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FC88211M16U00

電磁爐工作原理:

 

       一般廚具是通過本身發熱,熱量再傳導到鍋具,電磁爐不是由本身產生熱量對食物進行加熱,電磁爐將交流電轉換成直流電壓,再通過勵磁線圈加到IGBT上,IGBT受驅動控製導通和截止,勵磁線圈有頻率為20—50KHz的電流流過,勵磁線圈產生高頻磁場,若有鐵鍋置於爐麵上,則鍋底產生渦流,渦流克服鍋內阻而轉換成熱能。

       由於電磁爐是采用這種磁場感應電流的加熱原理,它的關鍵元器件是大功率IGBT高速交替開關,IGBT的保護是電磁爐的重點和難點,針對電磁爐工作過程中,遇到的任何情況都要快速保護的特點,推出了電磁加熱專用微控製器FC88211M16U00,內置16MHz RC可提供MCU 16MHz工作頻率,8K Flash ROM,256B RAM,4路比較器,1路運算放大器,3+1通道ADC,蜂鳴器Buzzer,IGBT控製 PPG,把過流保護,過壓保護,反壓調節,同步等等功能模塊都集成到MCU內部。

 

電磁爐功能

 

1.無鍋檢測

 自動偵測爐台有無鍋,隻在有鍋時,才能開啟功率器件IGBT。

2. 功率控製

     FC88211M16U00的PPG輸出不同的PWM信號,所形成的負荷電流的大小是不同的。根據所設的檔位的功率大小,由FC88211M16U00測試到的市電電壓值、電流值,PPG輸出合適的PPG占空比,以達到功率的自動控製。使功率不受市電的影響。

3.溫度控製

      在微晶板的鍋底下方設置了溫度傳感器,可實現對溫度的自動控製,用戶可選適合的溫度檔位。

4.定時

 預約開機,定時關機

5.報警

      市電過壓、欠壓,IGBT溫度過高,鍋底溫度過高、電流過大、傳感器故障等等都要報警。

 

電磁爐功能模塊簡要說明

 

1.主回路,功率控製PPG

如框圖,IGBT受脈衝驅動,當IGBT導通時,勵磁線圈電流迅速增加,當IGBT截止時,L、C回路發生諧振,IGBT集電極產生脈衝高壓,當高壓降至接近0V時,驅動控製IGBT再次導通,驅動脈寬決定了電磁爐負載的大小,通常IGBT由振蕩電路、脈寬控製電路等外圍電路完成。

FC88211M16U00把這些外圍電路集成到MCU內部,叫做PPG(可編程脈衝產生器)。FC88211M16U00 內部有16MHz高速RC時鍾源,11Bits可調脈寬,調整範圍為0.0625us~128us,步進為0.0625us, 2K級可調,使脈寬調節更別細膩平滑。

FC88211M16U00的PPG,除反壓保護的自減功能外,還集成了活靈的自動追蹤目標值的功能。

FC88211M16U00的PPG 采用反向占空比的開漏輸出,把IGBT驅動電路一減再減。

2.同步檢測

同步電路監視主回路的工作狀況,當IGBT電壓下降接近0V時,輸出一個觸發脈衝,使IGBT導通。這樣可避免勵磁線圈中的電流瞬間變化太大,保護了功率器件IGBT。

     FC88211M16U00集成了同步檢測功能,並自動觸發PPG輸出,使外部電路大大精簡,同時,FC88211M16U00 PPG的延時功能,直接通過軟件設置不同的延時輸出時間,達到移相的效果,與用外部硬件移相比較,軟件設置更加靈活。

3.反壓自動調節

當IGBT關斷時,勵磁線圈產生反壓,為了保護IGBT,都要嚴密監視IGBT集電極電壓,一旦電壓過高,一般通過外圍電路立即關斷驅動脈衝,再通過軟件重新開啟,普通做法由於重啟較慢,正弦的包絡就會被削掉部分,降低電源利用率。

FC88211M16U00 內部集成反壓自動調節模塊,不但反壓過大時,會自動按用戶程式預設值減小脈衝寬度,還會根據反壓過壓次數,自動靈活調節,該模塊更特別的是它會自動跟蹤目標值功能,MCU硬件自動做到動態平衡於最高效率,讓包絡更加接近正弦波,相同的外部元器件,能做到更高的電磁爐功率。

4.過壓保護

當電源本身或受幹擾而導致電壓過高,如電機、電風扇、日光燈等開關時,電源都會被幹擾而產生電壓浪湧,為了保護功率管IGBT不被燒壞,微控製器都要立即進入保護狀態。 FC88211M16U00內部集成了一個過壓保護比較器。

5.過流保護

一般電磁爐隻做電壓浪湧保護功能,但FC88211M16U00特別增加了一個電流浪湧保護比較器,具有電壓浪湧、電流浪湧雙重保護,使產品更加安全可靠。

6.電壓電流溫度測試

FC88211M16U00有3+1通道ADC,提供爐麵溫度測試、IGBT溫度測試、電壓測試,另一通道ADC連接到內部放大器,提供電流放大測試。

7.與麵板的通訊接口

FC88211M16U00 提供類IIC的高速通訊接口,使之與麵板連接排線減到最少,隻有兩根通訊線,既可以與慢速的IO通訊,還能與具有IIC接口的MCU高速通訊,如FC88211M16U00觸控按鍵MCU。

 

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