电磁灶是一种利用电磁感应涡流加热原理,将电能转换为热能的器具。在电磁灶内部,由整流电路将220V、50Hz电压变换为直流电压,再经过控制电路、门控管(IGBT管)、炉盘线圈等将直流电压变换为频率为20kHz~40kHz的高频脉冲,高速变化的电流流过炉盘线圈会产生有序的磁力线,无数条磁力线穿透锅底在底锅产生环状电流(涡流),使器皿本身自行高速发热,然后再加热里面的食物。在整个加热过程中,电磁灶通过热敏电阻感应锅具的加热温度,并传递给集成电路与基准电压进行比较,确定是否停止加热。
图3-1 电磁灶基本原理
(a)电磁灶加热示意图 (b)电磁灶加热原理图。
三、电磁灶基本结构
电磁灶的基本结构如图3-2、图3-3所示。电磁灶主要由陶瓷板,底座,炉盘线圈和门控管等组成的高压电路,温度检测器件和LM(SF)339比较器等组成的低压电路,桥式整流器、变压器等组成的电源电路,风扇组件等组成。其中,高压电路又称主电路回路,负责将电能转换为磁能;低压电路负责形成脉冲信号、实现各种检测和控制功能。
图3-2 科龙KC-16B电磁灶结构
图3-3 电磁灶结构实物
(a)炉盘线圈 (b)内部结构
1.陶瓷板
它是高强度材料,能避免热量流失。其特点是加热状态下,膨胀系数小、径向传热、耐高温、耐磨。
2.外壳
塑料上盖和底座共同组成保护外壳。
3.炉盘线圈
又称电热线圈盘,俗称线圈盘或线盘、加热线圈。炉盘线圈是电磁灶的终端器件,通过高频交变的电流形成电磁场。在电磁灶中,它是完成LC振荡的重要器件之一,也是将电场能转换为磁场能的关键器件。在电路原理中,一般把它当做电感进行分析,分大线圈盘和小线圈盘两种。
4.IGBT绝缘双极晶体管
内部结构如图3-4所示。IGBT绝缘双极晶体管,简称IGBT管,又称门控管,俗称大功率开关管、功率管、开关管,是一种集BJT的大电流密度和MOSFET等电压激励场控型器件优点于一体的高压、高速大功率器件。IGBT管有三个极,分别称为栅极(又称控制极或门极)用G表示;集电极,用C表示;发射极,用E表示。微波炉常见IGBT管参数如表3-1所列。
图3-4 IGBT管内部结构
表3-1 微波炉常见IGBT参数
(续表)
IGBT管有两种:一种内含阻尼二极管,另一种内部不含阻尼二极管。
5.TA8316(A)s驱动块
内部结构如图3-5所示。TA8316As和TA8316s两种号略有差异,其中TA8316As的3脚空;TA83165的3脚为电源保护,当电源高压串入集成电路时,3脚输出低平,将高压通过电阻短路到地,从而保护IC。两者可直接代换,②脚、3脚间390?电阻可不接。