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最近帮朋友设计个电磁炉,有点小感悟

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出0入0汤圆

发表于 2012-4-16 21:38:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
给朋友帮忙设计个电磁炉,我负责软件方面的,硬件有现成的。开始以为这玩意很简单,难点不就是个频率同步吗,调试了下来,才发现,也没那么简单。特别是频率那部分,稍有不慎IGBT就爆了,我都爆了快30个了,好心疼。 现在已经不爆管子了,来写下几点自己的经验。原理图部分借鉴的是美的电磁炉的。

1.关于振荡器频率的设计
常用的电磁炉的那个电感和电容谐振频率20KHZ-30KHZ.我们在设计振荡器频率的时候,也应该在这个范围附近,我设计的是20KHZ-40KHZ,震荡器的输出经过同步后,输出20kHZ 左右的控制脉冲给IGBT.
  以前我以为在设计震荡器的时候,只要输出的高脉冲时间可以调就可以调节电磁炉功率,而忽视了频率这部分问题,开始设计的震荡频率为10KHZ ,然后发现,电磁炉加热时有很大的电流声。拿示波器一看才知道输出脉冲只有10KHZ. 其实原因很简单,10KHZ的信号,经过20khz的信号同步化,最多只能有10HKZ的信号出来。
如过电磁炉有电流声音,基本上可能是你振荡器频率低了。


2.关于脉冲宽度和脉冲失效,

这部分我测试了一下,别的电磁炉各个档位的输出宽度,在28us 到 18us之间。不同的脉冲宽度对应不同的档位。这里有个问题,为何不将脉冲宽度设定的更小一点,这样不就可以有更小的功率了吗。理论可以,但是实际上,不是这样的。如果脉冲宽度过小,可能这个脉冲会在这次同步过程中失去效果,也就是没法使这个周期对电感线圈进行充电。主要是因为,在同步信号置高以后,还有一段是电感电流衰减时间,此时IGBT的,C极电压为负。IGBT不导通。如果高电平在这段时间结束前结束,就根本没使IGBT导通。也是说, 这个脉冲失效了。

3.为何调试高占空比时会爆管
  这个问题很容易被忽视掉,然后管子爆的就很厉害了,你似乎找不到原因。主要原因是第一个脉冲高电平时间不能过长。回顾第二个问题,以28us这个脉宽为例子,其实28us并不是完全是IGBT的开启时间,还有一部分电感电流衰减时间。也就是说,作用的IGBT的时间少于这个时间。如果电磁炉开始第一个周期充电时,充电时间过程,就会导致,接下来的,电感对电容放电,使IGBTC极电压过高,从而击穿IGBT。

我的做法是,先用一个10us的脉冲来开启电磁炉,让他震荡起来,然后讲宽度切换到正常宽度。其实正确的做法,应该是,逐渐提高占空比。

个人直言,望高手来指点

出0入0汤圆

发表于 2012-4-16 22:03:14 | 显示全部楼层
markdingyige

出0入0汤圆

发表于 2012-4-17 10:15:41 | 显示全部楼层
还有没有,经验很重要啊!

出0入0汤圆

发表于 2012-4-17 10:37:51 | 显示全部楼层
感谢LZ分享经验

出0入0汤圆

发表于 2012-4-17 11:47:04 | 显示全部楼层

真羡慕楼主有那么多的IGBT可以爆,小弟最近也在弄这个,不过手头上自己只有三个IGBT,好怕爆了。
有几个问题想请教一下楼主:

我现在可以正常地检测到锅具,但是是接着灯泡的,在正常加热工作中,检锅的速度要多快才不会爆掉IGBT呢?

已发消息给楼主了,希望能得到楼主的指教

出0入12汤圆

发表于 2012-4-17 11:49:44 | 显示全部楼层
毫不犹豫收藏了

出0入0汤圆

发表于 2012-4-17 11:55:17 | 显示全部楼层
很谢谢楼主的分享,第三点,在工作还需要做反压的检测

出0入131汤圆

发表于 2012-4-17 12:38:37 | 显示全部楼层
收藏, 好贴.

出0入0汤圆

发表于 2012-4-17 14:01:54 | 显示全部楼层
经验值!顶

出0入0汤圆

发表于 2012-4-17 14:29:03 | 显示全部楼层
实验测试的经验,值得顶!!

出0入0汤圆

发表于 2012-4-17 14:51:03 | 显示全部楼层
这叫隔行如隔山!

出0入0汤圆

发表于 2012-4-17 16:50:50 | 显示全部楼层
凭这个我觉得可以置酷帖了

出0入0汤圆

发表于 2012-4-17 17:55:32 | 显示全部楼层
这个帖子很厉害,楼主把问题分析的很透彻了。顶

出0入0汤圆

发表于 2012-4-17 18:25:42 | 显示全部楼层
必须收藏,学习了!

出0入0汤圆

发表于 2012-4-17 18:30:03 | 显示全部楼层
一般这类似这种的,取16KHz以上应该是常识。
10KHz人耳的感知很明显的。而频率太大会带来其他问题,一般20K就够了。

出0入0汤圆

发表于 2012-4-17 18:31:22 | 显示全部楼层
ijlc1314 发表于 2012-4-17 11:47
真羡慕楼主有那么多的IGBT可以爆,小弟最近也在弄这个,不过手头上自己只有三个IGBT,好怕爆了。
有几个问 ...

请教一下检测锅具是什么原理啊?

不是这一行的,比较好奇,哈哈

出0入0汤圆

发表于 2012-4-17 19:33:34 | 显示全部楼层
个人愚见:所有这些经验,都应上升到理论去,总有一款理论是可以解释你的现象的;如果真的找不到可以解释你所遇到的问题,那恭喜你了---因为你有了新发现\甚至可以演变成发明(许多前人的发明都是从"反常"、无法解释中诞生的)。就RT的这种总结,对旁人的确可能有免遭重蹈覆辙之意,然略感肤浅,只能说明我等设计开发人员缺少理论指导(理论指导是基础呀),更关注他人成功的运用了什么电路、那家的元件、谁曾得过的经验、教训等等这些表面的东西了。

出0入0汤圆

发表于 2012-4-17 20:28:25 | 显示全部楼层
学习,收藏

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-4-17 20:51:27 | 显示全部楼层
wapmo 发表于 2012-4-17 19:33
个人愚见:所有这些经验,都应上升到理论去,总有一款理论是可以解释你的现象的;如果真的找不到可以解释你所遇 ...

你说的有道理,理论是具有非常好的指导作用的。这个东西我还没有设计完,只完成了一部分。如果能成功,我会将所以的参数计算方法一并奉上

出0入0汤圆

发表于 2012-4-18 09:06:39 | 显示全部楼层
lollipop 发表于 2012-4-17 18:31
请教一下检测锅具是什么原理啊?

不是这一行的,比较好奇,哈哈

检锅就是发个脉冲过去,然后通过外中断数同步信号的个数,这样就可以检测出是否有锅具了。一般都叫这种检锅方法叫数脉冲

出0入0汤圆

发表于 2012-4-19 13:13:28 | 显示全部楼层
本帖最后由 atgfpeyv 于 2012-4-19 13:15 编辑

去年自己写了个电磁炉,到成功时也炸了近8个IGBT,心痛,不过楼上遇到的这些问题,我都遇到过,看了你的描述我当时也全部遇到过这些问题,只是没有给自己总结出来!!
特别是检锅这里,刚开始只能给8个US左右的触发脉冲,等检到锅后,就要把占空比调整到正常工作范围
不过到现在我现是有点怕检锅的这个触发脉冲,有听说要弄成过零检测,不然那8US的脉冲电流声很大。吓人,自己做出来的电磁炉,我到现在也不敢用,总感觉靠不住。做到了800-1800W

出0入0汤圆

发表于 2012-4-19 13:16:01 | 显示全部楼层
楼主动手能力强,顶一个

出0入0汤圆

发表于 2012-4-19 16:35:05 | 显示全部楼层
感谢LZ分享经验,不过现在有现成的控成IC

出0入0汤圆

发表于 2012-4-19 16:41:31 | 显示全部楼层
收藏, 好贴

出0入0汤圆

发表于 2012-4-23 10:13:55 | 显示全部楼层
LZ估计找第三个问题找了好久吧,不然也不至于爆了30多个IGBT

出0入0汤圆

发表于 2012-4-23 11:28:23 | 显示全部楼层
如果有原理图配合讲解一下就好了,很多人都不了解这方面的

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-4-23 13:18:08 | 显示全部楼层
zjk 发表于 2012-4-23 10:13
LZ估计找第三个问题找了好久吧,不然也不至于爆了30多个IGBT

你说的对头,这个电磁炉是用2个管子的,一爆就是一对。

出0入0汤圆

发表于 2012-4-23 13:24:18 | 显示全部楼层
爆 IGBT 啊!没玩过哦!

出200入645汤圆

发表于 2012-7-1 23:14:49 | 显示全部楼层
cc6868 发表于 2012-4-23 13:24
爆 IGBT 啊!没玩过哦!

好好玩哦,我也想玩玩,大家一起来玩
开玩笑,我觉得这个问题的真正解决必须要能从原理上认真分析整个控制过程时序转换,就跟设计全桥拓扑的开关电源一样。只有从原理上保证不会有短路、同时打开时间上重叠的出现,才能使产品比较可靠。
局外人,牢骚牢骚

出0入0汤圆

发表于 2012-7-1 23:40:27 | 显示全部楼层
个人猜测,IGBT驱动脉冲占空比一定要小于50%,最好小于45%,留点安全余量。

我认为,从能量的角度看,导通等于给线圈“充能”,关断等于让线圈把剩余能量耗尽。占空比超过50%就容易在空载或轻载时让没有耗尽的能量和新“灌入”的能量叠加,在线圈上形成高压,摧毁“开关”装置也就是IGBT。

猜测应该在每次切换功率档位时都从0开始,从低到高逐渐增加占空比,直到输出功率达到标称值(电流值)。

出0入0汤圆

发表于 2013-10-13 12:49:48 | 显示全部楼层
刚毕业的时候,去一个做商用电磁炉厂做技术,igbt一天爆10多个,都是大功率的

出0入0汤圆

发表于 2013-10-13 17:57:34 来自手机 | 显示全部楼层
天天用,一直很好奇

出100入101汤圆

发表于 2013-10-13 19:58:13 | 显示全部楼层
不错的经验总结

出0入0汤圆

发表于 2013-10-13 20:40:08 | 显示全部楼层
好贴,做个记号

出0入10汤圆

发表于 2013-10-13 20:47:21 | 显示全部楼层
这个一定要顶,佩服楼主的分析能力。

出0入0汤圆

发表于 2013-10-13 21:25:08 | 显示全部楼层
谢谢分享

出185入8汤圆

发表于 2013-10-13 21:41:03 | 显示全部楼层
学习了,谢谢分享

出0入0汤圆

发表于 2013-10-13 21:43:47 | 显示全部楼层
收藏了,好贴!对我有启发

出0入70汤圆

发表于 2013-10-13 21:58:20 | 显示全部楼层
老贴也翻出来

现在二手的IGBT才2元,  一点都不心疼...

出0入0汤圆

发表于 2013-10-13 22:07:10 | 显示全部楼层
楼主,能否详细讲解下电磁炉哈。。

出0入0汤圆

发表于 2013-10-14 20:31:04 | 显示全部楼层
实验测试的经验,值得顶!!

出0入0汤圆

发表于 2013-12-2 23:44:13 | 显示全部楼层
mark,改天学习一下

出0入0汤圆

发表于 2013-12-3 00:45:41 | 显示全部楼层
看看~~~~~

出0入0汤圆

发表于 2013-12-3 03:21:01 | 显示全部楼层
楼主说得我云里雾里

出0入0汤圆

发表于 2013-12-3 09:22:52 | 显示全部楼层
任何行业都是需要有沉淀的,看似简单但只有做进去才能了解其难点,就是常说的各行如隔山啊!

出0入0汤圆

发表于 2013-12-3 09:41:19 | 显示全部楼层
察,居然还这么复杂,一直以为电磁炉只要用单片机PWM输出脉冲就行了,没想到......

出0入0汤圆

发表于 2013-12-3 10:08:55 | 显示全部楼层
不太懂这行……不过有没有可能复制一些其他行业的经验,先准备一台250V/10A输出的带CC/CV模式的电源来供电,先从低功率调起……

出0入0汤圆

发表于 2013-12-3 10:49:35 | 显示全部楼层
有道理          受教

出0入0汤圆

发表于 2013-12-3 10:54:53 | 显示全部楼层
。。。。。。爆了30个IGBT!真奢侈。
楼主这是有用到MCU吗?

出0入0汤圆

发表于 2013-12-3 11:23:04 | 显示全部楼层
实验测试的经验,值得顶!!

出0入0汤圆

发表于 2013-12-3 11:26:28 | 显示全部楼层
同行 欢迎多交流

出0入190汤圆

发表于 2013-12-3 12:45:08 | 显示全部楼层
收藏后顶

出0入0汤圆

发表于 2013-12-28 17:25:49 | 显示全部楼层
mark 谢谢LZ的经验啊

出0入0汤圆

发表于 2013-12-28 19:42:22 | 显示全部楼层
玩模电,尤其是功率电路,都是“烧钱”烧出来的经验啊,

出0入0汤圆

发表于 2013-12-28 23:16:47 | 显示全部楼层
经验,

出0入0汤圆

发表于 2013-12-28 23:32:24 | 显示全部楼层
感谢楼主分享这种重要的细节问题,标记下。

出0入85汤圆

发表于 2013-12-29 08:41:14 来自手机 | 显示全部楼层
一直也想自己写个电磁炉程序玩玩,以对电磁炉原理能有深刻的理解,但不知从何下手

出0入0汤圆

发表于 2014-1-7 22:00:41 来自手机 | 显示全部楼层
学习学习                           

出0入0汤圆

发表于 2014-1-8 08:53:28 | 显示全部楼层
任何产品都是烧钱烧出来的。不怕烧钱的话总能成功的。

出0入0汤圆

发表于 2014-1-10 20:13:51 | 显示全部楼层
好贴,收藏了

出0入0汤圆

发表于 2014-1-11 11:02:30 | 显示全部楼层
学习了......

出0入0汤圆

发表于 2014-1-11 11:20:02 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享经验,收藏了^_^

出0入0汤圆

发表于 2014-1-13 10:58:59 | 显示全部楼层
mark  电磁炉

出0入0汤圆

发表于 2014-1-13 11:30:09 | 显示全部楼层
学习了。顶LZ

出0入0汤圆

发表于 2014-1-13 13:16:11 | 显示全部楼层
经验之谈
收藏了

出0入0汤圆

发表于 2014-1-16 09:50:51 | 显示全部楼层
好贴,标记一下

出0入0汤圆

发表于 2014-1-16 10:55:00 | 显示全部楼层
感谢分享嘻嘻嘻

出50入0汤圆

发表于 2014-1-16 10:59:20 | 显示全部楼层
收藏。。。

出0入0汤圆

发表于 2014-1-16 11:00:09 | 显示全部楼层
mark mark,以后看看

出0入0汤圆

发表于 2014-1-17 10:20:43 | 显示全部楼层
30多个!!

出0入0汤圆

发表于 2014-11-17 16:40:36 | 显示全部楼层
很好的帖子!

出0入0汤圆

发表于 2015-1-6 21:29:58 | 显示全部楼层
atgfpeyv 发表于 2012-4-19 13:13
去年自己写了个电磁炉,到成功时也炸了近8个IGBT,心痛,不过楼上遇到的这些问题,我都遇到过,看了你的描 ...

是什么牌子的微波炉,我看到了就不用卖了。

出0入0汤圆

发表于 2015-1-6 22:25:38 | 显示全部楼层
经验贴,学习了,谢谢分享

出0入0汤圆

发表于 2015-2-10 01:23:09 | 显示全部楼层
对人体有没有辐射?emc有测试过么?

出0入0汤圆

发表于 2015-3-12 17:23:25 | 显示全部楼层
在小的东西,亲自上手做了都是不一样的,都会有不一样的收获。学习了

出0入0汤圆

发表于 2015-3-13 12:04:14 | 显示全部楼层
都是难得的经验

出0入0汤圆

发表于 2015-3-13 12:06:50 | 显示全部楼层
经验很重要

出0入0汤圆

发表于 2015-4-18 17:21:09 | 显示全部楼层
第三个问题应该是死区时间没设置好的问题

出0入0汤圆

发表于 2015-4-20 15:43:56 | 显示全部楼层
l楼主方便给出与原理图吗

出0入112汤圆

发表于 2018-5-7 20:30:40 | 显示全部楼层
不错!如果配上图形和波形来讲就更好了。

出0入4汤圆

发表于 2018-9-26 09:58:06 | 显示全部楼层
顶,原创东西。

出0入0汤圆

发表于 2018-9-26 10:39:22 | 显示全部楼层
好贴,谢谢分享

出0入0汤圆

发表于 2018-9-26 10:51:18 | 显示全部楼层
如果加上过程图就更美妙了,赞!!!

出0入0汤圆

发表于 2018-9-26 12:28:42 来自手机 | 显示全部楼层
挖坟高手

出200入2365汤圆

发表于 2018-9-27 17:31:59 来自手机 | 显示全部楼层
好文标记之

出0入0汤圆

发表于 2018-11-6 22:22:05 | 显示全部楼层
了解,了解,谢谢分享

出0入0汤圆

发表于 2022-4-3 11:53:40 | 显示全部楼层
真的不错,收藏了,谢谢

出0入0汤圆

发表于 2022-4-3 17:31:06 | 显示全部楼层
记号,备用。

出0入85汤圆

发表于 2022-4-3 18:23:03 来自手机 | 显示全部楼层
隔行如隔山
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