傳統(tǒng)的發(fā)熱管加熱技術，很容易出現(xiàn)糊底、加熱不均和控溫不精準等問題。相比于發(fā)熱管加熱技術，電磁加熱IH（Induction Heating）技術能完美解決以上問題。電磁爐無需明火加熱，是利用電磁誘導加熱原理來工作的烹飪廚具（下圖1），因此具備高效節(jié)能的優(yōu)勢。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大或過小，會造成電磁爐負荷異常而啟動自動保護，不能正常工作。

圖1、電磁爐的構(gòu)造原理（圖源：電子生活）

電磁爐的電磁誘導加熱，是電磁感應原理（Law of Electromagnetic Induction）及技術的應用，一種將電能轉(zhuǎn)換為熱能的電器。電磁爐的灶臺面板是耐高溫云母瓷板、黑晶板或微晶玻璃面板，交變電流通過灶臺面板下方的爐盤線圈產(chǎn)生磁場（電生磁），磁場內(nèi)的磁力線穿過金屬器具（導磁又導電材料）底部時，產(chǎn)生大量渦旋電流（磁生電，原因可參考法拉第電磁感應定律），當渦流受材料電阻的阻礙時，就發(fā)出大量的熱量（電生熱，原因可參考焦耳熱效應），令鍋底迅速發(fā)熱，達到加熱食品的目的。如下圖2所示，電磁爐由鍋、灶臺面板、爐盤線圈（勵磁線圈）、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扇等部分組成。

圖2、電磁爐組成簡圖（圖源：科迷小課堂）

電磁感應加熱根據(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，通過感應線圈產(chǎn)生交變磁場而進行工作，其結(jié)構(gòu)較簡單、成本較低、性能穩(wěn)定，主要存在的問題是噪聲大，已被淘汰，現(xiàn)在所說的電磁爐通常都是高頻電磁爐。高頻電磁爐是將50Hz的低頻交流電通過整流后輸出直流電，然后再經(jīng)諧振和驅(qū)動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，再輸送給感應線圈，產(chǎn)生交變磁場，實現(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，成為當前主流技術方案。

圖3、高頻電磁爐的原理方塊圖（圖源：聽專家說）

電磁爐按不同技術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，功率則至少得達到15千瓦，或需要線性功率調(diào)整及保持沸點、保溫等功能時就需使用半橋方案；工業(yè)加熱類超過30千瓦，則需采用全橋方案。

圖4、不同技術分類的電磁爐（圖源：華瑞昇）

電磁爐按灶臺數(shù)量不同還可分為單灶臺電磁爐、雙灶臺電磁爐、多灶臺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72MHz，可快速檢測各灶的過溫/過壓/過流，實時調(diào)整分配功率與安全保護。常用于電磁爐的MCU品牌還有東芝、瑞薩、合泰、晟矽、復旦微、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，可聯(lián)絡拍明芯城。

圖5、多灶臺電磁爐方案示例（圖源：新唐）

電磁爐的硬件組成和技術原理融合了電力電子、電磁學、傳感感知及智能控制等技術。對于電磁爐來說，它最核心的性能指標就是電能的轉(zhuǎn)換效率，這項指標也關乎著產(chǎn)品的加熱速度和耗電量這些非常直觀的用戶使用體驗。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、意法半導體、安森美、TRINNO、比亞迪半導體、揚杰、士蘭、派德芯能、華潤微、佳恩半導體、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、時恒、敏泰、源林、邁來芯、領麥微、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。

我們來看一款產(chǎn)品拆解實例，下圖6中的米家雙口電磁爐MDCLD01ACM內(nèi)置兩路獨立的電磁爐，總輸入功率為2200W，任一側(cè)支持2100W功率，支持獨立控溫，并支持低功率持續(xù)加熱，相比傳統(tǒng)電磁爐間斷加熱，使用體驗更好。電磁爐設有外置感溫探頭，用于接觸到鍋底進行精確的溫度檢測，溫度控制更加精準。這款電磁爐還具備OLED顯示屏，具備100級火力調(diào)節(jié)，更加符合消費者的使用習慣。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線連接，主控芯片來自瑞薩的RD8P01ED1002A和RD8F06CS140A。顯示面板采用榮湃數(shù)字隔離芯片進行功率控制。無線通信模塊來自樂鑫，型號ESP-WROOM-32D。爐盤線圈和風扇來自恒順杰。其中內(nèi)部諧振電容與濾波電容來自豐明電子和創(chuàng)格電子，安規(guī)X2電容來自豐明，壓電陶瓷蜂鳴器來自中立，電源芯片型號PN8048來自芯朋，IGBT來自TRinno，并采用美碩繼電器進行整機控制與諧振電容切換，降低待機功耗，并提升消費者的使用體驗。

圖6、米家雙口電磁爐（圖源：充電頭網(wǎng)）

搭載無線通訊模塊的電磁爐，實現(xiàn)遠程智能控制或聯(lián)動；搭載離線語音模塊的電磁爐，可實現(xiàn)語音智能控制；搭載紅外測溫傳感器的電磁爐，可實現(xiàn)非接觸式測溫，這種技術不同于常見的NTC熱敏電阻，允許傳感器在不直接接觸鍋具的情況下，通過接收并分析輻射紅外熱能，精確測量并反饋鍋具的溫度信息。還通過一系列獨特的機構(gòu)設計與定制算法，實現(xiàn)了消除電磁干擾及對不同材質(zhì)鍋具的精準溫度監(jiān)測與控制，重新定義了烹飪過程中溫控控制的精準度與廚房安全性（防干燒），為家庭與商業(yè)廚房帶來了全新的烹飪體驗。溫度傳感器芯片是電磁爐智能化升級的核心引擎，其技術演進呈現(xiàn)三大趨勢：非接觸式紅外測溫替代傳統(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)動動態(tài)控制。找電磁爐創(chuàng)新型技術方案，例如紅外測溫電磁爐技術方案，可聯(lián)絡拍明芯城。

未來，隨著新一代傳感器的普及，電磁爐將實現(xiàn)實時熱成像分析和場景化智能烹飪，推動行業(yè)向精準化、人性化方向發(fā)展。拍明芯城是快速撮合的智造服務平臺，過去數(shù)年已積累了豐富的優(yōu)勢貨源和加工廠資源。我們聚焦服務元器件長尾客戶群，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，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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