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欧式半桥电磁炉的特点

  虽然欧洲电磁炉的普及程度低于亚洲,但电磁炉的发明却是源于德国。欧洲出产的电磁炉从电路形式到基本结构,都跟目前国内大量生产的电磁炉有很大的差别,下面就两者的的差别及各自特点做一介绍。
  一、电路形式:目前国内生产的电磁炉源于日本和台湾,基本是“单管电路”,即使用一个IGBT来完成频率变换。欧洲的电磁多数采用“半桥电路”,使用二个IGBT轮流工作来完成频率变换,它的工作特性、可靠性、成本等方面与单管电路有较大差别,其特点是:
  1、无高反压,可靠性高:单管电磁炉当IGBT关闭时,线圈电流向谐振电容充电产生一个很高的反电压,当电路受到干扰或其它意外因素影响,这个电压会升高,当它超过IGBT的耐压时IGBT就会击穿(俗称爆机)。至今整个行业都没有一个完善的解决方案,是令电磁炉厂家和工程师们最头痛的难题,也是电磁炉可靠性的头号杀手。半桥电磁炉使用两个IGBT轮流开工作,一个关闭后另一个开通不存在高反电压的问题,无过电压损坏IGBT的隐患,产品可靠性大大提高,所以国外高档的电磁炉(特别是厨房用的多头炉)都是采用半桥方案。
  2、连续加热功率可以做得很低:单管电磁炉当功率较低时会影响IGBT的工作状态造成IGBT严重发热、缩短IGBT寿命甚至造成IGBT击穿(爆机),所以单管电磁炉能连续加热的功率一般都大于最大功率的50%,即一台最大2000W的电磁炉,1000W以下都是断续加热,如200W的功率是用1000W加热2秒停止8秒来实现的,这在很多烹饪场合是不合适的。半桥电磁炉不存在低功率影响IGBT工作状态的问题,理论上可以做到所有功率都连续加热,但受器件工作频率限制,一般可做到最大功率的20%,特别设计可做到最大功率的10%,即2000W的电磁炉,200W也能连续加热,实现所有火力档都是连续加热的,大大提高了电磁炉的实用性。
  3、电磁辐射、干扰低:半桥电磁炉由于线盘电压低、电压电流较圆滑(满载时电流接近正弦波),因此产生的电磁辐射和传导干扰要低于单管电磁炉,比较容易满足EMC要求。
  4、可实现大功率加热:半桥电路可实现大功率加热,如商用大功率电磁炉采用半桥电路可做到30KW的加热功率,这是单管电路所达不到的。
  5、技术含量相对较高:目前国内电磁炉基本都是单管电路,电路构成也基本一致,产品质量、档次不同主要取决于零部件选材和工艺、质量的控制。而半桥电路不同,不同厂家有不同的电路设计,从PWM的产生、功率控制、相位控制、电流检测到IGBT驱动,都有多种不同的方式,五花八门,各显神通。所以产品的性能和可靠性也就千差万别。而合理的设计便成为最关键的环节。
  6、成本高于单管电磁炉:半桥电磁炉成本要高于单管电磁炉,原因有三方面:一是半桥电磁炉本身电路比较复杂,使用的元器比单管多,PCB多数采用双面板,成本自然高。二是元器件在供应方面未形成产业链、量少、非标不定型、无大厂家大批量支持(如IGBT)等,也是造成材料成本高的一个因素。
  二、欧式结构:
  国内电磁炉为达到降低成本的目的,普遍使用大风量设计,即用大规格风扇以很大的风量来吹IGBT、线圈盘等进行散热,这样就可大幅度的减少IGBT散热器、线盘导线的用量。但这种设计带来的缺陷也是很明显的,第一,大量的风进入电磁炉带入大量的灰尘、油烟、水气并残留在电磁炉内,电路板上,这是引起电磁炉故障的一个很大因素,也缩短了电磁炉的寿命。第二,大风量、高速风扇带来了大的噪音,也缩短风扇寿命。相反,“欧式结构”采用小风量设计,一般只有当IGBT较热时才启动小风量风扇对IGBT进行散热,线圈盘是不直接吹风的,进入电磁炉的风量通常只有非“欧式结构”电磁炉的十分之一。当然,这样的设计带来的是材料成本大幅增加。
  三、德昕半桥电磁炉:德昕电器有限公司是国内最早从事电磁炉研发、生产的厂商,早在2001年就开始半桥电磁炉的研发和生产,产品经多次换代升级,性能、质量已全面达到欧洲品牌的水平。最新研发的第三代产品,使用32位控制芯片的全数字化控制电路(以前半桥电磁炉的核芯部分为模拟电路,电路复杂故障率高),产品的可靠性得到大幅度提高,是半桥电路技术的重大突破。目前德昕半桥电磁炉主要产品有:
  单相220-240V单头、多头、台式、嵌入式电磁炉,额定功率2000-3500W。
  三相380V商用电磁炉芯(额定功率5-20KW)。
  四、欧式半桥电磁炉与普通单管电磁炉主要部件实物对比:
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