电磁炉是利用高频感应实现加热的,通过高频开关信号的控制,将输入的交流电压转换成高频脉动直流电压,输入到加热线圈中,利用锅具产生的涡流进行加热。电磁炉的基本工作原理与开关电源类似,除了基本的开关振荡电路外,还有一部分保护电路。电磁炉中的保护电路通常包括以下几个部分:电压检测、电流检测和温度检测。其中,电压检测主要检测电网电压、整流后电压及IGBT驱动输出,实现输入过压欠压保护和高压反向尖峰过压保护;电流检测主要检测主电路中的电流,实现过流保护、功率反馈及锅具检测;温度检测通过检测功率管温度和锅具温度实现过温保护。
电磁炉电源电压的产生:电磁炉中有几种电源,其中主电路电源是直接由输入电压整流而来的,另外两个低压是经过电源变压器降压而来的。早期的电磁炉一般采用工频变压器降压,现在的电磁炉一般采用开关电源降压。由于电磁炉低压部分控制电路功率比较小,所以这两个低压不需要太大的功率。开关电源电路一般采用内置开关管的单片功率驱动芯片,外围结构比较简单,大部分电源采用非隔离设计。
上图是电磁炉常用的开关电源结构,采用的主控芯片为VIPer12A,也是电磁炉常用的电源芯片,芯片内置高压开关管,最大功率可达13W。电源的工作原理比较简单:交流电压输入后,经过保险电阻,整流滤波后产生直流电压,电源正极经过变压器初级绕组到达芯片内置开关管的漏极,漏极处的电压源获得该电压,为芯片提供启动电压。芯片工作后,内部开关管产生高速开关,将直流电转换成脉冲直流输入到变压器初级绕组,次级感应出的电压分成两路输出,一路经过整流滤波后输出18V电压,另一路经过三端稳压芯片后输出5V电压。 18V电压也作为电源芯片的供电和电压反馈。