Análise do circuito central do fogão de indução
O circuito do núcleo da panela de indução é um circuito de conversão de frequência, cuja função é converter potência elétrica de baixa frequência de 50Hz ou 60Hz em energia elétrica de alta frequência de 20kHz e fornece-a à bobina de indução para gerar um campo magnético de alta frequência. Sob a ação deste campo magnético, as correntes de Foucault serão geradas dentro da panela de metal, que gerarão calor para alcançar o objetivo de cozinhar.
Atualmente, existem três formas principais de circuitos de conversão de frequência para fogões de indução: circuito de tubo único, circuito de meia ponte e circuito de ponte completa. Os fogões de indução doméstica geralmente usam circuito de tubo único ou circuito de meia ponte para obter aquecimento. A seguir, é apresentada uma breve introdução ao circuito de tubo único e ao circuito de meia ponte:
1. Circuito de tubo único
Um circuito de tubo único significa que apenas um IGBT (transistor bipolar de portão isolado) é responsável pela abertura e fechamento. Quando o IGBT estiver ligado, a corrente cobra rapidamente pela bobina; Quando o IGBT for desligado, a corrente na bobina cobrará o capacitor ressonante, gerando uma tensão reversa mais alta. Se essa tensão exceder a tensão de resistência do IGBT, o IGBT poderá quebrar instantaneamente, causando danos à máquina.
Sob condições normais de trabalho, a tensão reversa geralmente está entre 1000-1100V. No entanto, quando o circuito é afetado por interferência ou outros fatores inesperados, essa tensão pode aumentar, portanto, medidas de proteção devem ser tomadas no tempo.
Há também uma desvantagem do circuito de tubo único. Quando a energia é baixa, pode afetar o estado de trabalho do IGBT, causando aquecimento grave do IGBT, reduzindo a vida útil do serviço ou mesmo o colapso. Isso é particularmente óbvio quando a bobina está próxima do objeto aquecido. Portanto, a energia que uma panela de indução de tubo único pode continuar o calor é geralmente maior que 50% de sua potência máxima. Por exemplo, uma panela de indução com uma potência máxima de 2000W pode usar aquecimento intermitente a uma potência abaixo de 1000W, o que não é aplicável em muitas ocasiões de cozinha.
2. Circuito de meia ponte
A panela de indução de meia ponte usa dois IGBTs para ligar e desligar. Quando um IGBT é desligado, o outro IGBT é ativado, evitando assim o problema de alta tensão reversa, eliminando o perigo oculto de sobretensão danificar o IGBT e melhorar bastante a confiabilidade do produto.
Outra vantagem do circuito de meia-ponte é que a energia contínua pode ser muito baixa e não há problema de baixa potência que afete o estado de trabalho do IGBT. Teoricamente, o circuito de meia ponte pode atingir o aquecimento contínuo de todos os poderes. No entanto, devido à limitação da frequência operacional dos componentes, geralmente pode atingir 20% da potência máxima e até 10% da potência máxima sob projeto especial. Ou seja, uma panela de indução de 2000W também pode obter aquecimento contínuo a uma potência de 200W, para que todas as engrenagens de fogo possam ser aquecidas continuamente, melhorando bastante a praticidade da panela de indução.
De um modo geral, a potência máxima de projeto do circuito de meia ponte é de cerca de 20 ~ 30kW, que está longe do alcance de um circuito de tubo único. Diferentes fabricantes terão projetos diferentes para circuitos de meia ponte. Existem muitos métodos de implementação diferentes da geração PWM, controle de energia, controle de fase, detecção de corrente para unidade IGBT. Portanto, haverá diferenças significativas no desempenho e confiabilidade do produto. O design razoável se torna o link mais crítico.
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