简单的电磁加热电路图大全（加热开关控制/变频电源电路图详解）

简单的电磁加热电路图（一）

1、电磁感应加热原理

上图电磁感应加热的基本过程，可以看出实现电磁感应加热至少需要整流单元、功率开关管、功率开关管驱动控制单元、加热线圈单元及锅具等部件。

另外，为了使形成闭环的功率控制及电磁感应加热产品化，还需要电流及电压反馈单元、风扇驱动单元及按键显示等用户界面单元。

2、几种电磁感应加热电路结构

1）半桥方式

（1）单谐振电容（2）双谐振电容

由于在方式（1）中，电源只在S1导通时对电感充电，而在方式（2）中，电源在两个开关管导通时都对电感充电，因而在相同参数条件下，方式（2）可以提供更大的功率。

2）单端方式

（1）LC串联谐振（2）LC并联谐振

3、典型的电磁炉系统电路框图

现在的电磁炉基本上采用LC串联谐振的电路结构，而其功率开关管基本上都用IGBT（insulatedgatebipolartransistor，绝缘栅双极晶体管。

4、IGBT的基本性能特征

在电磁炉中，IGBT是所有部件中最关键的部件，因而在此我们有必要了解一下IGBT的基本性能，由于我们的产品基本上都用infineon公司的IGBT，故以infineon公司IH20T120为例说明IGBT的基本性能。

为保障电磁炉的可靠稳定工作，我们主要为IGBT提供过热、过流、过压三种保护：

IGBT不停的开关带来的开关损耗是造成IGBT过热的主要原因：

IGBT的导通损耗主要由IGBT可靠导通时C、E极间的电压VCE（sat）决定，VCE（sat）越小，导通损耗越小，而VCE（sat）与G极的驱动电压和可靠导通时流过IGBT的电流有关。另外IGBT导通瞬间C、E极间的电压uCE会产生尖峰电流致使IGBT发热。

IGBT的关断损耗主要取决于关断时的电流大小及关断速度，由于IGBT的G、E极间存在寄生电容CGE及驱动电路内阻，使得IGBT的驱动电压在关断过程中不能很快的下降，因而可能会导致IGBT工作在放大区。

IGBT的过流能力主要由ICpuls及IFpuls决定。

IGBT的过压能力主要由VCE决定。

简单的电磁加热电路图（二）

（1）当不加热时，CPU 19脚输出低电平（同时13脚也停止PWM输出）， D18导通，将V8拉低，另V9》V8，使IGBT激励电路停止输出，IGBT截止，则加热停止。

（2）开始加热时， CPU 19脚输出高电平，D18截止，同时13脚开始间隔输出PWM试探信号，同时CPU通过分析电流检测电路和VAC检测电路反馈的电压信息、VCE检测电路反馈的电压波形变化情况，判断是否己放入适合的锅具，如果判断己放入适合的锅具，CPU13脚转为输出正常的PWM信号，电磁炉进入正常加热状态，如果电流检测电路、VAC及VCE电路反馈的信息，不符合条件，CPU会判定为所放入的锅具不符或无锅，则继续输出PWM试探信号，同时发出指示无锅的报知信息（祥见故障代码表），如1分钟内仍不符合条件，则关机。

电磁炉加热开关控制电路：

#p#

IGBT高频电磁感应加热

#e#

简单的电磁加热电路图（三）

IGBT高频电磁感应加热驱动电路图

简单的电磁加热电路图（四）

下面介绍两种实用型的高频加热变频电源。图1给出了输出频率为200kHz、输出功率为1W的封口机用高频加热变频电源的主电路原理图。

220v的交流电经二极管和电容滤波后，得到直流电压，作为全桥逆变电路的直流侧输入电压。1GBT全桥逆变电路将直流变换成200kHz的交流电。将第四代IGBT用于软开关谐振式逆变电路中，其开关频率可达400kHz以上。变压器的作用是变压和使负载与加热线圈匹配。加热线圈采用多股漆包线绕制成圆形空心线圈。

图2为驱动及保护电路的原理图。图1中高频电流互感器TA对谐振电流进行采样，该采样电流信号经图2中的快恢复二极管V5~V8的全桥整流、电容C4的滤波、电阻Rl3和R15的分压，在过二极管V9加到SG3525A的引脚10（强制关断端）上，起到电流保护作用。电容器C4滤波后的电流信号，再经过电容C5的滤波、RP和R16的分压送至SG3525A的引脚l（误差放大器反相信号输入端），调节电位器RP，可调节输出功率和控制加热速度。SG3525A是PWM控制集成电路，输出电流大于200mA，输出脉冲电流可达土500mA，可以直接驱动IGBT。输出PWM脉冲信号频率最高可达500kHz。具有软启动功能。

图1  封口机用高频加热变频电源的主电路原理图

图2  驱动及保护电路的原理图

整机采用自然冷却，为了降低空载时的功耗，在系统中增加一个检测被加热件是否通过加热线圈的检测电路。当没有被加热件通过加热线圈时，继电器K的常闭触点闭合，SG3525A引脚16（基准电压端）输出的5V电压加到引脚10，PWM锁存器关断，主电路输出关断。当被加热件从加热线圈内通过时，检测电路输出信号将继电器K的常闭触点打开，SG3525A引脚16的5V电压不再加到引脚10，PWM锁存器去锁，系统处于加热状态。

图3给出了另外一种高频加热变频电源的实例。这是一种金属针布高频感应加热变频电源的原理图。图中的主电路是二极管整流串联谐振式1GBT逆变电路。该电路的主要特点是工作在软开关状态，其工作原理在本站的相关文章中有介绍。

图3  金属针布高频感应加热变频电源的原理图