千泽TS-20AV3触摸按键式电磁炉控制电路分析

接线图 2023年10月28日 19:07 225 admin

本电磁炉控制电路由MCU主芯片（S3F9454822-94DK）、八选一电子模拟开关HCF4051、六反相器TC4069（多谐振荡器）、LED驱动控制译码器TM1628及四位数码管显示器、七只触摸式按键等组成，如图1所示。（见文章结尾）
　　1.MCU主芯片S3F9454822-94DK
　　该芯片为系统控制微处理器，引脚功能及实测电压见表1。插上电源插头后，主板开关电源输出18V、12V及5V的电压，其中，5V电压通过插座CN1的④脚经EC1滤波后供给MCU的（20）脚，同时内部设置的复位电路开始工作，保证MCU内部的存储器、寄存器等电路在完成清零后开始进入到正常工作状态。同时，MCU内部电路与②、③脚外接的晶体振荡器产生8MHz的时钟引脚功能代号电压（V）1接地GND02外接8.OMHz晶振osc2.493外接8.OMHz晶振osc24441.3（未用）5蜂鸣器驱动信号输出BUZZER06显示信号输出 2.827显示信号输出 3.458显示屏控制信号输出 1.479显示屏控制信号输出 3.9110风扇驱动信号输出FAN4.8711主回路电流检测端I-AD0.1912电压检测端V-AD32313功率调整信号输入PWM1.5814炉面温度检测信号输入T-MAIN01415功率管温度检测T-IGBTO.2816启动脉冲输出PAN4.1417电流检测端CUR018功率管使能信号输出IGBTEN50919空NT5.0920电源VCC5.2信号，并输出自检脉冲，确认电路正常后进入到待机状态，这时（18）脚输出低电平的EN信号，保证功率管截止。
表1 S3F9454BZZ-94DK引脚功能及实测电压（表中数据用胜利VC9805数字表所测，下同）
千泽TS-20AV3触摸按键式电磁炉控制电路分析第1张
　　开机时，S3F9454822-94DK从存储器内调出软件设置的默认工作状态数据，控制显示屏、LED发光管显示当前的工作状态。
　　（18）脚输出高电平EN信号，解除对功率管的锁定，并输出检锅信号，当检测电路检测到有电流时，MCU确认炉面上放置了正常的锅具，此时进入加热状态，并通过人机对话实现功能参数的调节，达到烹饪的目的。
　　2、8通道数字控制模拟电子开关HCF4051
　　HCF4051引脚功能及实测电压见表2。
表2 HCF4051引脚功能及实测电压
千泽TS-20AV3触摸按键式电磁炉控制电路分析第2张

　HCF4051是单8通道数字控制模拟电子开关，如图2所示，有三个二进控制输入端A、B、C和INH输入，具有低导通阻抗和很低的截止漏电流。开关接通哪一通道，由输入的3位地址码ABC来决定。在本机中，当MCU完成复位后，按照软件设计默认的程序为HCF4051提供地址码，使IOCOM与107接通，也就是③、④脚之间接通，确保开机指令优先，其后操作其他按键时才有效，输出信号送到MCU的（16）脚。HCF4051的真值表见表3。
千泽TS-20AV3触摸按键式电磁炉控制电路分析第3张
图2 单8通道数字控制模拟电子开关
表3 HCF4051的真值表
千泽TS-20AV3触摸按键式电磁炉控制电路分析第4张
　　3.CMOS六反相器
　　TC4069TC4069中的两个门电路G1（U3A）、G2（U3B）及RC元件组成多谐振荡器，如图3所示，C14及电阻R12为振荡定时元件。
千泽TS-20AV3触摸按键式电磁炉控制电路分析第5张
图3 多谐振荡器
　　在本电路中，f=lMHz.振荡信号由门G2（U3B）④脚输出，经门G3（U3C）倒相放大后，由⑥脚输出并送往触摸按键电路中。当感应信号使输出端为低电平时，反相器使输出端输出高电平，再次感应时电路状态翻转。TC4069的引脚功能及实测电压见表4。
表4 TC4069的引脚功能及实测电压
千泽TS-20AV3触摸按键式电磁炉控制电路分析第6张
　　4.驱动控制译码器
　　TM1628TM1628是一种带键盘扫描接口的LED（发光二极管）驱动控制专用电路，内部集成有MCU数字接口、数据锁存器、LED高压驱动、键盘扫描等电路，引脚功能及实测电压见下表。该lC内置功率CMOS管，能够直接驱动LED,并具有多种显示模式（11段x7位~14段x4位）。另外，该lC内置RC振荡及上电复位电路，驱动的LED均采用共阴接法，DIO口为N管开漏输出，在②脚与VDD之间接上拉电阻R2.
　　5、触摸式按键
　　本机采用7只触摸式按键，每只按键采用感应弹簧和触摸片组成，每组共有三根线，一根经二极管检波后分别送到HCF4051八选一开关的①、②、④、⑤、（12）~（15）脚，作为功能选择之用；另一根经二极管检波后接到TC4069⑥脚。与其并接的lMΩ，电阻与对地电容构成放电回路，目的是消除干扰，避免误触发。SW1~SW7键功能分别为功率减小、爆炒、电压电量、定时预约、功能选择、功率增加和电源开关按键。
　　6、开机控制过程
　　插上电源插头后，主板上的开关电源输出18V（风扇驱动、功率管驱动电压）、12V及5v电压。其中，5V电压通过插座CN1的④脚经EC1滤波后供给MCU的（20）脚、HCF4051的（16）脚及TM1628的⑦、（21）脚；12V通过插座CN1的（13）脚送到TC4069的（14）脚。这时，MCU内部设置的复位电路开始工作，保证MCU内部存储器、寄存器等电路在完成清零后开始进入到待机状态，并使（18）脚输出低电平的EN信号，保证功率管截止；另一方面，MCU⑥、⑦、⑨脚输出逻辑脉冲使HCF4051的③脚与④脚接通，同时由TC4069组成的多谐振荡器起振，其⑥脚输出矩形脉冲。
　　当用手触摸面板开关时，人体的感应信号被二极管D14正向检波后送到HCF4051的④脚，经D15反向检波后送到TC4069⑥脚，此时TC4069⑥脚电位下降，因TC4069为反相器组成的多谐振荡器，减小的输出信号经反馈后反而得到的是增强的输出脉冲，这一脉冲又使加在D14上的电压升高，经HCF4051③脚送到MCU（16）脚，这时MCU从存储器内调出软件设置的默认工作状态数据，进入检锅状态。
千泽TS-20AV3触摸按键式电磁炉控制电路分析第7张
图1