【正文】 溫度傳感器斷路檢測(cè)。(2)關(guān)機(jī)狀態(tài)： “開(kāi)關(guān)”燈閃爍（1Hz），數(shù)碼管滅，其它LED燈熄滅。所以，電磁爐控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)既要有合理的硬件資源，還要有一套可靠的軟件系統(tǒng)作為支持。但定時(shí)中斷服務(wù)程序提供數(shù)據(jù)給主程序，是為了協(xié)助主程序?qū)崿F(xiàn)電磁爐的某些功能。在維修過(guò)程中，更換時(shí)，要選合適的型號(hào)對(duì)號(hào)入座。如此大的工作電流，選擇合適的開(kāi)關(guān)管才能安全穩(wěn)定地工作。（此電容是諧振電容），U2芯片開(kāi)始工作，場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)入開(kāi)關(guān)狀態(tài)（場(chǎng)效應(yīng)在芯片內(nèi)部）。如圖45所示，在電路工作時(shí)（接上線盤）IC1的第3管腳發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)控制Q4（在這里當(dāng)數(shù)字電路中的開(kāi)關(guān)作用）。設(shè)定不同的火力時(shí)，IGBT的截止與導(dǎo)通時(shí)間比例不同。圖46同步電路 Synchronization circuitCPU控制FAN端口輸出高電平，使Q5三極管導(dǎo)通，18V電壓加在風(fēng)扇兩端經(jīng)過(guò)Q5到地，使風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)FAN輸出低電平時(shí)，Q5截止，風(fēng)扇停止工作。如圖410右側(cè)所示。圖410爐面溫度與IGBT溫度檢知電路 Furnace surface temperature and the IGBT temperature detection circuit 圖411 按鍵輸入電路 Key input circuit74HC165是一個(gè)8位并行輸入串行輸出的移位寄存器。圖51 主程序流程圖 The main program flow chart從主程序框架流程圖中，可以看出只有一個(gè)控制信號(hào)即電磁爐是開(kāi)機(jī)還是關(guān)機(jī)。開(kāi)機(jī)處理是實(shí)現(xiàn)電磁爐主要功能的地方，程序量比較大，實(shí)時(shí)性比較強(qiáng)。(2) 在切換通道以后，先進(jìn)行一次假的采樣，再延時(shí)80181。延時(shí)時(shí)間將會(huì)根據(jù)開(kāi)機(jī)時(shí)的環(huán)境的溫度(用IGBT溫度檢測(cè)通道)而變化，假若環(huán)境溫度大于0度，則會(huì)延時(shí)2分鐘；假若環(huán)境溫度小于0度，延時(shí)時(shí)間將會(huì)隨著環(huán)境溫度降低而增加，最大的延時(shí)時(shí)間是9分鐘。(3) 報(bào)警計(jì)數(shù)器almt。然而在第一次檢測(cè)到無(wú)鍋時(shí)，無(wú)鍋檢測(cè)標(biāo)志noguoflag被置位。保持功率穩(wěn)定就是要保持電壓與電流的乘積不變，這就是恒功率控制[21]。由于乘乘數(shù)的第1位時(shí)，要把乘數(shù)第1位的得數(shù)往左移一位。幾點(diǎn)說(shuō)明如下：(1) 中斷周期CKM001只有一個(gè)8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器(TCC)，且可產(chǎn)生中斷。(4) 防抖動(dòng)的延時(shí)計(jì)數(shù)器keyt。報(bào)警號(hào)需要顯示5秒后，才可以關(guān)機(jī)，在報(bào)警程序中，循環(huán)檢測(cè)報(bào)警顯示的定時(shí)器，直到減為0，就會(huì)立即設(shè)置關(guān)機(jī)標(biāo)志。顯示的狀態(tài)分為以下三種：1)無(wú)鍋檢測(cè)。假如電容容量變小，諧振頻率將升高，導(dǎo)致諧振的電壓升高，因電磁爐門控管耐壓參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)運(yùn)用到極限，所以必然迅速擊穿。電磁爐這一新型廚房爐具，因?yàn)槟軐?duì)食物進(jìn)行蒸、炒、煎、炸、煮等加工，而且具有節(jié)約電能、熱效率高、清潔衛(wèi)生、方便耐用等優(yōu)點(diǎn)，已被許多家庭所接受。 (3)門控管和爐面溫度傳感器故障 這兩個(gè)電路元件出現(xiàn)故障表現(xiàn)為冷機(jī)開(kāi)機(jī)即報(bào)警，顯示傳感器開(kāi)路故障代碼，熱機(jī)則工作一切正常。然后不接線盤對(duì)各關(guān)鍵點(diǎn)電壓進(jìn)行測(cè)量，需要檢測(cè)的電路有以下幾點(diǎn)：(1)門控管驅(qū)動(dòng)電壓 此電壓關(guān)鍵檢測(cè)點(diǎn)是Q3的集電極，而不是電源的+18V輸出；此電壓偏低，會(huì)造成門控管欠激勵(lì)而過(guò)熱燒毀．(2) 同步電路 同步電路包括R3,R4,R5,R17,R19,R32,R37等元器件，特別是高阻值電阻極易損壞。Ledtr[1]是發(fā)光二極管，ledtr[2]是數(shù)碼管的個(gè)位，ledtr[3]是數(shù)碼管的十位。在控制線打開(kāi)50ms以后，才可以進(jìn)行一次無(wú)鍋負(fù)荷電流的檢測(cè)。在電磁爐開(kāi)機(jī)初始化或按鍵任務(wù)完成時(shí)被清0，確實(shí)有鍵時(shí)被置位。keept對(duì)5個(gè)檔進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)0為“240”，比較方便控制查表。同樣的，只有鍵盤才可以改變此標(biāo)志?！俺朔ㄆ髟怼眴纹瑱C(jī)輸出占空比不同的PWM信號(hào)，所形成的負(fù)荷電流的大小是不同的，占空比越高，負(fù)荷電流就越大。當(dāng)電磁爐的控制線處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)(例如定溫的溫度已經(jīng)超過(guò)上限)，應(yīng)該跳過(guò)無(wú)鍋檢測(cè)。在開(kāi)機(jī)初始化時(shí)報(bào)警標(biāo)志almflag被清除，當(dāng)連續(xù)有5次異常時(shí)被置位。數(shù)碼管顯示EZ。第二方法是一個(gè)通道采樣6次，立即計(jì)算該通道的AD轉(zhuǎn)換結(jié)果，再切換6個(gè)通道。關(guān)閉條件是IGBT溫度在50度以下。關(guān)機(jī)處理是一次性的，所以關(guān)機(jī)循環(huán)純粹地等待開(kāi)機(jī)鍵的按下。待溫升下降到60℃又再次加熱，循環(huán)工作。當(dāng)電流變化過(guò)低或過(guò)高時(shí)，IC1就會(huì)關(guān)閉PWM，顯示故障。RR1R1，負(fù)電壓經(jīng)RRR3R3R1R1（以上是線盤沒(méi)有工作情況下電壓）。DD9是鉗位二極管。三端穩(wěn)壓集成內(nèi)部結(jié)構(gòu)（略）。圖43高頻振蕩電路 Highfrequency oscillator circuit4..4電源電路[22]電磁爐的風(fēng)扇、IGBT的驅(qū)動(dòng)電路、集成電路想要正常的工作就需要有一定的直流電壓提供能量。此電容容量變值時(shí)（變?。绷鬏敵?00V電壓會(huì)明顯下降，當(dāng)C4沒(méi)有容量時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致燒IGBT，維修時(shí)要特別注意。過(guò)大保護(hù)失去作用）。主程序是電磁爐控制系統(tǒng)的總體程序，它負(fù)責(zé)整個(gè)控制系統(tǒng)中各個(gè)模塊程序的協(xié)調(diào)運(yùn)行，是電磁爐控制系統(tǒng)的核心程序。電磁爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩大部分。(3)調(diào)節(jié)滑條：用于檔位的調(diào)整，向右滑動(dòng)增加檔位，向左滑動(dòng)時(shí)減小檔位，共6個(gè)檔位；也用于定時(shí)時(shí)間的調(diào)節(jié)，向右滑動(dòng)時(shí)，059增加循環(huán)調(diào)節(jié)分鐘，向左滑動(dòng)時(shí)，03增加循環(huán)調(diào)節(jié)小時(shí)。IGBT超溫、IGBT傳感器開(kāi)路報(bào)警IGBT溫度過(guò)高或IGBT溫度傳感器開(kāi)路報(bào)警。C ，140176。這時(shí)，在主控制器的控制下，主開(kāi)關(guān)開(kāi)始導(dǎo)通。換向開(kāi)始流入Cr，但Cr兩端的電壓不能突變，因此，IGBT為零電壓關(guān)斷。圖23 電磁爐的主電路 The main circuit of induction電磁爐的加熱線圈盤與負(fù)載鍋具可以看作是一個(gè)空心變壓器，次級(jí)負(fù)載具有等效的電感和電阻，將次級(jí)的負(fù)載電阻和電感折合到初級(jí)，可以得到圖24所示的等效電路。m)，—真空磁導(dǎo)率，—工件磁導(dǎo)率(H/m)，—工件相對(duì)磁導(dǎo)率，—角頻率(rad/s)，f —頻率(HZ)。感應(yīng)電勢(shì)和發(fā)熱功率不僅與頻率和磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)，而且與工件的截面大小、截面形狀有關(guān)，還與工件本身的導(dǎo)電、導(dǎo)磁等特性有關(guān)。(4)簡(jiǎn)單介紹了電磁爐的可能出現(xiàn)的主要的故障和平時(shí)使用注意事項(xiàng)。在未來(lái)的幾年內(nèi)，電磁爐可能朝以下幾個(gè)方面發(fā)展[17]： (1)外觀設(shè)計(jì)趨向流線型、超薄型方向發(fā)展隨著電子器件集成度越來(lái)越高，電子器件的體積不斷減小，功能不斷地增強(qiáng)，未來(lái)電磁爐將越做越小，越做越薄，并有可能出現(xiàn)微型電磁爐。IGBT一般采用了東芝、西門子，IC芯片采用PHILIPS、東芝以及韓國(guó)的，但拆開(kāi)各品牌的電磁爐就會(huì)發(fā)現(xiàn)，主要元器件真是層次不齊，有的竟然連生產(chǎn)廠家都沒(méi)有，這樣做，勢(shì)必會(huì)影響電磁爐的正常發(fā)展。僅在蘇州、浙江兩地就有將近100種品牌的電磁爐出現(xiàn)。一般的煤氣爐的熱效率為40％，電爐為52％．而電磁爐為高達(dá)83％[2]。關(guān)鍵詞:電磁爐 電磁感應(yīng) CKM001 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1Design and Research of Induction CookerAbstractInduction cooker is one of the household electrical appliances whose development is quickest and the market growth rate is highest at the present. The designed induction cooker has advantages like low cost，many interface，plete function there is a certain degree of market petitiveness . This paper designed the control system based on the principle of induction heating and pleted the control system’s hardware and the software design of the induction main content is as follows:This thesis introduces the development course，working principle，function realizing principle，hardware circuit design principle as well as MCU Program’s structure of induction cook. Hardware circuit includes the unit loop circuit such as main loop circuit drive ，control circuit，protective cireuit，the circuit of power source and displaying circuit etc.Induction can achieve the following functions: heating function, constant temperature function, timing function, no pot detection, alarm function. It specifically including overheating alarm, overvoltage alarm , undervoltage alarm and fan failure alarm.The displaying interface is Digital Number Display use of MCU makes the induction cooker intelligence,mainly offers good manmachine interface,power automatic control and temperature automatic control as well as various automatic detections alarm program structure divides into two parts as main program and timet interrupt service program,after many times’testing and running,the program runs steadily and reliably.Keyword: Induction Cooker Electrolmagnetic Induction CKM001 第一章 緒論在半個(gè)世紀(jì)以前，德國(guó)人利用電磁感應(yīng)原理發(fā)明電磁爐。單片機(jī)的使用讓電磁爐實(shí)現(xiàn)了智能化，主要包括提供良好的人機(jī)界面、功率自動(dòng)控制、溫度自動(dòng)控制、定時(shí)控制以及各種自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警等。與其他單一功率的廚房用具相比，可以依據(jù)煎、炒、炸、蒸、煮等選擇合適的功率，并且功率調(diào)節(jié)非常簡(jiǎn)單。就目前而言，我國(guó)的電磁爐市場(chǎng)比西方的發(fā)達(dá)國(guó)家至少晚了10年的時(shí)間[3]。然而這些電磁爐的結(jié)構(gòu)性能比起豐富多彩的外觀設(shè)計(jì)稍有遜色。近兩年來(lái)國(guó)家大力扶持農(nóng)民，推出“家電下鄉(xiāng)”政策。電磁爐加熱的原理：當(dāng)線圈中通過(guò)高頻電流時(shí)，線圈周圍產(chǎn)生高頻交變磁場(chǎng)，在高頻交變磁場(chǎng)的作用下，鐵質(zhì)鍋底中產(chǎn)生強(qiáng)大的渦流，鍋底迅速釋放出大量的熱量，達(dá)到加熱目的。I。工程上規(guī)定，該處到表面的距離△稱為電流透入深度。一般來(lái)講,器皿一般是用鋼質(zhì)、鐵質(zhì)材料來(lái)加熱，鋁、銅由于表面電阻率太小，而不易被加熱，陶瓷、木等又由于表面電阻率太大，使產(chǎn)生電流太小，所以也不易被加熱。流過(guò)R*形成了功率輸出，流過(guò)L*而儲(chǔ)存了能量。當(dāng)，即時(shí)，二極管D開(kāi)始導(dǎo)通，使Cr左端電位不能再下降而箝位于0。(2)定溫功能定溫溫度有6檔，由高到氏分別為240176。(5)報(bào)警功能當(dāng)開(kāi)機(jī)時(shí)，微電腦不斷的檢測(cè)電磁爐的工作狀況，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)，將發(fā)生報(bào)警。圖31 操作面板 Operation Panel按鍵說(shuō)明如下：(1)本機(jī)具有 “開(kāi)關(guān)”、“火鍋” 、“定溫” 、“童鎖”、“定時(shí)”5個(gè)按鍵和調(diào)大、調(diào)小用的指滑條。表32功率表檔位123456數(shù)碼管顯示123456功率范圍W間歇9001200150018002000(5)定時(shí)功能：在“火力”“定溫”功能時(shí)，按“定時(shí)”鍵，數(shù)碼管閃爍顯示定時(shí)時(shí)間，默認(rèn)顯示定時(shí)時(shí)間為“00：00”,操作指滑鍵向右滑動(dòng)時(shí)，調(diào)節(jié)分鐘循環(huán)加5，范圍為“0059”；操作指滑鍵向左滑動(dòng)時(shí)，調(diào)節(jié)小時(shí)循環(huán)加，范圍為“0003”。通過(guò)對(duì)電磁爐的各個(gè)功能進(jìn)行劃分，每個(gè)程序模塊完成相應(yīng)特定的功能。由于電磁爐工作電流較大，接插件NL1和保險(xiǎn)管兩端引腳焊接必須牢固，目的是避免接觸不良。圖42 高壓整流濾波電路 Highvoltag rectifier filter circuitL1扼流圈、C4電容組成倒L型濾波電路[7]。R6是下拉電阻，DW1為限幅穩(wěn)壓管（二極管）作用是把驅(qū)動(dòng)輸入限制在0V—18V之間。R22為限流電阻。在線盤與C5之間產(chǎn)生了阻尼振蕩。那么，就要設(shè)計(jì)一種電路來(lái)完成這種任務(wù)，這種電路就是同步控制電路。起到保護(hù)元器件的作用。圖410左側(cè)所示。第五章 電磁爐單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)如圖51是電磁爐的主程序流程圖。(2) 關(guān)斷控制線，PWM輸出關(guān)機(jī)的占空比。(4) 使用通用寄存器:R0為計(jì)數(shù)通道數(shù)，R1為采樣次數(shù)。當(dāng)市電電壓超過(guò)260V或者低于150V時(shí)報(bào)警，電磁爐的數(shù)碼管顯示為E1。圖56是報(bào)警檢測(cè)的程序流程。每隔2秒鐘再打開(kāi)控制線進(jìn)行一次檢測(cè)，假若CRU的電壓高于CRU臨界值，則被認(rèn)為有鍋，恢復(fù)到原來(lái)的工作狀態(tài)。圖57 無(wú)鍋檢測(cè)流程圖 No pot te