اصل کار اجاق القایی چیست؟

۱. مدار اصلی
در شکل، پل یکسوساز BI ولتاژ فرکانس توان (50 هرتز) را به یک ولتاژ DC ضربانی تبدیل می‌کند. L1 یک چوک و L2 یک سیم‌پیچ الکترومغناطیسی است. IGBT توسط یک پالس مستطیلی از مدار کنترل هدایت می‌شود. هنگامی که IGBT روشن می‌شود، جریان عبوری از L2 به سرعت افزایش می‌یابد. هنگامی که IGBT قطع می‌شود، L2 و C21 رزونانس سری خواهند داشت و قطب C IGBT پالس ولتاژ بالا به زمین تولید می‌کند. هنگامی که پالس به صفر می‌رسد، پالس درایو دوباره به IGBT اضافه می‌شود تا آن را رسانا کند. فرآیند فوق به صورت چرخشی ادامه می‌یابد و در نهایت موج الکترومغناطیسی فرکانس اصلی حدود 25 کیلوهرتز تولید می‌شود که باعث می‌شود کف دیگ آهنی که روی صفحه سرامیکی قرار گرفته است، جریان گردابی القا کند و دیگ را گرم کند. فرکانس رزونانس سری پارامترهای L2 و C21 را می‌گیرد. C5 خازن فیلتر توان است. CNR1 یک واریستور (جاذب ولتاژ) است. وقتی ولتاژ منبع تغذیه AC به دلایلی ناگهان افزایش می‌یابد، فوراً اتصال کوتاه می‌شود که باعث می‌شود فیوز برای محافظت از مدار به سرعت بپرد.

۲. منبع تغذیه کمکی
منبع تغذیه سوئیچینگ دو مدار تثبیت ولتاژ ارائه می‌دهد: +5 ولت و +18 ولت. +18 ولت پس از یکسوسازی پل برای مدار درایو IGBT استفاده می‌شود، آی‌سی LM339 و مدار درایو فن به صورت همزمان مقایسه می‌شوند و +5 ولت پس از تثبیت ولتاژ توسط مدار تثبیت ولتاژ سه ترمیناله برای MCU کنترل اصلی استفاده می‌شود.

۳. فن خنک‌کننده
وقتی برق روشن می‌شود، آی‌سی کنترل اصلی یک سیگنال محرک فن (FAN) ارسال می‌کند تا فن بچرخد، هوای سرد خارجی را به داخل بدنه دستگاه بکشد و سپس هوای گرم را از قسمت عقب بدنه دستگاه تخلیه کند تا به هدف دفع گرما در دستگاه دست یابد، به طوری که از آسیب و خرابی قطعات به دلیل دمای بالای محیط کار جلوگیری شود. هنگامی که فن متوقف می‌شود یا دفع گرما ضعیف است، کنتور IGBT به یک ترمیستور متصل می‌شود تا سیگنال دمای بیش از حد را به CPU منتقل کند، گرمایش را متوقف کند و محافظت را انجام دهد. در لحظه روشن شدن، CPU یک سیگنال تشخیص فن ارسال می‌کند و سپس CPU یک سیگنال محرک فن ارسال می‌کند تا دستگاه در حالت عادی کار کند.

۴. مدار کنترل دمای ثابت و محافظت در برابر گرمای بیش از حد
وظیفه اصلی این مدار تغییر واحد ولتاژ تغییر دما از مقاومت بر اساس دمای حس شده توسط ترمیستور (RT1) زیر صفحه سرامیکی و ترمیستور (ضریب دمای منفی) روی IGBT و انتقال آن به آی سی کنترل اصلی (CPU) است. CPU با مقایسه مقدار دمای تنظیم شده پس از تبدیل آنالوگ به دیجیتال، سیگنال روشن یا خاموش شدن را ارسال می‌کند.

۵. وظایف اصلی آی‌سی کنترل اصلی (CPU)
وظایف اصلی آی سی اصلی ۱۸ پین به شرح زیر است:
(1) کنترل سوئیچینگ روشن/خاموش کردن برق
(2) توان گرمایش/کنترل دمای ثابت
(3) کنترل عملکردهای مختلف خودکار
(4) بدون تشخیص بار و خاموش شدن خودکار
(5) تشخیص ورودی تابع کلید
(6) محافظت در برابر افزایش دمای بالا در داخل دستگاه
(7) بازرسی دیگ
(8) هشدار گرم شدن بیش از حد سطح کوره
(9) کنترل فن خنک کننده
(10) کنترل نمایشگرهای مختلف پنل

۶. مدار تشخیص جریان بار
در این مدار، T2 (ترانسفورماتور) به صورت سری به خط جلوی DB (یکسوساز پل) متصل شده است، بنابراین ولتاژ AC در سمت ثانویه T2 می‌تواند تغییر جریان ورودی را منعکس کند. سپس این ولتاژ AC از طریق یکسوسازی تمام موج D13، D14، D15 و D5 به ولتاژ DC تبدیل می‌شود و ولتاژ پس از تقسیم ولتاژ، مستقیماً برای تبدیل AD به CPU ارسال می‌شود. CPU اندازه جریان را بر اساس مقدار AD تبدیل شده قضاوت می‌کند، توان را از طریق نرم‌افزار محاسبه می‌کند و اندازه خروجی PWM را برای کنترل توان و تشخیص بار کنترل می‌کند.

۷. مدار درایو
این مدار، سیگنال پالس خروجی از مدار تنظیم پهنای پالس را تا قدرت سیگنال کافی برای راه‌اندازی IGBT جهت باز و بسته شدن تقویت می‌کند. هرچه پهنای پالس ورودی بیشتر باشد، زمان باز شدن IGBT بیشتر است. هرچه توان خروجی کویل پز بیشتر باشد، قدرت آتش نیز بیشتر است.

۸. حلقه نوسان همزمان
مدار نوسان‌ساز (مولد موج دندانه اره‌ای) متشکل از حلقه تشخیص سنکرون متشکل از R27، R18، R4، R11، R9، R12، R13، C10، C7، C11 و LM339 است که فرکانس نوسان آن تحت مدولاسیون PWM با فرکانس کاری پلوپز سنکرون می‌شود و یک پالس سنکرون از طریق پین ۱۴ از ۳۳۹ برای راه‌اندازی و عملکرد پایدار خروجی می‌دهد.

۹. مدار حفاظت در برابر نوسانات برق
مدار حفاظت در برابر نوسانات برق از R1، R6، R14، R10، C29، C25 و C17 تشکیل شده است. وقتی نوسانات برق خیلی زیاد باشد، پین ۳۳۹ ۲ خروجی سطح پایینی می‌دهد، از یک طرف به MUC اطلاع می‌دهد که برق را قطع کند، از طرف دیگر، سیگنال K را از طریق D10 خاموش می‌کند تا خروجی برق درایو خاموش شود.

۱۰. مدار تشخیص ولتاژ دینامیکی
مدار تشخیص ولتاژ متشکل از D1، D2، R2، R7 و DB برای تشخیص اینکه آیا ولتاژ منبع تغذیه در محدوده ۱۵۰ ولت تا ۲۷۰ ولت است یا خیر، پس از اینکه CPU مستقیماً موج پالس یکسو شده AD را تبدیل می‌کند، استفاده می‌شود.

۱۱. کنترل ولتاژ بالای لحظه‌ای
R12، R13، R19 و LM339 تشکیل شده‌اند. وقتی ولتاژ برگشتی نرمال باشد، این مدار کار نمی‌کند. وقتی ولتاژ بالای لحظه‌ای از 1100 ولت فراتر رود، پین 339 1 پتانسیل پایین را در خروجی ایجاد می‌کند، PWM را پایین می‌کشد، توان خروجی را کاهش می‌دهد، ولتاژ برگشتی را کنترل می‌کند، از IGBT محافظت می‌کند و از خرابی ناشی از اضافه ولتاژ جلوگیری می‌کند.