Cхема индукционной плиты — принципиальное устройство

Индукционная плита способна осуществлять разогрев металлической посуды посредством индуцированных вихревых токов от высокочастотного магнитного поля.

Стандартная схема индукционной плиты, как правило, представлена индукционной катушкой и частотным преобразователем, а также электронным блоком для управления, оснащенным температурными датчиками.

Введение

Индукционные плиты – оборудование относительно новое, но уже чрезвычайно популярное у отечественных потребителей.
Особенностью таких плит является способность выполнять нагрев только донной части кухонной посуды.

В обычных электрических плитах изначально происходит разогрев включенной конфорки.

Прежде чем остановить свой выбор на таком оборудовании, важно ознакомиться с преимуществами эксплуатации, а также принять во внимание некоторые конструктивные недостатки индукционной плиты.

Основные достоинства представлены:

• более быстрым процессом нагревания и готовки, которые занимают в несколько раз меньше времени, чем при эксплуатации традиционной электрической плиты;
• отсутствием подгорания пищи, которая может попасть на варочную панель в процессе готовки, что обусловлено низкой температурой конфорки;
• снижением потребляемой электрической энергии благодаря очень быстрому нагреву используемой кухонной посуды;
• удобством использования за счёт наличия возможности регулировать режим готовки на разных плитах.

К преимуществам также можно отнести безопасность эксплуатации, что особенно важно для семей с маленькими детьми, пенсионерами или людьми с ограниченными возможностями.

Индукционная плита на кухне

Недостатки эксплуатации в таком современном оборудовании также присутствуют и, несмотря на то, что они минимальны, их следует учитывать при выборе модели:

• включение индукционного оборудования на полную мощность способно создавать повышенную нагрузка на электросеть;
• для приготовления пищи на таком типе плиты должна использоваться только специальная кухонная посуда, имеющая ферромагнитную донную часть;
• для некоторых моделей характерно наличие единого высокочастотного генератора, что неблагоприятно сказывается на уровне мощности при одновременном включении всех конфорок;
• варочная поверхность отличается хрупкостью, поэтому в процессе всего периода эксплуатации необходимо соблюдать определенную осторожность.

Как показывает практика, эксплуатация моделей, относящихся к ценовой категории эконом-класс, часто сопровождается раздражающим шумом и своеобразным гудением.

Важно помнить, что индукционные плиты способны создавать достаточно высокое излучение электромагнитного типа и могут оказывать негативное воздействие на бытовые приборы, установленные на незначительном расстоянии.

Вскрытие

Чтобы открыть индукционную варочную панель, нужно было снять восемь саморезов с крестообразным шлицем. После их удаления пластиковый корпус разделяется на две части. Первая часть, верхняя, включает в себя пользовательский интерфейс и связанную с ним электронику. Нижняя часть – стеклянная варочная панель. Эти две части соединяет пятипроводный ленточный кабель (шлейф).

Варочная панель со снятой верхушкой

Схема индукционной плиты

В соответствии со схемой нагрева, электрический ток, который поступает из электросети на катушку, претерпевает преобразование в магнитное поле, генерирующее вихревые потоки.

В результате взаимодействия ферромагнитного дна с индукционным током образуется контур, а возникающая тепловая энергия производит прогрев используемой кухонной посуды и ее содержимого.

Стеклокерамическая поверхность плиты покрывает индукционную катушку с протекающим электрическим током частотой в 50кГц. Стандартная схема оборудования относительно сложная, и может иметь весьма существенные отличия в зависимости от модели. Основа представлена генератором, драйвером на транзисторах средней силы мощности и выходным биполярным транзистором, имеющим изолированный затвор и управляющим индукторной катушкой.

Схема работы индукционной плиты отражается на правилах обслуживания и особенностях эксплуатации такого оборудования, а также должна в обязательном порядке учитываться при выборе кухонной посуды, которая должна быть изготовлена из особенных материалов с ферромагнитными свойствами.

Электрическая схема индукционной плиты

Наиболее сложным конструктивным элементом является электронный блок для управления, посредством которого не только включается, но и регулируется уровень мощности генератора. Для современных моделей характерно наличие инфракрасного сенсорного устройства, эффективно контролирующего процесс готовки. После того, как кухонная посуда будет снята с варочной поверхности, происходит автоматическое отключение плиты.

Нельзя эксплуатировать медную, стеклянную, керамическую или алюминиевую посуду, а чистка поверхности индукционной плиты выполняется только посредством специальных средств, не обладающих абразивными эффектами.

Электроника пользовательского интерфейса

Печатная плата пользовательского интерфейса
Эта электроника позволяет пользователю управлять варочной панелью. Электроника пользовательского интерфейса состоит из печатной платы со всеми элементами пользовательского интерфейса, расположенными на ней. На этой плате расположены семь красных светодиодов 5 мм, шесть тактильных кнопок и семисегментный дисплей. На плате есть площадки для двух дополнительных кнопок и еще двух светодиодов, но они пусты.

Драйвер светодиодов 1628

На обратной стороне платы находится драйвер светодиодов «1628». Драйвер светодиодов 1628 изготавливается несколькими компаниями и может намного больше, чем просто управлять светодиодами. 1628 преобразует последовательные данные в управление отдельными светодиодами и позволяет сканировать кнопки. Этот драйвер находится в корпусе SOP 28 и припаян с обратной стороны однослойной печатной платы.

Печатная плата пользовательского интерфейса. Сторона с компонентами

На печатной плате имеется несколько других пассивных элементов, расположенных сверху. Эти компоненты выполняют преобразование логических уровней с помощью делителей напряжения и помогают фильтровать сигналы.

Изготовление своими руками

Силовая схема стандартной индукционной плиты может существенно варьироваться в зависимости от конструктивных особенностей модификации, но чаще всего представлена:

• ферритовым тором, который надет на сетевой провод и подавляет синфазные помехи;
• стандартным предохранителем;
• конденсатором, фильтрующим возникающие в процессе эксплуатации импульсные помехи;
• резистором, срабатывающим после выключения сетевого питания;
• выпрямителем, рассчитанным на показатели мощности и эффективно защищающим устройство от перенапряжения;
• проводным шунтом;
• фильтрующей системой на импульсные помехи;
• конденсатором, позволяющим вернуть энергию с колебательно-индукторного контура на промежуточную часть с постоянными показателями тока;
• резонансным конденсатором, обеспечивающим непрерывный ток после запора транзистора;
• индукционным устройством, которое ориентировано на передачу тепла с поверхности на донную часть используемой кухонной посуды;
• транзистором, преобразующим постоянный ток в переменные показатели;
• резистором на фиксацию транзистора после отключения;
• резистором на подавление высокочастотных показателей тока;
• выпрямителем на напряжение в электрической сети;
• контролером тока, предупреждающим возможное возникновение перегрузки;
• контролером напряжения на коллекторе.

В бюджетных моделях присутствуют только основные конструктивные элементы, что отражается на функциональных возможностях такого устройства.

Самостоятельное изготовление простой индукционной плиты предполагает строгое соблюдение всех норм, что сделает эксплуатацию такого прибора полностью безопасной. Значительная сложность в процессе конструирования плиты возникает на стадии подбора качественного материала для создания основания варочной поверхности.

Индукционная плита своими руками — схема

Такой материал обязательно должен отличатся возможностью правильно проводить электромагнитное излучение, не проводить ток и выдерживать высокотемпературный режим.

Бытовое варочное оборудование заводского изготовления, к числу которого относятся и все современные индукционные плиты, выполнено с применением достаточно дорогостоящей керамики.

Именно по этой причине самостоятельное изготовление варочной индукционной плиты в домашних условиях сопряжено с определенными проблемами выбора достойной альтернативы керамической поверхности.

Тепловая пушка хороша тем, что быстро распределяет тепло. Тепловая пушка своими руками изготавливается довольно просто.

О том, как рассчитать теплопотери дома, вы узнаете из этой информации.

Рекомендации по изготовлению пеллетной горелки своими руками вы найдете здесь.

Управляющая электроника

Специальный микроконтроллер
Сердцем этого устройства является специальный микроконтроллер S3F84B8 фирмы Zilog. Данный микроконтроллер разработан для использования в индукционных варочных панелях!

У данного микроконтроллера есть несколько функций, которые делают выгодным использования здесь. Он оснащен 10-разрядным ШИМ каналом для коммутирования катушки и восьмью 10-разрядными аналого-цифровыми преобразователями. Он требует лишь несколько внешних компонентов, что сокращает стоимость перечня элементов.

Безопасность для человека

В последнее время ведется много различных дискуссий об уровне вреда индукционных плит. Принцип работы таких изделий построен на электромагнитных полях, о негативности которых прекрасно известно всем. Экспертами было доказано, что на расстоянии 2 см от плиты излучение всегда выше допустимой нормы. Если кастрюля смещена относительно центра конфорки, то указанная норма будет завышена в районе 15 сантиметров от варочной поверхности.

Если вообще не включается

Если оборудование вообще не включается, сразу проверяйте напряжение. При низком напряжении варочная панель может не включиться. Во избежании таких ситуаций в дальнейшем, желательно установить стабилизатор. Это значительно продлит срок службы техники, так как электроника очень чувствительна к качеству питания, а именно электронику тяжелее всего ремонтировать (и дороже).

При нормальном напряжении ремонт варочной панели продолжим осмотром сетевого шнура. Как ни странно, многие поломки связаны с его повреждением — перетерся, загнулся, передавили, лопнула/оплавилась изоляция и т.п. Сначала шнур осматриваем (отключив от сети), затем прозваниваем на целостность проводов и на пробой изоляции (каждый провод на землю и между собой).

Что делать если варочная панель не включается? Первым делом проверить шнур и контакты

Следующий шаг — проверка контакта в клеммной колодке. Ослабленный или окисленный контакт тоже может стать причиной того, что варочная панель не включается. Что делать в этом случае? Раскрутить контакт, почистить от окислов, снова хорошо затянуть.

Если признаков жизни плита по-прежнему не подает, найдите плавкий предохранитель. Он стоит на входе, перегорает при скачках напряжения — чтобы защитить от повреждений более дорогостоящие детали. Выглядеть он может по-разному, но чаще всего это стеклянная или керамическая трубочка с металлическими колпачками по краям. Некоторые виды плавких предохранителей представлены на фото ниже. Могут быть и такие варианты.

Виды плавких предохранителей

Нашли предохранитель, дальше берем мультиметр и измеряем его сопротивление. Оно должно быть небольшим. Если прибор показывает обрыв (бесконечно большое сопротивление), предохранитель перегорел. Еще один способ — поставить мультиметр в режим прозвонки и прикоснуться щупами к обоим концам предохранителя. Прибор молчит — он перегорел.

Перегоревший предохранитель вытаскиваем, заменяем на аналогичный. Именно на аналогичный — с теми же параметрами (указаны на корпусе). Ставить «жучок» или с меньшей чувствительностью не рекомендуется — при следующем скачке напряжения поломки будут гораздо серьезнее.

Из легких проверок осталась одна — проверить, доходит ли питание от клеммной колодки до блока управления. Может, проводка повредилась или контакт где-то ослаблен/отлетел. Делают это снова при помощи мультиметра. Проверяем провода на целостность (можно — прозвонкой, можно — измерив сопротивление) и наличие пробоя изоляции (на корпус и между собой). Если все параметры в норме, можно включить питание и аккуратно измерить напряжение на входе блока управления. Напряжение в норме, но варочная панель по-прежнему не включается — проблемы в блоке управления. Дальнейший ремонт варочной панели связан с этим блоком.

Варочная поверхность – один из важнейших приборов на кухне, и, как и любая другая техника, подвержены поломкам, но произвести ремонт своими руками достаточно просто . Если неисправность обнаружилась в течение гарантийного срока – вашу плиту отремонтируют бесплатно. Но если поломка произошла спустя несколько лет, можно попробовать отремонтировать варочную панель своими руками, так как обращение к специалистам может стоить немногим дешевле покупки новой плиты.

В этой статье, наши специалисты перечислили все неисправности варочных панелей и поэтапно разобрали процесс ремонта неисправностей своими руками.

Читать также: Как узнать тип цоколя лампочки

Катушка

Индукционная катушка
Ключевой частью индукционной варочной панели является катушка. Катушка в данной индукционной варочной панели состоит из 21 витка провода литцендрат. Многожильный провод литцендрат используется для уменьшения скин-эффекта.

Провод литцендрат

В середине индукционной катушки находится датчик температуры. Данный датчик состоит из двух компонентов, чувствительных к температуре. Первый – это тепловой предохранитель. Этот предохранитель разработан для разрыва при температуре 184°C или 363°F.

Второй компонент – это стабилитрон. Из-за своих температурных коэффициентов некоторые стабилитроны могут использоваться для измерения температуры при наблюдении их обратного напряжения пробоя.

Датчики температуры

Выбор качественной модели

Схема настольной индукционной плитки построена таким образом, что все зависит от уровня напряжения в доме. Если показатели ниже требуемых значений, тогда будет регулярно выбивать главный предохранитель возле распределительного щитка, а также сгорит шнур питания.

Если потребитель понимает, что проблемы с напряжением все же присутствуют, тогда лучше изучить схему индукционной плитки Endever меньшей мощности, которая оснащена функцией самостоятельной регулировки требуемых показателей. Это самый простой и доступный вариант. Но скорость нагрева установленной емкости будет снижена. После покупки изделия нужно проложить самостоятельно кабель с соответствующим поперечным сечением. Для безопасности можно установить отдельный автоматический выключатель с подходящим номинальным током.

Подключение панели без вилки

Если выступающая на несколько сантиметров розетка вас не устраивает и вы хотите все аккуратно спрятать в подрозетник или распаечную коробку, то сделать это можно двумя способами:

• через гильзы ГМЛ

• через монтажную коробку КлК-5С

Во-первых определимся с проводами. На многих моделях из панели уже выходит подключенный кабель, но имеет он 4 жилы. А у вас в подрозетнике только три. Как быть?

Дело в том, что такие варочные поверхности одновременно рассчитаны как на однофазное 220В подключение, так и на двухфазное 380В. При этом одна половина конфорок будет работать от одной фазы 220V, а другая от второй.

Некоторые считают, что вторая фаза используется только для питания управления. Это не так. Мощность распределяется равномерно по обоим фазам. Чтобы все это дело подключить на привычные 220 Вольт просто убираете одну жилу в сторону и изолируйте ее.

Остается ноль (обычно синий провод), заземление (желтозеленый) и фаза (коричневый, черный или другой расцветки).

Можно объединить два фазных провода в один через наконечник. Например во многих панелях Bosch , где кабель идет не съемный, так изначально и сделано.

Встречается вариант и с 5-ти жильным кабелем. Такие панели обычно большой мощности от 7 квт и выше. Они изначально рассчитаны на 380В. Чтобы их подключить к сети 220В нужно соединить попарно по две жилы.

Например черный и коричневый провода пустить на фазу, а синий и серый на ноль. Земля желто-зеленый остается одиночным.

Но если строго соблюдать правила, то такое подключение не совсем верное. Так как защитный проводник PE должен быть одного сечения с фазными. А он у вас будет в два раза тоньше.

Виды неисправностей

В последнее время наибольшей популярностью пользуется индукционная плитка Galaxy GL 3054. Схема ремонта этого изделия отличается своей простотой и доступностью, за счет чего пользователям не нужно тратить большую сумму на восстановление работоспособности агрегата. К самым распространенным неисправностям относятся:

• Отсутствует реакция на сенсорную панель. Если на поверхности присутствуют жировые загрязнения, то система может просто не распознавать касания человека. Для решения этой проблемы достаточно выполнить аккуратную очистку поверхности.
• Не работает несколько конфорок. Нужно проверить подключение плиты к источнику питания. От перегрева может выйти из строя соединительный разъем индуктора.
• Охлаждающий вентилятор не отключается. Причиной может служить неисправность датчика температуры.
• Плита не реагирует на посуду. Для приготовления пищи можно использовать только те кастрюли и сковородки, которые изначально предназначены для таких варочных поверхностей. В противном случае нужно проверить блок питания и датчик температуры.
• Не отображается показатель остаточного тепла. Чаще всего ситуация возникает на фоне поломки термодатчика. Во время замены устройства нужно проверять надежность подключения соединительной проводки, чтобы избежать возможного возгорания.