電磁加熱控制板技術(shù)現(xiàn)狀分析電磁加熱器
電磁加熱控制板技術(shù)現(xiàn)狀分析四
通過對(duì)市場(chǎng)存在的產(chǎn)品解剖調(diào)查，以市場(chǎng)上常見的加熱板為例，我認(rèn)為造成產(chǎn)品不良的原因主要有以下幾個(gè)方面：
1、 大部分廠家無設(shè)計(jì)能力
市場(chǎng)上流通的5KW加熱板幾乎完全相同，互相抄襲，幾處明顯的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤也一并被抄襲。例如：IGBT緩沖電路中，電阻采用0.5R，和值1K偏差太大，功耗都被IGBT吸收，以至于空載的時(shí)候IGBT就有明顯溫升，適得其反；其次，在IGBT過流保護(hù)電路中，采用1N4007檢波，因?yàn)榻Y(jié)電容太大，1N4007根本無法在20KHz工作頻率下工作，導(dǎo)致保護(hù)電路形同虛設(shè)。 2、 電路不完善
以相位跟蹤電路位例，市場(chǎng)上一般采用檢測(cè)輸入電流或者使用CD4069鎖相環(huán)方式來檢測(cè)相位。采用檢測(cè)輸入電流方式，當(dāng)電源波動(dòng)時(shí)，輸入電流也會(huì)變動(dòng)，檢測(cè)誤差太大。CD4046鎖相環(huán)雖然理論可行，但實(shí)際應(yīng)用中易受干擾，經(jīng)常無法鎖定頻率。 3、 調(diào)功方式落后
市場(chǎng)上流通的5KW加熱板一般采用PFM方式調(diào)功，或者采用恒定功率工作，或者干脆沒有調(diào)功功能。采用PFM方式調(diào)功或者采用恒定功率工作，會(huì)導(dǎo)致IGBT偏離軟開關(guān)方式，IGBT損耗加大，效率降低。 4、 器件質(zhì)量良莠不齊
小廠家一般不采用正規(guī)的采購渠道，有時(shí)保證了關(guān)鍵器件的質(zhì)量，又忽視了次要器件。但在惡劣的環(huán)境中，往往一個(gè)器件失效就會(huì)導(dǎo)致板子燒毀。
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2、15KW<功率<40KW
產(chǎn)品主要有商用電磁爐和電磁加熱設(shè)備，電源輸入為三相輸入電源，一般半橋驅(qū)動(dòng)
串聯(lián)諧振形式，控制部分采用通用MCU，顯示界面一般為數(shù)碼管或者LCD為主。生產(chǎn)廠家少，裸版市場(chǎng)價(jià)格>3000RMB，毛利明顯。 3、40KW<功率<100KW
產(chǎn)品主要有電磁加熱設(shè)備，電源輸入為三相輸入電源，全橋驅(qū)動(dòng)串聯(lián)諧振形式，控制部分采用高性能MCU、ARM、DSP，顯示界面一般為L(zhǎng)CD。有能力設(shè)計(jì)的廠家屈指可數(shù)，裸版市場(chǎng)價(jià)格>6000RMB，利潤(rùn)可觀。
雖然市場(chǎng)有迫切的需求，并且利潤(rùn)可觀，但真正能生產(chǎn)高品質(zhì)電磁加熱設(shè)備的廠家確寥寥無幾，大部分生產(chǎn)廠家為幾個(gè)人到十幾個(gè)的原始手工作坊式，技術(shù)上沿用家用電磁爐技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量低劣，根本無法達(dá)到工業(yè)使用標(biāo)準(zhǔn)，故障率高，以至于嚴(yán)重影響了廠家改造設(shè)備的積極性。
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4、 加工工藝差
小廠家一般沒有能力建立完善的生產(chǎn)線環(huán)節(jié)，常手工焊接或者外發(fā)加工，檢測(cè)環(huán)節(jié)缺失，沒有條件老化測(cè)試或者僅測(cè)試通過即可。
通過對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有產(chǎn)品缺陷的考察，我提出了一種新的相位檢測(cè)方法，此方法主要在以下幾個(gè)方面做出了改進(jìn)：
5、 增加相位傳感器（電流傳感器）。設(shè)計(jì)了新穎的整形電路，無論是輕重負(fù)載下，都不易丟失脈沖，若無法檢測(cè)到相位脈沖，系統(tǒng)會(huì)停機(jī)報(bào)警。
6、 設(shè)計(jì)了新穎、簡(jiǎn)單可靠的相位檢測(cè)電路。此電路可以逐周期檢測(cè)相位，保證了檢測(cè)的及時(shí)性；和MCU連接只需一個(gè)I/O口線，占用系統(tǒng)資源少；成本十分低廉，避免了使用鎖相環(huán)易受干擾、使用高性能ARM或者DSP芯片成本過高的問題。 3、 采用脈沖密度(PDM) 調(diào)功方式。開機(jī)后，系統(tǒng)可在幾秒內(nèi)鎖定諧振頻率，并且根據(jù)設(shè)置的功率大小選擇合適的脈沖密度，既可以在效率下工作，又能靈活的設(shè)置輸出功率。在測(cè)試模式下，可以進(jìn)入連續(xù)工作模式至功率，方便生產(chǎn)檢測(cè)和客戶演示。
電磁加熱控制板技術(shù)現(xiàn)狀分析六
7、 保護(hù)電路改進(jìn)。在原有硬件保護(hù)基礎(chǔ)上，增加了軟件保護(hù)功能。當(dāng)有過流過壓情況發(fā)生時(shí)，使MCU進(jìn)入中斷，及時(shí)關(guān)閉輸出，限度保護(hù)IGBT。
8、 電路模塊化設(shè)計(jì)。把核心的控制電路、IGBT半橋和主板分為三個(gè)獨(dú)立的版塊，方便生產(chǎn)檢測(cè)維修，也易于保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)
