背景：

目前大家所见到的普通家用电磁炉最大功率一般为2000W,在功率高于1000W以上，功率是稳定的，但低于1000W时，通常以1000W功率间歇性输出功率实现，这种方法难以准确控制功率与温度。通过重新设计相关电路以及相关的驱动程序，能够实现100W~2000W稳定功率输出，从而能准确控制功率与温度，此种电磁炉炉猛火（1000~2000W）可煮肉，文火（100~1000W）可褒汤,煮粥等。各种功率随意调节控制。非常适合现代家庭使用。

1 电磁炉主电路拓扑结构与工作过程

1．1 普通电磁炉主电路拓扑结构

普通电磁炉的主电路如图1所示，市电经桥式整流器变换为直流电，再经电压谐振变换器变换成频率为20～30kHz的交流电。电压谐振变换器是低开关损耗的零电压型（ZVS）变换器，功率开关管的开关动作由单片机控制，并通过驱动电路完成。

在实际应用，由于负载与功率或输入电压有变化，所以电磁炉并非所有工作都在标准ZVS状态下工作。

在按以下主电路设计，一般先假定输入电压220V,线圈Lr与负载锅距离12mm，采用铁质材料锅，采用1600W加热。依此条件计算ZVS控制电路元件参数，使按此条件加热下，变换器处于比较理想的ZVS下工作。

但是实际应用，由于输入电压有变化，通常在180~250V之间。锅具有变化，有430，304之分，功率设定有变化，从100W到2000W，生产制造过程，工艺问题造成负载锅距离有变化，有高有低。

综上以上条件，如果这些条件都以最坏打算，以此电路的电磁炉就不能在ZVS状态下工作了。因此就有了超前或滞后导通功率开关管IGBT的工作模式出现。如果是超前太多，会使IGBT损耗大大增加，从而器件温度急升，严重会导致烧毁IGBT. 普通电磁炉在1000W以下不能连续加热工作，就是因为1000W以下功率，超前电压太多了。如果强行连续低功率工作加热，势必可靠性严重减低，故只能通过断断续续的加热模拟实现1000W以下功率。

如果能够连续低功率的工作，必须可以控制与调节这些外部条件，如电压，距离，锅具，功率. 在这些条件中，电压是比较容易控制的因素之一。

1．2连续低功率电磁炉主电路拓扑结构

图2

我们知道，如果在整流回路加入可控硅元件（图2，红色部分），则整流电压可以进行调

节与控制。这样相当直流电压Udc是可以依据相应工作条件调节SCR导通而变化。这样即

可调节IGBT超前导通问题。

1．3连续低功率电磁炉主电路工作原理

连续低功率电磁炉主电路工作主要分两种模式：

1）在1200W~2000W之间的功率控制SCR在0度角完全导通。此时相当SCR处于短路状

态，这时的工作过程与普通电磁炉工作同。

2）在1200W功率以下，采用控制SCR的方式斩波，这样可调节直流电压Udc的大小，从

而改善IGBT超前导通问题。

1．4连续低功率电磁炉主程序设计思路，其主要流程为：

这其中忽略其他次要流程，如显示，按键输入等。在主流程中，检锅任务是重中之重。检锅的成败关系着整个连续低功率电磁炉方案的成败。因为，如果有锅而程序无法识别，那么此方案是极端不完善的；如果无锅程序也无法识别，则可能导致无用功率消耗，甚至同步不协调而烧毁功率管IGBT.

在检锅方式上，一般有电流检测或脉冲检测。

在此方案，采用电流检测的方法进行检锅。

1．5连续低功率电磁炉电流检测电路

其主要原理：

从电流互感器次级取得交变电流，再经过全波整流的直流电压信号，此信号送去单片机AD引脚，单片机通过采集AD值，经过运算从而确定有锅或无锅。

以下是流程图。

使用TOSHIBA单片机，经过不断的调试，确认此方案可行。用此方法能准确判别是否有锅 ，为程序的调用打下坚实的基础。备注，流程有提及脉冲检测，这里仅作日后硬件扩展用，读者可从忽略流程有关脉冲检测部分。

检锅实现了，实现从100W到2000W的功率连续加热方式就成功了一大半。