傳統(tǒng)的發(fā)熱管加熱技術(shù)，很容易出現(xiàn)糊底、加熱不均和控溫不精準(zhǔn)等問(wèn)題。相比于發(fā)熱管加熱技術(shù)，電磁加熱IH（Induction Heating）技術(shù)能完美解決以上問(wèn)題。電磁爐無(wú)需明火加熱，是利用電磁誘導(dǎo)加熱原理來(lái)工作的烹飪廚具（下圖1），因此具備高效節(jié)能的優(yōu)勢(shì)。一般的電磁爐專用鍋都是鐵鍋、不銹鋼鍋（部分不銹鋼鍋具有導(dǎo)磁性）、琺瑯鍋。砂鍋、陶瓷鍋、鋁鍋、銅鍋之類的鍋由于材料電阻率過(guò)大或過(guò)小，會(huì)造成電磁爐負(fù)荷異常而啟動(dòng)自動(dòng)保護(hù)，不能正常工作。

圖1、電磁爐的構(gòu)造原理（圖源：電子生活）

電磁爐的電磁誘導(dǎo)加熱，是電磁感應(yīng)原理（Law of Electromagnetic Induction）及技術(shù)的應(yīng)用，一種將電能轉(zhuǎn)換為熱能的電器。電磁爐的灶臺(tái)面板是耐高溫云母瓷板、黑晶板或微晶玻璃面板，交變電流通過(guò)灶臺(tái)面板下方的爐盤線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)（電生磁），磁場(chǎng)內(nèi)的磁力線穿過(guò)金屬器具（導(dǎo)磁又導(dǎo)電材料）底部時(shí)，產(chǎn)生大量渦旋電流（磁生電，原因可參考法拉第電磁感應(yīng)定律），當(dāng)渦流受材料電阻的阻礙時(shí)，就發(fā)出大量的熱量（電生熱，原因可參考焦耳熱效應(yīng)），令鍋底迅速發(fā)熱，達(dá)到加熱食品的目的。如下圖2所示，電磁爐由鍋、灶臺(tái)面板、爐盤線圈（勵(lì)磁線圈）、溫度傳感器、操作面板及操作顯示電路、控制電路、電源電路及電源線和散熱風(fēng)扇等部分組成。

圖2、電磁爐組成簡(jiǎn)圖（圖源：科迷小課堂）

電磁感應(yīng)加熱根據(jù)頻率主要分為：低頻加熱（50Hz）、中頻加熱（150Hz?10KHz）、超音頻加熱（10KHz?100KHz）、高頻加熱（100KHz以上）。電磁爐則主要分為低頻（50Hz）電磁爐和高頻電磁爐兩種，低頻電磁爐是直接使用頻率為50Hz的交流電，也叫工頻電磁爐，通過(guò)感應(yīng)線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)而進(jìn)行工作，其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、成本較低、性能穩(wěn)定，主要存在的問(wèn)題是噪聲大，已被淘汰，現(xiàn)在所說(shuō)的電磁爐通常都是高頻電磁爐。高頻電磁爐是將50Hz的低頻交流電通過(guò)整流后輸出直流電，然后再經(jīng)諧振和驅(qū)動(dòng)控制電路將直流電流轉(zhuǎn)換成振蕩頻率為20?50kHz的高頻電流，再輸送給感應(yīng)線圈，產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)加熱工作。高頻電磁爐與低頻電磁爐相比，具有重量輕、噪聲小、熱效率高等特點(diǎn)，成為當(dāng)前主流技術(shù)方案。

圖3、高頻電磁爐的原理方塊圖（圖源：聽專家說(shuō)）

電磁爐按不同技術(shù)方案可分為單管電磁爐、半橋電磁爐和全橋電磁爐。單管方案適合2千瓦功率以下 ( 例如家用電磁爐 ) ；但如需高瓦數(shù)的爆炒功能，功率則至少得達(dá)到15千瓦，或需要線性功率調(diào)整及保持沸點(diǎn)、保溫等功能時(shí)就需使用半橋方案；工業(yè)加熱類超過(guò)30千瓦，則需采用全橋方案。

圖4、不同技術(shù)分類的電磁爐（圖源：華瑞昇）

電磁爐按灶臺(tái)數(shù)量不同還可分為單灶臺(tái)電磁爐、雙灶臺(tái)電磁爐、多灶臺(tái)電磁爐以及混合用電磁爐。下圖5是新唐M451多頭灶方案（最多支持5頭灶），采用ArmCortex-M4內(nèi)核 ，處理器主頻高達(dá)72MHz，可快速檢測(cè)各灶的過(guò)溫/過(guò)壓/過(guò)流，實(shí)時(shí)調(diào)整分配功率與安全保護(hù)。常用于電磁爐的MCU品牌還有東芝、瑞薩、合泰、晟矽、復(fù)旦微、中微愛芯、中穎、海速芯、賽元微、芯海、凌科芯安、晶華等，找電磁爐方案Demo、替代物料或樣品申請(qǐng)，可聯(lián)絡(luò)拍明芯城。

圖5、多灶臺(tái)電磁爐方案示例（圖源：新唐）

電磁爐的硬件組成和技術(shù)原理融合了電力電子、電磁學(xué)、傳感感知及智能控制等技術(shù)。對(duì)于電磁爐來(lái)說(shuō)，它最核心的性能指標(biāo)就是電能的轉(zhuǎn)換效率，這項(xiàng)指標(biāo)也關(guān)乎著產(chǎn)品的加熱速度和耗電量這些非常直觀的用戶使用體驗(yàn)。電磁爐的硬件可分為功率模塊、控制模塊、感知模塊、電源管理系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)組件六大主要組成部分。如下表1所示。

表1、電磁爐主要模塊功能及關(guān)鍵元件

電磁爐里常見的元器件品牌，部分品類及其常見品牌如下：

MCU：東芝、瑞薩、合泰、晟矽、復(fù)旦微、中微愛芯、中穎、海速芯、賽元微、芯海、凌科芯安、晶華等；

IGBT模塊：英飛凌、東芝、意法半導(dǎo)體、安森美、TRINNO、比亞迪半導(dǎo)體、揚(yáng)杰、士蘭、派德芯能、華潤(rùn)微、佳恩半導(dǎo)體、瑞能、泰昕、芯谷科技等；

熱敏電阻/溫度傳感器：TDK、芝浦、松下、JOINSET、興勤電子、愛晟、特普生、安培龍、大鑫傳感、時(shí)恒、敏泰、源林、邁來(lái)芯、領(lǐng)麥微、美思先端、全耀傳感等；

電源管理芯片：德州儀器、亞德諾、芯源系統(tǒng)、昂寶、芯朋微、明微、士蘭微、晶豐明源、輝芒微等；

數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)與觸控芯片：聯(lián)詠、中穎、沁恒、天微電子、GREENCHIP、貝特萊、晶尊微、匯頂、中微愛芯等。

我們來(lái)看一款產(chǎn)品拆解實(shí)例，下圖6中的米家雙口電磁爐MDCLD01ACM內(nèi)置兩路獨(dú)立的電磁爐，總輸入功率為2200W，任一側(cè)支持2100W功率，支持獨(dú)立控溫，并支持低功率持續(xù)加熱，相比傳統(tǒng)電磁爐間斷加熱，使用體驗(yàn)更好。電磁爐設(shè)有外置感溫探頭，用于接觸到鍋底進(jìn)行精確的溫度檢測(cè)，溫度控制更加精準(zhǔn)。這款電磁爐還具備OLED顯示屏，具備100級(jí)火力調(diào)節(jié)，更加符合消費(fèi)者的使用習(xí)慣。根據(jù)充電頭網(wǎng)拆解顯示，這款電磁爐采用三塊PCBA模塊組成，模塊之間采用纖維外皮耐高溫導(dǎo)線連接，主控芯片來(lái)自瑞薩的RD8P01ED1002A和RD8F06CS140A。顯示面板采用榮湃數(shù)字隔離芯片進(jìn)行功率控制。無(wú)線通信模塊來(lái)自樂鑫，型號(hào)ESP-WROOM-32D。爐盤線圈和風(fēng)扇來(lái)自恒順杰。其中內(nèi)部諧振電容與濾波電容來(lái)自豐明電子和創(chuàng)格電子，安規(guī)X2電容來(lái)自豐明，壓電陶瓷蜂鳴器來(lái)自中立，電源芯片型號(hào)PN8048來(lái)自芯朋，IGBT來(lái)自TRinno，并采用美碩繼電器進(jìn)行整機(jī)控制與諧振電容切換，降低待機(jī)功耗，并提升消費(fèi)者的使用體驗(yàn)。

圖6、米家雙口電磁爐（圖源：充電頭網(wǎng)）

搭載無(wú)線通訊模塊的電磁爐，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能控制或聯(lián)動(dòng)；搭載離線語(yǔ)音模塊的電磁爐，可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音智能控制；搭載紅外測(cè)溫傳感器的電磁爐，可實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)溫，這種技術(shù)不同于常見的NTC熱敏電阻，允許傳感器在不直接接觸鍋具的情況下，通過(guò)接收并分析輻射紅外熱能，精確測(cè)量并反饋鍋具的溫度信息。還通過(guò)一系列獨(dú)特的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與定制算法，實(shí)現(xiàn)了消除電磁干擾及對(duì)不同材質(zhì)鍋具的精準(zhǔn)溫度監(jiān)測(cè)與控制，重新定義了烹飪過(guò)程中溫控控制的精準(zhǔn)度與廚房安全性（防干燒），為家庭與商業(yè)廚房帶來(lái)了全新的烹飪體驗(yàn)。溫度傳感器芯片是電磁爐智能化升級(jí)的核心引擎，其技術(shù)演進(jìn)呈現(xiàn)三大趨勢(shì)：非接觸式紅外測(cè)溫替代傳統(tǒng)熱敏電阻、多傳感器數(shù)據(jù)融合提升可靠性（如紅外+NTC組合）、AI算法驅(qū)動(dòng)動(dòng)態(tài)控制。找電磁爐創(chuàng)新型技術(shù)方案，例如紅外測(cè)溫電磁爐技術(shù)方案，可聯(lián)絡(luò)拍明芯城。

未來(lái)，隨著新一代傳感器的普及，電磁爐將實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)熱成像分析和場(chǎng)景化智能烹飪，推動(dòng)行業(yè)向精準(zhǔn)化、人性化方向發(fā)展。拍明芯城是快速撮合的智造服務(wù)平臺(tái)，過(guò)去數(shù)年已積累了豐富的優(yōu)勢(shì)貨源和加工廠資源。我們聚焦服務(wù)元器件長(zhǎng)尾客戶群，讓每一家芯片原廠或分銷商的每一款芯片，在Design In、Design Win和流通中更高效，幫助工程師的方案選型、試樣和采購(gòu)，輔以PCB打板、BOM配單和SMT貼裝，為電子產(chǎn)業(yè)供需略盡綿薄之力。

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