电磁炉加热原理

电磁炉系统原理详细介绍

电磁炉是应用电磁感应原理对食品进行加热的。电磁炉的炉面是耐热陶瓷板，

交变电流通过陶瓷板下方的线圈产生磁场，磁场内的磁力线穿过铁锅、不锈钢

锅等底部时，产生涡流，令锅底迅速发热，达到加热食品的目的。

电磁炉加热原理如图所示，灶台台面是一块高强度、耐冲击的陶瓷平板（结晶

玻璃），台面下边装有高频感应加热线圈（即励磁线圈）、高频电力转换装置

及相应的控制系统，台面的上面放有平底烹饪锅。

其工作过程如下：电流电压经过整流器转换为直流电，又经高频电力转换装置

使直流电变为超过音频的高频交流电，将高频交流电加在扁平空心螺旋状的感

应加热线圈上，由此产生高频交变磁场。其磁力线穿透灶台的陶瓷台板而作用

于金属锅。在烹饪锅体内因电磁感应就有强大的涡流产生。涡流克服锅体的内

阻流动时完成电能向热能的转换，所产生的焦耳热就是烹调的热源。

1、概述

电磁灶是应用电磁感应原理进行加热工作的，是现代家庭烹饪食物的先进电子

炊具。它使用起来非常方便，可用来进行煮、炸、煎、蒸、炒等各种烹调操

作。特点：效率高、体积小、重量轻、噪音小、省电节能、不污染环境、安全

卫生，烹饪时加热均匀、能较好地保持食物的色、香、味和营养素，是实现厨

房现代化不可缺少的新型电子炊具。电磁灶的功率一般在700-1800W左右。

电磁炉按感应线圈中的电流频率分为低频和高频两大类，相比较高频电磁灶受

热效率高，比较省电。

按样式分类，可以分以下三种。

台式电磁炉：分为单头和双头两种，具有摆放方便、可移动性强等优点。因为

价格低较受欢迎。

埋入式电磁炉：是将整个电磁炉放入橱柜面内，然后在台面上挖个洞，使灶面

与橱柜台面成一个平面。业内专家认为这种安装方法只求美观，但不科学，很

大一部分消费群体把电磁炉当做火锅，埋入式炒菜并不方便。

嵌入式电磁炉：可适应不同锅具的需要，不再对锅具有特殊要求。

本文主要介绍利用SPMC65P2404芯片来实现电磁炉的设计。SPMC65P2404是凌

阳推出的一款工业控制8位单片机，具有很高的性价比，抗干扰能力强，非常

适合应用于工业控制类、家电类产品的设计。使用SPMC65P2404设计的电磁炉

具有如下性能：

六种加热模式：火锅、煎炸、炒菜、烧烤、蒸煮、烧焖；

一种自动工作模式：烧水；

最大720分钟的定时开机功能；

2小时自动关机保护功能；

小物件检测功能，对不合适的物件不进行加热；

系统采用过流、过压、超温等多种保护措施；

采用开关电源，使系统能够在180~250V的电压范围内正常工作；

系统设置了故障报警功能，方便故障查找及检修；

系统含有自检程序，方便生产测试。

2、电磁炉设计要求

电磁炉作为一种普遍的家用产品，除了要具有基本的加热功能外，它的安全性

能及稳定性能是设计的关键。

电磁炉设有多种保护装置，包括小物件检测、过热自动停机保护、过压或欠压

自动停机保护、空烧自动停止加热保护、2小时断电保护、1～2分钟自动停机

保护以及声光报警显示等。

综合起来，电磁炉可由下述技术特性参数考核：

（1）自身保护特性。输出开关管是电磁炉的关键元件，工作于高电压、大功率

状态，受成本和器件参数限制，设计时不可能有很大的富裕量，故在工作过程

中，若电源电压过高、工作状态切换时产生瞬间冲击、电流增大、机内温升过

高、铁锅挪离灶板或空载，开关管都可能损坏。因此，应保证过压、过流、过

温、锅检测等保护装置正常；

（2）锅底温度控制特征。锅底发热直接传至灶板（陶瓷玻璃），灶板是导热材

料，故一般都将热敏元件安装在灶板底部，探测锅底的温度；

（3）功率稳定性。电磁炉应具有输出功率自动调整功能，以改善电源适应性和

负载适应性；

（4）电磁兼容性。该性能涉及对其余家电的干扰和对人体的危害。电磁炉均在

电源回路中设有LC滤波电路并用金属围框吸收漏磁通，同时采用脉冲方式，使

平均辐射功率控制在最小限度；

在实现以上电磁炉的性能规格的基础上，我们设计的电磁炉还具有以下的功能

规格：

手动控制火力，从300W~1800W的范围，共分为14档火力，每档均有稳定的功

率；

手动定温选择，从70~240℃的范围，共分为6档定温选择，每档都能达到精

确定温；

自动烹调功能，内部自带1自动烹调功能：烧水。

6种自选功能：火锅，炒菜，蒸煮，炖焖，煎炸，烧烤，其中火锅，炒菜可以

调节不同的火力档位；蒸煮，炖焖，煎炸，烧烤4种功能可以选择不同的温

度。

可以实现1~720分钟预约开机功能，1~180分钟的定时关机功能。

系统提供2小时自动关机的保护功能。

3、系统硬件设计

系统采用SPMC65P2404作为主控MCU，主要模式有：键盘扫描，锅体温度检

测，IGBT

温度检测，电流过流检测，超压欠压检测，振荡信号检测，风扇控制，数码管

显示控制，LED控制，蜂鸣器控制，系统启动控制。