SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BẾP TỪ

Trước khi định nghĩa được sơ đồ mạch điện bếp từ là gì, chúng ta cần biết thế nào là bếp từ.

Bếp từ ngày càng trở thành thiết bị nhà bếp quan trọng, giúp việc nấu ăn trở nên dễ dàng và tiện ích hơn. Với cơ chế đun nấu an toàn, tiết kiệm, sạch sẽ và đặc biệt là đem lại tính năng thẩm mỹ cao.

Bếp từ là dòng thiết bị nhà bếp có độ bền lớn và tuổi thọ cao nhất trong số các loại bếp nấu như bếp ga, bếp điện, bếp lò,...

Tuy nhiên, trong quá trình sử dụng, bếp từ vẫn có thể xảy ra một số lỗi cơ bản và thường gặp. Chính vì vậy khi tìm hiểu hay chọn mua bếp từ, chúng ta cần phải tìm hiểu sơ đồ mạch điện bếp từ để khi mua về, khi gặp các vấn đề hỏng hóc, chúng ta có thể khắc phục và sửa chữa được.

 

 

Và để hiểu hơn về sơ đồ mạch điện bếp từ, chúng ta cần định nghĩa được sơ đồ mạch điện bếp từ là gì ?

Thực ra, trong mỗi loại bếp nấu như: bếp từ, bếp điện từ,... các dòng bếp sử dụng nguồn điện năng đều cần có một sơ đồ mạch điện để thực hiện nguyên lý hoạt động, tạo ra dòng điện, dòng từ trường giúp làm nóng đáy nồi (bếp từ) hoặc bề mặt bếp (đối với bếp hồng ngoại, bếp điện từ) để làm chín thức ăn qua các vật dụng như xong, nồi, chảo.

Sơ đồ mạch điện xuất hiện để thực hiện chức năng đó.

 

Tổng Quát Về Sơ Đồ Mạch Điện Bếp Từ

Như ở phần trên, chúng ta đã biết sơ đồ mạch điện bếp từ là gì thì trong phần này, mình xin chia sẻ về tổng quan từng bộ phận cấu tạo nên sơ đồ mạch điện bếp từ, giúp các bạn có được cái nhìn chi tiết và rõ ràng hơn về nguyên lý hoạt động của dòng bếp này.

Trong mạch điện bếp từ, thường được cấu tạo nên từ các bộ phận như:

1: Nguồn điện và mạch chỉnh lưu:

- Đây là bộ phận đầu vào cấp nguồn cho mạch điện bao gồm: jack nguồn, chỉnh lưu, tụ lọc, cầu chì, tụ chống sét, cuộn lọc nhiễu cao tần.

- Phần này để tạo ra điện áp khoảng 300V DC cung cấp cho board công suất và điện áp mồi cung cấp nguồn cho board điều khiển và khối vi xử lý

 

2: Bộ phận SMPS - nguồn DC

SMPS: từ viết tắt của cụm từ tiếng anh: "Switch Mode Power Supply". Trong đó, nguồn xung có nhiệm vụ tạo ra các mức điện áp DC. Bộ phận này có nhiệm vụ cung cấp điện áp DC cho các bộ phận khác của bếp từ bao gồm:

• Điện áp 5V DC: sẽ cung cấp cho khối vi xử lý MCU.
• Điện áp 12V: sẽ cung cấp cho quạt thổi làm mát.
• Điện áp 15V - 18V: sẽ cung cấp cho khối driver cấp xung cho IGBT

 

3: Bộ phận: IGBT - Sò công suất lai giữa MOSFET và TRANSISTOR

Sò công suất IGBT là thành phần  điều khiển chính của bếp từ. Nó có nhiệm vụ đóng mở nhanh chóng các tần số cao và tạo ra dòng điện cao tần.

Dòng điện này chạy qua cuộn dây dẫn của bếp từ, từ đó nó sinh ra từ trường trong phạm vi vài mm trên mặt kính bếp và làm nóng đáy xoong nồi.

 

4: Bộ phận: Coil Panel - Cuộn dây Panel của bếp từ:

Có thể bạn chưa biết: mỗi một loại bếp từ đều được trang bị một cuộn dây Panel.

Cuộn dây này có vai trò phát ra nguồn từ trường, từ trường này sẽ tạo ra dòng điện Foucault trên đáy xoong nồi, ngay tức thì, đáy xoong sẽ sinh nhiệt. Giúp làm nóng và nấu chín đồ ăn.

 

5: Bộ phận: IGBT Drive - Tầng khuếch đại thúc:

Bộ phận IGBT Drive làm nhiệm vụ và chức năng khuếch đại xung điện tốt nhất. Từ điện áp 15V đến 18V trước khi đưa đến chân G của sò công suất IGBT.

 

6: Đầu dò cảm biến nhiệt độ:

Bếp từ nhập khẩu cao cấp hay các loại bếp từ được sản xuất trong nước nói chung đều được trang bị  2 cảm biến nhiệt độ.

Trong đó, một cảm biến nhiệt độ được gắn ở đáy dụng cụ nấu dùng để theo dõi nhiệt độ của xoong, nồi, chảo khi bạn nấu thức ăn. Nếu trong quá trình đun nấu, xoong, nồi bị cạn nước, lập tức nhiệt độ tăng nhanh, bếp từ sẽ rất nóng.

Có thể bếp sẽ phát ra tín hiệu cảnh báo với mã lỗi E,...CPU phải ngắt điện nhanh chóng (có thể bếp từ cũng sẽ tự động ngắt) không cho đèn đang có công suất hoạt động. Điều này giúp người dùng có thể nấu ăn an toàn hơn và tiết kiệm điện năng hơn.

Một cảm biến còn lại sẽ được gắn ở ốc bắt sò công suất để làm nhiệm vụ theo dõi nhiệt độ của sò công suất IGBT.

Trong trường hợp sò công suất IGBT bị quá nhiệt thì ngay lập tức CPU sẽ tự động ngắt dao động đưa đến sò công suất IGBT để đóng nguồn điện áp.

Giúp bảo vệ các linh kiện và bộ phận được trang bị bên trong sơ đồ mạch điện bếp từ.

 

7: Bộ phận MCU (Khối vi xử lý):

MCU hoạt động theo nguyên lý đã được lập trình sẵn từ trước trong chương trình gốc. Khối vi xử lý này sẽ làm việc sau khi nhận được dữ liệu mà người dùng đã thiết lập thao tác trên bảng điều khiển của bếp từ. Sau đó bộ phận MCU sẽ phát ra xung điện để điều khiển sò công suất hoạt động.

Khoảng thời gian và độ rộng phát xung của bếp từ có thể được thay đổi bởi các xung điện này phát ra, chính là do phần mềm đã được lập trình sẵn.

Chẳng hạn khi chúng ta nấu ăn, thiết lập chế độ tăng nhiệt độ nấu lên cao thì xung điện phát ra sẽ rộng hơn, thời gian mở của IGBT sẽ tăng lên. Ngược lại khi bạn thiết lập giảm nhiệt độ, xung điện phát ra ở kích thước nhỏ hơn, thời gian IGBT sẽ giảm.

 

 

MCU còn thông minh hơn nữa khi nó có thể phát hiện có hay không các thiết bị chảo, xoong, nồi trên bếp (chức năng nhận diện bếp nấu). Nếu không có xoong, nồi, chảo hoặc xoong nồi chảo không có gì, nó sẽ tự động đóng ngắt hoạt động của sò công suất.

>> Các tính năng này chỉ có ở trong một số loại bếp từ cao cấp như: bếp từ Bosch, bếp từ Teka, bếp từ Lorca,...

MCU còn có chắc năng kiểm soát nhiệt độ của xoong nồi, sò công suất. Nếu nhiệt độ quá cao, nó sẽ “ra lệnh” cho sò công suất tạm nghỉ nhằm bảo vệ sò công suất và các linh kiện khác bên trong mạch điện bếp từ.

 

8: Bộ phận Keyboard - Các phím bấm:

Các phím bấm trên bảng điều khiển bếp từ chính là các thiết lập mà người dùng thường hay sử dụng khi nấu ăn. Chủ yếu là các phím cảm ứng siêu nhạy bén. Và CPU có nhiệm vụ là điều khiển các phím này hoạt động.

 

9: Bộ phận FAN - Quạt làm mát :

Đây là bộ phận không thể thiếu trong bất cứ sơ đồ mạch điện bếp từ nào. Bởi tất cả các thiết bị bếp từ hiện nay đều được trang bị quạt tản nhiệt, hay còn gọi là quạt làm mát. Nó có nhiệm vụ làm mát cho IGBT và các linh kiện, bộ phận bên trong mạch bếp từ.

 

10: Bộ phận Synchronous Signal - Tín hiệu đồng bộ :

Trong sơ đồ mạch điện bếp từ chắc chắn phải có bộ phận tín hiệu đồng bộ. Tín hiệu này được phát ra từ hai đầu cuộn dây làm việc của bếp từ, nó hỗ trợ cho CPU phát hiện ra sự có mặt của chảo, xoong, nồi đang được đặt trên bếp.

 

11: Bộ phận Buzzer - Chuông:

Chuông ở bếp từ thường là các tiếng kêu tít tít, bíp bíp,... Thông báo và cảnh báo để người dùng dễ dàng nhận biết khi bấm các nút chỉnh hoặc khi hẹn giờ. Chuông còn kêu khi bếp từ xảy ra các mã lỗi như E0, E1, E2,... đến E9.

 

12: Display - Hiển thị:

Bất kỳ sơ đồ mạch điện của bếp từ nào cũng được trang bị các Display hay còn được gọi là hệ thống các đèn Led. Nó thường có màu đỏ hoặc màu xanh. Các màu đèn Led sẽ hiển thị để người dùng biết được các chế độ đun, nấu và nhiệt độ của bếp từ.

 

13: Bộ phận System Voltage - System Curren - Điện áp và dòng điện của bếp:

System Voltage - System Curren chính là các tín hiệu để khối vi xử lý CPU biết được tình trạng điện áp và dòng điện của bếp từ đang hoạt động như thế nào.

 

14: Bộ phận OC (Over Curren) - Báo quá dòng :

Khi bếp hoạt động ở mức công suất cao, OC (Over Curren) sẽ báo quá dòng để cho khối vi xử lý CPU biết tình trạng quá dòng và xử lý bằng cách cho bếp từ nghỉ, giúp bếp từ không bị hỏng.

 

 

15: Bộ phận OV (Over Voltage) - Báo quá áp :

OV (Over Voltage) đóng vai trò vô cùng quan trọng trong mạch điện bếp từ. Bởi nó là bộ phận thường trực luôn theo dõi tình trạng quá áp trên cuộn dây.

Thông báo về tín hiệu cho khối vi xử lý CPU ngay lập tức nếu bếp từ xảy ra tình trạng quá áp trên cuộn dây để CPU cho bếp nghỉ, phòng tránh trường hợp điện áp tăng cao làm hư hỏng bếp từ.

 

Sơ Đồ Mạch Điện Bếp Từ Có Nguyên Lý Hoạt Động Như Thế Nào ?

Khi bắt đầu xuất hiện dòng điện biến thiên đi qua cuộn dây, xung quanh cuộn dây sẽ tạo nên một trường điện từ biến đổi. Bên cạnh đó, trên bề mặt thỏi kim loại bên trong xuất hiện một dòng điện cảm ứng sẽ làm cho thỏi kim loại nóng dần lên.

Cuộn dây tạo ra từ trường biến thiên tác động lên đáy nồi thì được gọi là từ thông. Khi từ thông biến thiên ở mức độ cao tức là sẽ sinh ra dòng điện FuCo.

Đáy xoong nồi khi đun nấu có thể coi là một cuộn dây thứ cấp. Dòng điện FuCo sẽ làm truyền nhiệt qua đáy nồi, các hạt electron sẽ di chuyển với tốc độ cao, va đập và sẽ sinh ra nhiệt. Khi nhiệt được sinh ra nhiều thì cường độ từ trường, tần số từ trường, diện tích đáy xoong nồi sẽ lớn và ngược lại.

 

 

Khi chúng ta quan sát hoạt động của mạch điện bếp từ thì chúng ta sẽ thấy: khi mà làm cho đáy xoong nồi nóng lên thì thức ăn có trong xoong nồi sẽ được gia nhiệt nấu chín.

Chính vì có nguyên lý hoạt động thông minh như thế mà bếp từ có hiệu suất cực cao lên đến 90%, trong khi đó bếp gas chỉ có mức hiệu suất ở mức 45 - 50%, còn bếp điện là 55%.

Đặc biệt, không phải loại dụng cụ vật liệu xoong nồi nào cũng có thể đun được với bếp từ mà các dụng cụ vật liệu nấu của bếp từ đòi hỏi phải dẫn từ, tức là nam châm phải hút được dưới đáy nồi.