Análisis del circuito central de la olla de inducción
El circuito central de la olla de inducción es un circuito de conversión de frecuencia, cuya función es convertir una potencia de red de baja frecuencia de 50Hz o 60Hz en energía eléctrica de alta frecuencia de 20 kHz, y suministrarla a la bobina de inducción para generar un campo magnético de alta frecuencia. Bajo la acción de este campo magnético, se generarán corrientes Eddy dentro de la olla de metal, que generará calor para lograr el propósito de cocinar.
En la actualidad, hay tres formas principales de circuitos de conversión de frecuencia para cocinas de inducción: circuito de tubo único, circuito de medio puente y circuito de puente completo. Las cocinas de inducción doméstica generalmente usan un circuito de tubo único o un circuito de medio puente para lograr la calentamiento. La siguiente es una breve introducción al circuito de un solo tubo y al circuito de medio puente:
1. Circuito de un solo tubo
Un circuito de un solo tubo significa que solo un IGBT (transistor bipolar de puerta aislado) es responsable de abrir y cerrar. Cuando se enciende el IGBT, la corriente se cargará rápidamente a través de la bobina; Cuando se apaga el IGBT, la corriente en la bobina cargará el condensador resonante, generando así un voltaje inverso más alto. Si este voltaje excede el voltaje de resistencia del IGBT, el IGBT puede descomponerse al instante, causando daños a la máquina.
En condiciones de trabajo normales, el voltaje inverso suele ser entre 1000-1100V. Sin embargo, cuando el circuito se ve afectado por la interferencia u otros factores inesperados, este voltaje puede aumentar, por lo que se deben tomar medidas de protección en el tiempo.
También hay una desventaja del circuito de un solo tubo. Cuando la potencia es baja, puede afectar el estado de trabajo del IGBT, causando un calentamiento severo de la IGBT, acortando la vida útil o incluso la descomposición. Esto es particularmente obvio cuando la bobina está cerca del objeto calentado. Por lo tanto, la potencia de que una olla de inducción de un solo tubo puede calentar continuamente es mayor que el 50% de su potencia máxima. Por ejemplo, una olla de inducción con una potencia máxima de 2000 W puede usar calentamiento intermitente a una potencia inferior a 1000W, que no es aplicable en muchas ocasiones de cocción.
2. Circuito de medio puente
La olla de inducción de medio puente usa dos IGBT para encender y apagar. Cuando se apaga un IGBT, se enciende el otro IGBT, evitando así el problema del alto voltaje inverso, eliminando el peligro oculto de una sobretensión dañando el IGBT y mejorando en gran medida la fiabilidad del producto.
Otra ventaja del circuito de medio puente es que la potencia continua puede ser muy baja, y no hay problema de baja potencia que afecte el estado de trabajo del IGBT. Teóricamente, el circuito de medio puente puede lograr un calentamiento continuo de todos los poderes. Sin embargo, debido a la limitación de la frecuencia operativa de los componentes, generalmente puede alcanzar el 20% de la potencia máxima, e incluso el 10% de la potencia máxima bajo un diseño especial. Es decir, una olla de inducción de 2000 W también puede lograr un calentamiento continuo a una potencia de 200W, de modo que todos los engranajes de fuego se pueden calentar continuamente, mejorando en gran medida la practicidad de la olla de inducción.
En términos generales, la potencia de diseño máxima del circuito de medio puente es de aproximadamente 20 ~ 30kW, que está lejos del alcance de un circuito de un solo tubo. Diferentes fabricantes tendrán diferentes diseños para circuitos de medio puente. Existen muchos métodos de implementación diferentes de la generación de PWM, control de potencia, control de fase, detección de corriente a IGBT Drive. Por lo tanto, habrá diferencias significativas en el rendimiento y la confiabilidad del producto. El diseño razonable se convierte en el enlace más crítico.
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