HT46R22单片机在电磁炉功率控制中的应用

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基于HOLTEKHT46R232的PWM控制

基于HOLTEKHT46R232的PWM控制

多且具有一定的价格优势 , 目前在 国内沿海 电子制
造 企业 有较 为广 泛 的应 用 。 同时 , 系 列 单 片机 还 该 是 重庆 、 津 、 安 和 台 湾 等 地 “ 群 杯 ” 片机 应 天 西 盛 单
收 稿 日期 :0 2 41 2 1 4 -8 3
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5 — DGIA 2 — I T LCOMMU C Tl / O . 6 NIA ON 2 1 0 2
脉 冲序列 被 加 到 模 拟 负 载 上 去 的 。通 的 时候 即是 直流 供 电被加 到负 载 上 的 时候 , 的 时候 即是 供 电 断 被 断开 的时候 。 只要 带 宽 足 够 , 何模 拟 值都 可 以 任 使用 P WM 进行 编码 。在 单 片 机 系统 中最 常 用 的是 矩形 波 P WM信 号 , 控制 时需 要调 节 P WM 波 的 占空
波 的 占空 比实 现 一 个模 拟 信 号 的 电平 。 P WM 信 号仍然 是 数 字 的 , 为 在 给 定 的任 何 时 刻 , 幅 值 因 满
的直 流供 电要 么完 全 有 ( N) 要 么 完 全无 ( F ) O , OF。 电压 或 电流源是 以一 种 通 ( N) 断 ( F ) O 或 O F 的重 复
DOI1 .9 9 ji n 1 0 —8 4 2 1 . 3 0 3 :0 3 6 /.s . 0 13 2 . 0 2 0 . 1 s
基 于 HOL E HT 6 2 2的 P T K 4 R 3 WM 控 制
张 鹏 黄 ,

穆仁龙
( .重庆邮电大学 教务处 , 1 重庆 40 6 2 重庆邮电大学 资产管理处 , 00 5; 重庆 4 0 6 ) 0 05
制 周期 又被 调制 2个 或 4个 独立 的调 制 子 区段 , 即 7+1 式 或6+ 模式 。7+1模式 下 调 制周 期 划 模 2 分 为 2个 调 制 子 区段 , 每个 子 区 段 为 18个 时钟 周 2

电磁炉功率控制

电磁炉功率控制

HT46R22单片机在电磁炉功率控制中的应用摘要摘要::介绍了电磁炉的基本工作原理,并提出了一种采用HT46R22单片机实现电磁炉功率稳定输出的功率控制方法,最后简单介绍了该方法的软硬件设计过程。

关键词关键词::电磁炉;HT46R22;功率控制引言引言 近年来,随着环保和节能意识的逐步提高,一种新兴的"绿色的厨具"--电磁炉正在家庭中普及。

它改变了传统的明火烹调方式,利用电磁感应原理,使电流通过内置的线圈时产生磁场,磁场内的磁力线感应到铁制器皿,产生无数高速运动的小涡流,涡流产生的巨大循环能量转换为有效热能,使锅具自行高速加热,最终直接加热食物。

电磁炉的热效率达到90%以上,同时它无烟无灰,无污染,不升高室温,不产生一氧化碳等有害物质,安全环保。

电磁炉还采用了微电脑控制,能够随意控制温度。

正是由于上述种种优点,电磁炉在发达国家的家庭普及率已经达到80%以上。

为了提高电热转换率,家用电磁炉一般采用的是高频电磁炉,须将工频电整流成直流电后再逆变成20kHz 以上的高频振荡电流,在高频下,稳定功率输出和实时检测就成了设计的难点和关键所在。

采用Hol tek 公司产的A/D 型单片机HT46R22可以方便地实现定温控制、实时检测、报警检测和功率控制,本文着重介绍功率控制的实现。

1 1 功率控制设计原理功率控制设计原理功率控制设计原理 1.1 电磁炉的工作原理电磁炉的工作原理如图1所示,由主电路和控制电路构成。

主电路中220V 交流电经整流滤波后加在由电容C1及C2和电感L1与IGBT 管S 组成的电压谐振变换器上。

变换器主要起两个作用,一是将工频转换为20~40kHz 的高频交流电,二是将电能转换为磁能。

高频交流电加在励磁线圈上,通过电磁感应,直接作用于锅具底部,产生涡流,使锅具迅速加热。

控制电路采用单片机HT46R22作为主控制芯片,它能实现许多必要的检测和保护,同时由它产生控制所需的PWM 信号,控制电磁炉的输出功率。

ht49r332在电磁炉中的应用

ht49r332在电磁炉中的应用

HT46R322在电磁炉中的应用文件编码:HA0143S简介简介电磁炉是国内近几年发展得比较快的一种小家电,电磁炉具有如下的优点:无明火、无烟、节电、省时、容易使用等。

电磁炉的发展经历了早期纯硬体控制到现在微电脑单片机控制的阶段。

Holtek的A/D型MCU在电磁炉中得到广泛地运用,其特点在于成本低、效益高、开发周期短等。

Holtek用于电磁炉控制的MCU有:HT46R47、HT46R22/23、HT46R12A/14A、HT46R32/34、HT46R322/342、HT45R38等。

本电磁炉DemoBoard以Holtek A/D型MCU HT46R322为控制晶片,该MCU具有多GPIO,内建OPA电路以及易于上手的开发工具,为设计低成本、高效率的电磁炉提供更快捷的开发环境。

以HT46R322为控制晶片设计的电磁炉DemoBoard主要有以下功能。

•五段火力选择•80℃~240℃七段恒温控制•设有1~99分钟数字显示定时自动关机装置•误按开关键后没有加热动作,2分钟自动关机•过温自动关机保护装置•移锅后自动警示停机功能•锅具自动检知设计•电压异常安全保护装置•无人操作2小时自动关机功能•10个按键:定时、煎炒、煲粥、火锅、热奶、蒸炖、定时取消、增加、减少、开关• 4 x 7段显示器•8个LED分别用来指示:定时、定温、火力、煎炒、煲粥、火锅、热奶、蒸炖等功能1HT46R322特性•工作电压:f SYS=4MHz: 2.2V~5.5V;f SYS =8MHz: 3.3V~5.5V•最多可有36个双向输入/输出口,包括带有两倍灌电流/源电流的16位LED驱动器•1个与输入/输出口共用引脚的外部中断输入•8位可编程定时/计数器,具有溢出中断和7级预除频器•看门狗计时器•程序存储器ROM:2048×14•数据存储器RAM:88×8•具有PFD功能,可用于发声•4通道12位解析度的A/D转换器•一个集成运算放大器/比较器,可由配置选项选择•2通道8位的PWM输出,与输入/输出口共用引脚•低电压重置功能•44-pin QFP封装HT46R322封装图2电磁炉工作原理电磁炉工作原理图3-1电磁炉是采用磁场感应涡流加热原理,它利用电流通过线圈产生磁场,当磁场内之磁力通过含铁质锅底部时,即会产生无数之小涡流,使锅体本身自行高速发热,然后再加热于锅内食物。

基于HT46R22单片机的电磁炉功率控制的设计

基于HT46R22单片机的电磁炉功率控制的设计

由此可以得到 89: 信号占空比和 负 荷 电 流 的 关 系 曲 线 如 图 ! 所示。
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硬件部分的介绍 主控电路上是一个双闭环控制电路, 如图 = 所示。
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电磁炉工作电路简图
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输出功率 市电电压 负荷电流 占空比
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这款单片机可广泛应用于马达控制、 工业控制、 消费类产品。
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负荷电流与 89: 占空比关系曲线 图= 电磁炉主控制电路图
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电磁炉的功率控制原理
由 ’(#)*!! 的 8." 脚 可 以 输 出 $ 通 道 的 89: 信 号 , 由来自主 89: 信号和电流负反馈信号一起形成直流控制电平;
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(上接第 &’ 页)

简介电磁炉常用单片机开关电源(20201229184118)

简介电磁炉常用单片机开关电源(20201229184118)

简介电磁炉常用单片机开关电源简介电磁炉常用单片机开关电源笙朴慧京高飞单片开关电源集成电路具有集成度高、性价比外围电路简单、性能指标优良、能构成高效率无工高、频变压器的隔离式开关电源等优点。

它于20世纪90年代中后期问世后便显示出强大的生命力,目前己成精密开关电源及电为国际上开发中小功率开关电源、源模块的优选集成电路。

由它构成的开关电源,在成本上与同等功率的线性稳压电源相当,而电源效率显著提高,体积和重量则大为减小。

这就为新型开关电源的推广与普及创造了良好条件。

单片开关电源不仅在整机电路设计、高频变压器设计以及反馈电路、保护电路和关键元器件的选择方面有许多独到之处,而且特别适合用计算机来完成整个开关电源的设计工作,这已成为国际电源领域的一项新技术。

1. 三端离线式脉宽调制单片开关集成电路三端离线式(ThreeTermina lOffline,TOP )脉宽调制单片开关集成电路将PWM控制器与功率开关MO SFET合二为一封装在一起,已成为开关电源IC发展的主流。

采用TOP开关集成电路设计开关电源,可使电路大为简化,体积进一步缩小,成本也明显降低°TOPSwi tch(TOP开关)系列器件的性能特点如下:(1)将脉宽调制(PWM)控制系统的全部功能集成到三端芯片中。

它内含脉宽调制器、功率开关场效应管(MOSFET)、自动偏置电路、保护电路、高压启动电路和环路补偿电路,通过高频变压器使输出端与电网完全隔离,真正实现了无工频变压器和隔离式开关电源的单片集成化,使用安全可靠。

(2)输入交流电压和频率的范围极宽。

作固定电压输入时可选11 OV、115V、2 3 0 V交流电,允许变化土15%;在宽电压范围输入时,适配8 5- 2 6 5 V交流电,但POM值要比前者降低4 0%。

(3)TOPSwitch只有3个引出端,可以同三端线性集成稳压器相媲美,能以最简单方式构成无工频变(a)TO-220(b)DIP—8封装和SMD-8封装压器的反激式普通型或精密型开关电源。

HT46R22 单片机在电磁炉功率控制中的应用

HT46R22 单片机在电磁炉功率控制中的应用

HT46R22单片机在电磁炉功率控制中的应用摘要摘要::介绍了电磁炉的基本工作原理,并提出了一种采用HT46R22单片机实现电磁炉功率稳定输出的功率控制方法,最后简单介绍了该方法的软硬件设计过程。

关键词关键词::电磁炉;HT46R22;功率控制引言引言 近年来,随着环保和节能意识的逐步提高,一种新兴的"绿色的厨具"--电磁炉正在家庭中普及。

它改变了传统的明火烹调方式,利用电磁感应原理,使电流通过内置的线圈时产生磁场,磁场内的磁力线感应到铁制器皿,产生无数高速运动的小涡流,涡流产生的巨大循环能量转换为有效热能,使锅具自行高速加热,最终直接加热食物。

电磁炉的热效率达到90%以上,同时它无烟无灰,无污染,不升高室温,不产生一氧化碳等有害物质,安全环保。

电磁炉还采用了微电脑控制,能够随意控制温度。

正是由于上述种种优点,电磁炉在发达国家的家庭普及率已经达到80%以上。

为了提高电热转换率,家用电磁炉一般采用的是高频电磁炉,须将工频电整流成直流电后再逆变成20kHz 以上的高频振荡电流,在高频下,稳定功率输出和实时检测就成了设计的难点和关键所在。

采用Hol tek 公司产的A/D 型单片机HT46R22可以方便地实现定温控制、实时检测、报警检测和功率控制,本文着重介绍功率控制的实现。

1 1 功率控制设计原理功率控制设计原理功率控制设计原理 1.1 电磁炉的工作原理电磁炉的工作原理如图1所示,由主电路和控制电路构成。

主电路中220V 交流电经整流滤波后加在由电容C1及C2和电感L1与IGBT 管S 组成的电压谐振变换器上。

变换器主要起两个作用,一是将工频转换为20~40kHz 的高频交流电,二是将电能转换为磁能。

高频交流电加在励磁线圈上,通过电磁感应,直接作用于锅具底部,产生涡流,使锅具迅速加热。

控制电路采用单片机HT46R22作为主控制芯片,它能实现许多必要的检测和保护,同时由它产生控制所需的PWM 信号,控制电磁炉的输出功率。

HT46R22引脚电压及阻值

2.14
2.17
17.1
9
19
时钟信号输出
SC1
3.27
3.27
18
8.5
20
数据信号输出
SDA
2.42
2.43
19
8.5
21
去操作显示板
4.84
4.85
14.5
8.2
22
炉面温度检测信号输入
T-MAIN
2.54
2.56
17.5
8.6
23
去操作显示板
0
0
8.3
7
24
功率管温度检测信号输入
T-IGBTIN
CUR
4.95
4.96
18
8.5
6
风扇驱动信号输出
FAN
0
0
19
8.5
7
电源指示灯控制电压
POWER
0.10
0.11
3
3
8
主回路脉冲取样信号输入
1.28
1.33
3.5
3.5
9

0
0.03
10.5
8.2
10
检测信号输入
0.59
0.66
14
8
11
接地
GND
0
0Hale Waihona Puke 0012参考电压输入
1.41
1.42*
18.5
8.5
13
过压/过流保护
1.40
1.45*
18.5
8.5
14
功率调整信号输出
PWM
0
0
16.5
8.5
15
复位输入
RESET

HT46R47,HT46R22, HT46R23,HT46R24 A D 型单片机 说明书

HT46R47,HT46R22, HT46R23,HT46R24 A/D 型单片机 使用手册
二○○五年三月
Copyright 2005 by HOLTEK SEMICONDUCTOR INC.
本使用手册版权为盛群半导体股份有限公司所有,非经盛群半导体股份有限公司书面授权同意,不得通过任 何形式复制、储存或机概论 .................................................................. 1
第一章 硬件结构 ........................................................................................ 3 简介..............................................................................................................3 特性..............................................................................................................4 技术特性 ..............................................................................................4 内核特性 ..............................................................................................4 周边特性 ..............................................................................................5 选择表..........................................................................................................5 系统框线图..................................................................................................6 引脚分配......................................................................................................7 引脚说明......................................................................................................8 极限参数....................................................................................................12 直流电气特性............................................................................................13 交流电气特性............................................................................................14 系统结构....................................................................................................15 时序和流水线结构(Pipelining) .........................................................15 程序计数器 ........................................................................................17 堆栈 ....................................................................................................19 算术及逻辑单元 – ALU ...................................................................20 程序存储器................................................................................................21 结构 ....................................................................................................21 特殊向量 ............................................................................................22 查表 ....................................................................................................23 查表程序范例 ....................................................................................23 数据存储器................................................................................................25 结构 ....................................................................................................25 通用数据存储器 ................................................................................26 专用数据存储器 ................................................................................27

用HT46X23设计微波炉控制器实例分析

用HT46X23设计微波炉控制器实例分析
微波炉控制器的工作环境相对照较恶劣。

首先是炉腔温度比较高,控制器附近温度也会比较高,达到60℃"70℃;另一方面,微波辐射对抗干扰的要求也很高,在做多次迅速开关门实验中,当少量微波泄露时,对控制器有一定的辐射,以及反复开通和关断大功率负载会产生较强的干扰。

所以挑选合适的单片机非常重要,在多年的家电产品设计中,常常用盛群(Holtek)的48系列及46系列8bit单片机设计微波炉控制器,无论在适应工作环境还是抗干扰等方面都彻低满足要求,在成本及供货等方面比国外芯片也有更显然的优势。

本文通过实际产品为例,以产品功能要求、计划确定和芯片选型、硬件设计、软件规划及编写等几部分介绍如何用单片机设计微波炉控制器。

功能要求
设计产品首先了解产品的要求,了解越具体设计反复修改就越少,特殊是关于影响芯片选型及输出控制等跟硬件挺直相关的部分。

本文介绍的微波炉控制器的主要功能如下:
微波加热,功率有10档。

烧烤加热,功率有2档。

热风烘烤加热,温度多档。

混合加热,有三种组合模式:烧烤加微波、烘烤加微波、烘烤加烧烤。

自动解冻,分量挑选有20档。

自动菜单,6大类,各类分离有分量挑选。

显示:88:88数码管,四面带14个图标。

按键:有功能挑选键、启动键、取消键、热风烘烤键,时钟及定时键,自动菜单各功能键,总共11个。

编码开关:调整加热时光。

另有蜂鸣器、门检测和门灯控制。

计划确定和芯片选型
了解产品的具体要求后,需要确定详细的实现计划,首先是挑选合适
第1页共11页。

基于单片机控制的燃气灶自动开关设计

4 结束 语
根 据产 品 的设计 初衷 ,本 产 品可 以达 到 以下 功
能: 第一 , 本产 品 可 以减 轻人 的负 担 , 不 用 人 为 的旋
转按钮去点火 , 方便人 为使用燃气灶 ; 第二 , 本产 品
可 以很 有 效率 的点燃 燃气 灶 , 节 约使用 者 的时 间 , 方
便燃气灶使用者 ; 第三 , 可以防止燃气的泄露 , 保 障
p 3 . 雨
p3. 4门【 - 0 p3. 5 厂rl
p3. 6, 1 ⅣR p3. 7, l UD ) c rA I. 2 X AI l
p8EN
p 2. 7 p 2. 6
Gl l d
p2. 5 P2. 4 p2. 3 p2. 2 p2. 1 p2. O
模拟信号 ( 压力传感器信号 ,热电偶温度传感器信 号) 的出入 , 所以需要编写两次模数转换 。其编写需
要按 照 A DC 0 8 0 9的时序 进行 编写 。 ( 4 ) 主 函数 的编写 。 本部 分 的作用 是将 之 前模 数
3 . 1 本 系统 使用 C语 言进行 编写
( 1 ) 定义程序中所需要的各种数据类型( 无符号
l 9 D 5 l 8


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V G r e 肼 f +D e l O — — 曩 l 7 D 0 l
Dl D2 墨 p2 I
p3. O, RⅫ EA , V pp p3. 1, 1 qD P3. 2, I 广 I . o A IE , pR 0 G
压力传感器和热电偶温度传感器输出的模拟信号转
换 为数字 信号 供 给单片 机进 行处 理 。整个 电路 如 图
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HT46R22单片机在电磁炉功率控制中的应用
摘要:介绍了电磁炉的基本工作原理,并提出了一种采用HT46R22单片机实现电磁炉功率稳定输出的功率控制方法,最后简单介绍了该方法的软硬件设计过程。

关键词:电磁炉;HT46R22;功率控制
引言
近年来,随着环保和节能意识的逐步提高,一种新兴的"绿色的厨具"--电磁炉正在家庭中普及。

它改变了传统的明火烹调方式,利用电磁感应原理,使电流通过内置的线圈时产生磁场,磁场内的磁力线感应到铁制器皿,产生无数高速运动的小涡流,涡流产生的巨大循环能量转换为有效热能,使锅具自行高速加热,最终直接加热食物。

电磁炉的热效率达到90%以上,同时它无烟无灰,无污染,不升高室温,不产生一氧化碳等有害物质,安全环保。

电磁炉还采用了微电脑控制,能够随意控制温度。

正是由于上述种种优点,电磁炉在发达国家的家庭普及率已经达到80%以上。

为了提高电热转换率,家用电磁炉一般采用的是高频电磁炉,须将工频电整流成直流电后再逆变成20kHz以上的高频振荡电流,在高频下,稳定功率输出和实时检测就成了设计的难点和关键所在。

采用Holtek公司产的A/D型单片机HT46R22可以方便地实现定温控制、实时检测、报警检测和功率控制,本文着重介绍功率控制的实现。

1 功率控制设计原理
1.1 电磁炉的工作原理
电磁炉的工作原理如图1所示,由主电路和控制电路构成。

主电路中220V交流电经整流滤波后加在由电容C1及C2和电感L1与IGBT管S组成的电压谐振变换器上。

变换器主要起两个作用,一是将工频转换为20~40kHz的高频交流电,二是将电能转换为磁能。

高频交流电加在励磁线圈上,通过电磁感应,直接作用于锅具底部,产生涡流,使锅具迅速加热。

控制电路采用单片机HT46R22作为主控制芯片,它能实现许多必要的检测和保护,同时由它产生控制所需的PWM信号,控制电磁炉的输出功率。

1.2 电磁炉的功率控制原理
功率控制,就是当工频交流电稳定的情况下,电磁炉能按设定的功率稳定地输出,以使电磁炉能稳定地工作。

因为,负荷电流能反映输出功率的大小,所以,控制的对象可以转化为负荷电流,同时将负荷电流的大小设计为由PWM信号的占空比决定,占空比越大,负荷电流就越大。

用户设定的火力档(功率档)依次为1600W、1400W、1200W、1000W、800W,实测原电磁炉的输出功率(W)、负荷电流(A)、市电电压(V)、负荷电流检测值CRU电压(V)及PWM占空比的关系如表1所列。

表1 输出功率与负荷电流占空比等关系
由表1可以得到PWM信号占空比和负荷电流得关系曲线如图2所示。

2 功率控制的实现
2.1 单片机HT46R22
HT46R22是Holtec公司生产的一种8位高性能精简指令集单片机,特别适合于需要A/D转换的产品设计。

其管脚分布如图3所示。

它有3个I/O口,一个PWM输出通道。

其低功耗、可编程分频器、计数器、振荡器选择、多通道A/D转换、PC通信等功能,使之广泛应用于工业控制、马达控制、消费类产品等。

2.2 硬件设计
控制电路采用的是双闭环控制,原理图如图4所示。

单片机HT46R22的脚14(PD0)可以输出一通道的PWM信号,它和电流负反馈信号经过直流控制电平形成电路形成直流控制电平,同时,来自主电路的电流检测信号和电压检测信号经锯齿波发生电路后形成锯齿波,锯齿波和直流控制电平相比较就得到了控制电磁炉主电路中的S开通关断的控制脉冲。

比较电压V+恒定,而V-随输出功率变化,当输出功率大于设定功率时,得到低电平的控制电平,输出窄开通脉冲,降低输出功率,反之亦然。

这样,就通过一个闭环调节控制达到了稳定输出功率的目的。

2.3 软件设计
功率控制的软件设计是电磁炉软件设计的主要部分,采用汇编语言编程,其中变量说明如下:
1)加热/定温状态切换标志heatflg 1为加热,0为定温,开机初始化为1,只有键盘可改变此标志;
2)加热档位寄存器heatreg和计数器heatcnt heatreg高5位低电平有效,每一位对应一加热档,heatreg7为"保温"控制显示比较方便;heatcnt对5档进行计数,0为"炒",控制查表比较方便;开机初始化heatreg=f7h,heatcnt=0,为"炒"档,只有键盘可改变此标志;
3)最小火力控制变化定时计数器minpowcnt 在定时器中断中将其减为0后,传入主程序,当处于"加热-保温"时,主程序重置此计数器,并将控制线反转。

源程序及解释如下:
;功率控制
powctrl:
mov r0, a ;以下为计算PWM=128*Ptab/VOL-28 mov a, 80h
mov r1, a
call mul ;ro,r1=128*Ptab
mov a, VOLADN
add a, offset adcbfr
mov mp, a ;指向市电电压ADC值
mov a, j ar
mov r2, a
call div ;r1=r0,r1/VOL
mov a, r1
sub a, 28 ;PWM=r1-28,值在A中
mov r0, a
sub a, 127
snz cy ;PWM超上限否
jmp powctrl1 ;否
mov a, 126
jmp powctrl3
powctrl1:
mov a, r0
sub a, 38
sz cy ;PWM超下限否
jmp powctrl2 ;否
mov a, 38 ;是
jmp powctrl3
powctrl2:
mov a, r0
powctrl3:
r1 acc
mov pwm, a
;控制线控制
snz heatflg ;加热状态否
jmp keephdl ;否,转入定温控制
snz heatreg.7 ;是,是" 保温" 档否
jmp chgctrl ;是
clr control ;否,打开控制线
jmp endputhdl
chgctrl:
sz minpowcnt ;是,3秒到否
jmp chgctrl1 ;否
mov a, MINPTIME*4 ;是
mov minpowcnt a ;重置最低火力计数器
sz control ;当前控制线输出是否有效
jmp chgctrl2 ;否
set control ;是,置控制线有效
mov a, 50
mov ctrlcnt, a
jmp chgctrl1
chgctrl2:
clr control ;使能控制线有效
chgctrl1:
jmp endputhdl
3 结语
采用上述功率控制方法控制电磁炉的功率输出,其功率浮动范围能有效地控制在50W之内。

通过实际产品验证,电磁炉性能稳定,因此,上述功率控制方法切实可行,是一种值得推广的方法。

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