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A closer look: Kochfelder mit HOLTEK – 8bit MCU mit IGBT-Treiber: HT45F0059

Holtek bietet eine große Auswahl an MCUs, im 8-bit und 32-bit Bereich. Sie konzentrieren sich auf anwendungsbezogene MCUs. Wenn es also eine bestimmte Produktgruppe gibt, hat Holtek vielleicht die perfekt passende MCU für dieses Produkt. Heute werfen wir einen „closer look“ auf das Aufheizen mit einer Spule z.B. in Kochfeldern.

 

Holtek stellt aktuell seine neue Flash-MCU HT45F0059 für Induktionsherde mit kontinuierlicher Erwärmung . Dieser Low-Power-Baustein sorgt dafür, dass Induktionsherde eine gleichmäßige und effiziente Heizquelle erzeugen können.

Neben den heutigen Standardfunktionen & -peripherien verfügt dieser Mikrocontroller auch über einen programmierbaren 9-Bit-Pulsgenerator und einen IGBT-Treiber, der dann mit einem IGBT eine Spule erhitzen kann.

 

Generell gilt: In der typischen Wasserkocher-/Tauchsiederanwendung wird die Flüssigkeit mittels einer Heizspule erwärmt. Dieser Prozess erfordert in der Regel kurze Schübe starken Stromflusses und längere Perioden, in denen überhaupt kein Strom anliegt, zur Verteilung der Wärme, also vergleichbar mit solch einem PWM-Signal:



Mit dem „Low Power Continuous Heating“-Prinzip von Holtek fließt der Strom permanent durch die Spule. – nur kontinuierliche Wärme. Nachfolgend sehen Sie einen Vergleich zwischen beiden Heizungsarten.

 



Typische Lösung:

Periodische Erhitzung, die Spule wird kurz bestromt und länger nicht
⇒ schlechte Heizeffizienz


HT45F0059 Lösung:

Dauernde Erhitzung, durchgehende Bestromung
⇒ Verbesserung der Heizeffizienz


Nicht nur effizienter heizen, sondern auch weniger Störungen!


Darüber hinaus verfügt das Gerät über eine interne zufällige Frequenzvariation um eine Hauptfrequenz, die die VCE-Gegenspannung des IGBTs effektiv reduzieren kann und folglich alle erzeugten elektromagnetischen Störungen (Abstrahlungen) verringert. Auch die Kosten für die erforderlichen Komponenten zur notwendigen EMV Konformität werden gesenkt, die normalerweise erforderlich sind, wenn der Induktionsherd mit hoher Leistung betrieben wird. Die integrierte IGBT-Ansteuerungsschaltung kann den IGBT direkt ansteuern, wodurch die Anzahl der erforderlichen externen Komponenten und die Komplexität des PCB-Layouts weiter reduziert werden.


Folgend ein Applikationsaufbau für ein Induktionsheizfeld mit Bedienfeld:

 

Zu erwähnen wäre, dass wir auch ebenfalls IGBTs für eine solche Induktionsanwendung anbieten können!

Der Baustein verfügt über eine Reihe von Hardware-Schutzmechanismen, wie Überspannungsschutz, IGBT‑Überspannungsschutz und zur Erkennung von Spannungstälern und viele mehr. Der Baustein wird in einem 16-Pin NSOP-Gehäuse geliefert.


Zusammenfassung der Vorteile:

  • Dauerheizen mit geringer Leistung
    • Verglichen mit der allgemeinen periodischen Heizmethode mit geringem Stromverbrauch ist die Heizwirkung gleichmäßiger.
  • Verbesserte EMV durch PPG-Hardware-Spreizspektrum-Funktion
    • Verringerung der Kosten für EMV-Schaltungskomponenten der Leistungsplatine.
  • Integrierte IGBT-Treiberschaltung
    • Sparen Sie externe Antriebsschaltungskomponenten und reduzieren Sie die Komplexität des
      PCB-Layouts.

 

Seien Sie gespannt auf unseren nächsten „Closer look @ Holtek“!


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