電磁爐的工作原理是怎么樣的?簡(jiǎn)單地說(shuō),電磁爐是利用「電磁感應(yīng)原理」實(shí)現(xiàn)加熱。
電磁爐利用電磁感應(yīng)原理(Law of Electromagnetic Induction)將電能轉(zhuǎn)換為熱能的一種電器。在電磁爐內(nèi)部,由整流電路將 50Hz的220V交流電壓變成脈動(dòng)直流電壓,經(jīng)電容濾波再經(jīng)過(guò)控制電路將直流電壓轉(zhuǎn)換成頻率為 20KHz~40KHz 的高頻電壓,高速變化的電流流過(guò)線圈會(huì)產(chǎn)生高速變化的磁場(chǎng)(電生磁),當(dāng)磁場(chǎng)內(nèi)的磁力線通過(guò)金屬器皿(導(dǎo)磁又導(dǎo)電材料)底部金屬體內(nèi)產(chǎn)生大量強(qiáng)渦流(磁生電),當(dāng)渦流受材料電阻的阻礙時(shí),就發(fā)出大量的熱量(電生熱),從而將食品加熱。
電磁爐的主電路是一個(gè)AC-DC-AC(交流-直流-交流)的變換器,由橋式整流器和電壓諧振變換器構(gòu)成。電壓諧振變換器是主電路的核心,其作用是使直流電逆變?yōu)楦哳l交流電,以滿足感應(yīng)加熱的要求。電磁爐通過(guò)插座與電網(wǎng)相連,獲取220V的工頻市電,這是電磁爐的能量來(lái)源;然后,電磁爐將市電經(jīng)橋式整流電路變換為直流電;再經(jīng)電壓諧振變換器將直流電變換成頻率為20-40kHz的高頻交流電;高頻交流電通過(guò)在圓形平面上繞制的加熱線圈盤建立高頻磁場(chǎng)。
電磁爐是通過(guò)加熱線圈盤向鍋具傳輸功率的。按電磁感應(yīng)原理,當(dāng)線圈盤的加熱線圈中流過(guò)交變的高頻電流時(shí),沿線圈盤半徑方向會(huì)產(chǎn)生閉合的磁力線,磁力線經(jīng)線圈與鍋底構(gòu)成的磁回路穿透灶面耦合作用于鍋底(類似于空心變壓器),在鍋底形成渦流而發(fā)熱,起到加熱鍋中食物的作用。由于高頻電流的趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng),鍋具底部靠近線圈盤的表面,電流密度為最大,鍋具表面離開線圈盤的方向往里,電流密度則按指數(shù)規(guī)律減弱。因此,加熱電流基本位于加熱線圈和鍋具的表層,從而更好實(shí)現(xiàn)高頻加熱電流的利用。
火力控制即所謂的功率控制,每一個(gè)火力檔對(duì)應(yīng)一個(gè)輸出功率,所以當(dāng)用戶選擇不同的火力時(shí),即選擇了不同的功率。由于P=V* I,為了達(dá)到功率控制的目的,需要首先檢測(cè)市電的電壓,然后根據(jù)所選的火力確定加熱電流,具體過(guò)程如下:選擇火力檔,即確定電磁爐的工作功率P;檢測(cè)市電電壓,即確定工作電壓V;根據(jù)P=V* I,獲得電磁爐的加熱電流I;對(duì)于電磁爐來(lái)說(shuō),加熱電流的控制是通過(guò)諧振變換器中的開關(guān)進(jìn)行控制:根據(jù)電流的大小,來(lái)確定開關(guān)的通段時(shí)間,即PWM信號(hào)占空比;輸出占空比不同的PWM信號(hào),所形成的負(fù)荷電流的大小是不同的:占空比越高,負(fù)荷電流就越大;占空比越低,負(fù)荷電流就越小。