Analisi del circuito centrale della pentola a induzione
Il circuito centrale della cucina a induzione è un circuito di conversione di frequenza, la cui funzione è quella di convertire la potenza di rete a bassa frequenza di 50Hz o 60Hz in energia elettrica ad alta frequenza di 20kHz e fornirla alla bobina di induzione per generare un campo magnetico ad alta frequenza. Sotto l'azione di questo campo magnetico, le correnti parassite verranno generate all'interno della pentola di metallo, che genererà calore per raggiungere lo scopo della cottura.
Allo stato attuale, esistono tre forme principali di circuiti di conversione di frequenza per i cooker a induzione: circuito a tubo singolo, circuito a metà ponte e circuito a ponte pieno. I pentole a induzione domestica generalmente utilizzano un circuito a tubo singolo o a metà ponte per ottenere il riscaldamento. Quella che segue è una breve introduzione al circuito a tubo singolo e al circuito a metà ponte:
1. Circuito a tubo singolo
Un circuito a tubo singolo significa che solo un IGBT (transistor bipolare gate isolato) è responsabile dell'apertura e della chiusura. Quando l'IGBT è acceso, la corrente addebiterà rapidamente attraverso la bobina; Quando l'IGBT viene disattivato, la corrente nella bobina caricherà il condensatore risonante, generando così una tensione inversa più elevata. Se questa tensione supera la tensione di resistenza dell'IGBT, l'IGBT può rompersi all'istante, causando danni alla macchina.
In condizioni di lavoro normali, la tensione inversa è generalmente compresa tra 1000-1100 V. Tuttavia, quando il circuito è influenzato da interferenze o altri fattori imprevisti, questa tensione può aumentare, quindi le misure protettive devono essere prese in tempo.
C'è anche uno svantaggio del circuito a tubo singolo. Quando il potere è basso, può influire sullo stato di lavoro dell'IGBT, causando un grave riscaldamento dell'IGBT, abbreviando la durata della vita o persino la rottura. Ciò è particolarmente evidente quando la bobina è vicina all'oggetto riscaldato. Pertanto, la potenza che un fornello a induzione a tubo singolo può continuamente calore è generalmente maggiore del 50% della sua massima potenza. Ad esempio, un fornello a induzione con una potenza massima di 2000 W può utilizzare il riscaldamento intermittente a una potenza inferiore a 1000 W, che non è applicabile in molte occasioni di cottura.
2. Circuito a mezzo ponte
La cucina a induzione a metà ponte utilizza due IGBT per accendere e spegnere. Quando un IGBT viene disattivato, l'altro IGBT viene acceso, evitando così il problema dell'alta tensione inversa, eliminando il pericolo nascosto di sovratensione danneggiando l'IGBT e migliorando notevolmente l'affidabilità del prodotto.
Un altro vantaggio del circuito a metà ponte è che la potenza continua può essere resa molto bassa e non vi è alcun problema di bassa potenza che influisce sullo stato di lavoro dell'IGBT. Teoricamente, il circuito a metà ponte può ottenere un riscaldamento continuo di tutti i poteri. Tuttavia, a causa della limitazione della frequenza operativa dei componenti, può generalmente raggiungere il 20% della potenza massima e persino il 10% della potenza massima con un design speciale. Cioè, una pentola a induzione 2000 W può anche ottenere un riscaldamento continuo a una potenza di 200 W, in modo che tutti gli ingranaggi di fuoco possano essere riscaldati continuamente, migliorando notevolmente la praticità della cottura a induzione.
In generale, la massima potenza di progettazione del circuito a metà ponte è di circa 20 ~ 30kW, che è lontana dalla portata di un circuito a tubo singolo. Diversi produttori avranno progetti diversi per i circuiti a mezzo ponte. Esistono molti diversi metodi di implementazione della generazione di PWM, controllo di potenza, controllo di fase, rilevamento di corrente all'unità IGBT. Pertanto, ci saranno differenze significative nelle prestazioni e nell'affidabilità del prodotto. Il design ragionevole diventa il collegamento più critico.
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