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詳細分析電磁加熱器的電路結構
發(fā)布時間：2015-07-31 新聞來源：深圳喆能電子技術有限公司
電磁爐的核芯電路是一個變頻電路，即將50或60Hz的低頻市電轉換成20kHz的高頻電供給感應線圈來產生高頻磁場，使金屬鍋具在磁場作用下產生渦流而發(fā)熱。目前電磁爐變頻電路的主要形式有三種：單管電路、半橋電路和全橋電路。
雖然歐洲電磁爐的普及程度低于亞洲，但電磁爐的發(fā)明卻是源于德國。歐洲出產的家用電磁爐基本上都是采用半橋電路的。全橋電路一般為商用大功率電磁爐或者工業(yè)大功率電磁加熱設備中采用。中國家用電磁爐來源于日本和臺灣，基本上都采用單管電路。雖然三者最終都能加熱、烹飪，但其工作特性、可靠性、成本等方面還是有較大差別，以下就單管電路、半橋電路和全橋電路分別做一些簡要的介紹。
一、單管電路：
單管電路就是指一個IGBT負責開通與關斷工作，當IGBT開通時電流經(jīng)線圈迅速充電，當IGBT關斷時，線圈電流向諧振電容充電產生一個很高的反電壓，當它超過IGBT的耐壓時IGBT就會瞬間擊穿（俗稱炸機）。一般正常工作時，這個電壓約為1000-1100V之間，當電路受到干擾或其它意外因素影響時，這個電壓就會升高，必須要及時保護。單管電路還有一個很大的致命的先天性缺陷，當功率較低時會影響IGBT的工作狀態(tài)造成IGBT嚴重發(fā)熱、縮短IGBT壽命甚至造成IGBT擊穿（炸機），或者說當線圈離加熱物體比較近時，就會出現(xiàn)這種情況。所以單管電磁爐能連續(xù)加熱的功率一般都大于最大功率的50%，即一臺最大2000W的電磁爐，1000W以下都是斷續(xù)加熱，如200W的功率是用1000W加熱2秒停止8秒來實現(xiàn)的，這在很多烹飪場合是不合適的。目前國內電磁爐基本都是單管電路，電路構成也基本一致，產品質量、檔次不同主要取決于零部件選材和工藝、質量的控制。這種單管電路結構造價比較便宜，只能適用于要求不高的家用電磁爐中。很多電磁加熱器的生產廠家也打著節(jié)能旗號，向用戶供電磁加熱控制板，價格很低，其實就是家用電磁爐單管電路電路，有些廠家也用兩個IGBT，其實也就是這個電路，只不過是并聯(lián)使用。請大家認真對待，不要被騙。
二、半橋電路：
半橋電磁爐使用兩個IGBT輪流開工作，一個關閉后另一個開通不存在高反電壓的問題，沒過電壓損壞IGBT的隱患，產品的可靠性大大提高，所以國外高檔的電磁爐（特別是廚房用的多頭爐）都采用半橋方案。半橋電路另外一個優(yōu)點就是連續(xù)功率可以做得很低。不存在低功率影響IGBT工作狀態(tài)的問題，理論上可以做到所有功率都連續(xù)加熱，但受器件工作頻率限制，一般可做到最大功率的20%，特別設計可做到最大功率的10%，即2000W的電磁爐，200W也能連續(xù)加熱，實現(xiàn)所有火力檔都是連續(xù)加熱的，大大提高了電磁爐的實用性。我們公司（深圳喆能 ）的中小電磁加熱器（2.5～15KW）就是采用半橋電路來設計的。一般地，半橋電路最大設計功率約為20-30KW，這是單管電路遠遠不能達到的。半橋電路設計則不同于單管不同，不同廠家有不同的電路設計，從PWM的產生、功率控制、相位控制、電流檢測到IGBT驅動，都有多種不同的方式，五花八門，各顯神通。所以產品的性能和可靠性也就千差萬別。而合理的設計便成為最關鍵的環(huán)節(jié)。深圳喆能 采用基于AVR的全數(shù)字控制，與以往傳統(tǒng)的半橋電路對比，具有性能穩(wěn)定，便于安裝，容易安裝，調試簡單，故障率低的特點?？蓮V泛應用于塑料機械(如注塑機、拉絲機、造粒機、擠出機的節(jié)能改造工程中）
三、全橋電路：
把半橋電路的兩個橋臂諧振電容改成兩個IGBT，線圈串聯(lián)一個揩振電容就構成全橋電路，IGBT1和IGBT4以及IGBT2和IGBT3交替工作，從而獲得比較大的功率。全橋電路成本遠高于單管和半橋電路，一般控制方法有調頻和移相?？刂齐娐泛桶霕与娐坊鞠嗨啤Ｉ钲趩茨?/span> 采用基于AVR的全數(shù)字控制。主要應用于20KW以上的大功率電磁加熱控制器上。下圖即為大功率通用控制板。詳情請點擊該圖有說明。
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傅先生
