东芝MCU在电磁炉中的应用方案

电磁炉作为利用电磁感应现象来工作的烹饪厨具，无需明火加热，因此高效又节能。目前，其发展趋势以及市场前景十分乐观，但想要在竞争激烈的市场中占有更大的份额，技术含量、品质以及功能都要引起重视。东芝提供的电磁炉解决方案，请跟随芝子的脚步来看看吧。

一基本构造

在剖析方案之前我们首先要了解电磁炉的整个内部的基本构造，然后才能对模块的整合进行布局。

图1. 东芝电磁炉总体设计框架图

首先分析电源部分，引入的交流电被分为两部分，一部分是将交流电整流后经IGBT驱动线圈，使得线圈产生磁场，利用电磁感应原理在锅底产生涡流发热。另一部分则是需要经过整流、DC-DC转换、稳压等操作把稳定的直流电输送到控制系统中的各个功能模块。对于检流器模块威廉希尔官方网站 ，原理图如下图所示：

图2. 检流器模块设计原理图

二MCU

MCU是命令的接受和指挥中心，而在电磁炉工作中需要MCU在使用内置定时器和ADC条件下依旧具备低功耗的功能特性，这里推荐使用东芝半导体自主研发的TMPM383FSUG产品，基于ARM Cortex M3核架构，具备封装小、功耗低的特点，在降低系统成本和提升开发效率上都有较好的代表性。栅极驱动一般推荐使用栅极驱动光耦，这类器件具备高击穿电压、效率高功耗低的特性，可以根据特征威廉希尔官方网站 的设计去选择使用的器件。东芝半导体研发生产的TLP5771H、TLP5772H、TLP5774H、TLP5751H、TLP5752H、TLP5754H等器件，采用SO6L小封装，在轨对轨的传输过程中至少能减少10%的损耗，如果需要兼顾内置保护功能，也可以选择TLP5231进行参考设计。驱动级的IGBT器件在设计中往往需要考虑到器件是否具备快速切换、低饱和压降的功能，而东芝半导体推出的GT50JR21、GT50JR22能够很好的在威廉希尔官方网站 中进行适配。此外，东芝半导体自研的TLP7820采用SO8L小型封装，低电流消耗的同时还可对电流进行高精度检测，在隔离放大威廉希尔官方网站 中具备重大的参考价值。

电磁炉的散热主要由内置的风扇承担，显示部分分别由7段数码管动态显示和状态显示灯组成。对于风扇和状态灯部分的方框图如下所示：

图3. 风扇和状态灯设计原理图

可以看出这两部分设计非常简洁，左侧的风扇散热威廉希尔官方网站 使用的电机电源来自于DC-DC转换威廉希尔官方网站 ，图中的MOSFET作为电机的开关，接收MCU的命令。东芝半导体自主研发的U-MOS系列MOSFET产品SSM3K56MFV、SSM6N56FE具备低导通电阻、栅极输入电荷小、快速切换的特性，可以更好的保护风扇电机正常工作。同时为了防止电机信号对MCU的正常工作的影响，在MCU和电机之间还会加入光耦器件来隔离电气影响，推荐使用东芝半导体研发生产的TLP183、TLP185。右侧的状态指示灯威廉希尔官方网站 就更加简明了，交流电经过整流器变成直流电，然后经过直流转换器、线性稳压单元给指示灯供电，灯显的控制命令同样来自MCU的控制。电源整流威廉希尔官方网站 部分推荐使用东芝整流二极管CMG06A。

东芝半导体致力于提供可靠和环保的半导体产品。在半导体芯片设计、制造和工艺方面拥有丰富的经验和技术实力。多年来持续投入大量资源和研发资金来开发先进的半导体技术，使其产品具备竞争力。同时拥有先进的半导体生产设备和制造工艺，能够高效生产高质量的半导体产品以满足客户的需求。

关于东芝电子元件及存储装置株式会社

东芝电子元件及存储装置株式会社是先进的半导体和存储解决方案的领先供应商，公司累积了半个多世纪的经验和创新，为客户和合作伙伴提供分立半导体、系统LSI和HDD领域的杰出解决方案。

东芝电子元件及存储装置株式会社十分注重与客户的密切协作，旨在促进价值共创，共同开拓新市场，期待为世界各地的人们建设更美好的未来并做出贡献。