电磁灶设计制作的三个关键问题（图） (电磁灶设计制作图)

一、电磁灶功率输出级的工作模式世纪年代末曾风行的电磁灶，其功率输出级工作原理如图1所示。功率晶体管BG在激励脉冲下开通一次，电流经过加*圈L、BG回到电源负极；BG截止后，L中电流不能突变，经谐振电容c2，高频旁路电容c1形成回路；当L中电流降至零时，c2中电压充至最高；此后C2通过L、C1开始放电；当c2电压降至零时，L中电流不能突变，此时L中电流通过C1，续流二极管D形成回路；当L中电流为零时BG又一次开通，重复上述过程。波形见图2。该模式的最大缺点是C2上的峰值电压为输入电源峰值电压的3—4倍，并且随着输出功率的加大而急剧升高。增大C2可以降低峰值电压，但导致工作频率下降，影响电磁灶的热效率。在V供电下，C2上的峰值电压约—V，对于BVceo≥V，BVcbo≥V的功率晶体管来讲，已处于极限工作状态，耐压裕量无法保证。一但输入电压有较*动，或c2容量变小、开路，会立即击穿功率管。这就是当时电磁灶无法推广应用的主要原因。

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图3是电磁灶功率输出级的新工作模式示意图，客运列车上全自动电磁式电茶炉功率输出级工作模式与此相同。其中，谐振电容c，加*圈L处于串联谐振状态。T1、T4、T2、T3轮换导通、截止。功率管上工作波形如图4所示。功率管集电极电压幅值等于电源电压幅值，并且与输出功率大小无关。这就使得电磁灶的可靠性有了理论上的保证，加上采取电源过电压超前保护，过电压吸收等措施后，电压击穿功率管的可能性几乎不存在。实践证明，即使谐振电容变值、开路也无妨。按图3电路的工作模式，再配上激励电路、有锅无锅检测电路，可获得功率固定的电磁灶电路。二、有锅无锅检测从灶面上移去锅子必须立即切除加热功率，因而必须设计有锅无锅检测电路图5是有锅无锅检测原理示意图。单相电源全波整流后波形如图5(a)所示。在电源零点附近设置一试探脉冲，如图5(b)。在图1的电路中，如果灶面上无锅，试探脉冲届，有电流在L与c2中振荡，波形见图5(c)；若灶面上有锅，则振荡迅速衰减，波形见图5(d)。因此可以用脉冲计数法，或电压幅值检测法来判断有无锅。用脉冲计数法，抗干扰性强，正确无误，是优选电路。对三相交流供电的电磁灶，整流后直流电压无零点出现，不能用上述办法，可用电流相位判别法，请读者注意。三、频率*为使电磁灶可使用不同材质、不同厚度、不同口径(凹形锅曲率不宜变化太大)的铁磁性锅，必须采用频率*电路使激励脉冲频率跟随输出谐振回路频率，以保证功率管在电流过零点时开通与截止，这样做管子损耗极小，调试时可不用风扇*工作十几分钟。否则因功率管损耗极大，十几秒钟内便可被烧毁。