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触摸式电磁炉全体计划,有具体的硬件原理和器材选型

赛元的电磁炉整体解决方案,SC91F738高度集成了电磁加热应用的各种功能模块,SC91F832将面板上的触摸与LED显示共用,具有超低的成本且工作可靠;同时赛元提供完善可靠的触摸按键库,开发工程师仅

电磁炉作业原理:

一般厨具是经过自身发热,热量再传导到锅具,电磁炉不是由自身发生热量对食物进行加热,电磁炉将交流电转换成直流电压,再经过励磁线圈加到IGBT上,IGBT受驱动操控导通和截止,励磁线圈有频率为20-50KHz的电流流过,励磁线圈发生高频磁场,若有铁锅置于炉面上,则锅底发生涡流,涡流战胜锅内阻而转换成热能。

由于电磁炉是选用这种磁场感应电流的加热原理,它的要害元器材是大功率IGBT高速替换开关,IGBT的维护是电磁炉的要点和难点,针对电磁炉作业进程中,遇任任何情况都要快速维护的特色,赛元推出了电磁加热专用微操控器SC91F738,内置16MHz RC可供给MCU 16MHz作业频率,8K Flash ROM,256RAM,4路比较器,1路运算扩大器,3+1通道ADC,蜂鸣器Buzzer,IGBT操控PPG,把过流维护,过流维护,反压调理,同步等等功用模块都集成到MCU内部。

电磁炉功用

1、无锅检测

主动侦测炉台有无锅,只在有锅时,才干敞开功率器材IGBT.

2、功率操控

赛元SC91F738的PPG输出不同的PWM信号,所构成的负荷电流的巨细是不同的。依据所设的档位的功率巨细,由SC91F738测验到的市电电压值、电流值,PPG输出适宜的PPG占空比,以到达功率的主动操控。使功率不受市的影响。

3、温度操控

在微晶板的锅底下方设置了温度传感器,可完结对温度的主动操控,用户可选合适的温度档。

4、守时

预定开机,守时关机

5、报警

市电过压、欠压,IGBT温度过高,锅底温度过高、电流过大、传感器毛病等等都要报警。

依据赛元SC91F738电磁加热专用MCU和赛元SC91F832接触按键MCU的电磁炉体系原理框图

下面临一些电磁炉功用模块作扼要阐明:

1、主回路,功率操控PPG

如框图,IGBT受脉冲驱动,当IGBT导通时,励磁线圈电流敏捷添加,当IGBT截止时,L、C回路发生谐振,IGBT集电极发生脉冲高压,当高压降至近0时,驱动使IGBT再次导通,驱动脉宽决议了电磁炉负载的巨细,一般IGBT由振荡电路、脉宽操控电路等外围电路完结。

赛元SC91F738把这些外围电路集成到内MCU部,叫PPG(可编程脉冲发生器)。SC91F738内部有16MHz高速RC时钟源,11Bits可调脉宽,在0.0625μs~128μs规模,步进单位为0.0625μs, 2K级可调,使脉宽调理更别细腻滑润。

SC91F738的PPG,除反压维护的自减功用外,它集成了活灵的主动追寻目标值的功用。

SC91F738的PPG选用反向占空比的开漏输出,把IGBT驱动电路一减再减。

2、同步检测

同步电路监督主回路的作业状况,当IGBT电压下降挨近0V时,输出一个触发脉冲,使IGBT导通。这样可防止励磁线圈中的电流瞬间改变太大,维护了功率器材IGBT.

赛元SC91F738集成了同步检测功用,并主动触发PPG输出,使外部电路大大简省,一起,SC91F738 PPG的延时功用,直接经过软件设置不同的延时输出时刻,到达移相的作用,与用外部硬件移相比较,软件设置愈加灵敏。

3、反压主动调理

当IGBT关断时,励磁线圈发生反压,为了维护IGBT,都要紧密监督IGBT集电极电压,一旦电压过高,一般经过外围电路当即关断驱动脉冲,再经过软件从头敞开,一般做法由于重启较慢,正弦的包洛就会被削掉部分,下降电源利用率。

赛元SC91F738内部集成反压主动调理模块,不光反压过大时,会主动按你程式预设减小脉冲宽度,还会依据反压过压次数,主动灵敏调理,该模块更特别的是它会主动盯梢目标值功用,MCU硬件帮你做到动态平衡在最高功率,让包洛愈加挨近正弦波,相同的外部元器材,能做到更高的电磁炉功率。

4、过压维护

当电源自身或搅扰而电压过高时。如电机、电风扇、日光灯等开关时,电源都会被搅扰而发生电压浪涌,为了维护功率管IGBT不被烧坏,微操控器都要当即进入维护状况。赛元SC91F738内部集成了一个过压维护比较器。

5、过流维护

一般电磁炉只做电压浪涌维护功用,但赛元SC91F738特别添加了一个电流浪涌维护比较器,具有电压浪涌、电流浪涌两层维护,使产品愈加安全牢靠。

6、电压电流温度测验

赛元SC91F738有3+1通道ADC,供给炉面温测验、IGBT温度测验、电压测验,另一通道ADC衔接到内部扩大器,供给电流扩大测验。

7、与面板的通讯接口

赛元SC91F738供给类IIC的高速通讯接口,使之与面板衔接排线减到最少,只需两根通讯线,既能够与慢速的IO通讯,还能与具有IIC接口的MCU高速通讯,如赛元SC91F832接触按键MCU.

五、赛元SC91F832电磁炉面板计划


电磁炉面板计划接触Key与LED共用IO

在本解决计划中选用28pin的SC91F832做按键显现板的主控芯片,16个接触按键,24个LED + 4位数码管显现、与主板IIC通讯,一起类IIC接口也是工程师调试接口。相对接触按键IC加显现IC计划,赛元SC91F832的长处是接触按键IO与LEDSEG能够共用,使整个显现面板简略到只需电阻,以单%&&&&&%完结多按键多LED及运用功用操控。

SC91F832,作业电压2.5~5.5V,内部高速RC振荡电路可供给MCU 16MHz作业频率,供给外设时钟,共有25个I/O可用,16个电荷转移完结的接触按键。512B的RAM和8KB的FLASH,还有10万次擦写次数的256B EEPROM数据存储器,可单Byte读写。

六、接触按键的作业原理框图


接触按键原理

1、稳压电源(或VDD)经过CTIME的频率设置的频率向外部的分布电容Cxn和基准电容Cadj充电。

2、Cadj电压会逐渐上升至充电电路的设置值后,经过滤波电路后给出信号。

3、TKCNT会记载从充电开端到看到信号的时刻。

4、如果有手接触到按键时,Cxn的值会添加,则Cadj电压上升的时刻会减小,也便是TKCN的值会减小。

5、用户便能够经过TKCNT的扫描值来承认是否有接触按键被按下。

七、接触按键搅扰解决计划——赛元接触按键库

相较于机械式按键和电阻式接触按键,电容式接触按键不只经用,造价低价,组织简略易于装置,防水防污,并且还能供给如滚轮、滑动条的功用。可是%&&&&&%式接触按键也存在许多的问题,由于没有机械结构,一切的检测都是电量的细小改变,所以对各种搅扰灵敏得多。赛元供给了完善的解决计划库,无需用户软件处理接触按键,只需简略调用赛元库文件,就能容易读取按键状况,其杂乱的判键进程,完全由赛元库文件处理:

1、电磁搅扰

电磁炉作业时,发生电磁场,然后搅扰接触按键的改变值,赛元获益于对电磁炉功率操控的了解,接触按键库作了相应的软件算法处理,使接触按键愈加牢靠。

2、溅水、溅油的影响

在电磁炉的运用傍边,常常会呈现水或油溅到接触面板上,它或许导致按键误触发,赛元接触按键库文件选用特别软件算法牢靠地将覆水溅油与手指按下的状况区分隔。

3、环境自适应才能

电磁炉在作业的时分,会发生很多的热量与湿气,面板温度、湿度,电路板温度、湿度都是会在一个很宽的规模起浮,而跟着运用时刻的推移,包含微晶面板、PCB板都会呈现不同程序的老化,然后影响按键检测的准确度。赛元接触按键库文件,完结了主动校准功用,实时地供给环境检测,完结环境自适应的机制。

八、总结

赛元的电磁炉全体解决计划,SC91F738高度集成了电磁加热运用的各种功用模块,SC91F832将面板上的接触与LED显现共用,具有超低的本钱且作业牢靠;一起赛元供给完善牢靠的接触按键库,开发工程师仅需将精力专心于功用运用,可大大缩短运用的开发周期。

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