電磁爐過(guò)溫保護(hù)電路原理分析

　　電磁爐過(guò)溫保護(hù)電路原理

　　電磁爐在正常工作時(shí)，由于其IGBT處于大電流、高電壓、高頻率導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)而產(chǎn)生大量的熱量，為了保證IGBT不致因溫度過(guò)高而損壞，除了要采取合適的降溫措施外，同時(shí)還必須有過(guò)溫保護(hù)電路；另外，為了防止電磁爐在放置鍋具狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間干燒而損壞，甚至發(fā)生火災(zāi)事故，電磁爐中也必須設(shè)置過(guò)溫保護(hù)電路。過(guò)溫保護(hù)電路信號(hào)同時(shí)還是電磁爐實(shí)現(xiàn)保溫等智能功能的反饋信號(hào)。

　　電磁爐的過(guò)溫保護(hù)取樣檢測(cè)點(diǎn)有如下幾個(gè)：在IGBT上放置感溫?zé)崦?a target="_blank">電阻，在散熱片上安裝熱繼電器觸點(diǎn)或者感溫?zé)崦綦娮瑁跔t臺(tái)下面放置感溫?zé)崦綦娮?，在加熱線(xiàn)圈盤(pán)上放置感溫?zé)崦綦娮琛?/p>

　　過(guò)溫保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)形式相對(duì)單一，一般加熱線(xiàn)圈盤(pán)上的溫度檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)是：將+5V直流電源通過(guò)溫度檢測(cè)熱敏電阻與另外一只普通的固定阻值的電阻串聯(lián)后對(duì)地分壓（熱敏電阻可以接在電源正極端，也可以接在電源的負(fù)極端），從中間的分壓點(diǎn)取出隨溫度變化的電壓值并送入單片機(jī)。單片機(jī)根據(jù)此變化的電壓信號(hào)與程序設(shè)定的數(shù)值變化范圍進(jìn)行比較，確定是否輸出保護(hù)控制信號(hào)。

　　IGBT的溫度檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)一般是：IGBT的溫度檢測(cè)熱敏電阻一端接電源的負(fù)極（地），另一端經(jīng)一只固定電阻值的電阻接+5V電壓，從中間的分壓點(diǎn)取出隨溫度變化的電壓信號(hào)送入單片機(jī)。單片機(jī)據(jù)此電壓的高低變化情況與其內(nèi)部程序設(shè)定的基準(zhǔn)數(shù)值進(jìn)行比較，確定是否輸出保護(hù)控制信號(hào)。

　　根據(jù)溫度檢測(cè)熱敏電阻在電路中的接法的不同，過(guò)溫保護(hù)分為低電位動(dòng)作和高電位動(dòng)作兩大類(lèi)：有的電磁爐過(guò)溫保護(hù)是低電位動(dòng)作，即感溫電壓下降到一定程度時(shí)，單片機(jī)即發(fā)出關(guān)機(jī)保護(hù)指令；有的電磁爐過(guò)溫保護(hù)是高電位動(dòng)作，即感溫電壓上升到一定程度時(shí)，單片機(jī)發(fā)出關(guān)機(jī)保護(hù)指令。有的電磁爐對(duì)加熱線(xiàn)圈盤(pán)上的熱敏電阻及IGBT上的熱敏電阻分別采用高、低電位動(dòng)作的接線(xiàn)形式。

　　富士寶IH-P205C電磁爐過(guò)溫保護(hù)電路

　　富士寶IH-P205C電磁爐過(guò)溫保護(hù)電路原理圖

　　該電磁爐的IGBT的熱敏電阻SENSOR一端接+5V電壓， 另一端通過(guò)電阻R32接地，屬高電位動(dòng)作。當(dāng)IGBT上的溫度越高，則其溫度檢測(cè)熱敏電阻的電阻值就越小，在電阻R32上的分壓就越高，該電壓經(jīng)電阻R31送至單片機(jī)的⑦腳，單片機(jī)根據(jù)此電壓的高低與其內(nèi)部的程序設(shè)定值進(jìn)行比較，決定是否進(jìn)行關(guān)機(jī)保護(hù)。加熱線(xiàn)圈盤(pán)熱敏電阻TM一端接地，另一端經(jīng)電阻R40接+5V電壓，該端保護(hù)屬低電平動(dòng)作。加熱線(xiàn)圈盤(pán)上的溫度越高，熱敏電阻的電阻值就越小，在該中點(diǎn)的電壓分壓值就越低，經(jīng)電阻R41送入單片機(jī)⑥腳的電壓就越低。單片機(jī)根據(jù)此電壓的高低與程序設(shè)定的動(dòng)作數(shù)值進(jìn)行比較，作出是否發(fā)出關(guān)機(jī)指令的命令。

　　電網(wǎng)電壓檢測(cè)、高壓檢測(cè)保護(hù)電路

　　電網(wǎng)電壓檢測(cè)、高壓檢測(cè)保護(hù)電路原理

　　電網(wǎng)電壓檢測(cè)電路主要由D101、D102、R101、R102、R103、C101 等組成。電網(wǎng)電壓經(jīng)D101、D102 全波整流后，再通過(guò)R101、R102 分壓，分壓后，經(jīng)R103 在C101上形成電壓降，然后送至單片機(jī)IC01 的⑩腳。該輸入電壓與電網(wǎng)電壓成正比，單片機(jī)以此電壓為依據(jù)，與內(nèi)部設(shè)定值進(jìn)行比較，判斷工作電壓是否在其允許值范圍內(nèi)。若超過(guò)允許值范圍，則關(guān)斷IGBT 管驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)，即關(guān)機(jī)，從而起到過(guò)壓或欠壓保護(hù)的作用。

　　高壓檢測(cè)保護(hù)電路主要由R001、R305、R306 等組成。R001、R305、R306 串聯(lián)后在IGBT 管的c 極采樣，其分壓值送至單片機(jī)IC01 的輥輶訛?zāi)_。單片機(jī)以此電壓為依據(jù)，與內(nèi)部設(shè)定值進(jìn)行比較，判斷IGBT 管的c 極電壓是否超高。若超高，則限制IGBT 管的導(dǎo)通時(shí)間，令I(lǐng)GBT 管驅(qū)動(dòng)信號(hào)的高電平變窄，IGBT 管的導(dǎo)通時(shí)間變短，使IGBT 管的c 極電壓變低，從而起到過(guò)壓保護(hù)的作用。

　　電壓、電流浪涌保護(hù)電路

　　電壓、電流浪涌保護(hù)電路原理

　　電壓浪涌保護(hù)電路主要由C601、R603、R606、R609、D601、D604、R604、R018、C602 等組成。當(dāng)電網(wǎng)中有浪涌脈沖干擾時(shí)，經(jīng)C601 直接耦合，再經(jīng)R606、R609 分壓，D601 整流后，送至單片機(jī)IC01 的①腳，單片機(jī)關(guān)閉IGBT 管驅(qū)動(dòng)信號(hào)，IGBT 管截止。其中，C602 為高頻旁路電容，D604 為鉗位二極管，主要作用是為了防止送至單片機(jī)的浪涌取樣電壓過(guò)高而燒毀單片機(jī)。

　　電流浪涌保護(hù)電路主要由：康銅絲JP3、運(yùn)放IC601（LM358）、R010、R0ll、D603、R014 等組成（參見(jiàn)圖2）。當(dāng)電網(wǎng)中有電流型浪涌脈沖時(shí)，康銅絲產(chǎn)生較高的浪涌脈沖（相對(duì)GND 是負(fù)電壓），此脈沖經(jīng)R010、R011 分壓，送至運(yùn)放IC601 的②腳，運(yùn)放的③腳為基準(zhǔn)參考電壓。

　　浪涌脈沖信號(hào)經(jīng)反相放大器放大后，通過(guò)D603、R014也送至單片機(jī)的IC01①腳，單片機(jī)處理后，關(guān)閉IGBT管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，IGBT 管截止。

　　上電延時(shí)保護(hù)電路

　　上電延時(shí)保護(hù)電路原理

　　上電保護(hù)電路主要由R601、R602、D602、R810、Q803等組成。當(dāng)插上電源后，+310 V 電壓經(jīng)R601、R602 降壓，D602 整流后，使Q803 導(dǎo)通，使得Q801 的基極電壓為低電平，IGBT 管截止，從而保護(hù)IGBT 管。

　　電流檢測(cè)保護(hù)及檢鍋電路

　　電流檢測(cè)保護(hù)電路主要由：康銅絲JP3、運(yùn)放IC601（LM358）、R012、C012、R016、C013、R017、VR1、R013、C010、C015 等組成。當(dāng)電流從IGBT 管的e 極（GND）經(jīng)康銅絲流回整流橋的“-”端時(shí)，在康銅絲上產(chǎn)生相對(duì)GND 的負(fù)電壓，電壓經(jīng)由R012、C012、R016、IC601 構(gòu)成的反相放大器放大，再經(jīng)R017、VR1、R013 分壓后輸入單片機(jī)IC01的輥輴訛?zāi)_進(jìn)行處理，輸入單片機(jī)的電壓與流過(guò)康銅絲的電流成正比。R016 為負(fù)反饋電阻，C012 為防自激電容，C013、C015 為高頻旁路電容，C010 為濾波電容。