關(guān)于電路學(xué)習(xí)中的電磁加熱器全橋與半橋控制板，你知道嗎？

什么是電磁加熱器?電磁加熱器是一種利用電磁感應(yīng)原理將電能轉(zhuǎn)換為熱能的裝置。目前電磁加熱器在工業(yè)加熱領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，眾所周知，電磁加熱器的控制板分為全橋和半橋，最近不少客戶詢問(wèn)全橋和半橋具體有什么區(qū)別?

電磁爐的核芯電路是一個(gè)變頻電路，即將50或60Hz的低頻市電轉(zhuǎn)換成20kHz的高頻電供給感應(yīng)線圈來(lái)產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)，使金屬鍋具在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生渦流而發(fā)熱。目前電磁爐變頻電路的主要形式有三種：?jiǎn)喂茈娐?、半橋電路和全橋電路?

工作原理的同異：

相同：

均是通過(guò)一系列電路處理技術(shù)將普通交流電(220V、380V)轉(zhuǎn)化成高頻直流電流，通過(guò)做功線盤產(chǎn)生強(qiáng)烈電渦流，并與相應(yīng)專用金屬材質(zhì)感應(yīng)產(chǎn)生激烈電磁場(chǎng)，直接促使相應(yīng)金屬材質(zhì)內(nèi)部原子極速激蕩碰撞，從而使得相應(yīng)金屬材質(zhì)自身快速發(fā)熱產(chǎn)生高溫，普遍用于工業(yè)塑膠機(jī)械料筒上加熱，如拉絲機(jī)、吹膜機(jī)，造粒機(jī)，注塑機(jī)，擠出機(jī)等等!

差異：

1、對(duì)交流電的承接轉(zhuǎn)化處理技術(shù)上：全橋：采用雙路驅(qū)動(dòng)技術(shù)，利用雙IGBT逆變模塊分別承接轉(zhuǎn)化交流電的上玄波和下玄波電流，產(chǎn)生的高頻電流波形完整、清晰、穩(wěn)定;半橋：采用單路驅(qū)動(dòng)技術(shù)，利用單IGBT逆變模塊分別承接轉(zhuǎn)化交流電的上玄波，結(jié)合相應(yīng)附加電路配置吸收下玄波電流進(jìn)行放電補(bǔ)充，產(chǎn)生的高頻電流波形相對(duì)完整;

2、對(duì)相應(yīng)專用鍋具的負(fù)載感應(yīng)上：全橋：因電流轉(zhuǎn)化技術(shù)配置效率高，可負(fù)載較高電感負(fù)荷，電轉(zhuǎn)熱效率相應(yīng)較高半橋：因電流轉(zhuǎn)化技術(shù)配置效率稍低，可負(fù)載較低電感負(fù)荷，電轉(zhuǎn)熱效率相應(yīng)較低。

應(yīng)用表現(xiàn)的同異：

據(jù)各自的電路原理的差別決定：

相同：

均可達(dá)到使得相應(yīng)專用鍋具自身快速發(fā)熱產(chǎn)生高溫，用于加工烹飪食物的功用

差異：

1、功率段表現(xiàn)上：全橋：對(duì)應(yīng)檔位功率分配清晰、明確，反應(yīng)迅速半橋：對(duì)應(yīng)檔位功率分配較模糊，反應(yīng)相對(duì)合理

2、發(fā)熱面表現(xiàn)上：全橋：因可負(fù)載負(fù)荷較高，發(fā)熱面較大、較均勻、層次感能做到循序遞減，火焰仿真效果明顯半橋：因可負(fù)載負(fù)荷較低，發(fā)熱面較小、均勻性稍遜、層次感分明，火焰仿真效果稍遜。

穩(wěn)定性的異同：

相同：

在技術(shù)設(shè)計(jì)處理完善的情況下，均可達(dá)到較理想的運(yùn)作穩(wěn)定性;

差異：

1、元件損耗上：全橋：各元件負(fù)擔(dān)較合理，損耗比較小，壽命較長(zhǎng)半橋：各元件負(fù)擔(dān)較重，損耗比相對(duì)較大，壽命相對(duì)合理

2、產(chǎn)品配置上：全橋：成本合理和負(fù)載耐用上，配置30KW以上產(chǎn)品較宜半橋：成本合理上，配置30KW以下產(chǎn)品較宜。

雖然歐洲電磁爐的普及程度低于亞洲，但電磁爐的發(fā)明卻是源于德國(guó)。歐洲出產(chǎn)的家用電磁爐基本上都是采用半橋電路的。全橋電路一般為商用大功率電磁爐或者工業(yè)大功率電磁加熱設(shè)備中采用。中國(guó)家用電磁爐來(lái)源于日本和臺(tái)灣，基本上都采用單管電路。雖然三者最終都能加熱、烹飪，但其工作特性、可靠性、成本等方面還是有較大差別，以下就單管電路、半橋電路和全橋電路分別做一些簡(jiǎn)要的介紹。

一、單管電路：

單管電路就是指一個(gè)IGBT負(fù)責(zé)開(kāi)通與關(guān)斷工作，當(dāng)IGBT開(kāi)通時(shí)電流經(jīng)線圈迅速充電，當(dāng)IGBT關(guān)斷時(shí)，線圈電流向諧振電容充電產(chǎn)生一個(gè)很高的反電壓，當(dāng)它超過(guò)IGBT的耐壓時(shí)IGBT就會(huì)瞬間擊穿(俗稱炸機(jī))。一般正常工作時(shí)，這個(gè)電壓約為1000-1100V之間，當(dāng)電路受到干擾或其它意外因素影響時(shí)，這個(gè)電壓就會(huì)升高，必須要及時(shí)保護(hù)。單管電路還有一個(gè)很大的致命的先天性缺陷，當(dāng)功率較低時(shí)會(huì)影響IGBT的工作狀態(tài)造成IGBT嚴(yán)重發(fā)熱、縮短IGBT壽命甚至造成IGBT擊穿(炸機(jī))，或者說(shuō)當(dāng)線圈離加熱物體比較近時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)這種情況。所以單管電磁爐能連續(xù)加熱的功率一般都大于最大功率的50%，即一臺(tái)最大2000W的電磁爐，1000W以下都是斷續(xù)加熱，如200W的功率是用1000W加熱2秒停止8秒來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這在很多烹飪場(chǎng)合是不合適的。目前國(guó)內(nèi)電磁爐基本都是單管電路，電路構(gòu)成也基本一致，產(chǎn)品質(zhì)量、檔次不同主要取決于零部件選材和工藝、質(zhì)量的控制。這種單管電路結(jié)構(gòu)造價(jià)比較便宜，只能適用于要求不高的家用電磁爐中。很多電磁加熱器的生產(chǎn)廠家也打著節(jié)能旗號(hào)，向用戶供電磁加熱控制板，價(jià)格很低，其實(shí)就是家用電磁爐單管電路電路，有些廠家也用兩個(gè)IGBT，其實(shí)也就是這個(gè)電路，只不過(guò)是并聯(lián)使用。請(qǐng)大家認(rèn)真對(duì)待，不要被騙。

二、半橋電路：

半橋電磁爐使用兩個(gè)IGBT輪流開(kāi)工作，一個(gè)關(guān)閉后另一個(gè)開(kāi)通不存在高反電壓的問(wèn)題，沒(méi)過(guò)電壓損壞IGBT的隱患，產(chǎn)品的可靠性大大提高，所以國(guó)外高檔的電磁爐(特別是廚房用的多頭爐)都采用半橋方案。半橋電路另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是連續(xù)功率可以做得很低。不存在低功率影響IGBT工作狀態(tài)的問(wèn)題，理論上可以做到所有功率都連續(xù)加熱，但受器件工作頻率限制，一般可做到最大功率的20%，特別設(shè)計(jì)可做到最大功率的10%，即2000W的電磁爐，200W也能連續(xù)加熱，實(shí)現(xiàn)所有火力檔都是連續(xù)加熱的，大大提高了電磁爐的實(shí)用性。我們公司【匯熱科技】的中小電磁加熱器(2.5～15KW)就是采用半橋電路來(lái)設(shè)計(jì)的。一般地，半橋電路最大設(shè)計(jì)功率約為20-30KW，這是單管電路遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到的。半橋電路設(shè)計(jì)則不同于單管不同，不同廠家有不同的電路設(shè)計(jì)，從PWM的產(chǎn)生、功率控制、相位控制、電流檢測(cè)到IGBT驅(qū)動(dòng)，都有多種不同的方式，五花八門，各顯神通。所以產(chǎn)品的性能和可靠性也就千差萬(wàn)別。而合理的設(shè)計(jì)便成為最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。匯熱科技?采用基于AVR的全數(shù)字控制，與以往傳統(tǒng)的半橋電路對(duì)比，具有性能穩(wěn)定，便于安裝，容易安裝，調(diào)試簡(jiǎn)單，故障率低的特點(diǎn)?？蓮V泛應(yīng)用于塑料機(jī)械(如注塑機(jī)、拉絲機(jī)、造粒機(jī)、擠出機(jī)的節(jié)能改造工程中)食品機(jī)械、原油輸送等類似加熱行業(yè)。

三、全橋電路：

把半橋電路的兩個(gè)橋臂諧振電容改成兩個(gè)IGBT，線圈串聯(lián)一個(gè)揩振電容就構(gòu)成全橋電路，IGBT1和IGBT4以及IGBT2和IGBT3交替工作，從而獲得比較大的功率。全橋電路成本遠(yuǎn)高于單管和半橋電路，一般控制方法有調(diào)頻和移相?？刂齐娐泛桶霕与娐坊鞠嗨?。匯熱科技?采用基于AVR的全數(shù)字控制。主要應(yīng)用于20KW以上的大功率電磁加熱控制器上。下圖即為大功率通用控制板。

大功率電磁加熱器日常護(hù)理

關(guān)于電磁加熱器的使用壽命逐步受到大家的關(guān)注。電磁加熱控制器使用壽命一般平均在三到五年，但是它的使用壽命和幾個(gè)因素有很大的關(guān)系。

1.產(chǎn)品是否正確安裝。每一款電磁加熱器及電磁加熱圈所要求的保溫棉的厚道，繞線的粗細(xì)長(zhǎng)度，電感值，輸入電流值都是不同的，一定要按照廠家出廠時(shí)安裝說(shuō)明書(shū)為標(biāo)準(zhǔn)。以及每一臺(tái)電磁加熱控制板之間的線圈組間隔間距在10cm以上也是非常重要的，因?yàn)榭康奶鼤?huì)相互影響。只有電磁加熱器安裝在正常參數(shù)范圍內(nèi)才能保證的長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。

2.車間的環(huán)境包括粉塵，灰塵，潮濕度有關(guān)。一般來(lái)講粉塵灰塵越大，對(duì)電磁加熱控制主板越不利。如果是粉塵灰塵比較大的情況下，需要定期清理電磁加熱器上的 風(fēng)扇 ，風(fēng)冷電磁加熱器主要是散熱，室內(nèi)通風(fēng)要好，避免風(fēng)扇被卡住而起不到主板散熱效果從而使得元器件過(guò)熱而燒壞。

3.產(chǎn)品的質(zhì)量也有很大關(guān)系。如果是已經(jīng)按說(shuō)明書(shū)上的參數(shù)來(lái)安裝，車間粉塵灰塵也不大的情況下電磁加熱器還是經(jīng)常出故障，那么這就是質(zhì)量方面的問(wèn)題了。不排除有的廠家為了降低成本而采用便宜的元器件來(lái)做導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定而經(jīng)常出現(xiàn)故障，另外一個(gè)原因就是雖然用的元器件是好的，但本身 電路板 設(shè)計(jì)不合理也會(huì)導(dǎo)致易出現(xiàn)故障。如果是質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致的，建議可以換一家了。

4.對(duì)產(chǎn)品的愛(ài)護(hù)程度。對(duì)于車間灰塵粉塵比較大的用戶，應(yīng)該定期用毛刷刷一下電磁加熱器上的風(fēng)扇，與電磁加熱線圈上的粉塵，對(duì)于線圈不用有重物壓住，或割破，不要經(jīng)常有水濺到線圈上或電磁感應(yīng)加熱器上。

更不要將電磁加熱器暴露在露天環(huán)境下，因?yàn)槁短飙h(huán)境如果遇到下雨天肯定就要淋濕，在未干的情況下開(kāi)機(jī)就會(huì)導(dǎo)致壞掉?；蛘呗短飙h(huán)境早晨雨露較多，導(dǎo)致電路板潮濕，未干的情況下開(kāi)機(jī)也會(huì)導(dǎo)致里面的線路短路。以上就是電磁加熱器解析，希望能給大家?guī)椭?