電磁爐的基本結構以及電源部分的工作原理

電磁爐是如何工作的
電磁爐是利用高頻感應的原理實現加熱的，通過輸入高頻電壓到加熱線圈，在鍋具中產生渦流實現加熱。所以電磁爐中需要有一部分電路實現把輸入的工頻交流電壓轉換成高頻的電壓驅動加熱線圈，這一部分電路就是電磁爐的主功率回路。除了線圈的驅動電路以外，在電磁爐中還有很多檢測、控製及保護電路，這些電路的作用使用來輔助控製加熱，實現參數異常的保護以及操作控製的。

電磁爐的主功率回路的基本工作原理實際上與開關電源是相似的，220V的交流電壓輸入之後首先會經過二極管的整流變成直流電壓，再經過電容的濾波之後變成310V左右的電壓，這個電壓會經過開關管之後進入加熱線圈中，由驅動電路控製開關管導通截止，形成的高速開關把直流電壓變成高頻的脈動直流電壓。脈動直流電壓與交流電壓一樣，它們的作用都是為了線圈產生磁通量的變化，這樣才能在鍋具上感應出電流實現加熱。

完成了基本的加熱控製，還需要一部分輔助檢測電路對主回路中的各個參數進行檢測，但檢測到的參數出現異常時會控製關機起到保護作用。電磁爐中的檢測電路一般會包括電壓、電流以及溫度的檢測。電壓的檢測主要是電網電壓已經線圈電壓，當檢測到電網電壓過高或者過低的時候會控製關機，當檢測到線圈的反峰電壓偏高時也會控製關機，電壓的檢測主要是用來保護開關管及控製電路的。

電流的檢測主要是對主功率回路中的電流進行采樣，這主要有三個作用：第一個作用是通過檢測回路中的電流判斷當前功率，這樣可以與設定的功率形成反饋控製；第二個作用是過流保護的作用，當線圈或者開關管出現問題造成回路中的電流超過設定值時，控製關斷保護開關元件；第三個作用是鍋具檢測，當使用的鍋具材質不合適或者麵積過小的時候，檢測到當前回路中的電流達不到設定的最低電流要求，也會控製關斷輸出，這一點主要是防止電能的浪費，也是為了減小一定的高頻輻射。

電磁爐的溫度檢測一般使用NTC，也就是負溫度係數的熱敏電阻，這是一種隨溫度升高阻值降低的電阻，溫度檢測主要是鍋底及功率管兩個位置。鍋底檢測的熱敏電阻通常會放置在線圈中間，通過導熱矽脂與陶瓷板接觸，當檢測到鍋具溫度過高時及時斷電，主要起到防幹燒的作用。功率管由於導通時會存在壓降，所以它會發熱，除了通過鋁散熱片進行散熱之外還是通過風扇進行輔助散熱，當檢測到溫度過高時切斷電源主要是用來保護功率管的。電磁爐其他電路主要是按鍵及顯示的控製，風扇的延時控製等等。

電磁爐的供電是怎樣產生的
電磁爐主功率的回路是交流電壓直接輸入的，但是控製部分的供電是需要低電壓的，這一部分的供電電壓產生是使用單獨的電源的，一般為開關電源。開關電源一般會產生兩路電壓，一路18V主要是給風扇及開關管驅動電路供電，另一路為5V主要給控製部分的芯片及電路供電。

電磁爐的開關電源由於不需要太大的輸出功率，通常會采用單片電源驅動芯片控製，常用的方案也比較多，以VIPer12A、THX201等較為常見。無論是使用什麼型號的電源控製芯片，它們的基本結構及工作原理都是相似的。上圖是以VIPer12A構成的開關電源電路，這是一個非隔離型的電源，它的基本工作原理比較簡單：交流電壓輸入之後，經過整流濾波產生大約310V左右的直流電壓，這路電壓經過變壓器初級繞組後輸入到芯片內置的開關管，由漏極的電壓源獲取能量之後給芯片提供啟動電壓，芯片正常啟動後，開關管將直流電壓轉換成脈動直流電壓輸入到變壓器的初級，由次級感應出電壓後經過整流濾波，產生18V的電壓，這路電壓除了作為輸出以外還給電源芯片提供供電，並且通過穩壓二極管Z90電阻R97輸入到芯片的反饋端，控製輸出電壓；另一路輸出經過整流濾波，經過三端穩壓7805之後產生5V電壓輸出。

5V電壓變為312V是什麼原因
如果出現5V電壓與高壓相同，說明電源部分存在短路，高壓側串入到了低壓，這種情況一般會出現在上麵這種非隔離型的開關電源電路中，比較常見的原因是電源芯片擊穿所致。芯片擊穿後，高壓部分的直流電壓就會經過芯片，經過變壓器串到低壓側。這種故障是相對比較嚴重的故障，很容易因為高壓燒壞後麵控製電路的芯片及其他元件。還有一種可能性就是測量方式的問題，尤其是使用數字式萬用表測量時，高電壓容量產生一定的幹擾及感應電壓。

出現輸出電壓不正常時，應著重檢查電源部分的芯片有無擊穿等損壞，操作及更換時要注意安全，尤其是上麵這種非隔離的電源，雖然輸出的是低電壓，但是與高壓側沒有做到完全隔離，觸摸電路板也是容易發生觸電事故的。