發布日期：2022-07-24 點擊率：312
下圖所示為美的PSD16A電磁爐的溫度檢測電路。該電磁爐采用爐面溫度檢測傳感器和IGBT溫度檢測傳感器及相關電路構成溫度檢測電路。
電磁爐中的溫度檢測傳感器采用的是熱敏電阻，該電阻大多由單晶或多晶半導體材料制成，它的阻值會隨溫度的變化而變化，該熱敏電阻又可分為正溫度系數熱敏電阻和負溫度系數熱敏電阻。
負溫度系數的熱敏電阻，其溫度升高時，該電阻的阻值明顯減小，而溫度降低時，該電阻的阻值明顯變大。正溫度系數的熱敏電阻，其功能與負溫度系數熱敏電阻相反，即當溫度升高時，該電阻的阻值明顯升高，當溫度降低時，該電阻的阻值明顯減小。
若美的PSD16A電磁爐中溫度檢測傳感器采用的是負溫度系數熱敏電阻，其工作過程如下：
（1）當電磁爐爐面溫度升高時，傳感器RT1的阻值減小，則R29兩端的電壓升高，從而使送給MCU（微處理器）16腳、17腳的電壓升高，若爐面溫度降低時，爐面溫度傳感器阻值增大，則R29兩端的電壓降低，從而使送給MCU（微處理器）端的電壓降低。此時，MCU將接收到的溫度檢測信號進行識別，如溫度過高，立即發出停機指令，進行保護，待溫度降低后，整機仍能正常工作。
（2）當電磁爐IGBT管溫度升高時，IGBT溫度傳感器阻值會變小，從而使反相器IC2B/IC2C的③腳和⑤腳的電壓降低，而④腳和⑥腳的電壓上升，⑥腳的信號送到MCU的18，④腳的信號進行保護，同時也防止了IGBT管的損壞。
電磁爐中的溫度檢測電路主要包括爐面溫度檢測和IGBT溫度檢測，它們主要由爐面溫度傳感器和門控管（IGBT）溫度檢測傳感器及相關電路構成，分別用于采集爐盤線圈工作時的溫度變化信號和IGBT管工作時的溫度變化信號，然后分別經接口電路傳送給MCU（微處理器），MCU根據溫度信息對電磁爐進行控制，
（1）該電路的查找較容易，可通過在電磁爐上查找出爐面溫度傳感器和IGBT溫度傳感器及插接位置，即可查找出該電路在電磁爐電路板中的大體位置。
（2）為了進一步查找出溫度檢測電路的具體位置，可通過相關電路圖進行查找，進而確定該電路包含的具體元器件，下圖所示為美的PSD16A電磁爐的溫度檢測電路。
（3）根據電路圖查找到溫度檢測電路的具體元器件后，再根據電路圖上元器件的標識與電路板中的進行對應，在電路板中確定該元器件，進而在電路板上確定該電路。
電磁爐在正常工作時，由于其IGBT處于大電流、高電壓、高頻率導通和截止狀態而產生大量的熱量，為了保證IGBT不致因溫度過高而損壞，除了要采取合適的降溫措施外，同時還必須有過溫保護電路；另外，為了防止電磁爐在放置鍋具狀態下長時間干燒而損壞，甚至發生火災事故，電磁爐中也必須設置過溫保護電路。過溫保護電路信號同時還是電磁爐實現保溫等智能功能的反饋信號。
電磁爐的過溫保護取樣檢測點有如下幾個：在IGBT上放置感溫熱敏電阻，在散熱片上安裝熱繼電器觸點或者感溫熱敏電阻，在爐臺下面放置感溫熱敏電阻，在加熱線圈盤上放置感溫熱敏電阻。
過溫保護電路的結構形式相對單一，一般加熱線圈盤上的溫度檢測電路的結構是：將+5V直流電源通過溫度檢測熱敏電阻與另外一只普通的固定阻值的電阻串聯后對地分壓（熱敏電阻可以接在電源正極端，也可以接在電源的負極端），從中間的分壓點取出隨溫度變化的電壓值并送入單片機。單片機根據此變化的電壓信號與程序設定的數值變化范圍進行比較，確定是否輸出保護控制信號。
IGBT的溫度檢測電路的結構一般是：IGBT的溫度檢測熱敏電阻一端接電源的負極（地），另一端經一只固定電阻值的電阻接+5V電壓，從中間的分壓點取出隨溫度變化的電壓信號送入單片機。單片機據此電壓的高低變化情況與其內部程序設定的基準數值進行比較，確定是否輸出保護控制信號。
根據溫度檢測熱敏電阻在電路中的接法的不同，過溫保護分為低電位動作和高電位動作兩大類：有的電磁爐過溫保護是低電位動作，即感溫電壓下降到一定程度時，單片機即發出關機保護指令；有的電磁爐過溫保護是高電位動作，即感溫電壓上升到一定程度時，單片機發出關機保護指令。有的電磁爐對加熱線圈盤上的熱敏電阻及IGBT上的熱敏電阻分別采用高、低電位動作的接線形式。
富士寶IH-P205C電磁爐過溫保護電路原理圖
該電磁爐的IGBT的熱敏電阻SENSOR一端接+5V電壓，另一端通過電阻R32接地，屬高電位動作。當IGBT上的溫度越高，則其溫度檢測熱敏電阻的電阻值就越小，在電阻R32上的分壓就越高，該電壓經電阻R31送至單片機的⑦腳，單片機根據此電壓的高低與其內部的程序設定值進行比較，決定是否進行關機保護。加熱線圈盤熱敏電阻TM一端接地，另一端經電阻R40接+5V電壓，該端保護屬低電平動作。加熱線圈盤上的溫度越高，熱敏電阻的電阻值就越小，在該中點的電壓分壓值就越低，經電阻R41送入單片機⑥腳的電壓就越低。單片機根據此電壓的高低與程序設定的動作數值進行比較，作出是否發出關機指令的命令。
過熱檢測保護電路如圖3所示，爐面工作溫度檢測采用負溫度系數熱敏電阻RQ1為傳感器，型號NTC200K，微型玻璃封裝，表面涂為紅色，外形與1N4148二極管很相似。該元件內阻在常溫下檢測為90kΩ左右，安裝位置在緊貼著爐面微晶玻璃板中心背面。爐面工作溫度出現異常升高時（水燒干后），該電阻值會相應下降變化，U2A④腳電壓隨著升高，高于U2A⑤腳的基準電壓時，U2A②腳輸出由商電壓突變為低電平，分為兩路控制信號：一路使Q8由導通轉變為截止狀態，+12V電壓經R50、與D9、D10分別供電給Q4和U1A④腳，控制脈寬控制電路停止爐作。另一路提供給CPU23腳，使CPU21腳跳變為高電平，16、17腳和18腳也發出關機信息，停止爐子加熱，達到自動關機保護目的。
電流采樣單元是在電磁爐工作時提供給單片機電流采樣信號的采樣電路。單片機時刻檢測輸入電流的變化，根據檢測到的電流采樣信號，自動調整PWM信號，使電磁爐做輸出功率的恒定處理，單片機也會根據檢測電流采樣信號的變化來檢測電磁爐的輸入電流，從而自動做出各種動作。當單片機在同步電路檢測到合適的有鍋具的脈沖數后，將會用0.5～2s的時間來檢測電流的變化，通過電流變化的差值確定加熱鍋具的材質、加熱面積的大小尺寸是否符合加熱要求，當電流采樣信號變化過大時，單片機做無鍋具的判斷。現在市場上主流的電磁爐電路中有兩種常用的電流采樣單元電路，分別是采用電流互感器采樣的電流采樣單元和采用電阻壓降采樣的電流采樣單元。下面將分別介紹這兩種采樣電路的工作原理。
（1）采用電流互感器采樣的電流采樣單元如下圖（a）所示。電流互感器CT1二次測得的交流電壓，經過D10～D13組成的橋式整流器整流。經EC5平滑后的直流電壓送到CPU的I-A/D口，CPU根據此電壓信號的變化來檢測電磁爐的輸入電流。電流互感器CT1的匝數比為1：3000，匝數比大，則其在大電流的工作時感應出來的電流線性好。VR1是0～10kΩ的可調電阻，主要用來調整因為結構誤差引起的功率偏差，也可通過調節此電阻來改變電流檢測的基準，達到調節電磁爐輸出功率大小的目的。當VR1阻值增大時，相應的電流檢測的電壓會提高。在CT1初級電流一定的情況下，CT1次級感應出來的電壓相應提高，程序根據A/D口模擬量信號的變化進行相應的控制，根據軟件恒功的要求，功率會相對下降。
（2）采用電阻采樣的電流采樣單元如下圖（b）所示。電阻R320是串接在IGBT管e極與電源負極之間的采樣電阻，一般選取0.01Ω，使其在通過10A電流時壓降達到0.1V的技術要求。比較器IC4A和外圍電路組成放大系數為100倍的正向直流放大器，在VR端即可獲得放大100倍后的電流采樣電壓，此電壓送到CPU的I-A/D口，使單片機做出相應動作。可變電阻VR作用與電流互感器采樣的電流采樣單元中的VR1作用相同，在此不在復述。
影響電磁爐輸出功率的因素有：電流反饋、同步比較、電壓檢測、浪涌抑制、驅動輸出、PWM脈沖、5UF濾波電容、高低壓供電以及鍋具等電路。可根據故障情況逐步排除即可。
作用：判斷有無鍋具、恒定電流、穩定調節功率提供反饋輸入電流。
電流互感器T1的次級測得的交流（AC）電壓。經D9～D12組成的橋式整流電路整流，EC3電解電容濾波平滑、由電阻R15、RJ41、RJ16分壓后，所獲得的電流電壓送到CPU，該電壓越高表示電源輸入的電流越大，待機時電流取樣基本為零，如圖3.1所示，電流越大，A點的電流電壓波形幅值越高，B點的取樣點就越高，表示功率越大。電容EC3選值時不應太大，如果太大了，會造成電容充放電時間太長，影響讀取電流AD時間，從而會導致開機時，功率上升的時間很慢。
VR1電位器作校準功率用，通過VR1電阻的大小，就可以調節B點的輸出電壓，電阻越小，功率越大，反之就功率越小，一般調節電位器在中間位置。
CPU根據監測電壓AD的變化，作出各種動作指令
1、判斷是否放入合適的鍋具。（鍋具是否小于Φ80（或Φ60）、是否有偏鍋，電流過小，再判PWM是否最大，兩者滿足則判為無鍋）
2、限定最大電流，在低電壓時保證電流恒定或不超過。保護關鍵器件工作在規格要求范圍內，以及防止輸入電源線或線路板走線過電流不夠造成燒斷。
3、配合電壓AD取樣電路及電調控PWM的脈寬，令輸出功率保持穩定。
此電路易出現的現象：功率壓死、功率飄移、無功率輸出、斷續加熱等。
電磁爐電流檢測電路的主要作用是：為單片機提供整機的精確電流參數，讓單片機根據此參數判斷鍋具加熱面積的大小，是否有鍋；同時，檢測整機的工作電流，并以此參數進行輸出功率的閉環控制。
電流檢測電路主要由電流互感器CT1、全波整流橋D10～D13、微調電阻VR1等組成。其工作原理如下圖所示。
電流檢測電路原理：電流互感器CT1二次側的AC電壓，經過DlO～D13組成的橋式整流橋整流、EC5平滑后的直流電壓送到CPU的I-AD口，CPU根據檢測此電壓信號的變化來計算電磁爐的輸入電流，從而自動做出各種動作。
（1）檢測到有鍋后，將會用2s的時間來檢測電流的變化，通過電流變化的差值確定鍋具的材質、大小和尺寸。
（2）工作時，單片機時刻檢測電流的變化，根據檢測到的電壓及電流信號，自動調整PWM，進行功率恒定處理。
（3）電流檢測電路，如上圖所示。
（4）工作時，單片機時刻檢測電流的變化，當電流變化過大時，做無鍋具的判斷。
該電流信號可以用于檢測鍋具和調整輸出功率。
標準板采用的電流互感器CT1的電流比為1：3000，電流比較大，因而其在大電流的工作時感應出來的電流特性線性度較好。VR1是10kQ的可調電阻，主要通過調節此電阻值來調整因結構誤差引起的功率偏差，改變電流檢測的基準，達到調節電磁爐輸出功率大小的目的。當VR1增大時，相應的電流檢測的電壓會提高。在CTl一次電流一定的情況下，CT1“二次”
側感應出來的電壓相應提高，那么電流檢測的AD值會提高，根據軟件設定的恒定功率的要求，功率會相對下降
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