电磁炉工作原理? ? 电磁炉工作原理是什么?

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-16
电磁炉是应用电磁感应原理对食品进行加热的。电磁炉的炉面是耐热陶瓷板,交变电流通过陶瓷板下方的线圈产生磁场,磁场内的磁力线穿过铁锅、不锈钢锅等底部时,产生涡流,令锅底迅速发热,达到加热食品的目的。

电磁炉加热原理如图所示,灶台台面是一块高强度、耐冲击的陶瓷平板(结晶玻璃),台面下边装有高频感应加热线圈(即励磁线圈)、高频电力转换装置及相应的控制系统,台面的上面放有平底烹饪锅。

其工作过程如下:电流电压经过整流器转换为直流电,又经高频电力转换装置使直流电变为超过音频的高频交流电,将高频交流电加在扁平空心螺旋状的感应加热线圈上,由此产生高频交变磁场。其磁力线穿透灶台的陶瓷台板而作用于金属锅。在烹饪锅体内因电磁感应就有强大的涡流产生。涡流克服锅体的内阻流动时完成电能向热能的转换,所产生的焦耳热就是烹调的热源。

1、概述

电磁灶是应用电磁感应原理进行加热工作的,是现代家庭烹饪食物的先进电子炊具。它使用起来非常方便,可用来进行煮、炸、煎、蒸、炒等各种烹调操作。特点:效率高、体积小、重量轻、噪音小、省电节能、不污染环境、安全卫生,烹饪时加热均匀、能较好地保持食物的色、香、味和营养素,是实现厨房现代化不可缺少的新型电子炊具。电磁灶的功率一般在700-1800W左右。

电磁炉按感应线圈中的电流频率分为低频和高频两大类,相比较高频电磁灶受热效率高,比较省电。
按样式分类,可以分以下三种。
台式电磁炉:分为单头和双头两种,具有摆放方便、可移动性强等优点。因为价格低较受欢迎。
埋入式电磁炉:是将整个电磁炉放入橱柜面内,然后在台面上挖个洞,使灶面与橱柜台面成一个平面。业内专家认为这种安装方法只求美观,但不科学,很大一部分消费群体把电磁炉当做火锅,埋入式炒菜并不方便。
嵌入式电磁炉:可适应不同锅具的需要,不再对锅具有特殊要求。

本文主要介绍利用SPMC65P2404芯片来实现电磁炉的设计。SPMC65P2404是凌阳推出的一款工业控制8位单片机,具有很高的性价比,抗干扰能力强,非常适合应用于工业控制类、家电类产品的设计。使用SPMC65P2404设计的电磁炉具有如下性能:

六种加热模式:火锅、煎炸、炒菜、烧烤、蒸煮、烧焖;

一种自动工作模式:烧水;

最大720分钟的定时开机功能;

2小时自动关机保护功能;

小物件检测功能,对不合适的物件不进行加热;

系统采用过流、过压、超温等多种保护措施;

采用开关电源,使系统能够在180~250V的电压范围内正常工作;

系统设置了故障报警功能,方便故障查找及检修;

系统含有自检程序,方便生产测试。

2、电磁炉设计要求

电磁炉作为一种普遍的家用产品,除了要具有基本的加热功能外,它的安全性能及稳定性能是设计的关键。

电磁炉设有多种保护装置,包括小物件检测、过热自动停机保护、过压或欠压自动停机保护、空烧自动停止加热保护、2小时断电保护、1~2分钟自动停机保护以及声光报警显示等。
综合起来,电磁炉可由下述技术特性参数考核:
(1)自身保护特性。输出开关管是电磁炉的关键元件,工作于高电压、大功率状态,受成本和器件参数限制,设计时不可能有很大的富裕量,故在工作过程中,若电源电压过高、工作状态切换时产生瞬间冲击、电流增大、机内温升过高、铁锅挪离灶板或空载,开关管都可能损坏。因此,应保证过压、过流、过温、锅检测等保护装置正常;
(2)锅底温度控制特征。锅底发热直接传至灶板(陶瓷玻璃),灶板是导热材料,故一般都将热敏元件安装在灶板底部,探测锅底的温度;
(3)功率稳定性。电磁炉应具有输出功率自动调整功能,以改善电源适应性和负载适应性;
(4)电磁兼容性。该性能涉及对其余家电的干扰和对人体的危害。电磁炉均在电源回路中设有LC滤波电路并用金属围框吸收漏磁通,同时采用脉冲方式,使平均辐射功率控制在最小限度;

在实现以上电磁炉的性能规格的基础上,我们设计的电磁炉还具有以下的功能规格:

手动控制火力,从300W~1800W 的范围,共分为14 档火力,每档均有稳定的功率;

手动定温选择,从70 ~240℃的范围,共分为6 档定温选择,每档都能达到精确定温;

自动烹调功能,内部自带1 自动烹调功能:烧水。

6 种自选功能:火锅,炒菜,蒸煮,炖焖,煎炸,烧烤,其中火锅,炒菜可以调节不同的火力档位;蒸煮,炖焖,煎炸,烧烤4 种功能可以选择不同的温度。

可以实现1~720 分钟预约开机功能,1~180 分钟的定时关机功能。

系统提供2 小时自动关机的保护功能。

3、系统硬件设计

系统采用SPMC65P2404 作为主控MCU,主要模式有:键盘扫描,锅体温度检测,IGBT

温度检测,电流过流检测,超压欠压检测,振荡信号检测,风扇控制,数码管显示控制,LED 控制,蜂鸣器控制,系统启动控制。

功率板电路分析
交流电220V 经过前端滤波处理,通过整流桥,变成大约310v 左右的直流电,通过MCU控制IGBT 的导通和关闭,来控制加热线圈的工作状态。

开关电源部分采用TI 公司最新推出的集成电路VIPer12A,来实现不同电压的输出,AC 接入后经过半波整流,接到VIPer12A 的电压输入脚,输出端通过稳压变压的方式来得到18V 和5V 直流电,为IC 和其他外围元件提供电源。

电路中包含有电流检测部分,通过电流互感器将总回路的电流按比较缩小后,通过整流,变成直流,连接电阻到地,系统通过检查电阻端的电压来判断回路的电流大小。同时回路电流若超过一定值后,通过另一端的保护信号反馈到IGBT 的控制端,将控制信号拉低,使IGBT 停止工作,同时送到MCU,让系统停止工作,并产生报警信号。

控制板电路分析

主控板中主要由MCU,数码管,发光二极管,按键,复位电路组成,数码管采用共阳型的,发光二极管驱动方法为动态扫描,按键与SEG 线复用,控制COM 口,回读SEG 数据的I/O 来扫描按键。复位电路为低电压复位电路,当电压低于2.6V 时,系统产生复位。

4、系统软件设计

主流程采用分时结构,在每个不同的时间片进行不同的工作,时间片可以对动态扫描的LED进行定时刷新和扫描,方便程序控制。

工作时采用时间轮循的方式,能有效的利用时间资源。过程中主要通过标志的方式将信息传递到其他模块。

中断程序

电流过流中断是整个系统唯一的中断,当产生中断时,系统马上停止控制信号,然后置电流过流标志,让系统在其他地方检测过流的状态是否持续3 秒,若是,则产生电流过流的报警信号,系统停止工作。

功率调节模块

系统需要根据外部电压和电流的大小,来计算是否已经达到了设定的功率值,通过比较后的功率大小关系来调整PWM 值,以输出比较恒定的功率。

假设外部电压为V1,

MCU 检测到的电压值V2,根据电路计算得:

V2=5.1*V1/(330+5.1)

得到的A/D 值DATA 为:

DATA=V2*256/5

外部电流和MCU 通过转换的电压的测试值的关系为:

外部电流值/转换后的电压=2.4

根据上述关系来换算功率值的大小:

P=V*I=0.06*AD(V)*AD(I)

推出:AD(I)=100*P/(6*AD(V))

确定AD(I)后,再通过调整PWM 值,以使AD(I)达到计算的值。

5、系统资源分配

以下是电磁炉的基本工作原理步骤:

  • 电源供电: 电磁炉连接到电源后,交流电流通过内部的电子电路。

  • 逆变器转换电流: 电子电路内的逆变器将交流电流转换成高频交流电流。这样的高频电流会使得磁场迅速变化。

  • 磁场产生: 高频交流电流通过线圈产生变化的磁场。这个磁场传播到玻璃面板下的感应盘。

  • 感应盘中涡流产生: 玻璃面板下的感应盘内有一个导电的金属锅底。当感应盘受到变化的磁场影响时,会在金属锅底中产生涡流。

  • 涡流导致加热: 涡流是一种电流,它会在金属中产生电阻,导致能量损失并最终转化为热量。这样,涡流在金属锅底中产生的热量就加热了锅底,从而加热食物。

这种工作原理使得电磁炉能够更加高效地加热食物,因为热量是直接在锅底产生的,而不是通过传导方式。此外,由于没有明火,电磁炉相对来说更为安全,也更容易控制温度。



说简单点就是利用电路产生高频电磁波,通过磁场线圈和金属锅底产生涡流效应,使金属锅底迅速发热。

涡流啊涡流。

所以不能用不导磁的锅~那样很难加热食物。



电磁炉的工作原理~

电磁炉是采用磁场感应涡流加热原理, 他利用电流通过线圈产生磁场,当磁场内之磁力通过含铁质锅底部时, 即会产生无数之小涡流,使锅体本身自行高速发热,然后再加热于锅内食物。 电磁炉工作时产生的电磁波,完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收。
电磁炉加热原理
  电磁炉是应用电磁感应原理对食品进行加热的。电磁炉的炉面是耐热陶瓷板,交变电流通过陶瓷板下方的线圈产生磁场,磁场内的磁力线穿过铁锅、不锈钢锅等底部时,产生涡流,令锅底迅速发热,达到加热食品的目的。其工作过程如下:交流电压经过整流器转换为直流电,又经高频电力转换装置使直流电变为超过音频的高频交流电,将高频交流电加在扁平空心螺旋状的感应加热线圈上,由此产生高频交变磁场。其磁力线穿透灶台的陶瓷台板而作用于金属锅。在烹饪锅体内因电磁感应就有强大的涡流产生。涡流克服锅体的内阻流动时完成电能向热能的转换,所产生的焦耳热就是烹调的热源。


#百呢刘# 电磁炉的工作原理是什么?
(19697167005): 电磁炉的工作原理是将50HZ的低频交流电源,转变为30KHZ-?40KHZ的高频交流电源直接加到电磁炉的线圈盘中产生大功率的电磁场,再利用电磁场使锅体产生涡流而进行加热,也就是说电磁炉是直接利用电磁辐射对锅具加热工作的. 普通的电磁炉在工作时线圈盘产生的电磁辐射除了给炉面上的锅体加热外,还有一部分电磁辐射会从电磁炉体内和锅体向往泄放,而产生人们所说的外泄电磁辐射,这部分电磁辐射就是危害人体健康的电磁辐射源,外泄辐射源的强度大小与电磁炉功率和电磁炉的质量有关.

#百呢刘# 电磁炉的工作原理是怎样的?
(19697167005): 电磁炉的工作原理是通过电路控制将电能转换成电磁能,然后由铁质材料吸收电磁波转换成热能,实现加热的目的.传统的加热方式是利用明火传导加热,而电磁炉无明火,是锅体本身加热,减少了传导过程中不必要的能量损失.而且与传统炉具相比具有使用轻松方便、干净卫生、高效安全和智能化的优点.

#百呢刘# 电磁炉的工作原理是什么? -
(19697167005): 电磁炉的工作原理: 电磁炉是采用磁场感应涡流加热原理, 他利用电流通过线圈产生磁场,当磁场内之磁力通过含铁质锅底部时, 即会产生无数之小涡流,使锅体本身自行高速发热,然后再加热于锅内食物. 电磁炉工作时产生的电磁波,完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收, 不会泄漏,对人体健康绝对无危害. http://zhidao.baidu.com/question/41565052.html?si=2

#百呢刘# 电磁炉的工作原理是甚么
(19697167005): 电磁炉主要是利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器,当电磁炉在正常工作时,由整流电路将50Hz的交换电压变成直流电压,再经过控制电路将直流电压转换成频率为20⑷0KHz的高频电压,电磁炉线圈盘上就会产生交变磁场在锅具底部反复切割变化,使锅具底部产生环状电流(涡流),并利用小电阻大电流的短路热效应产生热量直接使锅底迅速发热,然后再加热用具内的东西.这类振荡生热的加热方式,能减少热量传递的中间环节,大大提高制热效力.

#百呢刘# 电磁炉的工作原理是什么? -
(19697167005): 电磁炉的加热原理 电磁炉是采用磁场感应涡流原理,它利用高频的电流通过环形线圈,从而产生无数封闭磁场力,当磁场那磁力线通过导磁(如:铁质锅)的底部,既会产生无数小涡流(一种...

#百呢刘# 电磁炉工作原理是什么? -
(19697167005): 电磁炉工作原理 电磁炉作为厨具市场的一种新型灶具.它打破了传统的明火烹调方式采用磁场感应电流(又称为涡流)的加热原理,电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时,锅具即切割交变磁力线而在...

#百呢刘# 谁能告诉我电磁炉的工作原理?
(19697167005): 电磁炉工作原理 电磁炉作为厨具市场的一种新型灶具.它打破了传统的明火烹调方式采用磁场感应电流(又称为涡流)的加热原理,电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时,锅具即切割交变磁力线而在...

#百呢刘# 电磁炉的原理是怎么的
(19697167005): 电磁炉是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器.在电磁灶内部,由整流电路将50/60Hz的交流电压变成直流电压,再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-40KHz的高频电压,高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场,当磁场内的磁力线通过金属器皿(导磁又导电材料)底部金属体内产生无数的小涡流,使器皿本身自行高速发热,然后再加热器皿内的东西.

#百呢刘# 电磁炉的工作原理是什么?
(19697167005): 微波炉加热的原理是利用水分子的电偶极(Electric dipole moment)在电场中会转向电场的方向,当微波进来时,电场是来回变化,使得水分子为了要转向电场方向而随著电场转动,这样的转动即为热量的来源.

#百呢刘# 电磁炉是怎么工作的
(19697167005): 电磁炉工作原理 电磁炉作为厨具市场的一种新型灶具.它打破了传统的明火烹调方式采用磁场感应电流(又称为涡流)的加热原理,电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时,锅具即切割交变磁力线而在...