IH 技术(杨部长)-中文

1、IH 电饭煲的理解与开发方向主题是 . Chapter 1 : 什么是 IH 电饭煲? Chapter 2 : 关于内锅(Oven). Chapter 3 : 内锅(Oven)与线圈的设计与开发 Chapter 4 : IH 普通电饭煲 Chapter 5 : IH 电饭煲的烹调 Chapter 6 : Review什么是 IH 电饭煲动作原理简单说明利用诱导加热(Induction Heating)直接使内锅发热的电饭煲. / 加热原理 诱导加热 : 利用了电磁诱导引起的2次电流(旋涡电流)通过被加热材料时发生的JOULE热量.1.什么是 IH 电饭煲 ?供应电流(电源)磁力引起的旋涡电流的

2、形成内锅发热关于内锅(Oven). 内锅的材料是 ?基本上来说要通过电流.适当旋涡电流的渗透深度要确保.表面电阻要大. (+ 适当的固定电阻)投射率比例要高.热传导率要高.价格要低廉.需要加工性良好.2. 关于内锅(oven). 对 IH 电饭煲来说内锅的定义是什么 ?2. 关于内锅(oven).“是电路的一个零部件”内锅的等价电路是电阻与线圈的并联电路. (内锅与 IH Coil的关系是变压器关系)内锅的形态,厚度,材料变的话等价电路的定量也同时变.Gap变的话与 IH Coil的相互电感会变.等价电路的定量变的话 Power也会变.( )1.01.00.90.90.80.80.70.70.

3、60.60.50.50.40.40.30.30.20.20.10.10 0Fe0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.40.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.40.368 (37%)18-8(STS304)从表面开始的深度(mm)18-8(STS430)电流密度CuAl 电流密度,渗透深度检讨结果 STS 430最合适 频率 : 20kHz2. 关于内锅(oven). 常用材料物性表区分固定电阻P(.m)投射率比例渗透深度mm表面电阻Rs()铁9.8x10-81000.118.9x10-4STS 3047.2x10-813.03.6x10-4STS 430STS 43

4、06.0 x106.0 x10-8-81001000.280.2821.0 x1021.0 x10-4-4铝2.5x10-810.560.45x10-4铜1.8x10-810.470.37x10-4 渗透深度 : 旋涡电流在表面约减少37%的支点 投射率 : 根据不同的基材磁力易通过的程度 投射率比例 : 真空中对投射率的比例 (投射率的尺度) 频率 : 20kHz2. 关于内锅(oven). 内锅的开发方向 ?第一, 首先开发常用材质的 STS 430 Clad 内锅. 可以开发中国当地供应商提前验证品质 - Drawing 品质 - 接合强度 - 才智均匀性开发新供应商: 韩国 /日本企业

5、树立长期性的国产化计划并执行:成本节俭 / 确保物料供应的流动性开发方向第二, 为了确保成本及技术竞争力,开发 Fe Clad 内锅: 联系韩国 EDEN Tech 后确定方向 (需要出差协商): STS 内锅和上市目标定在1年以内来推进开发.2. 关于内锅(oven).内锅(Oven)和 Coil的设计及开发3. 内锅(oven)与COIL的设计及开发B异常对流的异常对流的线形表现线形表现 为对流的最适合化 A角定义及侧面弧度的定义 内锅设计的基本概念 为强化成本竞争力一般把“A”值设计大一些.(理想尺寸为 : 约 60) 为效率最适合化,对内锅底部的形状及高度尺寸 B 的定义 内锅不同部位

6、的电力密度分布 (直径 200220mm) : 下面曲线图意味着什么?20,00020,0000 00 01001002002001.00.530.13电力密度w/m2( )内锅中心开始的爬电距离(mm)40,00040,000内锅底部角落的中央位置(大概)3. 内锅(oven)与COIL的设计及开发 内锅底部凹进去的理由 ?5mm2.5mm0mm2.5mm 5mm 左右的深度下显示理想的对流现象.3. 内锅(oven)与COIL的设计及开发 IH coil位置设计 内锅 c/line 基准20,00020,0000 00 01001001.00.530.13w/m2( )40,00040,0

7、00中心基准的爬电距离选定要考虑Power(电力密度)的适当的位置3. 内锅(oven)与COIL的设计及开发 IH coil 位置设计 内锅表面基准: A和B 对产品品质最核心的重要尺寸? 对电器特性(R/L)值起重要的作用. 直接影响到煮饭品质. 对能效有影响.3. 内锅(oven)与COIL的设计及开发 今后设计及开发方向? Risk (投资费) 最小化方案? 基准 Gap : 5mm设计 (内锅表面 offset 基准) Error最小化的经验值 W/COIL BASE : Mock-up先实施验证 : 内锅 R / L 1次基准值设定 内锅必须为符合规格的成品(模具打出来的) IH

8、Coil 卷线 Jig要简单制作 : 最终 spec 确定后制作正常的工装 (LPP之前)3. 内锅(oven)与COIL的设计及开发 IH coil的设计区分SPEC备注线颈导体 0.3喷涂后0.37Coil coating绝缘体Polyester-amide-urethanT=0.02溶接体 PolyamideT=0.01热绝缘性UL 180 (H)线芯20芯/绕线峰值 : 1turn/100mmCoil 圈数内侧 : 外侧 : 无针孔(layer short )Coil 溶接线圈整体 / 拉伸强度 : 10N一般规格V=6001300 / I=12A / f=20 30 kHz参考值端子

9、部位全部剥离后拉伸强度 200N电器特性R=L=3. 内锅(oven)与COIL的设计及开发 IH coil 生产方案可以Self bonding 自动卷线机要确保NOYES 装备厂 Sourcing : 中国/ 韩国 装备使用及制造基础技术的掌握 品质及成本竞争力确保方案早期要确定 基本品质早期setting : 绝缘性, layer short, 溶接力等 分析品质及成本竞争力后要尽快确定制造方法. : 短期 / 长期对应方案要同时树立3. 内锅(oven)与COIL的设计及开发IH 普通电饭煲 IH 电饭煲优/缺点 弥补缺点及解决技术也促进IH技术的发展.优点.1. 效率高2. Powe

10、r的连续输出容易3. Power 容易集中4. High Power可能5. 安全并环境友好缺点.1. 有些材质不能加热2. Power零部件要冷却3. 均匀加热难度大4. 杂音大.5. 控制复杂6. 需要保护电路7. 高电压/高电流8. 重.(贵)4. IH 普通电饭煲 IH 电饭煲电路构成DisplayDisplay PCBPCB( (MICOMMICOM) )电源电路电源电路EMI EMI 过滤过滤共振电路共振电路驱动驱动 1 1(Digital) (Digital) 转换电路转换电路 IH 电路设计的核心在于转换电路和共振电路的稳定化 !4. IH 普通电饭煲4. IH 普通电饭煲整流

11、电路煮饭控制电路IH 控制电路INVERTER电路DRIVE电路MICOM温度SENSOR震荡电路显示电路保温发热驱动电路RESET电路操作部位FAN驱动电路电源电路 IH 电饭煲电路 数据图 (参照)诱导加热电路 主要 INVERTER 零部件的名称及功能(参照)NO名称功能备注1IGBTSwitching损失 : 35W2CONDENSERC1共振自行发热3CONDENSERC2平滑/By pass自行发热4CONDENSERC3杂音防止用150500kHz5CONDENSERC4杂音防止用500kHz1MHz6 L1杂音防止用/ 7W150500kHz7 L2杂音防止用/ 2W500kH

12、z1MHz8DB整流功能25W4. IH 普通电饭煲 实际装配注意点 ? (杂音,Noise,零部件破坏要考虑) 发热零部件要利用散热片尽量靠近散热扇. IGBT, BD, 自行发热 Condenser IGBT ,共振, 平滑用自行发热电容要放到接近的位置. 布线基本 : 粗短 : 绕线的形状来减少杂音 高频和电源部位要留一定的间隙4. IH 普通电饭煲 IH Coil 和 Ferrite core要离板和零部件的布线远. : 特别注意电源布线 IH Coil附近不要形成布线循环. 根本上金属零部件要震动. : 内锅, Spring, Coil 等金属零部件固定方法 Fan 噪音对策的树立4

13、. IH 普通电饭煲IH 电饭煲的烹调5. IH 电饭煲的烹调 为什么 IH煮的好吃?060100140焖/保温煮饭吸水12354烹调品质的核心点IH 优点现象区间 (NO)理论根据High Power(高电力)到沸腾的时间快1 米粒组织不损坏. : 6580 豪华温度区间的通过时间短. 豪华 (化) ? 米 饭 (水+热)2 沸腾维持时间长. : 优秀的热传效果促进充分的转换,煮出美味的米饭 沸腾区间的曲线曲折越缓慢,米饭的形态破坏现象越严重.5. IH 电饭煲的烹调IH 优点现象区间 (NO)理论根据热效率优秀容易控制细微的火力吸水温度高,时间长3 淀粉成分吸水活跃. : 提升淀粉的膨胀,

14、提升米的吸水.4 味感好的米饭. : 容易分解淀粉增加米饭的甘味.控制煮饭容量的焖饭火力5 米表面的充分的水分蒸发. : 容易调节焖饭火力防止烧焦5. IH 电饭煲的烹调 IH vs. 热盘式的米饭味比较 0321-11外观1米的泡开状2外观2表面状态3味道4弹性1嚼劲5弹性2弹力6硬度1内部软7硬度2表面硬度8触觉1容易搅开9触觉2脆的感觉10味觉5. IH 电饭煲的烹调 IH vs. 热盘式部位的水分差异60.0%60.0%62.1%62.1%61.9%61.9%61.6%61.6%62.1%62.1%62.1%62.1%IH61.6%61.6%62.1%62.1%62.1%62.1%平均

15、61.7%偏差2.2%Vs.59.8%59.8%61.6%61.6%57.0%57.0%67.9%67.9%62.3%62.3%66.7%66.7%平均62.6%偏差10.8%侧面中央侧面67.9%67.9%62.3%62.3%66.7%66.7% 优秀热传均匀加热使米饭味道偏差最小化.5. IH 电饭煲的烹调侧面中央侧面 我们目标的米饭是? 区分米饭状态味道 (食味性)普通热盘式表面崩溃,淀粉溶出.米粒的泡开程度不好*稠状,米粒无弹力. (米饭容易成团)*热传不好,米粒中心象面粉的感觉. (没有甘味)压力热盘式(日本式)表面崩溃,淀粉溶出.热传比较均匀,但米粒的泡开程度不好.*粘度太高.*稠

16、状,米粒无弹力.*有独特的甘味.理想表皮无崩溃表皮无崩溃, ,有力有力米粒泡开程度很好米粒泡开程度很好. .米粒中心也充分转换米粒中心也充分转换. .分布均匀分布均匀. .*米粒个个独立.*有弹力,粘度好.*米粒中心泡开良好.*甘味适当.5. IH 电饭煲的烹调 IH的米饭是怎么样 ? : 接近最理想的米饭的水准(约 80%)- 米粒的膨胀状态良好.- 米饭的凝结水准良好,弹性适当.- 米粒中心部也充分转换.: IH 电饭煲的挑战课题 ?- 米粒中心部位的完善的转换- 甘味的增加5. IH 电饭煲的烹调Review.6. Review.1. IH震荡频率不能做到 20kHz以下是因为 IGBT 的性