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空气电加热器
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详细介绍

  电磁炉利用电磁感应原理(Law of Electromagnetic Induction)将电能转换为热能的一种电器。在电磁炉内部,由整流电路将 50Hz的220V交流电压变成脉动直流电压,经电容滤波再经过控制电路将直流电压转换成频率为 20KHz~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(电生磁),当磁场内的磁力线通过金属器皿(材料)底部金属体内产生大量强涡流(磁生电),当涡流受材料电阻的阻碍时,就发出大量的热量(电生热),从而将食品加热。

  当用一个磁棒切割线圈(导体),使线圈的磁通量产生变化,电流表将测到形成的感应电流。换言之,当一个导体处于变化的磁场或相对于磁场运动时,在导体内部将会产生感应电流。

  原因在于铝锅、铜锅虽然能导电,但是不能导磁或者说导磁效果极差(磁导率小),所以将铝制锅放置于电磁炉上,其内部是不能形成涡流的或者形成的涡流很小,因而就不会发热,不能加热内部的物质。

  如图所示,为某电磁炉方案的一个完整框架图。包括桥式整流、LC振荡电路、IGBT功率控制电路、PWM电路、过流过压检测、温度检测、显示、按键输入等部分组成。如果对电磁炉详细设计感兴趣的可以继续往下看。非电子专业阅读起来可能略有困难。

  当PWM开关脉冲加至IGBT Q1 的 G 极,脉冲高电平时Q1 导通,电流从L1流过线电流逐渐上升。在脉冲变为低电平时,Q1 截止,由于线圈感抗不允许电流突变(感抗作用),线 电荷充满,电流变0,这时 L2 的磁场能量全部转为 C2 的电场能量,在电容两端出现左负右正,幅度达到峰值电压,在 Q1 的 CE 极间出现的电压实际为逆程脉冲峰压+电源电压。峰值之后,C2 通过 L2逐渐放电,放电完毕后电容两端电压消失,这时电容中的电能又全部转为 L2 中的磁能,因感抗作用,电流不能立即变 0,于是 L2两端电动势反向,即 L2 两端电位左正右负,由于 Q1 内的阻尼管二极管 D 的存在,C2 不能继续反向充电,而是经过 C1、D 回流,形成电流。

  第二个PWM脉冲开始到来,但这时 Q1 的发射极电压 Ue 为正,集电极电压Uc 为负, 处于反偏状态,所以 Q1 不能导通,待电流减小到 0,L2中的磁能放完后 Q1 才开始第二次导通,由此循环上述过程,于是在 L2 上就产生了和开关脉冲频率(20K~30K)相同的交流电流。如果峰值脉冲还没有消失,而开关脉冲己提前到来,就会出现很大的导通电流使 Q1 烧坏,因此必须设计同步电路使开关脉冲的前沿与峰值脉冲后沿相同步。

 


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