| HT46R22單片機(jī)在電磁爐功率控制中的應(yīng)用 |
摘要：介紹了電磁爐的基本工作原理,并提出了一種采用HT46R22單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電磁爐功率穩(wěn)定輸出的功率控制方法,最后簡(jiǎn)單介紹了該方法的軟硬件設(shè)計(jì)過(guò)程。
關(guān)鍵詞：電磁爐;HT46R22;功率控制
引言
近年來(lái),隨著環(huán)保和節(jié)能意識(shí)的逐步提高,一種新興的"綠色的廚具"--電磁爐正在家庭中普及。它改變了傳統(tǒng)的明火烹調(diào)方式,利用電磁感應(yīng)原理,使電流通過(guò)內(nèi)置的線圈時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)內(nèi)的磁力線感應(yīng)到鐵制器皿,產(chǎn)生無(wú)數(shù)高速運(yùn)動(dòng)的小渦流,渦流產(chǎn)生的巨大循環(huán)能量轉(zhuǎn)換為有效熱能,使鍋具自行高速加熱,最終直接加熱食物。電磁爐的熱效率達(dá)到90％以上,同時(shí)它無(wú)煙無(wú)灰,無(wú)污染,不升高室溫,不產(chǎn)生一氧化碳等有害物質(zhì),安全環(huán)保。電磁爐還采用了微電腦控制,能夠隨意控制溫度。正是由于上述種種優(yōu)點(diǎn),電磁爐在發(fā)達(dá)國(guó)家的家庭普及率已經(jīng)達(dá)到80％以上。
為了提高電熱轉(zhuǎn)換率,家用電磁爐一般采用的是高頻電磁爐,須將工頻電整流成直流電后再逆變成20kHz以上的高頻振蕩電流,在高頻下,穩(wěn)定功率輸出和實(shí)時(shí)檢測(cè)就成了設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和關(guān)鍵所在。采用Holtek公司產(chǎn)的A/D型單片機(jī)HT46R22可以方便地實(shí)現(xiàn)定溫控制、實(shí)時(shí)檢測(cè)、報(bào)警檢測(cè)和功率控制,本文著重介紹功率控制的實(shí)現(xiàn)。
1 功率控制設(shè)計(jì)原理
1.1 電磁爐的工作原理
電磁爐的工作原理如圖1所示,由主電路和控制電路構(gòu)成。主電路中220V交流電經(jīng)整流濾波后加在由電容C1及C2和電感L1與IGBT管S組成的電壓諧振變換器上。變換器主要起兩個(gè)作用,一是將工頻轉(zhuǎn)換為20～40kHz的高頻交流電,二是將電能轉(zhuǎn)換為磁能。高頻交流電加在勵(lì)磁線圈上,通過(guò)電磁感應(yīng),直接作用于鍋具底部,產(chǎn)生渦流,使鍋具迅速加熱�？刂齐娐凡捎脝纹瑱C(jī)HT46R22作為主控制芯片,它能實(shí)現(xiàn)許多必要的檢測(cè)和保護(hù),同時(shí)由它產(chǎn)生控制所需的PWM信號(hào),控制電磁爐的輸出功率。
1.2 電磁爐的功率控制原理
功率控制,就是當(dāng)工頻交流電穩(wěn)定的情況下,電磁爐能按設(shè)定的功率穩(wěn)定地輸出,以使電磁爐能穩(wěn)定地工作。因?yàn)?負(fù)荷電流能反映輸出功率的大小,所以,控制的對(duì)象可以轉(zhuǎn)化為負(fù)荷電流,同時(shí)將負(fù)荷電流的大小設(shè)計(jì)為由PWM信號(hào)的占空比決定,占空比越大,負(fù)荷電流就越大。
用戶設(shè)定的火力檔（功率檔）依次為1600W、1400W、1200W、1000W、800W,實(shí)測(cè)原電磁爐的輸出功率（W）、負(fù)荷電流（A）、市電電壓（V）、負(fù)荷電流檢測(cè)值CRU電壓（V）及PWM占空比的關(guān)系如表1所列。
表1 輸出功率與負(fù)荷電流占空比等關(guān)系
| 輸出功率/W | 1600 | 1400 | 1200 | 1000 | 800 |
| 負(fù)荷電流/A | 7.33 | 6.21 | 5.5 | 5.02 | 3.67 |
| 市電電壓/V | 220 | 220 | 220 | 220 | 220 |
| 占空比 | 58 | 47 | 40 | 35 | 22 |
| CRUmax/V | 4.48 | 3.68 | 3.24 | 2.88 | 2 |
| CRUmin/V | 3.76 | 3.16 | 2.80 | 2.52 | 1.76 |
