ઇન્ડક્શન કૂકરનો ગરમીનો સિદ્ધાંત
ઇન્ડક્શન કૂકરનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનના સિદ્ધાંત પર આધારિત ખોરાકને ગરમ કરવા માટે થાય છે. ઇન્ડક્શન કૂકરની ભઠ્ઠીની સપાટી ગરમી-પ્રતિરોધક સિરામિક પ્લેટ છે. વૈકલ્પિક પ્રવાહ સિરામિક પ્લેટની નીચે કોઇલ દ્વારા ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરે છે. જ્યારે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ચુંબકીય રેખા લોખંડના વાસણ, સ્ટેનલેસ સ્ટીલના વાસણ વગેરેના તળિયેથી પસાર થાય છે, ત્યારે એડી કરંટ ઉત્પન્ન થશે, જે વાસણના તળિયે ઝડપથી ગરમ થશે, જેથી ખોરાક ગરમ કરવાનો હેતુ પ્રાપ્ત થાય.
તેની કાર્ય પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: રેક્ટિફાયર દ્વારા AC વોલ્ટેજને DC માં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે, અને પછી DC પાવરને ઉચ્ચ-આવર્તન AC પાવરમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે જે ઉચ્ચ-આવર્તન પાવર કન્વર્ઝન ડિવાઇસ દ્વારા ઑડિઓ ફ્રીક્વન્સી કરતાં વધી જાય છે. ઉચ્ચ-આવર્તન AC પાવરને ફ્લેટ હોલો સર્પાકાર ઇન્ડક્શન હીટિંગ કોઇલમાં ઉમેરવામાં આવે છે જેથી ઉચ્ચ-આવર્તન વૈકલ્પિક ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન થાય. બળની ચુંબકીય રેખા સ્ટોવના સિરામિક પ્લેટનમાં પ્રવેશ કરે છે અને ધાતુના વાસણ પર કાર્ય કરે છે. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનને કારણે રસોઈ વાસણમાં મજબૂત એડી કરંટ ઉત્પન્ન થાય છે. એડી કરંટ વાસણના આંતરિક પ્રતિકારને દૂર કરે છે જેથી વહેતી વખતે ઇલેક્ટ્રિક ઊર્જાનું ગરમી ઊર્જામાં રૂપાંતર પૂર્ણ થાય, અને ઉત્પન્ન થયેલ જુલ ગરમી રસોઈ માટે ગરમીનો સ્ત્રોત છે.
ઇન્ડક્શન કૂકરના કાર્યકારી સિદ્ધાંતનું સર્કિટ વિશ્લેષણ
1. મુખ્ય સર્કિટ
આકૃતિમાં, રેક્ટિફાયર બ્રિજ BI પાવર ફ્રીક્વન્સી (50HZ) વોલ્ટેજને પલ્સેટિંગ DC વોલ્ટેજમાં બદલી નાખે છે. L1 એ ચોક છે અને L2 એ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક કોઇલ છે. IGBT કંટ્રોલ સર્કિટમાંથી લંબચોરસ પલ્સ દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે. જ્યારે IGBT ચાલુ થાય છે, ત્યારે L2 દ્વારા વહેતો પ્રવાહ ઝડપથી વધે છે. જ્યારે IGBT કાપી નાખવામાં આવે છે, ત્યારે L2 અને C21 માં શ્રેણી રેઝોનન્સ હશે, અને IGBT નો C-પોલ જમીન પર ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ પલ્સ ઉત્પન્ન કરશે. જ્યારે પલ્સ શૂન્ય થઈ જાય છે, ત્યારે તેને વાહક બનાવવા માટે ડ્રાઇવ પલ્સ ફરીથી IGBT માં ઉમેરવામાં આવે છે. ઉપરોક્ત પ્રક્રિયા ગોળ ગોળ ફરે છે, અને લગભગ 25KHZ ની મુખ્ય ફ્રીક્વન્સી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ આખરે ઉત્પન્ન થાય છે, જે સિરામિક પ્લેટ પર મૂકવામાં આવેલા લોખંડના વાસણના તળિયાને એડી કરંટ પ્રેરિત કરે છે અને પોટને ગરમ બનાવે છે. શ્રેણી રેઝોનન્સની આવર્તન L2 અને C21 ના પરિમાણો લે છે. C5 એ પાવર ફિલ્ટર કેપેસિટર છે. CNR1 એ વેરિસ્ટર (સર્જ શોષક) છે. જ્યારે કોઈ કારણોસર AC પાવર સપ્લાય વોલ્ટેજ અચાનક વધે છે, ત્યારે તે તરત જ શોર્ટ સર્કિટ થશે, જે સર્કિટને સુરક્ષિત રાખવા માટે ફ્યુઝને ઝડપથી ફૂંકશે.
2. સહાયક વીજ પુરવઠો
સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય બે વોલ્ટેજ સ્ટેબિલાઇઝિંગ સર્કિટ પૂરા પાડે છે: +5V અને +18V. IGBT ના ડ્રાઇવ સર્કિટ માટે +18V આફ્ટર બ્રિજ રેક્ટિફિકેશનનો ઉપયોગ થાય છે, IC LM339 અને ફેન ડ્રાઇવ સર્કિટની સિંક્રનસ રીતે સરખામણી કરવામાં આવે છે, અને ત્રણ ટર્મિનલ વોલ્ટેજ સ્ટેબિલાઇઝિંગ સર્કિટ દ્વારા +5V આફ્ટર વોલ્ટેજ સ્ટેબિલાઇઝેશનનો ઉપયોગ મુખ્ય નિયંત્રણ MCU માટે થાય છે.
૩. કુલિંગ ફેન
જ્યારે પાવર ચાલુ થાય છે, ત્યારે મુખ્ય નિયંત્રણ IC પંખાને ફરતું રાખવા માટે ફેન ડ્રાઇવ સિગ્નલ (FAN) મોકલે છે, મશીન બોડીમાં બાહ્ય ઠંડી હવા શ્વાસમાં લે છે, અને પછી મશીન બોડીની પાછળની બાજુથી ગરમ હવા છોડે છે જેથી મશીનમાં ગરમીના વિસર્જનનો હેતુ પ્રાપ્ત થાય, જેથી ઉચ્ચ તાપમાનના કાર્યકારી વાતાવરણને કારણે ભાગોને નુકસાન અને નિષ્ફળતા ટાળી શકાય. જ્યારે પંખો બંધ થાય છે અથવા ગરમીનું વિસર્જન નબળું હોય છે, ત્યારે IGBT મીટરને થર્મિસ્ટર સાથે પેસ્ટ કરવામાં આવે છે જેથી CPU ને વધુ પડતા તાપમાનના સિગ્નલને ટ્રાન્સમિટ કરી શકાય, ગરમી બંધ કરી શકાય અને રક્ષણ પ્રાપ્ત કરી શકાય. પાવર ચાલુ થવા પર, CPU પંખો શોધ સિગ્નલ મોકલશે, અને પછી CPU પંખો ડ્રાઇવ સિગ્નલ મોકલશે જેથી મશીન સામાન્ય રીતે ચાલે ત્યારે મશીન કાર્ય કરી શકે.
4. સતત તાપમાન નિયંત્રણ અને ઓવરહિટ પ્રોટેક્શન સર્કિટ
આ સર્કિટનું મુખ્ય કાર્ય સિરામિક પ્લેટ હેઠળ થર્મિસ્ટર (RT1) અને IGBT પર થર્મિસ્ટર (નકારાત્મક તાપમાન ગુણાંક) દ્વારા અનુભવાયેલા તાપમાન અનુસાર પ્રતિકારના તાપમાન બદલતા વોલ્ટેજ યુનિટને બદલવાનું છે, અને તેને મુખ્ય નિયંત્રણ IC (CPU) માં ટ્રાન્સમિટ કરવાનું છે. A/D રૂપાંતર પછી સેટ તાપમાન મૂલ્યની તુલના કરીને CPU ચાલી રહેલ અથવા બંધ થવાનો સિગ્નલ બનાવે છે.
5. મુખ્ય નિયંત્રણ IC (CPU) ના મુખ્ય કાર્યો
૧૮ પિન માસ્ટર આઈસીના મુખ્ય કાર્યો નીચે મુજબ છે:
(1) પાવર ચાલુ/બંધ સ્વિચિંગ નિયંત્રણ
(2) ગરમી શક્તિ/સતત તાપમાન નિયંત્રણ
(3) વિવિધ સ્વચાલિત કાર્યોનું નિયંત્રણ
(૪) કોઈ લોડ ડિટેક્શન અને ઓટોમેટિક શટડાઉન નહીં
(5) કી ફંક્શન ઇનપુટ શોધ
(6) મશીનની અંદર ઊંચા તાપમાનમાં વધારો સામે રક્ષણ
(૭) વાસણનું નિરીક્ષણ
(8) ભઠ્ઠીની સપાટી વધુ ગરમ થવાની સૂચના
(9) ઠંડક પંખો નિયંત્રણ
(૧૦) વિવિધ પેનલ ડિસ્પ્લેનું નિયંત્રણ
6. વર્તમાન શોધ સર્કિટ લોડ કરો
આ સર્કિટમાં, T2 (ટ્રાન્સફોર્મર) DB (બ્રિજ રેક્ટિફાયર) ની સામેની લાઇન સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલ છે, તેથી T2 સેકન્ડરી બાજુ પર AC વોલ્ટેજ ઇનપુટ કરંટના ફેરફારને પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે. આ AC વોલ્ટેજ પછી D13, D14, D15 અને D5 ફુલ વેવ રેક્ટિફિકેશન દ્વારા DC વોલ્ટેજમાં રૂપાંતરિત થાય છે, અને વોલ્ટેજ ડિવિઝન પછી વોલ્ટેજ સીધા AD રૂપાંતર માટે CPU ને મોકલવામાં આવે છે. CPU રૂપાંતરિત AD મૂલ્ય અનુસાર વર્તમાન કદનું મૂલ્યાંકન કરે છે, સોફ્ટવેર દ્વારા પાવરની ગણતરી કરે છે અને પાવરને નિયંત્રિત કરવા અને લોડ શોધવા માટે PWM આઉટપુટ કદને નિયંત્રિત કરે છે.
7. ડ્રાઇવ સર્કિટ
આ સર્કિટ પલ્સ પહોળાઈ ગોઠવણ સર્કિટમાંથી પલ્સ સિગ્નલ આઉટપુટને IGBT ને ખોલવા અને બંધ કરવા માટે પૂરતી સિગ્નલ શક્તિ સુધી વિસ્તૃત કરે છે. ઇનપુટ પલ્સ પહોળાઈ જેટલી પહોળી હશે, IGBT ખુલવાનો સમય તેટલો લાંબો હશે. કોઇલ કૂકરનો આઉટપુટ પાવર જેટલો વધારે હશે, ફાયરપાવર તેટલો વધારે હશે.
8. સિંક્રનસ ઓસિલેશન લૂપ
R27, R18, R4, R11, R9, R12, R13, C10, C7, C11 અને LM339 ના સિંક્રનસ ડિટેક્શન લૂપથી બનેલું ઓસીલેટીંગ સર્કિટ (સોટૂથ વેવ જનરેટર), જેની ઓસીલેટીંગ ફ્રીક્વન્સી PWM મોડ્યુલેશન હેઠળ કૂકરની કાર્યકારી ફ્રીક્વન્સી સાથે સિંક્રનસ થાય છે, સ્થિર કામગીરી માટે ડ્રાઇવ કરવા માટે 339 ના પિન 14 દ્વારા સિંક્રનસ પલ્સ આઉટપુટ કરે છે.
9. સર્જ પ્રોટેક્શન સર્કિટ
R1, R6, R14, R10, C29, C25 અને C17 થી બનેલું સર્જ પ્રોટેક્શન સર્કિટ. જ્યારે સર્જ ખૂબ વધારે હોય છે, ત્યારે પિન 339 2 નીચા સ્તરનું આઉટપુટ આપે છે, એક તરફ, તે MUC ને પાવર બંધ કરવા માટે જાણ કરે છે, બીજી તરફ, તે ડ્રાઇવ પાવર આઉટપુટ બંધ કરવા માટે D10 દ્વારા K સિગ્નલ બંધ કરે છે.
10. ડાયનેમિક વોલ્ટેજ ડિટેક્શન સર્કિટ
CPU દ્વારા રેક્ટિફાઇડ પલ્સ વેવ AD ને સીધા રૂપાંતરિત કર્યા પછી, પાવર સપ્લાય વોલ્ટેજ 150V~270V ની રેન્જમાં છે કે કેમ તે શોધવા માટે D1, D2, R2, R7 અને DB થી બનેલા વોલ્ટેજ ડિટેક્શન સર્કિટનો ઉપયોગ થાય છે.
૧૧. તાત્કાલિક ઉચ્ચ વોલ્ટેજ નિયંત્રણ
R12, R13, R19 અને LM339 બનેલા છે. જ્યારે બેક વોલ્ટેજ સામાન્ય હોય છે, ત્યારે આ સર્કિટ કામ કરશે નહીં. જ્યારે તાત્કાલિક ઉચ્ચ વોલ્ટેજ 1100V કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે પિન 339 1 ઓછી ક્ષમતા આઉટપુટ કરશે, PWM નીચે ખેંચશે, આઉટપુટ પાવર ઘટાડશે, બેક વોલ્ટેજને નિયંત્રિત કરશે, IGBT ને સુરક્ષિત કરશે અને ઓવરવોલ્ટેજ ભંગાણ અટકાવશે.
પોસ્ટ સમય: ઓક્ટોબર-20-2022