CY8C22545的觸摸按鍵電磁爐設計要點

1、CY8c22545勺觸摸按鍵電磁爐設計1. 引言電容感應方式的觸摸按鍵有很多優(yōu)點，由于不需要機械結構，相比傳統(tǒng)的機械按鍵和薄膜按鍵，觸摸式按鍵有著不可比擬的優(yōu)勢，并由此帶來了時尚美觀的外觀設計。目前已經(jīng)廣泛應用于各種消費類電子產(chǎn)品。越來越多的家電產(chǎn)品也開始采用觸摸按鍵，電磁爐是其中一個典型的應用。 Cypress 的觸摸技術Capsense是基于PSoC產(chǎn)品上的一種應用。PSoCpT編程片上系統(tǒng))包含有8位微處理器核和數(shù)字與模擬混合信號陣列的可編程片上系統(tǒng)。不僅具有MC2. 引言 電容 感應方式的觸摸按鍵有很多優(yōu)點，由于不需要機械結構，相比傳統(tǒng)的機械按鍵和薄膜按鍵，觸摸式按鍵有著不可比擬的優(yōu)勢

2、，并由此帶來了時尚美觀的外觀設計。目前已經(jīng)廣泛應用于各種消費類電子產(chǎn)品。越來越多的家電產(chǎn)品也開始采用觸摸按鍵，電磁爐是其中一個典型的應用。Cypress的觸摸技術Capsense是基于PSoE品上的一種應用。PSoCpT編程片 上系統(tǒng) ) 包含有 8 位微處理器核和數(shù)字與模擬混合信號陣列的可編程片上系統(tǒng)。不僅具有MCU勺可編程序能力，還包含了部分可編程邏輯運算功能，同時也提供了可編程模擬陣列，集三種可編程能力與一體。在大多數(shù)家電的觸摸應用中，一般包括觸摸感應處理和系統(tǒng)控制處理。PSoCT提供該類應用中所需要的資源，并簡化了系統(tǒng)。3. 電磁爐控制原理及結構電磁爐采用磁場感應 電流 加熱原理。它利

3、用交變電流通過線圈產(chǎn)生交變磁場，交變磁場在鐵質(zhì)鍋具的底部產(chǎn)生感應電流(又稱渦流 ) ，渦流使鍋具鐵分子高速無規(guī)則運動分子互相碰撞摩擦而產(chǎn)生熱能。圖 1 是典型的電磁爐系統(tǒng)框圖。電磁爐的主回路為一個LC諧振電路，諧振頻率在20-30KHZ左右。諧振回路由 市電經(jīng)過整流濾波后產(chǎn)生的310V直流電壓供電。主回路中的IGBT工作在低開 關 損耗的零電壓開關方式(ZVS) ，使線盤與諧振電容產(chǎn)生諧振電壓，從而實現(xiàn)電磁的轉(zhuǎn)換。為了實現(xiàn)IGBT零電壓開關的控制，電路中需要對IGBT上的電壓進 行檢測，或稱作同步檢測，只有在IGBT上的電壓接近零電壓時才允許IGBT導 通。電磁爐的功率調(diào)整是通過對IGBT功率

4、管進行PWW空比的調(diào)整來實現(xiàn)的， PWW空比增大時，IGBT導通時間增長，為線盤提供的電流增大，相應增大電 磁爐的功率。振蕩器電路就是用于產(chǎn)生PWMJ號以驅(qū)動IGBT, PWW空比由諧振電路和主控制器提供的參考電壓等共同決定的。通常，主控制器是通過輸出PWW空比信號，并經(jīng)過一個RC濾波器來產(chǎn)生參考電壓。電流負反饋控制是通過檢測市電輸入電流實現(xiàn)對IGBT 電流的控制。電路對電流采樣信號進行處理，進而減少IGBT的導通時間而減少IGBT平均電流。其他電路還包括電網(wǎng)電壓檢 測，IGBT及鍋面溫度檢測，浪涌保護電路等一些外圍接口電路。主控制器通過上述采樣和控制電路可進行恒功率控制，恒溫控制，過欠壓保護

5、，過溫保護等 一系列控制。圖1.電磁爐系統(tǒng)框圖 由于電磁爐控制面板和主電路通常放置在電磁爐中的不同位置，為了設計和維 修的方便性，大多數(shù)的設計都采用兩個 PCB®的方式-功率板和用戶接口面 板。根據(jù)主控MCIM置的位置，大多可以分成以下三種結構。1）主控MCIM置在功率板上，用戶接口面板為簡單的按鍵和LED顯示。系統(tǒng)中只有一個MCU成本較低，兩個PCB®之間通過較多的線束進行連接。2）主控MCIM置在功率板上，用戶接口面板用另外一個 MCUS行控制。兩個 PCB&之間通過較少的線束連接。通常用于較高端的設計中，面板可以進行較 復雜的操作。3）主控MCIM置在用戶接口

6、面板上，功率板由幾個運放及一些離散器件構成。 PC反間的線束適中，系統(tǒng)成本較低，面板也可進行較復雜的操作。多數(shù)設計 米用這種方式。4. 觸摸按鍵電磁爐控制器由于消費者在選擇電磁爐時更多注意力是集中在爐具的外觀上，觸摸按鍵類的 產(chǎn)品因此也越來越多的引入到電磁爐的設計中。在初期的設計中，多數(shù)采用分 立器件設計觸摸按鍵。雖然成本較低，但分立器件調(diào)試非常困難，不適于批量 生產(chǎn)，因此多數(shù)新的設計采用專用觸摸按鍵控制器。觸摸按鍵專用芯片的引入 增加了系統(tǒng)的成本和設計的復雜度，并改變了原有的系統(tǒng)結構。PSoCM集成觸摸控制及主控功能為一體，可很好的將原有的非觸摸式電磁爐設計升級到觸摸 式電磁爐。4.1 CY

7、8c22545 介紹CY8c22x4舔列產(chǎn)品是Cypress針對觸摸應用及系統(tǒng)控制而專門設計的 PSo湍 件。圖2是CY8c22x45勺系統(tǒng)框圖，它與普通的PSoC產(chǎn)品有相同的架構，包括 有8個數(shù)字模塊和6個簡化型的模擬模塊。這些模塊可根據(jù)客戶具體需要配置 成為不同的外設，例如PWMI：生器，定時器，ADC比較器等。CY8c22x4效用 戶提供了最多可到38個通用I/O, 16Kbyte 閃存及1Kbyte的SRAMZ及其它一 些片上資源，例如10bit SAR ADC,電壓參考源（VDAC）, I2C通信模塊， 硬件 實時時鐘（RTC。該系列器件專門為觸摸設計提供了相應的片上資源，并優(yōu)化了內(nèi)部掃描電路。在不占用片上其他數(shù)字資源的情況下，可以實現(xiàn)雙通道的信號 同時掃描，從而縮短所有按鍵總的掃描時間。CY8c22x4卯支持Cypress公司的CSAffi CSD的Capsense算法，并可支