下图是尚朋堂SR-CH2008W电磁炉过温保护电路原理图。
该款电磁炉的过温保护电路与SR-1607C的不同,它将加热线圈盘的温度检测和IGBT的温度检测信号分别送入单片机的相关引脚。
①电磁炉台面温度过高保护电路工作原理。
电磁炉台面温度检测热敏电阻NTC一端经插座CN2接电源负极,另一端经电阻R17接+5V电源。该电路中点处的分压正常时约为4.7V,该电压分为两路:一路经电阻R16接至单片机的⑦ 脚(AN1端), 电容C20为抗干扰电容; 另一路经电阻R95接至运算放大器U2B的⑤脚(同相输入端)。⑥脚(反相输入)电压为电阻R99、R100对+5V电源的分压值,该点电位大约为0.74V,即正常情况下,运算放大器的⑤脚(同相输入端)电位高于⑥脚(反相输入端)的电位,⑦脚(输出端)输出高电平,大约为+18V。该高电平经电阻R117又分为两路:一路经二极管D58接电压比较器U4A的输出端和二极管D59的阴极,使二极管D58因反向偏置而截止,因此对IG电压信号没有影响;另一路电压信号经电阻R117、R97分压后约为6.39V,该电压接至电压比较器U4B的⑦脚(同相输入端),⑥脚(反相输入端)接+5V电源,经电压比较器比较后,①脚(输出端)相当于与电路断开,对驱动输出级电路没有影响。
当温度检测热敏电阻NTC因温度上升,其电阻值降低至一定值时,AN1的电压低于单片机设置的下限报警幅值,单片机做出相应动作,停止输出脉宽调制电压信号,同时控制面板上显示发热线圈盘热敏电阻NTC短路故障代码E2。另一方面,该低电平电压信号将电压比较器U4B的⑦脚同相输入端电位拉低,低于⑥脚反相输入端的+5V电压,①脚输出端输出低电平,该低电平将驱动输出级三极管Q53的基极电位拉低,其因无正向偏置电压而截止,IGBT因无VD驱动电压而截止, 整机无功率输出。当温度检测电阻NTC因故出现开路情况时,AN1端电压升高,单片机也做出相应动作,停止输出脉宽调制电压信号,同时在控制面板上显示发热线圈盘开路故障代码E1。
图中,温度检测热敏电阻NTC处所并联的电阻R93的作用是:冬季环境温度过低时,热敏电阻NTC的电阻值增加的幅度较大,容易引起单片机发出温度异常故障代码,使整机不能进入工作状态,即不能正常开机。并联该电阻后可以相对抵消热敏电阻NTC的电阻增加值,从而避免冬季温度过低时出现不能正常开机的现象。
②IGBT温度过高保护电路工作原理。
IGBT的温度检测热敏电阻NTC一端接电源负极,另一端经电阻R115、R29接+5V电源,电路中点处即为IGBT温度过高保护电压信号IG。正常隋况下的IG电压信号在1.5~4.4V内变化。
热敏电阻NTC在常温下的电阻值为100KΩ时,电路中点处的IG电压值约为4.26V,该电压经电阻R13接至单片机的⑤脚AN3端口。电磁炉处于正常工作状态下时,热敏电阻NTC的电阻值会随着IGBT温度的升高而同步下降,当IGBT的温度达到设定保护温度时,也就是热敏电阻NTC的电阻值下降到一定值时,送入单片机⑤脚的IG电压信号达到单片机的设定值,单片机发出关机信号。同时,控制面板上显示IGBT温度过高保护故障代码(也是IGBT的热敏电阻NTC短路故障代码)E4。当IG电压信号超过4.5V时,单片机发出IGBT的热敏电阻NTC开路故障代码E3,整机不能进入工作状态(开不了机)。在电磁炉正常工作期间,IG电压信号是一个变值,单片机能够根据该处的电压变化,自动地对输出功率进行微调,以保证电磁炉能在较长时间内稳定地工作。
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