九阳JYC-22F、百合花DCL-1、典型电磁炉的整机电路原理解说

2023-5-14 11:46| 发布者: 开心| 查看: 80| 评论: 0

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摘要: 典型电磁炉的整机电路1 .采用单门控管控制方式的电磁炉整机电图3 -26 所示为典型的采用单门控管控制方式的电磁炉整机电路。图3-26 单门控管控制方式的电磁炉整机电路可以看到，图中L、N 两个端子是交流220V 电压的 ...

典型电磁炉的功率输出电路

3.4.2 典型电磁炉的功率输出电路图3 -30 所示为典型电磁炉(百合花DCL-l )的功率输出电路。从图中可以看到脉宽调制信号在功率变化时，其宽窄也是变化的。一般来讲，它的周期不变时，脉宽调制信号正半周的脉宽越宽，负半周的脉宽就越窄。而正半周的脉宽越宽，则其输出的功率越大; 正半用的脉宽越窄，则其输出的功率就越小。脉宽调制信号经过调整以后，送到驱动放大器的输入端。首先经过一个精合电阻R28 ，R28 与电容C7 并联，电容C7 主要起加速作用，就是使脉冲信号的边缘快速上升，即很快地使脉冲信号加到晶体管Q3 上。精合电阻R28 实际上起限流的作用，即防止晶体管。基极的电流过大而造成损坏。晶体管Q3 实际上是一个射极输出器，它的信号由发射极输出。在晶体管Q3 的发射极下面按有两个电阻R14 和I R15 ，电阻R14 和电容C27 并联，其作用与电阻R28 和电容C7的作用相同，也是起加速作用。晶体管Q3 的输出点设在R14 和I R15 两个电阻的分压点上，主要是为了适应晶体管Q2 所需要输入信号的幅度值，这是在电路设计时根据需要而设计的。如果分压点设置得不合适，晶体管Q2 就不能工作在最佳状态下。脉宽调制信号经晶体管Q2 激励放大后，送到晶休管Q4 和Q5 的输入端。晶体管Q4 是一个PNP 型的晶体管，晶体管Ql 是一个NPN 型的晶体管。晶体管Ql 和Q5 结合起来实际上是起一个晶体管的作用，这种结构被称为复合晶体管。晶体管Ql 的功率，比较大，需要安装在散热片上。这种功率比较大的管子需要的基极电流也比较大。由于脉冲信号产生电路送来的脉冲信号比较弱，不能使晶体管Ql 正常工作，所以给晶体管Ql 设计了一个基极电流放大晶体管Q5 ，这样就足以便晶体管Ql 进入工作状态。晶体管Ql 和Q5 组成的复合晶体管与晶体管Q4 组成互补式的功率输出放大器。晶体管Q2 的集电极为这个互补功率输出放大器提供驱动脉冲。放大以后的脉宽调制信号输出到门控管(复合晶体管QM30HC-2H ) 的控制极(或称基极〉。这里的门控管也是用两个晶体管起一个晶体管的作用。门控管中还有一个二极管，这个二极管被称为阻尼二极管，它对保护晶体管有一定的作用。在整个回路当中有一个电流检测变压器TRl，门控管的电流流过初级线圈时会对次级线圈产生感应，次级线圈感应电压的大小就反映了门控管工作电流的大小，这样就可以进行检测和控制。如果电流超过额定值，次级线圈的输出电压就会升高，控制电路检测到该信号的变化就会对整机进行保护。

图3-30 典型电磁炉(百合花DCL-1)的功率输出电路3.4.3典型电磁炉的脉宽调制言号产生电路脉宽调制信号产生电路简称脉冲信号产生电路。图3-3 1 所示为典型的脉宽调制信号产生电路(百合花DCL-1 ) 。图中电压比较器IC2 C SF339 ) 与LM339 的结构相同。电压比较器IC2 的⑦脚作为基准电压输入端，由电位器R1 24 设定基准电压值。由交流220V 输入电路中所设的电流检测变压器与俞出的信号经D1 8 整流后加到电压比较器IC2 的⑥脚， ⑥脚电压的变化与⑦脚的基准电压进行比较，由①脚输出脉宽调制信号，这个信号送往脉宽调制信号输出电路。

图3 -31 典型的脉宽调制信号产生电路(百合花DCL- 1)在脉宽调制信号产生电路的输出端设有一个二极管D14 ， D14 的负端按保护电路。保护电路实际上就是由过压、过流、过热检测电路组成的。正常情况下，保护电路的晶体管处于截止状态，二极管D14 也处于截止状态，脉宽调制信:号才能正常地输出。如果保护电路的晶体管导通，二极管D14 也会导通，脉宽调制信号就会通过二极管接地。所以，在电磁炉里的温度检测、电压检测等任何一个检测电路都可以对保护电路进行控制，出现异常时就会给保护晶体管的基极加一个电压，便保护晶体管导通，信号便不能输出，从而实现对整机的保护。此外，炉盘(线圈)电流检测变压器TR2 设置在门控管电路中。当门控管的电流过大时，通过变压器TR2 的感应线圈会使二极管D18 整流后产生的电压升高，该电压直接从电压比较器的⑥脚输入。升高的电压会使IC2①脚输出的脉冲变窄，这样就起到自动功率控制的作用。⑥脚电压的初始值由R5 5 、R67、R85 和C26 等元件设定，只有电流比较器里的电流变化时，才会对⑥脚电压有所影响，起到自动控制的作用。12V 的电压通过可调的电位器R112 和R124 给⑦脚提供电压，微调这两个电位器实际上就是微调⑦脚的电压。⑦脚设置的电压越高，电压比较器IC2 的控制门限就越高。因为⑥脚的电压是自动控制电压， ⑦脚的电压是人工控制可调整的， ⑦脚的电压在出厂时已经调整到了最佳状态，使用过程中不要任意调整。3.4.4 典型电磁炉的脉宽调审Ijf言号输出电路图3 -32 所示为典型的脉宽调制( PWM) 信号输出电路(百合花DCL-l ) 。该电路设计得比较简单， + 1 2V 直流电压经电阻R26 和R42 构成的分压点，将锯齿波振荡电路⑨脚的电压稳定住，即电源供电的1 2V 电压不变，分压点的电压就不变。锯齿波振荡电路的③脚与电压比较器IC l (脉宽调制电路〉的⑥脚相连，电压比较器IC l 的⑥脚外接电容C28 。打开电源，+ 1 2V 电压就会经过电阻R44、R43 对电容C28 充电，充电的过程会使电压比较器IC l 的⑥脚和锯齿波振荡电路的③脚的电压由低到高发生变化，即锯齿波振荡电路③脚的电压在开机时很低，打开电源以后开始上升。当锯齿波振荡电路⑨脚的电压高， ③脚的电压低时，锯齿波振荡电路的⑩脚输出的是高电平，二极管D10 是截止的。在开机的瞬间，由于向电容C28 充电，所以锯齿波振荡电路③脚的电压会升高，当③脚的电压高过⑨脚时，锯齿波振荡电路⑩脚输出的电平就会翻转。即当③脚电压超过⑨脚时， ⑩脚输出的电平就从高电平变成了低电平，二极管D10 随之导通。D10 导通后，由于⑩脚的电压为OV ，电容C28 上的电荷就会通过电阻R43 、二极管DI0 泄放到地。电容C28 放电的过程中，锯齿波振荡电路③脚的电压便会迅速下降，当③脚的电压又低于⑨脚的电压时， ⑩脚的输出又变成高电平，二极管D10便会截止。此时， + 12V 的电压又会重新给电容C28 充电，如此循环。所以，电压比较器的⑥脚( D 处〉就形成了锯齿波信号。

图3 -32 百合花DC L- l 电磁炉的脉宽调制信号输出电路锯齿波信号由⑥脚送入，同时等问隔的脉宽调制信号由⑦脚送入，这两个信号的频率是相同的(同步信号) ，在电压比较器(脉宽调制电路〉中进行比较。如果锯齿波电压在上升过程中超过⑦脚的电压，电压比较器①脚输出的信号就会发生变化，所输出的将不再是等问隔的脉宽调制信号，它的脉宽就会受锯齿波信号上升斜率的控制。因此，通过锯齿波信号和等问隔的脉宽调制信号相比较，电压比较器的①脚就可以输出一个可控的脉宽调制信号。该信号送往激励放大器，然后再去驱动门控管，使门控管导通和截止的时间得到了控制，从而使加热线圈发出的功率受到控制。交流220V 电压经过桥式整流后给加热线圈供电。在加热线圈的一端接有一个由电阻R7和R20 构成的分压电路，它们的主要作用是给晶体管俏的基极提供一个固定偏压。+12V 电压经过电阻R37 给晶体管Q6 的集电极提供偏压，然后再与晶体管Q4 构成门控管的电流保护电路。实际上晶体管Q4 和Q6 是起保护作用的，如果晶体管Q4 导通，其集电极会导通接地，⑦脚的脉宽调制信号也通过晶体管Q4 流到地了，信号便加不到电压比较器上。所以在工作的时候，晶体管Q4 必须是截止的，电压比较器才能正常工作。为保证晶体管Q4 截止，晶体管Q6 的集电极就必须是低电平。这样，在一开机时300V 电压便加到加热线圈上，在晶体管Q6 的基极上很快就会有一个电压。这个电压会使晶体管Q6 导通，晶体管Q6 的集电极就接地了。晶体管Q6 的集电极接地以后，晶体管Q4 便截止了，这不会影响电压比较器的工作。只有当电路出现异常时，晶体管Q4 导通，电压比较器才停止工作。在门控管的电流检测电路中设置有电流检测的互感变压器TR l，它的初级绕组串接在门控管的发射极( E ) 中。当门控管导通时，发射极的电流经过互感变压器以后接地，所以互感变压器TRl 的初级绕组中流过的电流就是门控管里面流过的电流。初级绕组中流过的电流变大时，互感变压器TRl 的次级绕组感应出来的电流也就变大。次级绕组的输出由整流二极管D3 和电容C29 整流滤波，变成直流电压，再经过电阻R23 加到晶体管够的基极。如果整流滤波输出的电压升高，晶体管Q8 就会导通，电压比较器⑦脚的脉宽调制信号便会经晶体管Q8 接地，电压比较器的⑦脚便没有脉宽调制信号了，其①脚就没有输出。下面再介绍一种典型的脉宽调制信号输出电路。图3 -33 所示是九阳JYC-22F 电磁炉的脉宽调制信号输出电路。在该电路中，锯齿波产生电路主要是由IC3C 输出电路中的C29、C12、R80、D13 组成加热线圈谐振电容Cl 左端电压经R6 、R7 、R4 分压后力日至IC3C 的反相输入端8脚，电容Cl 右端电压经R2、Rl 与R82 分压后加至IC3C 的同相输入端⑨脚。当电容Cl 两端电压为左负右正，即门控管集电极电压最高时，电压比较器IC3C 输出高电平: 当电容Cl 两端电压为逐渐变为左正右负时，电压比较器IC3C 输出低电平。这样经IC3C 输出同步脉冲，又经C29C12 、R80 、D13 电路形成锯齿波电压，并输送到电压比较器(脉宽调制电路) IC3D 的反相输入端⑩脚。5V 电源经过两个分压电阻町5 和町6 给电压比较器IC3B 的⑦脚提供固定的电压，它的⑥脚受门控管集电极的控制，即门控管的导通、截止会使⑥脚形成与门控管集电极同步的脉冲信号。该信号与⑦脚比较后从①脚输出脉冲信号，与脉宽控制信号叠加后送到IC3D 的11脚。

图3-33 九阳JYC -22F 电磁炉的脉宽调制信号输出电路IC3D 的反相输入端⑩脚的锯齿波电压与同相输入端⑩脚的功率控制电平比较后，由IC3D 的⑩脚输出脉宽可调的脉冲信号。当⑩脚送入的控制脉宽大小的电压较低时，由IC3D的⑩脚输出的脉宽较窄; 由⑩脚送入的控制脉宽大小的电压较高时，由IC3D 的⑩脚输出的脉宽较宽。
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