高频电磁灶

高频电磁灶的工作原理添加时间：2015-05-08来源：艾特贸易网|阅读量：22提示：高频电磁灶使用时，加热线圈中通入交变电流，线圈周围便产生一交变磁场。当电磁灶面板上未放上炊具时，此交变磁场的磁路基本是空气磁路，磁阻很大，因此加热线圈只消耗空载电流。当放上铁磁材料锅底的炊具后，交变磁场的磁力线大部分通过金属锅体形成回路，在锅底中产生感应电流涡流，因锅底本身具有一定的电阻，涡流流过高频电磁灶使用时，加热线圈中通入交变电流，线圈周围便产生一交变磁场。当电磁灶面板上未放上炊具时，此交变磁场的磁路基本是空气磁路，磁阻很大，因此加热线圈只消耗空载电流。当放上铁磁材料锅底的炊具后，交变磁场的磁力线大部分通过金属锅体形成回路，在锅底中产生感应电流——涡流，因锅底本身具有一定的电阻，涡流流过时，便会产生焦耳热，最终实现电能一热能之间的转换。电磁灶产生的热量仅在锅体本身，它的面板不发热，即在加热过程中没有明火。其加热过程示意图如图1-37所示。图1-37电磁灶加热过程示意图高频电磁灶流过加热线圈电流的频率应高达20kHz以上，因此必须具备将50Hz市电变换成高频电流的高频转换电路，这是与工频电磁灶的本质区别。高频电磁灶完成频率转换的主电路形式很多，设计与制造技术也在不断改进和发展中，但其基本原理一般是先把工频电流变换成脉动直流电，再变换成高频交流电。现以图1-38所示电路为例，说明其频率变换的过程及原理。图1-38是高频电磁灶的频率变换主电路（或称为主逆变电路、LC振荡电路），由加热线圈L1、IGBT管、谐振电容C1、IGBT管内部续流二极管等组成。市电的工频电流经桥式整流器先变换成脉动直流电，脉动直流电通过扼流圈L2和滤波电容C2的平滑滤波，将相对平稳的直流电提供给加热线圈L1（电磁线盘），L1与C1组成LC振荡电路，从而在线盘上产生交变磁场。图1-38高频电磁灶的频率变换主电路IGBT管G极受来自驱动电路输出的矩形脉冲控制，工作在开关状态。控制电路发出的矩形脉冲高电平使IGBT导通，此时（t0~t1时刻），流过L1的电流迅速增加，加热线圈L1进行储能。当矩形脉冲低电平使IGBT由导通到截止时，由于电感中的电流不能突变，电流还会沿着先前的方向流动，但此时IGBT关断，电感L1只能对C1充电，从而使IGBT的C极电压升高，随充电电流变小直至为0时，C极电压最高（t2时刻）。从这个时候开始，电容C1开始通过加热线圈L1放电，IGBT的G极电压逐渐降低，当达到接近0V时（t3时刻），控制电路检测到这个值，再次打开IGBT管，进行下一循环；由此，加热线圈（电感）L1与谐振电容C1不停地进行充电、放电，形成振荡。振荡频率ω=1/√L1C1），电磁灶主电路的电压和电流波形如图1-39所示。这个电压和电流形成高频电磁场，其高频磁力线穿过灶面在铁磁材料锅底内部感应出涡流，使锅发热。控制电路能控制IGBT的导通时间，使加热功率在150~1500W范围内连续可调。图1-39电磁灶主电路的电压和电流波形a)IGBT管G极控制脉冲与L1的电流波形b)IGBT管C极电压与L1的电流波形