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小小电磁炉 蕴含大智慧（一） 电磁炉基础知识部分 2010年5月8日，6:58:14 | 郝铭 原打算: 一次登出, 考虑到篇幅巨大, 阅读起来 太累人所以分期登出? (分析电磁炉工作原理的预备知识：一节尤为重要,一定要学习明白? 这样可以;有趣味分析电磁炉的工作原理)小小电磁炉看似不起眼，里面却蕴含着丰富的知识，不管你是电视机的修理师傅还是电器仪表的修理师傅，看完本篇的电路分析都会起到抛砖引玉、举一反三的收获。 电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具。，功率都在1000W以上，属于大功率的电器设备，是现代厨房革命的产物，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。是一种高效节能橱具，是不消耗氧气的低碳炊具，完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具。是由高频感应加热线圈(即励磁线圈)、高频电力转换装置、控制器及铁磁材料锅底炊具等部分组成。使用时，加热线圈中通入高频交变电流，线圈周围便产生一交变磁场，交变磁场的磁力线大部分通过金属锅体，在锅底中产生大量涡流，从而产生烹饪所需的热。在加热过程中没有明火，因此安全、卫生。 在安全方面；电磁炉有多项的安全保护措施；内部设置锅检控制电路；在电磁炉不坐锅或者锅不匹配的状态下电磁炉无法开启，在烹调结束拿起锅，电磁炉自动关闭。内部设置温控电路；当内部过热（特别是IGBT管）时；自动开启散热风扇内部排气降温。内部大功率管振荡异常IGBT功率管集电极过压保护。220V市电过压保护。220V市电瞬间浪涌保护。内部设置过电流保护，当负载过重或出现过电流现象，自动进入保护待机状态。并且内部设置了自动功率控制电路以产生稳定的对食物加热的热量。 电磁炉的加热原理： 图1所示；是电磁炉加热原理示意图；下面的线圈就是电磁炉的功率输出线圈；在工作时内部流过强大的频率为25KHz的正弦波交流电流；流过的电流根据电磁感应的原理就产生强大的交变磁场（图中磁力线所示）；电磁炉上坐的锅即作用于这强大的磁场之中；锅底是磁敏感质材制作；虽然锅底是一个平板状金属板；但是我们可以等效的看成锅底是由一圈一圈大小不同的短路闭合线圈叠加组合而成；图2所示。 图1 此时；当线圈流过强大的交变电流时；产生强大的交变磁场；由于锅坐在线圈上面；磁场穿过锅底；等效于组成锅底的线圈在不断的切割磁力线；并在这些线圈中产生强大的感生电流，由于线圈是短路的；电流短路电能转换为热能；锅底及发热并对锅内的食物加热。 这种闭合线圈的产生的电流称为”涡流”或”佛科电流”（Foucault current），是在电磁感应的作用下产生的。 图2 既然在线圈内部通过交变电流就可以对锅内的食物加热，这个交变电流又是电磁炉电路提供的；那么电磁炉的本身就是一个大功率的正弦波振荡器，并且为了控制烹调食物的温度；就要做到这个振荡器的输出功率可以调制；并且要具备各种的保护控制功能；例如锅内水烧干了的超温保护、电磁炉上没有坐锅就无输出的锅检保护等等。虽然是小小电磁炉；但是它集电工原理、电子技术、数字技术多项基础电路原理于一身，而且简易通俗；小小电磁炉的知识能引导、打开电子技术知识的大门。 一、分析电磁炉工作原理的预备知识： （谐振电路及振铃现象、LM339比较器原理及应用）。 1、 振铃现象： 在日常的生活中：寺庙里的大吊钟，用大木柱撞击一下（只撞击一次），钟就会有一声洪亮的响声；而这个响声是一个由强到弱的逐步衰减的过程；如果用录音机把这个逐步衰减的声音记录下来，音频信号的波形就是一个，如图3所示；幅度逐步衰减到零的正弦波，这种现象就称为“振铃” 图3 电子电路上的振铃现象： 下面的图4所示是一个由C3和L组成的并联谐振电路，谐振电路的上端接+B电源；谐振电路的下端经过一个按钮开关K接地；也就是+B电源的负极。 图4-1??????????????????????????????????????????? 图4-2????????????????????????????????????????? 图4-3 图4 在按钮开关没有被按下；电路内部没有电流流过。谐振电路内部也没有谐振现象产生，也没有什么电流产生，如图4-1所示。 现在我们瞬间按动下按钮开关K一次（按后立即松开），也就是电路在开关接通瞬间；会有电流由+B经由电感线圈L及开关K由上向下流通。此时流经电感了L的电流在线圈上产生了磁，建立了磁场，磁场力线的方向是由上指向下，图4-2所示（线圈内虚线所示为磁场的力线；磁场的方向可以通过右手螺旋定则确定）。磁场是由于电流流过而产生；所以磁场也是能量。由于电路只是接通瞬间开关K即断开所以磁场无法持续维持；只要开关K断开；电流被切断；磁场也即消失；由于能量守恒定律——所以磁场的消失只能转换为另外一种能量；这就是在线圈两端产生电动势—