電磁爐內部構造大揭祕,看看都用了哪些元器件?

憑藉高效率,低成本,易用性,電磁爐已經成為電爐子和燃氣爐子的替代品,被廣泛的使用。今天的電磁爐,帶LED觸摸屏的成本甚至已經做到了100人民幣以下,那麼您有沒有想過其內部構造是什麼樣的呢?

現在,憑藉高效率,低成本,易用性,電磁爐已經成為電爐子和燃氣爐子的替代品,被廣泛的使用。

但是追溯其歷史,世界上首臺家用電磁爐子1957 年在德國誕生,當時作為貴族玩具其輸出功率僅在100W左右。1980年代末期電磁爐進入中國,一直到上世紀末才被廣泛使用起來。

今天的電磁爐,帶LED觸摸屏的成本甚至已經做到了100人民幣以下,那麼您有沒有想過其內部構造是什麼樣的呢?

電磁爐內部構造大揭秘,看看都用了哪些元器件?

最近EDN電子技術設計的小編看到了Alex Udanis做的一個關於電磁爐的拆解,在這裡翻譯出來分享給大家。

拆解的這個電磁爐看不出來品牌,從外表來看還遠沒有我們百元內的電磁爐時尚,應該不是什麼新款。

拆開後發現其包含兩個電路板,一塊感應線圈和一對溫度傳感器。與許多電子產品相比,這款灶具非常模塊化,可修復。

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圖:電磁爐外觀

打開電磁爐內部看看

要打開電磁爐灶,必須拆下八個自攻十字頭螺釘。

一旦拆開,塑料外殼立刻分成了兩塊。第一部分,頂部,包括了用戶界面和相關的電子產品。底部則是玻璃爐灶的頂部。

連接這兩層是一個帶狀電纜。

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圖:電磁爐頂部與頂部

用戶界面下的電子器件

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這些電子器件幫助用戶控制電磁爐。

界面上有塊電路板,上面包括界面所需所有元素。該板上裝有七個5mm紅色LED燈,六個觸覺按鈕和七段顯示屏。

電路板還有兩個額外的觸覺按鈕和兩個LED的管腳,但沒有接口。

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圖:1628 LED驅動器

在板子的背面有一個“1628”LED驅動器。1628 LED驅動器很多家公司都有生產,它不僅僅是可以控制LED。1628將串行數據轉換為單獨的LED控制,並允許掃描按鈕。

該驅動器採用SOP 28封裝,並焊接到單層PCB的後部。

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圖:用戶界面的PCB的組件

PCB上有一些其他無源元件位於頂部。這些組件使用分壓網絡執行邏輯電平轉換,並幫助過濾信號。

再來看看電源

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圖:底部電路板

作為打開的外殼的下半部分,第二個電路板負責電壓的調節和器件的控制。

這是一個單面板,兩側有幾根跳線和組件。板的焊接側塗有保護塗層,以保護小的表面貼裝器件。

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圖:小的表面貼裝元件

進入該電路板的交流電被分成兩條路徑,包括為感應線圈供電的較高功率路徑,以及為控制電子器件供電的低功率路徑。

120V通過一對鏟形連接器連接。 然後,120V會通過一個250V 20A保險絲。TVR 07241壓敏電阻在輸入端保護電子元件。

在低功率路徑後面,有一個由四個二極管組成的橋式整流器。然後,AC-DC轉換器將電壓轉換成XVDC。藉助於意法半導體的VIPER12A和具有EE13內核的開關型變壓器,可以控制此轉換。

AC到DC轉換器工作在固定的60kHz。

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圖:低功耗開關電源

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圖:大功率開關電源IGBT

儘管安裝了較高功率的散熱器,大功率電子部分還是會通過橋式整流器。全波整流電壓然後通過兩個大電感L1和L2發送,然後經過C2和C3。兩個IGBT Q1和Q10並聯,將電壓切換到線圈。這兩個IGBT是英飛凌的IHW20N120R3,在1200V時額定值為40A。

看看控制電路

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圖:專用微控制器

這個設備的核心是一個特殊的微控制器,由Zilog製造的S3F84B8。該微控制器專為電磁爐設計!

該微控制器有幾個特點使其非常適合此用途:它具有10位PWM通道來切換線圈,8個10位模數轉換器。它只需要很少的外部組件,從而能降低BOM成本。

看看感應線圈的模樣

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圖:感應線圈

電磁爐灶的關鍵部分是線圈。該電磁爐的線圈由21匝Litz線組成。多導體Litz線用於減少皮膚效應。

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圖:Litz線

位於感應線圈中間的是一個溫度傳感器。傳感器中有兩個溫度傳感組件。第一個是熱熔絲,該保險絲在184度或363華氏度時打開。

第二個組件是齊納二極管。不同齊納二極管的溫度係數不同,因此通過查看其反向擊穿電壓可以確定溫度。

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圖:溫度傳感器

結論

電磁爐內部構造大揭秘,看看都用了哪些元器件?

圖:仔細看看線圈

可以看到,這個電磁爐裡面有一堆有趣的電子產品。這是一個較低成本的選擇,但仍然合理的使用了很多專門的組件。


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