新聞中心

        EEPW首頁 > 嵌入式系統 > 設計應用 > 基于賽元兩款MCU的觸摸電磁爐整體方案

        基于賽元兩款MCU的觸摸電磁爐整體方案

        作者: 時間:2016-09-12 來源:網絡 收藏

        電磁爐工作原理:

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/201609/303354.htm

        一般廚具是通過本身發熱,熱量再傳導到鍋具,電磁爐不是由本身產生熱量對食物進行加熱,電磁爐將交流電轉換成直流電壓,再通過勵磁線圈加到IGBT 上,IGBT受驅動控制導通和截止,勵磁線圈有頻率為20-50KHz的電流流過,勵磁線圈產生高頻磁場,若有鐵鍋置于爐面上,則鍋底產生渦流,渦流克服鍋內阻而轉換成熱能。

        由于電磁爐是采用這種磁場感應電流的加熱原理,它的關鍵元器件是大功率IGBT高速交替開關,IGBT的保護是電磁爐的重點和難點,針對電磁爐工作過程中,遇任任何情況都要快速保護的特點,賽元推出了電磁加熱專用微控制器SC91F738,內置16MHz RC可提供 16MHz工作頻率,8K FlashROM,256RAM,4路比較器,1路運算放大器,3+1通道ADC,蜂鳴器Buzzer,IGBT控制 ,把過流保護,過流保護,反壓調節,同步等等功能模塊都集成到內部。

        電磁爐功能

        1、 無鍋檢測

        自動偵測爐臺有無鍋,只在有鍋時,才能開啟功率器件IGBT。

        2、 功率控制

        賽元SC91F738的輸出不同的PWM信號,所形成的負荷電流的大小是不同的。根據所設的檔位的功率大小,由SC91F738測試到的市電電壓值、電流值,輸出合適的PPG占空比,以達到功率的自動控制。使功率不受市的影響。

        3、 溫度控制

        在微晶板的鍋底下方設置了溫度傳感器,可實現對溫度的自動控制,用戶可選適合的溫度檔。

        4、 定時

        預約開機,定時關機

        5、 報警

        市電過壓、欠壓,IGBT溫度過高,鍋底溫度過高、電流過大、傳感器故障等等都要報警。

        基于賽元SC91F738電磁加熱專用和賽元SC91F832觸摸按鍵MCU的電磁爐系統原理框圖

        1.jpg

        下面對一些電磁爐功能模塊作簡要說明:

        1、 主回路,功率控制PPG

        如框圖,IGBT受脈沖驅動,當IGBT導通時,勵磁線圈電流迅速增加,當IGBT截止時,L、C回路發生諧振,IGBT集電極產生脈沖高壓,當高壓降至近0時,驅動使IGBT再次導通,驅動脈寬決定了電磁爐負載的大小,通常IGBT由振蕩電路、脈寬控制電路等外圍電路完成。

        賽元SC91F738 把這些外圍電路集成到內MCU部,叫PPG(可編程脈沖產生器)。SC91F738內部有16MHz高速RC時鐘源,11Bits可調脈寬,在 0.0625μs~128μs范圍,步進單位為0.0625μs, 2K級可調,使脈寬調節更別細膩平滑。

        SC91F738的PPG,除反壓保護的自減功能外,它集成了活靈的自動追蹤目標值的功能。

        SC91F738的PPG采用反向占空比的開漏輸出,把IGBT驅動電路一減再減。

        2、 同步檢測

        同步電路監視主回路的工作狀況,當IGBT電壓下降接近0V時,輸出一個觸發脈沖,使IGBT導通。這樣可避免勵磁線圈中的電流瞬間變化太大,保護了功率器件IGBT。

        賽元SC91F738集成了同步檢測功能,并自動觸發PPG輸出,使外部電路大大簡省,同時,SC91F738 PPG的延時功能,直接通過軟件設置不同的延時輸出時間,達到移相的效果,與用外部硬件移相比較,軟件設置更加靈活。

        3、 反壓自動調節

        當IGBT關斷時,勵磁線圈產生反壓,為了保護IGBT,都要嚴密監視IGBT集電極電壓,一旦電壓過高,一般通過外圍電路立即關斷驅動脈沖,再通過軟件重新開啟,普通做法由于重啟較慢,正弦的包洛就會被削掉部分,降低電源利用率。

        賽元SC91F738內部集成反壓自動調節模塊,不但反壓過大時,會自動按你程式預設減小脈沖寬度,還會根據反壓過壓次數,自動靈活調節,該模塊更特別的是它會自動跟蹤目標值功能,MCU硬件幫你做到動態平衡在最高效率,讓包洛更加接近正弦波,相同的外部元器件,能做到更高的電磁爐功率。

        4、 過壓保護

        當電源本身或干擾而電壓過高時。如電機、電風扇、日光燈等開關時,電源都會被干擾而產生電壓浪涌,為了保護功率管IGBT不被燒壞,微控制器都要立即進入保護狀態。 賽元SC91F738 內部集成了一個過壓保護比較器。

        5、 過流保護

        一般電磁爐只做電壓浪涌保護功能,但賽元SC91F738特別增加了一個電流浪涌保護比較器,具有電壓浪涌、電流浪涌雙重保護,使產品更加安全可靠。

        6、 電壓電流溫度測試

        賽元SC91F738 有3+1通道ADC,提供爐面溫測試、IGBT溫度測試、電壓測試,另一通道ADC連接到內部放大器,提供電流放大測試。

        7、 與面板的通訊接口

        賽元SC91F738提供類IIC的高速通訊接口,使之與面板連接排線減到最少,只有兩根通訊線,既可以與慢速的IO通訊,還能與具有IIC接口的MCU高速通訊,如賽元SC91F832觸摸按鍵MCU。

        五、賽元SC91F832電磁爐面板方案

        2.jpg

        電磁爐面板方案 觸摸Key與LED共用IO

        在本解決方案中采用28pin的SC91F832做按鍵顯示板的主控芯片,16個觸摸按鍵,24個LED + 4位數碼管顯示、與主板IIC通訊,同時類IIC接口也是工程師調試接口。相對觸摸按鍵IC加顯示IC方案,賽元SC91F832的優點是觸摸按鍵IO與 LEDSEG可以共用,使整個顯示面板簡單到只有電阻,以單IC完成多按鍵多LED及應用功能控制。

        SC91F832,工作電壓2.5~5.5V,內部高速RC振蕩電路可提供MCU 16MHz工作頻率,提供外設時鐘,共有25個I/O可用,16個電荷轉移實現的觸摸按鍵。512B的RAM和8KB的FLASH,還有10萬次擦寫次數的256B EEPROM數據存儲器,可單Byte讀寫。

        六、觸摸按鍵的工作原理框圖

        3.jpg

        觸摸按鍵原理

        1、 穩壓電源(或VDD)通過CTIME的頻率設置的頻率向外部的分布電容Cxn和基準電容Cadj充電。

        2、 Cadj電壓會逐步上升至充電電路的設置值后,經過濾波電路 后給出信號。


        上一頁 1 2 下一頁

        關鍵詞: PPG MCU

        評論


        相關推薦

        技術專區

        關閉
        主站蜘蛛池模板: 曲水县| 壤塘县| 浙江省| 连云港市| 沙洋县| 夏河县| 岗巴县| 无棣县| 平遥县| 方城县| 安义县| 龙里县| 乐亭县| 厦门市| 托克逊县| 顺义区| 马边| 安康市| 海原县| 盐源县| 高台县| 合江县| 长兴县| 抚顺县| 乌兰县| 喀什市| 宁远县| 吉水县| 五原县| 正宁县| 伊川县| 乐山市| 来安县| 类乌齐县| 全州县| 霍城县| 广宗县| 十堰市| 聂拉木县| 柏乡县| 繁峙县|