置溫控電路；當(dāng)內(nèi)部過(guò)熱（特別是IGBT管）時(shí)；自動(dòng)開(kāi)啟散熱風(fēng)扇內(nèi)部排氣降溫。內(nèi)部大功率管振蕩異常IGBT功率管集電極過(guò)壓保護(hù)。220V市電過(guò)壓保護(hù)。220V市電瞬間浪涌保護(hù)。內(nèi)部設(shè)置過(guò)電流保護(hù)，當(dāng)負(fù)載過(guò)重或出現(xiàn)過(guò)電流現(xiàn)象，自動(dòng)進(jìn)入保護(hù)待機(jī)狀態(tài)。并且內(nèi)部設(shè)置了自動(dòng)功率控制電路以產(chǎn)生穩(wěn)定的對(duì)食

3、物加熱的熱量。電磁爐的加熱原理：圖1所示；是電磁爐加熱原理示意圖；下面的線圈就是電磁爐的功率輸出線圈；在工作時(shí)內(nèi)部流過(guò)強(qiáng)大的頻率為25KHz的正弦波交流電流；流過(guò)的電流根據(jù)電磁感應(yīng)的原理就產(chǎn)生強(qiáng)大的交變磁場(chǎng)（圖中磁力線所示）；電磁爐上坐的鍋即作用于這強(qiáng)大的磁場(chǎng)之中；鍋底是磁敏感質(zhì)材制作；雖然鍋底是一個(gè)平板狀金屬板；但是我們可以等效的看成鍋底是由一圈一圈大小不同的短路閉合線圈疊加組合而成；圖2所示。????????????????????????????????圖1此時(shí)；當(dāng)線圈流過(guò)強(qiáng)大的交變電流時(shí)；產(chǎn)生強(qiáng)大的交變磁場(chǎng)；由于鍋?zhàn)诰€圈上面；磁場(chǎng)穿過(guò)鍋底；等效于組成鍋底的線圈在不斷的切割磁

4、力線；并在這些線圈中產(chǎn)生強(qiáng)大的感生電流，由于線圈是短路的；電流短路電能轉(zhuǎn)換為熱能；鍋底及發(fā)熱并對(duì)鍋內(nèi)的食物加熱。這種閉合線圈的產(chǎn)生的電流稱(chēng)為”渦流”或”佛科電流”（Foucaultcurrent），是在電磁感應(yīng)的作用下產(chǎn)生的。???????????????????????????????????????????????????????????圖2既然在線圈內(nèi)部通過(guò)交變電流就可以對(duì)鍋內(nèi)的食物加熱，這個(gè)交變電流又是電磁爐電路提供的；那么電磁爐的本身就是一個(gè)大功率的正弦波振蕩器，并且為了控制烹調(diào)食物的溫度；就要做到這個(gè)振蕩器的輸出功率可以調(diào)制；并且要具備各種的保護(hù)控制功能；例如鍋內(nèi)水燒干了

5、的超溫保護(hù)、電磁爐上沒(méi)有坐鍋就無(wú)輸出的鍋檢保護(hù)等等。雖然是小小電磁爐；但是它集電工原理、電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)多項(xiàng)基礎(chǔ)電路原理于一身，而且簡(jiǎn)易通俗；小小電磁爐的知識(shí)能引導(dǎo)、打開(kāi)電子技術(shù)知識(shí)的大門(mén)。一、分析電磁爐工作原理的預(yù)備知識(shí)：（諧振電路及振鈴現(xiàn)象、LM339比較器原理及應(yīng)用）。1、振鈴現(xiàn)象：在日常的生活中：寺廟里的大吊鐘，用大木柱撞擊一下（只撞擊一次），鐘就會(huì)有一聲洪亮的響聲；而這個(gè)響聲是一個(gè)由強(qiáng)到弱的逐步衰減的過(guò)程；如果用錄音機(jī)把這個(gè)逐步衰減的聲音記錄下來(lái)，音頻信號(hào)的波形就是一個(gè)，如圖3所示；幅度逐步衰減到零的正弦波，這種現(xiàn)象就稱(chēng)為“振鈴”?????????????????????

6、??????????????????????????????????????圖3電子電路上的振鈴現(xiàn)象：下面的圖4所示是一個(gè)由C3和L組成的并聯(lián)諧振電路，諧振電路的上端接+B電源；諧振電路的下端經(jīng)過(guò)一個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)K接地；也就是+B電源的負(fù)極。????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????圖4-1???????????????????????????????????????????圖4-2?????????????????????????????????????????

7、圖4-3圖4在按鈕開(kāi)關(guān)沒(méi)有被按下；電路內(nèi)部沒(méi)有電流流過(guò)。諧振電路內(nèi)部也沒(méi)有諧振現(xiàn)象產(chǎn)生，也沒(méi)有什么電流產(chǎn)生，如圖4-1所示?，F(xiàn)在我們瞬間按動(dòng)下按鈕開(kāi)關(guān)K一次（按后立即松開(kāi)），也就是電路在開(kāi)關(guān)接通瞬間；會(huì)有電流由+B經(jīng)由電感線圈L及開(kāi)關(guān)K由上向下流通。此時(shí)流經(jīng)電感了L的電流在線圈上產(chǎn)生了磁，建立了磁場(chǎng)，磁場(chǎng)力線的方向是由上指向下，圖4-2所示（線圈內(nèi)虛線所示為磁場(chǎng)的力線；磁場(chǎng)的方向可以通過(guò)右手螺旋定則確定）。磁場(chǎng)是由于電流流過(guò)而產(chǎn)生；所以磁場(chǎng)也是能量。由于電