اصل کار اجاق القایی چیست

اصل گرمایش اجاق القایی

اجاق القایی برای گرم کردن غذا بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی استفاده می شود. سطح کوره اجاق القایی یک صفحه سرامیکی مقاوم در برابر حرارت است. جریان متناوب یک میدان مغناطیسی از طریق سیم پیچ زیر صفحه سرامیکی ایجاد می کند. هنگامی که خط مغناطیسی در میدان مغناطیسی از ته دیگ آهنی، قابلمه فولادی ضد زنگ و غیره عبور می کند، جریان های گردابی ایجاد می شود که به سرعت کف قابلمه را گرم می کند تا به هدف گرم کردن غذا برسد.

روند کار آن به شرح زیر است: ولتاژ AC از طریق یکسو کننده به DC تبدیل می شود و سپس برق DC به برق متناوب فرکانس بالا تبدیل می شود که از فرکانس صوتی از طریق دستگاه تبدیل توان فرکانس بالا بیشتر است. برق متناوب فرکانس بالا به سیم پیچ گرمایش القایی مارپیچی مسطح اضافه می شود تا میدان مغناطیسی متناوب با فرکانس بالا ایجاد شود. خط مغناطیسی نیرو به صفحه سرامیکی اجاق گاز نفوذ می کند و روی قابلمه فلزی عمل می کند. جریان های گردابی قوی در دیگ پخت به دلیل القای الکترومغناطیسی ایجاد می شود. جریان گردابی بر مقاومت داخلی قابلمه غلبه می کند تا تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی گرمایی در هنگام جریان را کامل کند و گرمای ژول تولید شده منبع گرمایی برای پخت و پز است.

آنالیز مداری اصل کار اجاق القایی

1. مدار اصلی
در شکل، پل یکسو کننده BI ولتاژ فرکانس توان (50HZ) را به ولتاژ DC ضربانی تغییر می دهد. L1 یک چوک و L2 یک سیم پیچ الکترومغناطیسی است. IGBT توسط یک پالس مستطیل شکل از مدار کنترل هدایت می شود. هنگامی که IGBT روشن می شود، جریان عبوری از L2 به سرعت افزایش می یابد. هنگامی که IGBT قطع می شود، L2 و C21 دارای رزونانس سری خواهند بود و قطب C IGBT پالس ولتاژ بالا را به زمین تولید می کند. هنگامی که پالس به صفر می رسد، پالس درایو دوباره به IGBT اضافه می شود تا آن را رسانا کند. فرآیند فوق دور و بر می شود و در نهایت موج الکترومغناطیسی با فرکانس اصلی حدود 25 کیلوهرتز تولید می شود که باعث می شود ته دیگ آهنی که روی صفحه سرامیکی قرار می گیرد جریان گردابی را القا کند و دیگ را داغ کند. فرکانس رزونانس سری پارامترهای L2 و C21 را می گیرد. C5 خازن فیلتر قدرت است. CNR1 یک وریستور (جاذب موج) است. هنگامی که ولتاژ منبع تغذیه AC به دلایلی ناگهانی افزایش می یابد، فوراً اتصال کوتاه می شود که به سرعت فیوز را برای محافظت از مدار منفجر می کند.

2. منبع تغذیه کمکی
منبع تغذیه سوئیچینگ دو مدار تثبیت کننده ولتاژ را فراهم می کند: + 5 ولت و + 18 ولت. 18 ولت پس از یکسوسازی پل برای مدار درایو IGBT استفاده می شود، آی سی LM339 و مدار درایو فن به طور همزمان با هم مقایسه می شوند و 5+ ولت پس از تثبیت ولتاژ توسط مدار تثبیت کننده ولتاژ سه ترمینال برای MCU کنترل اصلی استفاده می شود.

3. فن خنک کننده
هنگامی که برق روشن می شود، آی سی کنترل اصلی یک سیگنال درایو فن (فن) ارسال می کند تا فن در حال چرخش بماند، هوای سرد خارجی را به داخل بدنه دستگاه استنشاق کرده و سپس هوای گرم را از سمت عقب بدنه دستگاه تخلیه می کند. برای دستیابی به هدف اتلاف گرما در دستگاه، به طوری که از آسیب و شکست قطعات به دلیل دمای بالا محیط کار جلوگیری شود. هنگامی که فن متوقف می شود یا اتلاف گرما ضعیف است، متر IGBT با یک ترمیستور چسبانده می شود تا سیگنال دمای بیش از حد را به CPU مخابره کند، گرمایش را متوقف کند و به محافظت برسد. در لحظه روشن شدن، CPU یک سیگنال تشخیص فن ارسال می کند و سپس CPU یک سیگنال درایو فن ارسال می کند تا وقتی دستگاه به طور معمول کار می کند، دستگاه کار کند.

4. کنترل دمای ثابت و مدار حفاظت از گرمای بیش از حد
وظیفه اصلی این مدار این است که یک واحد ولتاژ تغییر دما مقاومت را با توجه به دمای حس شده توسط ترمیستور (RT1) زیر صفحه سرامیکی و ترمیستور (ضریب دمای منفی) روی IGBT تغییر داده و آن را به اصلی منتقل می کند. آی سی کنترل (CPU). CPU با مقایسه مقدار دمای تنظیم شده پس از تبدیل A/D یک سیگنال در حال اجرا یا توقف ایجاد می کند.

5. عملکردهای اصلی آی سی کنترل اصلی (CPU)
عملکرد اصلی آی سی اصلی 18 پین به شرح زیر است:
(1) کنترل سوئیچینگ روشن/خاموش
(2) قدرت گرمایش/کنترل دمای ثابت
(3) کنترل عملکردهای مختلف خودکار
(4) بدون تشخیص بار و خاموش شدن خودکار
(5) تشخیص ورودی تابع کلید
(6) حفاظت از افزایش دمای بالا در داخل دستگاه
(7) بازرسی گلدان
(8) اعلان گرمای بیش از حد سطح کوره
(9) کنترل فن خنک کننده
(10) کنترل نمایشگرهای مختلف پنل

6. مدار تشخیص جریان بار
در این مدار، T2 (ترانسفورماتور) به صورت سری به خط جلوی DB (یکسو کننده پل) متصل می شود، بنابراین ولتاژ AC در سمت ثانویه T2 می تواند تغییر جریان ورودی را منعکس کند. این ولتاژ AC سپس از طریق یکسوسازی موج کامل D13، D14، D15 و D5 به ولتاژ DC تبدیل می‌شود و ولتاژ مستقیماً برای تبدیل AD پس از تقسیم ولتاژ به CPU ارسال می‌شود. CPU اندازه فعلی را با توجه به مقدار AD تبدیل شده قضاوت می کند، توان را از طریق نرم افزار محاسبه می کند و اندازه خروجی PWM را برای کنترل توان و تشخیص بار کنترل می کند.

7. مدار درایو
مدار سیگنال خروجی پالس را از مدار تنظیم عرض پالس به قدرت سیگنال کافی برای باز و بسته شدن IGBT تقویت می کند. هرچه عرض پالس ورودی بیشتر باشد، زمان باز شدن IGBT بیشتر می شود. هر چه قدرت خروجی کویل اجاق گاز بیشتر باشد، قدرت شلیک بیشتر است.

8. حلقه نوسان سنکرون
مدار نوسانی (مولد موج دندانه ای) متشکل از حلقه تشخیص سنکرون متشکل از R27، R18، R4، R11، R9، R12، R13، C10، C7، C11 و LM339 که فرکانس نوسان آن با فرکانس کاری اجاق گاز هماهنگ می شود. مدولاسیون PWM، یک پالس سنکرون را از طریق پین 14 از 339 برای درایو برای عملکرد پایدار خروجی می دهد.

9. مدار حفاظت از ولتاژ
مدار حفاظت از نوسانات متشکل از R1، R6، R14، R10، C29، C25 و C17. هنگامی که نوسان بیش از حد زیاد است، پین 339 2 سطح پایینی را خروجی می دهد، از یک طرف به MUC اطلاع می دهد تا برق را متوقف کند، از طرف دیگر سیگنال K را از طریق D10 خاموش می کند تا خروجی برق درایو را خاموش کند.

10. مدار تشخیص ولتاژ دینامیک
مدار تشخیص ولتاژ متشکل از D1، D2، R2، R7 و DB برای تشخیص اینکه آیا ولتاژ منبع تغذیه در محدوده 150 ولت تا 270 ولت است یا نه، پس از اینکه CPU مستقیماً موج پالس اصلاح شده AD را تبدیل کرد، استفاده می شود.

11. کنترل آنی ولتاژ بالا
R12، R13، R19 و LM339 تشکیل شده اند. وقتی ولتاژ برگشت نرمال باشد، این مدار کار نخواهد کرد. هنگامی که ولتاژ بالا لحظه ای از 1100 ولت تجاوز می کند، پین 339 1 پتانسیل پایین را تولید می کند، PWM را پایین می آورد، توان خروجی را کاهش می دهد، ولتاژ عقب را کنترل می کند، از IGBT محافظت می کند و از خرابی اضافه ولتاژ جلوگیری می کند.


زمان ارسال: اکتبر 20-2022