SH69P42单片机在电磁炉控制中的应用

文章摘要：PWM0：对应的周期寄存器为$22、$23、$24三个单元，分别对应低4位、中4位和高2位；PWM1：对应的周期寄存器为$28、$29、$2A三个单元，分别对应低4位、中4位和高2位。对应的PWM周期=3个单元连起来的10位二进制数×PWM时钟 PWM0：对应的占空比寄存器为$25、$26、$27三个单元，分别对应低4位、中4位和高2位；PWM1：对应的周期寄存器为$2B、$2C、$2D三个单元，分别对应低4位、中4位和高2位。对应的PWM占空比=3个单元连起来的10位二进制数×PWM时钟PWM时钟可以编程(PWM0为$20，PWM1为$21单元)设定为振荡周期的1、2、4、8倍。功率输出还应

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PWM0：对应的周期寄存器为$22、$23、$24三个单元，分别对应低4位、中4位和高2位；

PWM1：对应的周期寄存器为$28、$29、$2A三个单元，分别对应低4位、中4位和高2位。

对应的PWM周期=3个单元连起来的10位二进制数×PWM时钟

PWM0：对应的占空比寄存器为$25、$26、$27三个单元，分别对应低4位、中4位和高2位；

PWM1：对应的周期寄存器为$2B、$2C、$2D三个单元，分别对应低4位、中4位和高2位。

对应的PWM占空比=3个单元连起来的10位二进制数×PWM时钟

PWM时钟可以编程(PWM0为$20，PWM1为$21单元)设定为振荡周期的1、2、4、8倍。

功率输出还应与锅底温度的检测相结合，并且以锅底温度为上限条件，即使达不到设定功率值，只要锅底温度达到了规定值也视为功率达标。

2.2.2 IGBT的安全

电磁炉中的IGBT工作时，根据不同设定功率，导通电流为8～40 A不等．承受电压为800 V左右。对封装在小空间里的电子器件来说，这个工作参数是比较危险的。一旦出现IGBT的击穿，将会危及周围的元器件。因此，在电磁炉的控制策略里，保护IGBT正常工作是重中之重。从以下几个方面来进行IGBT的保护：

①如图1所示，关断IGBT后，在加热线圈和振荡电容自由振荡时，从正电压到零点以前不可使IGBT导通，要在滤波电容经过IGBT的回复二极管导通时打开IGBT控制脉冲，因为此时IGBT处于反偏状态，正向的电压尚未加入。此处的控制由同步电路承担。

②出现电源浪涌时，应立即关断IGBT。TGBT的耐压极限一般为1 200 V，对转换为直流后的浪涌的检测要限制在1 150 V以内，所以该段一定要使用金属膜精密电阻。

③电源出现过压、过流时要关断IGBT，理由同上。 ④电磁炉在工作一段时间后，可能会出现元器件的老化，从而造成参数的偏移。尤其是加热线圈和振荡电容的参数偏移会造成自由振荡时电压过高，这时加在IGBT的C、E两端的电压就会超过设计值，从而造成IGBT过压击穿。这里的保护类似①中电源的浪涌保护原理。

⑤IGBT长时间大功率工作或散热不良，会造成IG-BT温度过高。根据IGBT的电流一温度工作曲线．温度在100℃时，其电流通过能力为25℃时的50％，因此要随时监视IGBT的温度，一旦超过设定值，应马上关断IGBT并实时检测该温度。

2.3 软硬件设计

以SH69P42为核心的电磁炉控制系统，利用PWM0来控制IGBT的导通与截止，利用PWM1来控制无源的蜂鸣器；A／D转换器用来接收工作电压、工作电流、IGBT温度和锅底温度4个信号。其余I／O除用于键盘扫描、显示外，用来输出试探信号、交流过零检测、风扇驱动。

软件方面，设计定时中断来循环判断IGBT温度、锅底温度，随时进行IGBT的保护。使用SH69P42的时钟中断来进行有锅无锅检测，因为在实际的应用中，电磁炉上的锅具会随时移开，电磁炉的加热线圈和振荡电容的工作状态随时会发生变化。无锅时，该LC是一种无阻尼振荡，峰值电压会超过1 200 V进而损坏IGBT。实践证明，检测周期超过8 ms，就会引起IGBT的过压损坏。

结 语

电磁炉的控制是目前家用电器中比较复杂的，尤其是厨房家电，工作环境比较复杂，内部又处于高压、高温、高频状态。SH69P42单片机凭借其优良的抗干扰性能、简洁的指令系统和强大的逻辑运算指令，可以像控制一个PLD一样控制一个系统。可以预见，该单片机将会有更广阔的应用空间。

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