小小電磁爐 蘊(yùn)含大智慧（三）電磁爐的鍋檢原理 

一、電磁爐的鍋檢原理：

在使用電磁爐的時(shí)候，都知道當(dāng)電磁爐的爐面上面不坐鍋的時(shí)候，電磁爐是不能啟動(dòng)的，在電磁爐上烹調(diào)食品時(shí)；只要把鍋端離爐面；電磁爐立即自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。

這是為什么？這就是現(xiàn)代電磁爐的一項(xiàng)自動(dòng)控制保護(hù)功能，當(dāng)不坐鍋的時(shí)候電磁爐不能啟動(dòng)、當(dāng)在加熱烹調(diào)時(shí)烹調(diào)結(jié)束只要把鍋端離電磁爐面；電磁爐即會(huì)立即停止工作；既省電、又安全，對(duì)于家用電器的電磁爐來說，面對(duì)廣大的用電知識(shí)不太豐富的用戶；電磁爐增加此項(xiàng)功能真是獨(dú)具匠心。

目前電磁爐的鍋檢有兩種類型；一種是電流鍋檢；一種是脈沖鍋檢。

電流鍋檢：

電流鍋檢是利用判斷電磁爐交流電源進(jìn)線上面電流的大小來判定電磁爐盤上面是否坐鍋；判斷的原理是：在電磁爐開始工作時(shí)；電磁爐的爐盤上如果坐鍋；鍋底就要產(chǎn)生渦流；就要消耗能量；電磁爐電源進(jìn)線的電流就要增加；我們判斷這個(gè)電流增加的大小來估算出電磁爐的爐盤上是否坐鍋；此種方式判斷靈敏度極低，受負(fù)載功率大小、供電電壓大小的影響；極容易出現(xiàn)誤判。

脈沖鍋檢：脈沖鍋檢利用了計(jì)算機(jī)的脈沖計(jì)數(shù)技術(shù)，來判斷電磁爐面是否坐鍋；以確定是否允許電磁爐開啟運(yùn)行。前面的原理已經(jīng)介紹；電磁爐的能量輸出部分（爐盤線圈）實(shí)際上是一個(gè)諧振電路（爐盤線圈和內(nèi)部的電容器組成諧振電路），這個(gè)諧振電路的諧振頻率就是電磁爐的振蕩頻率；這個(gè)頻率在坐鍋時(shí)和不坐鍋時(shí)完全不同；坐鍋時(shí)諧振頻率低約控制在28K左右；不坐鍋時(shí)諧振頻率大大高于28K。脈沖鍋檢就是利用對(duì)這個(gè)振蕩頻率的周期數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)比較；當(dāng)計(jì)數(shù)的結(jié)果判定振蕩頻率為28K；則CPU認(rèn)為有鍋?zhàn)跔t面上；控制電路可以維持電磁爐正常工作；當(dāng)計(jì)數(shù)的結(jié)果判定振蕩頻率高于28K；則CPU認(rèn)為電磁爐面沒有坐鍋；控制電路則關(guān)閉電磁爐進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。脈沖鍋檢的靈敏度高；不受負(fù)載功率大小、供電電壓的變化影響；控制精確、穩(wěn)定、可靠。

二、電路分析

1、 電流鍋檢：電流鍋檢是判斷電源供電電路交流電流的大小；估算出爐盤上是否坐鍋；就要在電源進(jìn)線處設(shè)置一個(gè)檢測(cè)流過交流電流的大小的裝置，圖1所示就是電流鍋檢的等效電路

                                                                           圖1

圖1電路實(shí)際是一個(gè)電磁爐的供電電路；圖中整流橋堆D2就是電磁爐的供電整流元件。220V的交流電經(jīng)過D2整流、C2濾波后輸出+311V的直流電壓；供電磁爐的振蕩及功率輸出使用。在交流供電電路的輸入部分；接了一只電流互感器T。電流互感器的構(gòu)造類似是一個(gè)變壓器；L1是初級(jí)線圈；用較粗的導(dǎo)線繞制；圈數(shù)只有一匝；次級(jí)用較細(xì)的導(dǎo)線繞制；圈數(shù)有近幾千匝以上（初級(jí)線圈的直流電阻因?yàn)榫褪谴志€繞制的一匝；其直流電阻基本為0歐姆；次級(jí)線圈的直流電阻根據(jù)不同的類型從幾十歐姆到近幾百歐姆之間變化）。

T的初級(jí)線圈L1串聯(lián)在電磁爐的交流供電的電路中,電磁爐工作時(shí)；電磁爐供電電流經(jīng)L1流通，由于L1只有一匝；線徑又特別粗；所以不會(huì)對(duì)電磁爐的供電產(chǎn)生任何壓降的影響。由于T是一個(gè)變壓器；只要初級(jí)線圈L1有電流流過；次級(jí)線圈L2的兩端就必定有電壓產(chǎn)生；這個(gè)電壓的大小與L1流過的電流大小及L2的圈數(shù)有關(guān)，當(dāng)L2的圈數(shù)確定；這個(gè)電壓于L1流過的電流成正比。也就是說；當(dāng)電磁爐的工作電流越大；L2兩端的電壓就越高。

次級(jí)線圈L2的圈數(shù)有幾千匝，電磁爐正常工作時(shí)；初級(jí)L1線圈的電流有約4至5安培的電流，這個(gè)電流可以在L2兩端產(chǎn)生約近10V的交流電壓，在沒有坐鍋的狀態(tài)下，爐盤線圈沒有功率輸出；電磁爐整機(jī)的電流會(huì)非常的?。ㄐ∮?.05安培）這時(shí)L2兩端的電壓極小（幾十毫伏）。這個(gè)坐鍋和不坐鍋的巨大的電壓落差變化經(jīng)過CPU的接口送入CPU內(nèi)部。

在CPU的內(nèi)部有一個(gè)“鍋檢電壓比較”電路；和事先設(shè)定好的“鍋檢基準(zhǔn)電壓”進(jìn)行比較，如果電磁爐啟動(dòng)瞬間后，這個(gè)輸入的電壓高于基準(zhǔn)電壓；則認(rèn)為有鍋?zhàn)跔t盤上，電路就維持正常啟動(dòng)狀態(tài)工作，持續(xù)振蕩工作通過鍋對(duì)食品加熱。如果電磁爐啟動(dòng)后；這個(gè)輸入的電壓極小，遠(yuǎn)小于“鍋檢基準(zhǔn)電壓”；則認(rèn)為電磁爐盤上面沒有坐鍋；輸出控制電路這控制電磁爐停止振蕩工作，電磁爐處于待機(jī)狀態(tài)。

在一般的采用有電流互感器電流檢測(cè)的電磁爐電路中；這個(gè)經(jīng)過D1及C1整流濾波后的電壓在有些電磁爐中也作為電磁爐的過流保護(hù)控制之用，當(dāng)因?yàn)槟承┰颍浑姶艩t發(fā)生異常過流現(xiàn)象時(shí)，L2的電壓就會(huì)較大幅度的上升(大大于電磁爐正常工作時(shí)的電壓)，CPU內(nèi)部的過流保護(hù)控制電路檢測(cè)到這個(gè)上升的電壓；即會(huì)判斷電磁爐有故障；從而發(fā)出信號(hào)關(guān)閉電磁爐的工作。

電流鍋檢很容易發(fā)生錯(cuò)誤判斷，例如在不坐鍋的情況下，如果爐盤線圈出現(xiàn)輕微的短路、或IGBT管有輕微漏電的情況下；即使不坐鍋；流過互感器T初級(jí)線圈L1的電流也會(huì)很大，此時(shí)電流鍋檢電路就會(huì)判斷為有鍋；開啟電磁爐工作；結(jié)果出現(xiàn)了嚴(yán)重的損壞電磁爐的現(xiàn)象發(fā)生。

2、 脈沖鍋檢：

脈沖鍋檢是判斷電磁爐內(nèi)部振蕩器在坐鍋和不坐鍋時(shí)振蕩頻率的不同，從而判斷是否要開啟電磁爐或關(guān)閉電磁爐的工作；這種脈沖鍋檢判斷方法大大的優(yōu)于電流鍋檢的判斷方法；在現(xiàn)代比較好的品牌電磁爐均被采用。

電磁爐的振蕩頻率一般都設(shè)計(jì)在坐鍋時(shí)25K以上30K左右。這個(gè)頻率的大小是由電磁爐內(nèi)部的諧振電容(約0.3微法)、爐盤線圈、及鍋底決定，下面公式所示；

在公式中是常數(shù)不變的；式中的C是一個(gè)固定電容（就是電磁爐內(nèi)部0.3微法電容器）其容量也是不變的；而式中的L就是電磁爐盤的電感線圈。其電感量L在坐鍋時(shí)和不坐鍋時(shí)是完全不一樣的。電磁爐盤在坐鍋時(shí)；電感量L就會(huì)變大，電磁爐盤在不坐鍋時(shí)；電感量就會(huì)變小。電磁爐的振蕩頻率就會(huì)因?yàn)樽伝虿蛔伓兓?。通過上面公式的計(jì)算：如坐鍋時(shí)振蕩頻率設(shè)定為28K,不坐鍋時(shí)振蕩頻就會(huì)大幅度的上升。

                                                                             圖2

如果坐鍋時(shí)的振蕩頻率設(shè)計(jì)為28K，那么不坐鍋時(shí)振蕩頻率就高于28K許多甚至高于35K以上；不坐鍋時(shí)頻率高；每秒的振蕩周期數(shù)就高于坐鍋時(shí)每秒的振蕩周期數(shù)，圖2所示的上下的波形對(duì)比即為坐鍋和不坐鍋的振蕩周期數(shù)對(duì)比。

圖3所示；就是脈沖鍋檢的電路原理圖；這個(gè)在坐鍋時(shí)的振蕩頻率為28K；經(jīng)過比較器電路U2B的（14）腳輸出

28K頻率的方波；這個(gè)方波除了去激勵(lì)I(lǐng)GBT功率管之外，還送往

                                                                         圖3

電磁爐的CPU控制電路中的脈沖計(jì)數(shù)電路。脈沖計(jì)數(shù)電路對(duì)U2B（14）腳送來的振蕩信號(hào)進(jìn)行以250微秒為一個(gè)時(shí)間段；對(duì)振蕩信號(hào)進(jìn)行取樣計(jì)數(shù)，如果坐鍋時(shí)；振蕩頻率為28K/秒，那么在250微秒的時(shí)間段，就能檢測(cè)到7個(gè)振蕩周期的方波。此時(shí)CPU內(nèi)部的脈沖計(jì)數(shù)電路也是以250微秒時(shí)間端7個(gè)脈沖標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)（考慮到鍋的差異及鍋放置位置的差異可以對(duì)6至8個(gè)脈沖的計(jì)數(shù)都屬于正常計(jì)數(shù)范圍,也就是坐鍋時(shí)；振蕩頻率可以由24K到32K范圍都正常）。這時(shí)計(jì)數(shù)電路在250微秒計(jì)數(shù)，通過的脈沖數(shù)7個(gè)正常，電路則維持啟動(dòng)正常工作繼續(xù)對(duì)鍋及食品加熱。

如果在250微秒時(shí)間段計(jì)數(shù)脈沖超過8個(gè)甚至9個(gè)、10個(gè)這就意味著；電磁爐的振蕩頻率大大的上升；為什么會(huì)上升？只有不坐鍋振蕩頻率才會(huì)上升。計(jì)數(shù)電路計(jì)數(shù)把這個(gè)誤差通過控制電路；控制電磁爐停止振蕩進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，圖4所示。不坐鍋時(shí)回送到CPU的脈沖個(gè)數(shù)顯然上升,計(jì)數(shù)不能通過。

                                                                       圖4

3、脈沖鍋檢的工作過程：

開啟電磁爐的瞬間；當(dāng)諧振電路還在振鈴狀態(tài)時(shí)鍋檢電路就開始計(jì)數(shù)，因?yàn)榇藭r(shí)的振鈴頻率在坐鍋和不坐鍋就已經(jīng)不同，如果不坐鍋，顯然振蕩頻率大大上升，圖5所示；顯然第一次計(jì)數(shù)就不能通過，不過此時(shí)并不馬上控制關(guān)機(jī)；要再通過第二次；第三次計(jì)數(shù)，都檢測(cè)到計(jì)數(shù)頻率高才通過控制電路關(guān)閉電磁爐工作。計(jì)數(shù)的間隔不同的電磁爐不同，是由軟件控制，可以一秒一次；可以一秒兩次，總之只要電磁爐開啟，脈沖鍋檢計(jì)數(shù)電路就不停的工作，所以在對(duì)食物加熱的過程中，只要把鍋端離爐面，電磁爐即會(huì)立即停止工作；可見脈沖鍋檢是非常準(zhǔn)確、安全、可靠的。買電磁爐應(yīng)該認(rèn)準(zhǔn)這樣的！

                                                                 圖5