Teardown Tuesday: Induktionskochfeld

EEVblog #303 - Photocopier Extreme Teardown (Juli 2019).

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Anonim

Teardown Tuesday: Induktionskochfeld


Überlegen Sie sich immer, welche Komponenten ein Induktions-Kochfeld funktionieren "" src = "// www.allaboutcircuits.com/uploads/articles/ALEX_UDANIS_INDUction_overview_-_1_2_resize.jpg" />

Das Kochfeld

Es öffnen

Um das Induktionskochfeld zu öffnen, mussten acht selbstschneidende Kreuzschlitzschrauben entfernt werden. Sobald diese heraus waren, trennte sich die Plastikhülle in zwei Stücke. Das erste Stück, das Oberteil, enthält die Benutzerschnittstelle und die zugehörige Elektronik. Das untere Teil ist die Glaskochplatte. Verbinden der zwei Schichten ist ein Fünf-Positions-Flachbandkabel.

Das Kochfeld mit der Oberseite ab

UI-Elektronik

Die Benutzerschnittstelle PCB

Diese Elektronik erlaubt dem Benutzer, das Kochfeld zu steuern. Die UI-Elektronik besteht aus einer Leiterplatte mit allen UI-Elementen. Das Board ist mit sieben roten 5-mm-LED-Leuchten, sechs taktilen Tasten und einem Sieben-Segment-Display bestückt. Das Board hat Fußabdrücke für zwei zusätzliche taktile Tasten und zwei weitere LEDs, aber diese sind nicht besetzt.

Der 1628 LED-Treiber

Auf der Rückseite des Boards befindet sich ein "1628" -LED-Treiber. Der 1628 LED-Treiber wird von mehreren Firmen hergestellt und macht viel mehr als nur LEDs steuern. Der 1628 konvertiert serielle Daten in einzelne LED-Steuerungen und ermöglicht das Scannen von Tasten. Dieser Treiber befindet sich in einem SOP 28-Gehäuse und ist an der Rückseite der Einschicht-Leiterplatte angelötet.

Die Komponentenseite der UI-PCB

Die Leiterplatte hat ein paar andere passive Komponenten auf der Oberseite. Diese Komponenten führen eine Logikpegelumwandlung unter Verwendung eines Spannungsteilernetzwerks durch und helfen, die Signale zu filtern.

Netzteile

Die untere Platine

In der unteren Hälfte des geöffneten Gehäuses übernimmt eine zweite Platine die Spannungsregelung und Gerätesteuerung. Dies ist eine einseitige Platine mit einer Handvoll Schaltdrähte und Komponenten auf beiden Seiten. Die Lötseite der Platine ist mit einer Schutzschicht versehen, um die kleinen SMD-Bauteile zu schützen.

Kleine oberflächenmontierbare Komponenten

Der Wechselstrom, der auf diese Leiterplatte kommt, ist in zwei Pfade aufgeteilt. Es gibt einen Pfad mit höherer Leistung, der die Induktionsspule versorgt, und einen Pfad mit geringerer Leistung, der die Steuerelektronik versorgt.

Der 120V ist über ein Paar Spatenstecker verbunden. Die 120 V werden dann durch eine 250 V 20 A Sicherung geleitet. Ein Thinking TVR 07241 Schutzvaristor liegt über dem Eingang, um die Elektronik zu schützen.

Nach dem Pfad mit geringerer Leistung gibt es vier Dioden, die einen Brückengleichrichter bilden. Ein AC-zu-DC-Wandler wandelt dann die Spannung in XVDC um. Diese Umwandlung wird mit Hilfe eines STMicroelectronics VIPER12A und eines Schalttransformators mit einem EE13-Kern gesteuert. Der AC-zu-DC-Wandler arbeitet mit festen 60 kHz.

Das stromsparende Schaltnetzteil

Der Hochleistungs-Schaltnetzteil IGBT

Die Hochleistungselektronik wird auch über einen Brückengleichrichter, wenngleich mit einem leistungsstärkeren Kühlkörper, betrieben. Die vollweggleichgerichtete Spannung wird dann durch zwei große Induktivitäten, L1 und L2, gesendet und dann durch C2 und C3 geglättet. Die zwei parallelen IGBTs, Q1 und Q10, schalten die Spannung zur Spule. Die beiden Transistoren sind Infineon IHW20N120R3 und sind für 40A bei 1200V ausgelegt.

Steuerelektronik

Der spezielle Mikrocontroller

Das Herzstück dieses Geräts ist ein spezieller Mikrocontroller, ein S3F84B8 von Zilog. Dieser Mikrocontroller ist für den Einsatz in Induktionskochfeldern konzipiert!

Dieser Mikrocontroller hat einige Merkmale, die ihn für diese Verwendung vorteilhaft machen. Es verfügt über einen 10-Bit-PWM-Kanal zum Schalten der Spule, acht 10-Bit-Analog-Digital-Wandler. Es wurden nur wenige externe Komponenten benötigt, wodurch die Stückkosten reduziert wurden.

Spule

Die Induktionsspule

Der Schlüssel zum Induktionskochfeld ist die Spule. Die Spule in diesem Induktionskochfeld misst 21 Windungen Litzendraht. Der mehradrige Litz-Draht wird verwendet, um den Skin-Effekt zu reduzieren.

Das Litzendraht

In der Mitte der Induktionsspule befindet sich ein Temperatursensor. Der Sensor enthält zwei Temperatursensorkomponenten. Die erste ist eine Thermosicherung. Diese Sicherung ist so ausgelegt, dass sie bei 184 ° C oder 363 ° F öffnet.

Die zweite Komponente ist eine Zener-Diode. Aufgrund der Temperaturkoeffizienten einiger Zener-Dioden können sie verwendet werden, um die Temperatur zu messen, indem man ihre Sperrdurchbruchspannung betrachtet.

Die Temperatursensoren

Fazit

Ein genauer Blick auf die Spule

Wie Sie sehen können, gibt es eine Menge interessanter Elektronik in diesem Kochfeld. Dies ist eine der kostengünstigeren Optionen, aber es ist immer noch ziemlich gut mit vielen spezialisierten Komponenten gebaut.

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