HT46R22单片机在电磁炉功率控制中的应用

文章摘要： 摘要：介绍了电磁炉的基本工作原理，并提出了一种采用HT46R22单片机实现电磁炉功率稳定输出的功率控制方法，最后简单介绍了该方法的软硬件设计过程。 关键词：电磁炉；HT46R22；功率控制引言近年来，随着环保和节能意识的逐步提高，一种新兴的"绿色的厨具"--电磁炉正在家庭中普及。它改变了传统的明火烹调方式，利用电磁感应原理，使电流通过内置的线圈时产生磁场，磁场内的磁力线感应到铁制器皿，产生无数高速运动的小涡流，涡流产生的巨大循环能量转换为有效热能，使锅具自行高速加热，最终直接加热食物。电磁炉的热效率达到90％以上，同时它无烟无灰，无污染，不升高室温，不产生一氧化

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摘要：介绍了电磁炉的基本工作原理，并提出了一种采用HT46R22单片机实现电磁炉功率稳定输出的功率控制方法，最后简单介绍了该方法的软硬件设计过程。

关键词：电磁炉；HT46R22；功率控制

引言

近年来，随着环保和节能意识的逐步提高，一种新兴的"绿色的厨具"--电磁炉正在家庭中普及。它改变了传统的明火烹调方式，利用电磁感应原理，使电流通过内置的线圈时产生磁场，磁场内的磁力线感应到铁制器皿，产生无数高速运动的小涡流，涡流产生的巨大循环能量转换为有效热能，使锅具自行高速加热，最终直接加热食物。电磁炉的热效率达到90％以上，同时它无烟无灰，无污染，不升高室温，不产生一氧化碳等有害物质，安全环保。电磁炉还采用了微电脑控制，能够随意控制温度。正是由于上述种种优点，电磁炉在发达国家的家庭普及率已经达到80％以上。

为了提高电热转换率，家用电磁炉一般采用的是高频电磁炉，须将工频电整流成直流电后再逆变成20kHz以上的高频振荡电流，在高频下，稳定功率输出和实时检测就成了设计的难点和关键所在。采用Holtek公司产的A/D型单片机HT46R22可以方便地实现定温控制、实时检测、报警检测和功率控制，本文着重介绍功率控制的实现。

1 功率控制设计原理

1.1 电磁炉的工作原理

电磁炉的工作原理如图1所示，由主电路和控制电路构成。主电路中220V交流电经整流滤波后加在由电容C1及C2和电感L1与IGBT管S组成的电压谐振变换器上。变换器主要起两个作用，一是将工频转换为20～40kHz的高频交流电，二是将电能转换为磁能。高频交流电加在励磁线圈上，通过电磁感应，直接作用于锅具底部，产生涡流，使锅具迅速加热。控制电路采用单片机HT46R22作为主控制芯片，它能实现许多必要的检测和保护，同时由它产生控制所需的PWM信号，控制电磁炉的输出功率。

1.2 电磁炉的功率控制原理

功率控制，就是当工频交流电稳定的情况下，电磁炉能按设定的功率稳定地输出，以使电磁炉能稳定地工作。因为，负荷电流能反映输出功率的大小，所以，控制的对象可以转化为负荷电流，同时将负荷电流的大小设计为由PWM信号的占空比决定，占空比越大，负荷电流就越大。

用户设定的火力档（功率档）依次为1600W、1400W、1200W、1000W、800W，实测原电磁炉的输出功率（W）、负荷电流（A）、市电电压（V）、负荷电流检测值CRU电压（V）及PWM占空比的关系如表1所列。

表1 输出功率与负荷电流占空比等关系

输出功率/W	1600	1400	1200	1000	800
负荷电流/A	7.33	6.21	5.5	5.02	3.67
市电电压/V	220	220	220	220	220
占空比	58	47	40	35	22
CRUmax/V	4.48	3.68	3.24	2.88	2
CRUmin/V	3.76	3.16	2.80	2.52	1.76

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