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電磁爐里都用了哪些元器件?

發(fā)布時(shí)間:2017-08-09 來(lái)源:胡安 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】憑借高效率,低成本,易用性,電磁爐已經(jīng)成為電爐子和燃?xì)鉅t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(jīng)做到了100人民幣以下,那么您有沒(méi)有想過(guò)其內(nèi)部構(gòu)造是什么樣的呢?
 
現(xiàn)在,憑借高效率,低成本,易用性,電磁爐已經(jīng)成為電爐子和燃?xì)鉅t子的替代品,被廣泛的使用。
 
但是追溯其歷史,世界上首臺(tái)家用電磁爐子1957 年在德國(guó)誕生,當(dāng)時(shí)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(jìn)入中國(guó),一直到上世紀(jì)末才被廣泛使用起來(lái)。
 
今天的電磁爐,帶LED觸摸屏的成本甚至已經(jīng)做到了100人民幣以下,那么您有沒(méi)有想過(guò)其內(nèi)部構(gòu)造是什么樣的呢?
 
電磁爐里都用了哪些元器件?
 
拆解的這個(gè)電磁爐看不出來(lái)品牌,從外表來(lái)看還遠(yuǎn)沒(méi)有我們百元內(nèi)的電磁爐時(shí)尚,應(yīng)該不是什么新款。
 
拆開(kāi)后發(fā)現(xiàn)其包含兩個(gè)電路板,一塊感應(yīng)線圈和一對(duì)溫度傳感器。與許多電子產(chǎn)品相比,這款灶具非常模塊化,可修復(fù)。
 
電磁爐里都用了哪些元器件?
圖:電磁爐外觀
 
打開(kāi)電磁爐內(nèi)部看看
 
要打開(kāi)電磁爐灶,必須拆下八個(gè)自攻十字頭螺釘。
 
一旦拆開(kāi),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(guān)的電子產(chǎn)品。底部則是玻璃爐灶的頂部。
 
連接這兩層是一個(gè)帶狀電纜。
 
電磁爐里都用了哪些元器件?
圖:電磁爐頂部與頂部
 
用戶界面下的電子器件
 
電磁爐里都用了哪些元器件?
 
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(gè)5mm紅色LED燈,六個(gè)觸覺(jué)按鈕和七段顯示屏。
 
電路板還有兩個(gè)額外的觸覺(jué)按鈕和兩個(gè)LED的管腳,但沒(méi)有接口。
 
電磁爐里都用了哪些元器件?
圖:1628 LED驅(qū)動(dòng)器
 
在板子的背面有一個(gè)“1628”LED驅(qū)動(dòng)器。1628 LED驅(qū)動(dòng)器很多家公司都有生產(chǎn),它不僅僅是可以控制LED。1628將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為單獨(dú)的LED控制,并允許掃描按鈕。
 
該驅(qū)動(dòng)器采用SOP 28封裝,并焊接到單層PCB的后部。
 
電磁爐里都用了哪些元器件?
圖:用戶界面的PCB的組件
 
PCB上有一些其他無(wú)源元件位于頂部。這些組件使用分壓網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行邏輯電平轉(zhuǎn)換,并幫助過(guò)濾信號(hào)。
 
再來(lái)看看電源
 
電磁爐里都用了哪些元器件?
圖:底部電路板
 
作為打開(kāi)的外殼的下半部分,第二個(gè)電路板負(fù)責(zé)電壓的調(diào)節(jié)和器件的控制。
 
這是一個(gè)單面板,兩側(cè)有幾根跳線和組件。板的焊接側(cè)涂有保護(hù)涂層,以保護(hù)小的表面貼裝器件。
 
電磁爐里都用了哪些元器件?
圖:小的表面貼裝元件
 
進(jìn)入該電路板的交流電被分成兩條路徑,包括為感應(yīng)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(guò)一對(duì)鏟形連接器連接。 然后,120V會(huì)通過(guò)一個(gè)250V 20A保險(xiǎn)絲。TVR 07241壓敏電阻在輸入端保護(hù)電子元件。
 
在低功率路徑后面,有一個(gè)由四個(gè)二極管組成的橋式整流器。然后,AC-DC轉(zhuǎn)換器將電壓轉(zhuǎn)換成XVDC。借助于意法半導(dǎo)體的VIPER12A和具有EE13內(nèi)核的開(kāi)關(guān)型變壓器,可以控制此轉(zhuǎn)換。
 
AC到DC轉(zhuǎn)換器工作在固定的60kHz。
 
電磁爐里都用了哪些元器件?
圖:低功耗開(kāi)關(guān)電源
 
電磁爐里都用了哪些元器件?
圖:大功率開(kāi)關(guān)電源IGBT
 
盡管安裝了較高功率的散熱器,大功率電子部分還是會(huì)通過(guò)橋式整流器。全波整流電壓然后通過(guò)兩個(gè)大電感L1和L2發(fā)送,然后經(jīng)過(guò)C2和C3。兩個(gè)IGBT Q1和Q10并聯(lián),將電壓切換到線圈。這兩個(gè)IGBT是英飛凌的IHW20N120R3,在1200V時(shí)額定值為40A。
 
看看控制電路
 
電磁爐里都用了哪些元器件?
圖:專用微控制器
 
這個(gè)設(shè)備的核心是一個(gè)特殊的微控制器,由Zilog制造的S3F84B8。該微控制器專為電磁爐設(shè)計(jì)!
 
該微控制器有幾個(gè)特點(diǎn)使其非常適合此用途:它具有10位PWM通道來(lái)切換線圈,8個(gè)10位模數(shù)轉(zhuǎn)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(yīng)線圈的模樣
 
電磁爐里都用了哪些元器件?
圖:感應(yīng)線圈
 
電磁爐灶的關(guān)鍵部分是線圈。該電磁爐的線圈由21匝Litz線組成。多導(dǎo)體Litz線用于減少皮膚效應(yīng)。
 
電磁爐里都用了哪些元器件?
圖:Litz線
 
位于感應(yīng)線圈中間的是一個(gè)溫度傳感器。傳感器中有兩個(gè)溫度傳感組件。第一個(gè)是熱熔絲,該保險(xiǎn)絲在184度或363華氏度時(shí)打開(kāi)。
 
第二個(gè)組件是齊納二極管。不同齊納二極管的溫度系數(shù)不同,因此通過(guò)查看其反向擊穿電壓可以確定溫度。
 
電磁爐里都用了哪些元器件?
圖:溫度傳感器
 
結(jié)論
 
電磁爐里都用了哪些元器件?
圖:仔細(xì)看看線圈
 
可以看到,這個(gè)電磁爐里面有一堆有趣的電子產(chǎn)品。這是一個(gè)較低成本的選擇,但仍然合理的使用了很多專門的組件。
 
本文的拆解部分來(lái)源于Alex Udanis的拆解:Induction Cooktop
 
本文轉(zhuǎn)載自電子技術(shù)設(shè)計(jì)。
 
 
 
 
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