1、電磁爐工作原理詳細介紹電磁爐是應用電磁感應原理對食品進行加熱的。電磁爐的爐面是耐熱陶瓷板，交變電流通過陶瓷板下方的線圈產生磁場，磁場內的磁力線穿過鐵鍋、不銹鋼鍋等底部時，產生渦流，令鍋底迅速發熱，達到加熱食品的目的。電磁爐加熱原理如圖所示，灶臺臺面是一塊高強度、耐沖擊的陶瓷平板（結晶玻璃），臺面下邊裝有高頻感應加熱線圈（即勵磁線圈）、高頻電力轉換裝置及相應的控制系統，臺面的上面放有平底烹飪鍋。其 工作過程如下：電流電壓經過整流器轉換為直流電，又經高頻電力轉換裝置使直流電變為超過音頻的高頻交流電，將高頻交流電加在扁平空心螺旋狀的感應加熱線圈 上，由此產生高頻交變磁場。其磁力線穿透灶臺的陶瓷臺板而

2、作用于金屬鍋。在烹飪鍋體內因電磁感應就有強大的渦流產生。渦流克服鍋體的內阻流動時完成電能向 熱能的轉換，所產生的焦耳熱就是烹調的熱源。1、概述電磁灶是應用電磁感應原理進行加熱工作的，是現代家庭烹飪食物的先進電 子炊具。它使用起來非常方便，可用來進行煮、炸、煎、蒸、炒等各種烹調操作。特點：效率高、體積小、重量輕、噪音小、省電節能、不污染環境、安全衛生，烹 飪時加熱均勻、能較好地保持食物的色、香、味和營養素，是實現廚房現代化不可缺少的新型電子炊具。電磁灶的功率一般在700-1800W左右。電磁爐按感應線圈中的電流頻率分為低頻和高頻兩大類，相比較高頻電磁灶受熱效率高，比較省電。按樣式分類，可以分以下

3、三種。 臺式電磁爐：分為單頭和雙頭兩種，具有擺放方便、可移動性強等優點。因為價格低較受歡迎。 埋入式電磁爐：是將整個電磁爐放入櫥柜面內，然后在臺面上挖個洞，使灶面與櫥柜臺面成一個平面。業內專家認為這種安裝方法只求美觀，但不科學，很大一部分消費群體把電磁爐當做火鍋，埋入式炒菜并不方便。 嵌入式電磁爐：可適應不同鍋具的需要，不再對鍋具有特殊要求。本文主要介紹利用SPMC65P2404芯片來實現電磁爐的設計。SPMC65P2404是凌陽推出的一款工業控制8位單片機，具有很高的性價比，抗干擾能力強，非常適合應用于工業控制類、家電類產品的設計。使用SPMC65P2404設計的電磁爐具有如下性能：六種加熱

4、模式：火鍋、煎炸、炒菜、燒烤、蒸煮、燒燜；一種自動工作模式：燒水；最大720分鐘的定時開機功能；2小時自動關機保護功能；小物件檢測功能，對不合適的物件不進行加熱；系統采用過流、過壓、超溫等多種保護措施；采用開關電源，使系統能夠在180250V的電壓范圍內正常工作；系統設置了故障報警功能，方便故障查找及檢修；系統含有自檢程序，方便生產測試。2、電磁爐設計要求電磁爐作為一種普遍的家用產品，除了要具有基本的加熱功能外，它的安全性能及穩定性能是設計的關鍵。電磁爐設有多種保護裝置，包括小物件檢測、過熱自動停機保護、過壓或欠壓自動停機保護、空燒自動停止加熱保護、2小時斷電保護、12分鐘自動停機保護以及聲光

5、報警顯示等。綜合起來，電磁爐可由下述技術特性參數考核： （1） 自身保護特性。輸出開關管是電磁爐的關鍵元件，工作于高電壓、大功率狀態，受成本和器件參數限制，設計時不可能有很大的富裕量，故在工作過程中，若電源電 壓過高、工作狀態切換時產生瞬間沖擊、電流增大、機內溫升過高、鐵鍋挪離灶板或空載，開關管都可能損壞。因此，應保證過壓、過流、過溫、鍋檢測等保護裝置 正常； （2）鍋底溫度控制特征。鍋底發熱直接傳至灶板（陶瓷玻璃），灶板是導熱材料，故一般都將熱敏元件安裝在灶板底部，探測鍋底的溫度； （3）功率穩定性。電磁爐應具有輸出功率自動調整功能，以改善電源適應性和負載適應性； （4）電磁兼容性。該性能涉

6、及對其余家電的干擾和對人體的危害。電磁爐均在電源回路中設有LC濾波電路并用金屬圍框吸收漏磁通，同時采用脈沖方式，使平均輻射功率控制在最小限度；在實現以上電磁爐的性能規格的基礎上，我們設計的電磁爐還具有以下的功能規格：手動控制火力，從300W1800W 的范圍，共分為14 檔火力，每檔均有穩定的功率；手動定溫選擇，從70 240的范圍，共分為6 檔定溫選擇，每檔都能達到精確定溫；自動烹調功能，內部自帶1 自動烹調功能：燒水。6 種自選功能：火鍋，炒菜，蒸煮，燉燜，煎炸，燒烤，其中火鍋，炒菜可以調節不同的火力檔位；蒸煮，燉燜，煎炸，燒烤4 種功能可以選擇不同的溫度。可以實現1720 分鐘預約開機功

7、能，1180 分鐘的定時關機功能。系統提供2 小時自動關機的保護功能。3、系統硬件設計系統采用SPMC65P2404 作為主控MCU，主要模式有：鍵盤掃描，鍋體溫度檢測，IGBT溫度檢測，電流過流檢測，超壓欠壓檢測，振蕩信號檢測，風扇控制，數碼管顯示控制，LED 控制，蜂鳴器控制，系統啟動控制。功率板電路分析 交流電220V 經過前端濾波處理，通過整流橋，變成大約310v 左右的直流電，通過MCU控制IGBT 的導通和關閉，來控制加熱線圈的工作狀態。開關電源部分采用TI 公司最新推出的集成電路VIPer12A，來實現不同電壓的輸出，AC 接入后經過半波整流，接到VIPer12A 的電壓輸入腳，

8、輸出端通過穩壓變壓的方式來得到18V 和5V 直流電，為IC 和其他外圍元件提供電源。電路中包含有電流檢測部分，通過電流互感器將總回路的電流按比較縮小后，通過整流，變成直流，連接電阻到地，系統通過檢查電阻端的電壓來判斷回路的電流大 小。同時回路電流若超過一定值后，通過另一端的保護信號反饋到IGBT 的控制端，將控制信號拉低，使IGBT 停止工作，同時送到MCU，讓系統停止工作，并產生報警信號。控制板電路分析主控板中主要由MCU，數碼管，發光二極管，按鍵，復位電路組成，數碼管采用共陽型的，發光二極管驅動方法為動態掃描，按鍵與SEG 線復用，控制COM 口，回讀SEG 數據的I/O 來掃描按鍵。復

9、位電路為低電壓復位電路，當電壓低于2.6V 時，系統產生復位。4、系統軟件設計主流程采用分時結構，在每個不同的時間片進行不同的工作，時間片可以對動態掃描的LED進行定時刷新和掃描，方便程序控制。工作時采用時間輪循的方式，能有效的利用時間資源。過程中主要通過標志的方式將信息傳遞到其他模塊。中斷程序電流過流中斷是整個系統唯一的中斷，當產生中斷時，系統馬上停止控制信號，然后置電流過流標志，讓系統在其他地方檢測過流的狀態是否持續3 秒，若是，則產生電流過流的報警信號，系統停止工作。功率調節模塊系統需要根據外部電壓和電流的大小，來計算是否已經達到了設定的功率值，通過比較后的功率大小關系來調整PWM 值，

10、以輸出比較恒定的功率。假設外部電壓為V1，MCU 檢測到的電壓值V2，根據電路計算得：V2=5.1*V1/（330+5.1）得到的A/D 值DATA 為：DATA=V2*256/5外部電流和MCU 通過轉換的電壓的測試值的關系為：外部電流值/轉換后的電壓=2.4根據上述關系來換算功率值的大小：P=V*I=0.06*AD（V）*AD（I）推出：AD（I）=100*P/（6*AD（V）確定AD（I）后，再通過調整PWM 值，以使AD（I）達到計算的值。電磁爐的工作原理 電磁爐的加熱原理:電磁爐是采用磁場感應渦流原理，它利用高頻的電流通過環形線圈，從而產生無數封閉磁場力，當磁場那磁力線通過導磁(如:

11、鐵質鍋)的底部，既會產生無數小渦流(一種交變電流，家用電磁爐使用的是1530KHZ的高頻電流)，使鍋體本生自行高速發熱，然后再加熱鍋內食物。對于電磁爐的發熱原理我們可以這樣簡單的理解：鍋和電磁爐內部發熱線圈盤組成一個高頻變壓器，內部線圈是變壓器初級，次級是鍋。當內部初級發熱線圈盤有交變電壓輸出后，必然在次級鍋體上產生感應電 流，感應電流通過鍋體自身的電阻發熱（所以鍋本身也是負載），產生熱量。假如：當內部初級發熱盤有交變電壓輸出，若次級及負載（鍋）不存在，則輸出功率將 非常低。當然在實際電路中，我們必須要很快的檢測到此功率的變化，并將輸出到發熱線圈盤的交變電流關斷。由于非導磁性材料不能有效匯聚磁

12、力線，幾乎不能形成渦流（就像一個普通變壓器如果沒有硅鋼片鐵心，而只有兩個繞組是不能有效傳送能量的），所以基本上 不加熱；另外，導電能力特別差的磁性材料由于其電阻率太高，產生的渦流電流也很小，也不能很好產生熱量。所以：電磁爐使用的鍋體材料是導電性能相對較好， 鐵磁性材料的金屬或者合金以及它們的復合體。一般采用的鍋有：鑄鐵鍋，生鐵鍋，不銹鐵鍋。純不銹鐵鍋材料由于其導磁性能非常低，所以在電磁爐上并不能正常 工作。電磁爐是采用磁場感應渦流加熱原理，它利用電流通過線圈產生磁場，當磁場內之磁力通過含鐵質鍋底部時，即會產生無數之小渦流，使鍋體本身自行高速發 熱，然后再加熱于鍋內食物。電磁爐工作時產生的電磁波

13、，完全被線圈底部的屏蔽層和頂板上的含鐵質鍋所吸收，不會泄漏，對人體健康絕對無危害。適用的鍋類容器1、鐵系（琺瑯、鑄鍋、不銹鐵）鍋，不銹鋼鍋注:復合底鍋必須是電磁爐專用。2、底部直徑12CM以下，根據不同的功能使用，如煎炒烤炸類要離空1CM為最佳蒸煮類平底為最佳。不適用的鍋類容器：1、鋁、銅為材料之容器、鍋。2、容器底部直徑不超過12CM者。3、容器底部凸凹高度大于2CM者。4、不銹鋼雙層復合底鍋（非電磁爐專用）。如何安全使用電磁爐一、使用之前注意：1、應使用質量好的插座，插座接觸不良會導致燒機或電磁爐無法正常工作。2、在插頭電線損壞電線或電源插頭未牢固地插入插座時，切勿使用電磁爐。3、切勿彎曲

14、、捆扎電線或對其施力過度，這會引起損壞。4、切勿使任何障礙物附在本機插頭或電源插座上。5、切勿將插頭插入己插有幾個其它電器裝置的插座，電流不得超出插座的極限(本裝置的使用電流約為10A)。6、切勿在可能受潮或靠近火焰的地方使用電磁爐。7、電磁爐在放置了一段時間后，若重新使用電磁爐，請先通電10分鐘，使電磁爐內部電子元件穩定后，再開機進行功能操作。二、使用時注意：1、切勿放置在不平穩的平面上。2、切勿阻塞吸氣口或排氣口、避免爐內超溫。3、切勿在兒童可觸及電磁爐、或兒童能自行使用的地方使用電磁爐。4、切勿對空鍋加熱或加熱過度。5、切勿將諸如刀、叉、勺子、鍋蓋與鋁箔等金屬物品放置在頂板上，因為它們會

15、受熱。6、切勿在盛放鍋具的狀態下搬運電磁爐。7、切勿在四周空間不足的地方使用電磁爐、應使電磁爐的前部與左右兩側保持干凈。8、切勿使用金屬絲和異物進入吸氣或排氣口的縫隙內。9、切勿使物品跌落在頂板上。如表面出現裂紋，應立即關掉電源，拔出插頭并送往修理。三、使用之后注意：1、炒菜鍋在使用后不要置于爐面上，避免下次使用時難以啟動。2、烹調結束，鍋具產生的高溫熱量會傳導至電磁爐頂板，切勿立即觸摸該頂板。3、切勿用拉扯電線的方法拔出插頭。4、在確認不用電磁爐時，切勿使電源線續處于接通狀態。電磁爐的保養A電源要求（1）使用電磁爐必須使用各項技術指標符合標準帶地線的三孔插座（最好選用有CCC標志的產品），絕

16、對不可自行換用沒有地線的兩孔插座，因為兩孔插座插頭插上后易松動、不牢固且不符和國家標準，這樣易產生瞬時打火，電流增大，較危險。（2）插座不要位于電磁爐的正上方，防止熱量上升燒燙電源。（3）若有易使電流發生驟變且較為頻繁的電器，如電焊機、沖擊鉆、電錘等或其它高功率用電器，如冰箱、洗衣機、熱水器等與電磁爐同時使用，則較易損壞電磁 爐，應引起注意，最好使用帶有過流保護裝置的插線板或選用穩定電源。最好不同時使用或盡量不在電磁爐工作的同時開關其它用電器，以免損壞電磁爐。B電磁爐的散熱電磁爐工作時機體內部存有一定的溫度，為使電磁爐發揮更好的作用，并正常工作，延長其使用壽命，這部分熱量要及時的排放出去，所以

17、盡量使電磁爐放置的位置有利于空氣流通及散熱。C電磁爐的清洗1，擦洗前請先拔掉電源線。2，面板臟時或油污導致變色時，請用去污粉，牙膏或汽車車蠟擦磨，再用毛巾擦干凈。機體和控制面板臟時以柔軟的濕抹布擦拭，不易擦拭的油污，可用中性洗潔劑擦拭后，再用柔軟的濕抹布擦拭至不留殘渣。3，且勿直接用水沖洗或浸入水中刷洗。4，經常保持機體的清潔，以免蟑螂，昆蟲等進入爐內，影響機體失靈。5，吸氣/排氣罩可拆卸用水直接清洗或用棉花棒將灰塵除去，也可用牙刷加少許清潔劑清除。D出現意外情況如果使用電磁爐的過程中發現不正常停機或報警等異常情況，一定要馬上停止使用，及時與廠家維修部進行聯系和咨詢，如確定有問題，請專業維修人

18、員進行處理，千萬不可自行拆卸。E電磁爐的收藏在長時間不需使用電磁爐時，首先要擦洗干凈、晾干機體后收藏起來，不要放在潮濕環境中保存，要放于干燥處且包裝內盡量放一些干燥劑和蟑螂藥，避免擠壓，以備再用。 電磁爐的原理與維修，內容中以PD16為模板，著重分析了電磁爐的原理，希望大家能夠自己通過原理來分析故障，從而起到舉一反三的目的。第一章電磁爐的工作原理1、電磁爐的工作原理概述當電磁爐在正常工作時，電磁爐線盤上的線圈產生的交變磁場在鍋具底部反復切割變化使鍋具底部產生環狀電流（渦流），并利用小電阻大電流的短路熱效應產生熱量。2、PD16電磁爐電原理圖3、PD16電磁爐的工作方框圖第二章電磁爐主要部件功能

19、1、陶瓷板：進口高級耐熱晶化陶瓷板。2、高壓主基板：構成主電流回路。3、低壓主基板：電腦控制功能。4、LED線路板：顯示工作狀態和傳遞操作指令。5、線盤：將高頻交變電流轉換成交變磁場（PAN）。6、風扇組件：散熱輔助元件（FAN）。7、IGBT：通過低電流信號、控制大電流的通斷（IGBT）。8、橋式整流塊：將交流電源轉換為直流電源（BD101）。9、熱敏電阻件：將熱量信號傳遞到控制電路。10、熱開關組件：感應IGBT工作溫度，從而保護IGBT由于過熱損壞。第三章電磁爐集成塊功能1、C80C49-143A：中央處理器集成快（Ic1）。2、SN7407N：高壓輸出緩沖器/驅動器（Ic2）。3、HD

20、74LS145：四十線譯碼器/驅動器（Ic4）。4、LM339：低功耗、低失調電壓比較器（Ic5、IC6）。5、TA8316S：驅動器（Ic3）。第四章電磁爐的工作原理（PD16）電 磁爐220v工頻交流由ACIN插口接入，通過保險絲F101防止內部電路的過載及短路。VA為并聯壓敏電路，防止外部供電電壓過高，往往為燒毀自身來 保護后級電路的安全。C101為濾波電容，容量為2UF。C101后級為大功率橋式整流塊，可將前級的220v工頻交流電整流為脈動直流電，脈動直流電通 過扼流圈和C102的平滑濾波，將相對平穩的直流電供向下級PAN電磁線盤，PAN線盤與C103振蕩電容組成LC振蕩電路，從而在線

21、盤上產生交變磁 場。PAN電磁線盤的后級為T102電流取樣變壓器，通過T102次級將電流信號傳遞給電壓比較器LM339進行檢測。T102的后級為高壓保護二極 D，作用為保護IGBT，防止反向高壓擊穿IGBT。IGBT的控制極由驅動器TA8316S驅動，TA8316S輸出14KHz頻率的脈沖，根據 TA8316S輸出的脈寬來調整IGBT通斷時間的長短，從而達到調整功率的要求。LM339為電壓比較器，PD16使用兩塊LM339：一塊為 IC5，主要功能為鍋具檢測、溫度檢測；另一塊為IC6，主要功能為電流檢測，電壓檢測。IC5、IC6兩個LM339比較器都將檢測信號反饋到 TA8316S驅動器上，從

22、而達到調整功率的要求。線盤中間的熱敏利電阻RT通過熱量變化轉換為電平變化，然后通過Q601三極管推動將信號傳遞到 TA8316S，從而調整功率的大小，以達到調整鍋具的溫度。IGBT散熱鋁塊上固定有溫度開關K1，當IGBT過熱時，溫度開關K1的通斷狀態發生變 化，從而接通IC1集成塊腳，通過腳電平的高低變化，從而使IC1集成塊腳復位停機。風扇的電源控制由IC4的第腳輸出高電平至三極管Q703， 從而使Q703導通，風扇通過12V直流運轉。控制電路的電源主要由T101變壓器的初級接入，次級輸出連接有三組串聯穩壓電路。一組通過ZD204、 C207、R204、Q203形成+5V電壓，主要供給集成塊IC1供電；一組通過ZD201、C203、R203、Q201形成+24V電壓，主要供給 集成IC3供電。另一組通過ZD203、C205、R203、Q202、R202形成+12V、+10V電源，+12V電源主要供給風扇，+10V主要供 給IC6、Q301、ICS、Q602、Q601、Q501供電。第五章故障分析及維修方法現象1、開機燒保險。首先將電磁線盤的接線腳斷開換上保險管，測量電容C102兩端電壓，一般橋式整流的直流輸出電壓為220V-300V，如無電壓或繼續燒保險，判斷為橋式