【導(dǎo)讀】憑借高效率，低成本，易用性，電磁爐已經(jīng)成為電爐子和燃?xì)鉅t子的替代品，被廣泛的使用。今天的電磁爐，帶LED觸摸屏的成本甚至已經(jīng)做到了100人民幣以下，那么您有沒有想過其內(nèi)部構(gòu)造是什么樣的呢？
現(xiàn)在，憑借高效率，低成本，易用性，電磁爐已經(jīng)成為電爐子和燃?xì)鉅t子的替代品，被廣泛的使用。
但是追溯其歷史，世界上首臺家用電磁爐子1957 年在德國誕生，當(dāng)時(shí)作為貴族玩具其輸出功率僅在100W左右。1980年代末期電磁爐進(jìn)入中國，一直到上世紀(jì)末才被廣泛使用起來。
今天的電磁爐，帶LED觸摸屏的成本甚至已經(jīng)做到了100人民幣以下，那么您有沒有想過其內(nèi)部構(gòu)造是什么樣的呢？
拆解的這個(gè)電磁爐看不出來品牌，從外表來看還遠(yuǎn)沒有我們百元內(nèi)的電磁爐時(shí)尚，應(yīng)該不是什么新款。
拆開后發(fā)現(xiàn)其包含兩個(gè)電路板，一塊感應(yīng)線圈和一對溫度傳感器。與許多電子產(chǎn)品相比，這款灶具非常模塊化，可修復(fù)。
圖：電磁爐外觀
打開電磁爐內(nèi)部看看
要打開電磁爐灶，必須拆下八個(gè)自攻十字頭螺釘。
一旦拆開，塑料外殼立刻分成了兩塊。第一部分，頂部，包括了用戶界面和相關(guān)的電子產(chǎn)品。底部則是玻璃爐灶的頂部。
連接這兩層是一個(gè)帶狀電纜。
圖：電磁爐頂部與頂部
用戶界面下的電子器件
這些電子器件幫助用戶控制電磁爐。
界面上有塊電路板，上面包括界面所需所有元素。該板上裝有七個(gè)5mm紅色LED燈，六個(gè)觸覺按鈕和七段顯示屏。
電路板還有兩個(gè)額外的觸覺按鈕和兩個(gè)LED的管腳，但沒有接口。
圖：1628 LED驅(qū)動器
在板子的背面有一個(gè)“1628”LED驅(qū)動器。1628 LED驅(qū)動器很多家公司都有生產(chǎn)，它不僅僅是可以控制LED。1628將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為單獨(dú)的LED控制，并允許掃描按鈕。
該驅(qū)動器采用SOP 28封裝，并焊接到單層PCB的后部。
圖：用戶界面的PCB的組件
PCB上有一些其他無源元件位于頂部。這些組件使用分壓網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行邏輯電平轉(zhuǎn)換，并幫助過濾信號。
再來看看電源
圖：底部電路板
作為打開的外殼的下半部分，第二個(gè)電路板負(fù)責(zé)電壓的調(diào)節(jié)和器件的控制。
這是一個(gè)單面板，兩側(cè)有幾根跳線和組件。板的焊接側(cè)涂有保護(hù)涂層，以保護(hù)小的表面貼裝器件。
圖：小的表面貼裝元件
進(jìn)入該電路板的交流電被分成兩條路徑，包括為感應(yīng)線圈供電的較高功率路徑，以及為控制電子器件供電的低功率路徑。
120V通過一對鏟形連接器連接。 然后，120V會通過一個(gè)250V 20A保險(xiǎn)絲。TVR 07241壓敏電阻在輸入端保護(hù)電子元件。
在低功率路徑后面，有一個(gè)由四個(gè)二極管組成的橋式整流器。然后，AC-DC轉(zhuǎn)換器將電壓轉(zhuǎn)換成XVDC。借助于意法半導(dǎo)體的VIPER12A和具有EE13內(nèi)核的開關(guān)型變壓器，可以控制此轉(zhuǎn)換。
AC到DC轉(zhuǎn)換器工作在固定的60kHz。
圖：低功耗開關(guān)電源
圖：大功率開關(guān)電源IGBT
盡管安裝了較高功率的散熱器，大功率電子部分還是會通過橋式整流器。全波整流電壓然后通過兩個(gè)大電感L1和L2發(fā)送，然后經(jīng)過C2和C3。兩個(gè)IGBT Q1和Q10并聯(lián)，將電壓切換到線圈。這兩個(gè)IGBT是英飛凌的IHW20N120R3，在1200V時(shí)額定值為40A。
看看控制電路
圖：專用微控制器
這個(gè)設(shè)備的核心是一個(gè)特殊的微控制器，由Zilog制造的S3F84B8。該微控制器專為電磁爐設(shè)計(jì)！
該微控制器有幾個(gè)特點(diǎn)使其非常適合此用途：它具有10位PWM通道來切換線圈，8個(gè)10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。它只需要很少的外部組件，從而能降低BOM成本。
看看感應(yīng)線圈的模樣
圖：感應(yīng)線圈
電磁爐灶的關(guān)鍵部分是線圈。該電磁爐的線圈由21匝Litz線組成。多導(dǎo)體Litz線用于減少皮膚效應(yīng)。
圖：Litz線
位于感應(yīng)線圈中間的是一個(gè)溫度傳感器。傳感器中有兩個(gè)溫度傳感組件。第一個(gè)是熱熔絲，該保險(xiǎn)絲在184度或363華氏度時(shí)打開。
第二個(gè)組件是齊納二極管。不同齊納二極管的溫度系數(shù)不同，因此通過查看其反向擊穿電壓可以確定溫度。
圖：溫度傳感器
結(jié)論
圖：仔細(xì)看看線圈
可以看到，這個(gè)電磁爐里面有一堆有趣的電子產(chǎn)品。這是一個(gè)較低成本的選擇，但仍然合理的使用了很多專門的組件。
本文的拆解部分來源于Alex Udanis的拆解：Induction Cooktop
本文轉(zhuǎn)載自電子技術(shù)設(shè)計(jì)。
推薦閱讀：
