1、毕业设计开题报告 电子信息工程 家用电磁灶电源设计 一、综述本课题的国内外现状及水平，说明选题的依据和意义 改革开放三十多年以来，随着我国经济的高速发展，高能耗的经济增长体系所带来的能源短缺的危机已成为人们迫切关注的问题。而由此问题引发的能源危机也被当前理论界与实业界所共同关注。对能源危机造成的紧迫感使许多企业致力于高效节能厨具的研究。随着各方面技术飞速的发展，各种各样的新型能源也相继被人们发现，为电磁灶的开发带来了契机。在 1972 年，美国西屋公司首次研发成功出电磁灶，随着相关技术不断的成熟，电磁灶正在引领 厨房的绿色革命。由于电磁灶所表现出的各种优点，成功地引起了全世界的极大关注和兴趣，
2、将它当作取代传统明火厨具的理想产品。电磁灶巨大的潜力也引起了很多世界著名企业的注意，随后他们都投入了相当多的人力、物力来进行深一步的研究与开发。 据相关统计，使用电磁灶平均每月将会比使用燃气灶节约近 35%的费用，电磁灶在节能环保方面的优势表现得淋漓至尽。具体表现如下： 第一，电磁灶作为“第四代”厨房用具，主要是利用了电磁感应加热使锅具直接快速发热的原理，热效率非常高，电磁灶的热效率比普通燃气灶整整高了 35%，达到了 85%以上 ，能节约一大比钱。 第二，电磁灶是内部能源，没有明火所带来的热量和因煤气燃烧带来的废气，不仅可以给人们营造出一个良好的烹饪环境而且可以因此减少普通燃气灶所隐藏的安全
3、事故。 第三，全部的电磁灶采用的是变频加热技术，这就表示电磁灶在节能方面拥有极高优势，人们根据系统设定的程序，根据自己的需要调整加热功率，从而有效达到节约能源的目的。 第四，电磁灶对一些技术要求很高，和燃气灶对比，比如钢铁等一些原材料的消耗比较少，而且电磁灶体积小巧，更能减少其制造过程中运输过程的能耗，性价比高。 虽然在 80 年代，我国就有一些厂 家从事电磁灶产品的生产与推广，但是，由于电磁灶技术不够成熟，电磁灶也因此未能得到普及。后 10 年，技术得到日益成熟。在电磁灶行业中，已经涌现出很多专业研发制造厂家，如美的等。美的还建立了一个强大的电磁加热的高技术队伍。随着人们对电磁灶产品不断了解
4、，会有越来越多的人关注电磁灶行业的发展，电磁灶将迎来一个飞速的发展期。电磁灶也将会被人们逐渐接受，一步一步成厨房的主导厨具，款式也将更加多样化。 节能，不仅仅是一种企业行为，更是一种社会行为。一方面，降低产品的成本与能耗，是与国际市场接轨的必要手段；另一方面，会给广 大的中国消费带来非常高的利益。出于消费者对节能的需求，越来越多的企业将会将节能运用到自己的产品中，从而获得一定的市场竞争优势，整个电磁灶行业也将得到健康可持续发展。 实际上，对节能做出相关措施的不仅仅是中国，甚至比中国还早，近年来，很多发达国家在节能方面做出了很大的努力。他们对家用电器产品制定了一系列节能措施，还进行产品认证并进一
5、步制定产品的能效标准。比如，如果想进军美国市场，在没有取得美国节能方面的认可，企业根本去政府采购。可喜的是在中国，针对节能的相关措施也在不断出台，没有达到节能新标准的空调不允许销 售。在不远的未来，我们可以看见新的节能产品将引领消费，而那些高耗能的产品将会逐渐被淘汰。 随着世界经济圈的不断成熟，企业假如想获得更大的发展空间，抢占国际市场成为了突出问题。在越来越多的国家将节能提上日程时，对产品的节能指标也变得更加严格了，如何真正把节能做到实处，也是未来企业技术竞争的焦点之一。不可否认，节能认证是提高企业形象、进军国际市场的有力工具。 一些传统的厨房用具的明火烹饪会使环境升温、也没有定时功能需长时
6、间看管、油污也不好清理、散热效率差；还有泄漏、爆炸、等安全隐患。 家用电磁灶的优点： 1) 绿色环保：无废气排放、无噪音、无污染、省能源。 2) 安全可靠：无明火燃烧、无废气排放、无燃烧泄漏，最大程度上避免人员及环境安全隐患，比传统的厨房用具更安全也扩大了场地使用限制（例如地下室、高层建筑的顶楼厨房）；电磁灶本身也配置很多安全保护措施，避免意外事故的发生。 3) 改善环境：无明火燃烧、无鼓风装置可减少热量散发、提高能源使用效率、降低噪音（厨房噪音的主要来源于炉灶鼓风、烟罩风机和设备马达等）。 4) 减少配套：减少部分送风和排风装置的工程施工量和部分投资。免除了煤气管道的施工和配套费用 。 5)
7、 节省场地：体积小巧、热效率高、加热速度快，大大节省了场地使用面积。 6）可以精确温控：拥有先进的智能调节技术、可精确控制烹饪温度，不但节能又可以保证食品的美味。 基于电磁灶的以上优点，这种家用电器在家庭中的使用越来越普及。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 1、研究的基本内容： 1）单相 PFC 电路的设计； 2）半桥式高频逆变电路的设计； 3）控制电路（含驱动电路）的设计； 4）功率、工作频率。 2、拟解决的主要问题： 1）逆变电路的逆变频率怎样达到 25KHZ； 2）输入功率达到 300W 到 2000W 可调； 3）输入功率因素要达到 0.9 以上； 4）各元器件如何选择； 5）
8、单相 PFC 电路设计； 6）半桥式高频逆变电路如何设计； 7）控制电路（含驱动电路）如何设计； 8）有过流（输入电流超过 15A） 以及过热（温度超过 300 摄氏度）保护措施如何设计。 三、研究步骤、方法及措施： 研究步骤： 1.广泛查找与家用电磁炉电源设计相关的文献资料； 2.总结各文献的观点结论，撰写文献综述； 3.制定总体研究方案，明确具体设计计划； 4.进行本课题的具体设计，完成论文初稿； 5.整理课题资料，修改及完成论文的设计。 研究方法：在网上查找辅助资料及相关的文献，参阅相关的书籍和图书馆的文献资料，总结撰写论文。 研究措施：学校提供硬件材料、有关工具器件和实验制作场所，指导教师定期对学生进行指导，听取学生的汇报，随时解答（或探讨）学生设计中遇到的问题。 四、参考文献 1任国海等 .电力电子技术 M.杭州：浙江大学出版社 ,2009. 2周志敏 ,周纪海 .开关电源实用技术（设计与应用） M.北京：人民邮电出版社 , 2003. 3王兆安 ,黄俊 .电力电子技术 M. 北京：机械工业出版社 ,2000. 4陈坚 .电力电子学 电力电子变换和控制技术 M.北京：高等教育出版社 ,2002. 5徐德鸿等 .电力电子技术 M.北京：科学出版社 ,2006. 6林渭勋 .现代电力电子技术 M.北京：机械工业出版社 ,2006.
