电磁炉工作时，虽然输入信号是市电的220 v交流电，但是为了保持功率恒定和内部稳定工作，需要对各参数进行实时的检测和控制，以有效地实现锅具超温保护、锅具干烧保护、锅具传感器开／短路保护、忘记关机保护、igbt温度限制、igbt温度过高保护、低温环境工作模式、igbt测温传感器开／短路保护、高低电压保护、浪涌电压保护、vce抑制、vce过高保护、过零检测、小物检测、锅具材质检测、定时等功能。

     这些参数中有很多是互相关联、互相影响的，因此，使用单片机实现检测和控制，无论从成本上，还是从可靠性、实现方案上，均是较好的选择。

     1 控制参数及其相互关系

     1.1 电磁炉的工作原理

     电磁炉是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器。它有两种类型：一种是利用工频电流进行感应加热；另一种是利用15 khz以上的高频电流进行感应加热。前者称为"工频电磁炉"，后者称为"高频电磁炉"。工频电磁炉无需进行工频到高频的变换电路，电路复杂性较小；但是，需要特殊的复合材料(一般为不锈钢、铁、不锈钢、铝四层复合)制成的烹饪锅具才能正常工作。高频电磁炉需要设置高频变换和控制电路，但无需复合材料制成锅体。家用电磁炉一般采用高频模式。

     高频电磁炉热效率高达83％。在电磁炉内部的主谐振部分，由整流电路将50 hz／60 hz的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为20～50 khz的高频电压。高速变化的电流流过线圈时，产生高速交变的磁场；当磁场内的磁力线通过金属器皿时，底部会产生巨大的涡流，使器皿本身自行高速发热，然后再加热器皿内的物质。

     1.2 电磁炉的检测和控制参数

     电磁炉工作时需要检测、控制的信号或参数有以下14种：工作电压(输入、模拟量)，工作电流(输入、模拟量)，igbt工作温度(输入、模拟量)，输出到器皿的温度(输入、模拟量)，交流电过零(输入、数字量)．同步(输入、数字量)，风扇(输出、数字量)，蜂鸣器(输出、pwm)．ig-bt导通和截止(输出、pwm)，电源浪涌(输入／输出、数字量)，igbt之c端的过压(输入／输出、数字量)，试探信号(输出、数字量)，按键监测(输入／输出、数字量)，显示控制(输出、数字量)。

     1.3 控制参数的相互关系

     以上参数除后两项属于人机交互界面外，其他12项参数均互相关联，关联关系如图1所示。

     在图1中，参数i、v、vp-p、vce、t1、t2分别为：工作电流设定值、工作电压设定值、浪涌电压设定值、igbt最大击穿电压设定值、igbt温度值和加热线圈温度值。所有参数的加入均以使igbt可靠、正常地工作为中心。igbt可靠、正常地工作是指：输出功率恒定，发热和锅底温度在允许的范围内。

     2 综合控制的实现

     2.1 单片机sh69p42

     sh69p42是中颖公司基于sh6610d内核的4位risc指令集的单片机。它带有4通道8位sar a／d转换器，2通道10位pwm输出，2级3种中断(a／d中断、端口中断和定时器中断)，2个8位定时器，16个i／o引脚；内有otp型rom(3 072×16位)和ram(192×4位)；还有低电压监视复位和内置看门狗电路，振荡器工作频率为32 768 hz～8 mhz。sh69p42共有43条指令，每条指令的执行时间均等，为振荡器周期的4倍。

     sh69p42适合工业级，应用于对系统抗干扰能力要求极高的场合，家电应用是它的一个重要方面。从sh69p42的单片机资源分析，结合1.2节给出的参数可以看到，该单片机非常适合于电磁炉的控制。

     2.2 综合控制的策略

     2.2.1 输出功率的控制

     控制igbt的信号是一个周期固定的pwm脉冲。由文献[2]可知，电磁炉的输出瞬时功率决定于一个pwm周期中高电平的占空比，此期间导通的igbt所流过电流的大小决定功率的大小。因此，电磁炉的输出功率可以间接地使用pwm周期的占空比来实现。计算方法可以简单地使用线性对应。

     sh69p42有2个10位pwm，可以通过简单的编程来实现规定的占空比输出。

     pwm0：对应的周期寄存器为$22、$23、$24三个单元，分别对应低4位、中4位和高2位；

     pwm1：对应的周期寄存器为$28、$29、$2a三个单元，分别对应低4位、中4位和高2位。

     对应的pwm周期=3个单元连起来的10位二进制数×pwm时钟

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