电磁加热控制板技术现状分析电磁加热器

电磁加热控制板技术现状分析四

通过对市场存在的产品解剖调查，以市场上常见的加热板为例，我认为造成产品不良的原因主要有以下几个方面：
1、 大部分厂家无设计能力
市场上流通的5KW加热板几乎完全相同，互相抄袭，几处明显的设计错误也一并被抄袭。例如：IGBT缓冲电路中，电阻采用0.5R，和值1K偏差太大，功耗都被IGBT吸收，以至于空载的时候IGBT就有明显温升，适得其反；其次，在IGBT过流保护电路中，采用1N4007检波，因为结电容太大，1N4007根本无法在20KHz工作频率下工作，导致保护电路形同虚设。 2、 电路不完善
以相位跟踪电路位例，市场上一般采用检测输入电流或者使用CD4069锁相环方式来检测相位。采用检测输入电流方式，当电源波动时，输入电流也会变动，检测误差太大。CD4046锁相环虽然理论可行，但实际应用中易受干扰，经常无法锁定频率。 3、 调功方式落后
市场上流通的5KW加热板一般采用PFM方式调功，或者采用恒定功率工作，或者干脆没有调功功能。采用PFM方式调功或者采用恒定功率工作，会导致IGBT偏离软开关方式，IGBT损耗加大，效率降低。 4、 器件质量良莠不齐
小厂家一般不采用正规的采购渠道，有时保证了关键器件的质量，又忽视了次要器件。但在恶劣的环境中，往往一个器件失效就会导致板子烧毁。

电磁加热控制板技术现状分析三

2、15KW<功率<40KW
       产品主要有商用电磁炉和电磁加热设备，电源输入为三相输入电源，一般半桥驱动
串联谐振形式，控制部分采用通用MCU，显示界面一般为数码管或者LCD为主。生产厂家少，裸版市场价格>3000RMB，毛利明显。 3、40KW<功率<100KW
       产品主要有电磁加热设备，电源输入为三相输入电源，全桥驱动串联谐振形式，控制部分采用高性能MCU、ARM、DSP，显示界面一般为LCD。有能力设计的厂家屈指可数，裸版市场价格>6000RMB，利润可观。
虽然市场有迫切的需求，并且利润可观，但真正能生产高品质电磁加热设备的厂家确寥寥无几，大部分生产厂家为几个人到十几个的原始手工作坊式，技术上沿用家用电磁炉技术，产品质量低劣，根本无法达到工业使用标准，故障率高，以至于严重影响了厂家改造设备的积极性。

电磁加热控制板技术现状分析五

4、 加工工艺差
小厂家一般没有能力建立完善的生产线环节，常手工焊接或者外发加工，检测环节缺失，没有条件老化测试或者仅测试通过即可。
通过对市场上现有产品缺陷的考察，我提出了一种新的相位检测方法，此方法主要在以下几个方面做出了改进：
5、 增加相位传感器（电流传感器）。设计了新颖的整形电路，无论是轻重负载下，都不易丢失脉冲，若无法检测到相位脉冲，系统会停机报警。
6、 设计了新颖、简单可靠的相位检测电路。此电路可以逐周期检测相位，保证了检测的及时性；和MCU连接只需一个I/O口线，占用系统资源少；成本十分低廉，避免了使用锁相环易受干扰、使用高性能ARM或者DSP芯片成本过高的问题。 3、 采用脉冲密度(PDM) 调功方式。开机后，系统可在几秒内锁定谐振频率，并且根据设置的功率大小选择合适的脉冲密度，既可以在效率下工作，又能灵活的设置输出功率。在测试模式下，可以进入连续工作模式至功率，方便生产检测和客户演示。

电磁加热控制板技术现状分析六

7、 保护电路改进。在原有硬件保护基础上，增加了软件保护功能。当有过流过压情况发生时，使MCU进入中断，及时关闭输出，限度保护IGBT。
8、 电路模块化设计。把核心的控制电路、IGBT半桥和主板分为三个独立的版块，方便生产检测维修，也易于保护知识产权