Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bếp từ

Bếp từ là thiết bị nhà bếp rất thông dụng được nhiều hộ gia đình lựa chọn phục vụ cho việc nấu ăn an toàn, tiện lợi. Tuy nhiên khi sử dụng bếp từ khá “kén chọn” xoong nồi, do vậy nhiều người dùng thắc mắc về nguyên lý hoạt động của bếp từ này. 

Dưới đây CNSG sẽ giải đáp nguyên lý hoạt động của bếp từ và cho người dùng đáp án tại sao loại bếp này lại kén chọn xoong nồi, cùng khám phá nhé!

Bếp từ là gì?

Bếp từ là thiết bị nhà bếp sử dụng điện năng để hoạt động đun nấu thông minh. Bếp từ được thiết kế có phần cuộn dây đồng đặt dưới mặt kính bếp, với nguyên lý khi bếp hoạt động, dòng điện sẽ chạy qua và sinh ra dòng từ trường trong phạm vi vài milimet trên mặt bếp, từ đó đun nóng nồi có đế nhiễm từ làm chín thức ăn.

Thiết kế, hình dạng của bếp từ

• Bếp từ trên thị trường hiện nay được thiết kế các hình dáng đa dạng như hình tròn, hình vuông,…tùy theo mong muốn và kết cấu nội thất mà người dùng có thể lựa chọn hình dáng bếp từ mình yêu thích. 
• Đặc biệt, những chiếc bếp từ này cũng có gam màu đen cổ điển pha màu hiện đại sẽ giúp không gian bếp của gia đình thêm phần sang trọng. 
• Độ dày của bếp từ cũng tùy vào loại bếp từ âm hay dương. Chủ yếu độ dày sẽ nằm trong khoảng 7cm – 25cm nên rất dễ lắp đặt.
• Đối với bề mặt phía trên của bếp được cấu tạo từ lớp kính chịu lực tốt, có thể cách nhiệt, có độ dày từ 4cm – 7cm. Bề mặt được thiết kế bảng điều khiển, nút bấm giúp bạn thao tác dễ dàng trong quá trình sử dụng bếp.

Xem thêm: Nguyên lý hoạt động của lò vi sóng

Mâm nhiệt

• Mâm nhiệt hay còn gọi là cuộn cảm, là linh kiện quan trọng trong cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bếp từ. Bộ phận mâm nhiệt này góp phần sinh nhiệt và đảm bảo độ bền, độ ổn định cũng như an toàn cho quá trình sử dụng bếp từ.
• Cuộn cảm bếp từ được cấu tạo bởi vòng tròn đơn, có tác dụng gắn kết bằng các sợi dây đồng siêu bền, được cuộn trên một mặt phẳng. 
• Nguyên lý hoạt động của bếp từ trong mâm nhiệt này là khi kích hoạt dòng điện chạy qua mâm điện, bếp từ sẽ tự động nhận diện kích thước của nồi và chỉ sinh ra nhiệt đủ với kích thước của nồi nấu. Do đó, khi nấu ăn bằng bếp từ, vô tình người dùng chạm vào ngoài vùng nấu nhưng không cảm thấy nóng. 
• Ngoài bộ phận cảm biến nhiệt được gắn liền trên mâm dây thì trong bếp từ còn có một cảm biến nhiệt được gắn vào sò công suất IGBT bắt với tấm tản nhiệt. Nó được gắn chắc trên núm cao su có độ đàn hồi tốt với khả năng hút chặn của mặt kính bếp từ. 
• Mâm nhiệt cũng có tác dụng đo nhiệt độ trên mặt kính và thường trực nhiệt độ cho sò công suất IGBT trong bếp từ. Nếu có sự thay đổi nhiệt từ sò công suất, ngay lập tức phần mâm nhiệt này sẽ báo cho bộ phận vi xử lý đưa ra lệnh điều khiển tắt bếp.

Xem thêm: Nguyên lý hoạt động của máy lạnh 

Quạt làm mát

Quạt làm mát hay còn được biết đến với quạt tản nhiệt, quạt thông gió trong bếp từ đảm nhiệm vai trò giảm nhiệt, làm mát, các linh kiện trong bếp từ, cân bằng lại nhiệt độ khi bếp hoạt động với công suất quá cao. Nhờ nguyên lý hoạt động của bếp từ ở bộ phận quạt làm mát này sẽ giúp bảo vệ linh kiện và hoạt động của bếp từ luôn ổn định.

Tùy vào số lượng vùng nấu của bếp và chất lượng quạt, mỗi bếp từ đều được trang bị 1 đến 2 quạt làm mát. Theo quy tắc thông thường, những loại bếp từ đôi sẽ thiết kế 2 quạt làm mát, cũng có bếp từ chỉ có 1 quạt. Tuy nhiên, số lượng quạt làm mát không quan trọng, quan trọng là bếp từ đang được sử dụng loại tản nhiệt nào để cân bằng được nhiệt độ bếp khi nấu ăn.

Quạt làm mát ở bếp từ hoạt động với điện áp một chiều 18V. Quạt này thường chỉ hoạt động khi nguồn điện được cắm đúng chiều cộng (+), trừ (-). Trong quá trình sử dụng, quạt thường có dấu hiệu bị hỏng do bong vít, khô dầu và rất ít hỏng phần điện.

Quạt làm mát bếp từ thường có 2 loại:

• Quạt tuabin thường sử dụng cho bếp từ nhập khẩu cao cấp.Với loại bếp từ sử dụng quạt tuabin thường có hiệu suất làm mát nhanh, bền bỉ thường chỉ cần lắp đặt 1 chiếc là bếp từ có thể làm mát các linh kiện bên trong. Nhưng giá thành của quạt tuabin cũng khá đắt. 
• Quạt đồng trục thường sử dụng trong các loại bếp từ có giá rẻ hơn. Nếu các quạt đồng trục đã sử dụng từ trước muốn thay đổi hoặc nâng cấp sang quạt tuabin là điều khó khăn. Vì cấu tạo của bếp từ đã được thiết kế sẵn, các chip điều khiển của hai loại quạt này cũng khác nhau nên nguyên lý hoạt động của bếp từ cũng có sự khác nhau ít nhiều. Bởi vậy, khi lựa chọn bếp từ bạn nên cân nhắc về linh kiện của hai loại quạt này.

Xem thêm: Nguyên lý hoạt động của máy lọc nước RO

Bo mạch bếp từ

Mỗi thiết bị bếp từ có cấu tạo vi mạch khác nhau. Tuy nhiên, cấu tạo vi mạch  bếp từ thường sẽ có:

• Nguồn điện và mạch chỉnh lưu
• Nguồn chuyển mạch ngắt mở, nguồn xung
• Sò công suất IGBT
• Tụ điện 
• Cuộn dây Panel
• Các cảm biến nhiệt độ
• Khối vi xử lý MUC
• Quạt làm mát
• Cảm biến nhiệt
• Diode cầu
• Và một vài linh kiện nhỏ khác trong mạch điện bếp từ.

Với cấu tạo của bếp từ, những phần thiết kế bo mạch bếp từ là bộ phận có kích thước khá lớn nên dễ dàng nhận thấy. Đối với bếp từ đôi thì bo mạch khá phức tạp vì được in hai lớp. 

Bo mạch điều khiển đóng vai trò quan trọng, đây là phần cấu tạo có vai trò quyết định toàn bộ quá trình hoạt động của bếp từ. Mạch điện bếp từ sẽ làm nhiệm vụ cung cấp dòng điện có tần số cao cho cuộn cảm bếp từ. 

Bo mạch điện cũng là bộ phận nhận lệnh thao tác trực tiếp của người dùng thông qua bảng điều khiển các phím bấm trên mặt bếp.

Các linh kiện chủ yếu của bo mạch điều khiển là đèn led hiển thị và các phím bấm chọn chức năng nấu.

Mặt kính bếp từ

Mặt kính bếp từ thường là chất liệu kính Ceramic, là loại kính được lựa chọn để thiết kế mặt bếp từ vì nó có khả năng chịu va đập, chống trầy xước, chịu lực tốt, chịu nhiệt rất tốt. 

Mặt kính đóng vai trò khá quan trọng trong cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bếp từ, nó vừa có nhiệm vụ bảo vệ thân bếp và các linh kiện bên trong bếp. Đồng thời sẽ giúp gia tăng đảm về mặt thẩm mỹ cho toàn bộ chiếc bếp trở nên sang trọng. 

Nguyên lý hoạt động của bếp từ

Nguyên lý hoạt động của bếp từ là dùng dòng Fuco để làm nóng trực tiếp nồi nấu. Khi cắm điện vào bếp từ mạch dao động điện LC sinh ra 1 từ trường biến thiên trên mặt bếp. Nếu có vật dẫn từ trên mặt bếp thì trong lòng vật dẫn từ có 1 dòng điện chạy nội tại trong nó, dòng điện này có tác dụng sinh nhiệt lớn.

Vì lý do đó, bếp từ khá “kén chọn” nồi nấu, nồi phải được chế tạo bằng vật liệu sắt từ, các nồi thủy tinh hay gốm sứ không thể sử dụng trực tiếp trên bếp từ được mà cần có thêm đĩa từ lót ở dưới. Do nồi được làm nóng trực tiếp nên hiệu suất truyền nhiệt rất cao, ít bị ảnh hưởng hay tổn thất nhiệt.

Phần mạch điện bên trong có sử dụng cầu chỉnh lưu AC – DC, mạch dao động tần số cao, IGBT điều khiển công suất, cuộn dây cảm ứng và có MicroController để điều chỉnh và kiểm soát chế độ nấu.

Ưu nhược điểm của bếp từ

Ưu điểm của bếp từ

Tiết kiệm điện khi sử dụng

Nguyên lý hoạt động của bếp từ là hoạt động với cơ chế truyền nhiệt trực tiếp vào đáy nồi, do đó hiệu suất đun nấu của bếp đạt đến 90%, điều này giúp người dùng tiết kiệm rất nhiều thời gian nấu nướng và tiết kiệm điện năng tiêu thụ cho gia đình. 

Bếp từ hoạt động không có ngọn lửa, không có nhiệt thoát ra bên ngoài nên khi sử dụng đun nấu sẽ không tạo ra hơi nóng, người dùng có thể vừa nấu và bật quạt mà không lo ảnh hưởng đến nhiệt của bếp. 

An toàn tuyệt đối cho người dùng

Bếp từ không có bức xạ, không thải ra những khí độc hại như CO2 nên người dùng hoàn toàn tin tưởng sử dụng mà không ảnh hưởng đến sức khỏe.

Tính thẩm mỹ của bếp từ hiện đại

Vì mặt bếp không bám bẩn, được làm bằng chất liệu thủy tinh sang trọng nên khi sử dụng bếp từ giúp cho việc lau chùi vệ sinh được dễ dàng hơn, người dùng cũng có thể vệ sinh ngay sau khi đun nấu xong. 

Không chỉ đơn giản là thiết bị bếp dùng để đun nấu, mà bếp từ còn góp phần làm không gian bếp của bạn thêm sang trọng.

Tính năng ưu việt của bếp từ

Bếp từ sẽ đảm bảo an toàn tuyệt đối trong quá trình sử dụng vì mỗi thiết kế của bếp đều được lắp đặt các chức năng về khóa bàn phím, hẹn giờ, chức năng báo nhiệt, tự động tắt khi không có nồi,..tính năng này sẽ giúp người dùng hoàn toàn yên tâm khi sử dụng sản phẩm.

Nhược điểm của bếp từ

• Sử dụng bếp từ sẽ “kén chọn” xoong và nồi, chỉ sử dụng được 1 loại nồi duy nhất có đáy nhiễm từ.
• Chi phí đầu tư ban đầu cao vì ngoài chi phí chi trả cho bếp, người dùng còn phải bỏ ra một khoản chi phí chi trả để mua bộ nồi dùng cho bếp. 
• Nếu gia đình có người sử dụng các thiết bị điện tử y học ví dụ như máy trợ tim thì không nên sử dụng bếp từ vì từ trường của bếp không tốt cho các thiết bị đó.

Bảng so sánh sự khác biệt giữa bếp điện từ và các loại bếp khác

Sự khác biệt	Bếp điện từ	Bếp gas	Bếp điện truyền thống
Phương pháp hoạt động	Sử dụng trường từ để tạo nhiệt trong nồi	Sử dụng lửa gas	Sử dụng các dây điện truyền thống để tạo nhiệt
Tốc độ nấu nhanh	Rất nhanh	Nhanh	Chậm
Điều khiển nhiệt độ	Điều khiển nhiệt độ chính xác, linh hoạt	Điều khiển nhiệt độ khá linh hoạt	Điều khiển nhiệt độ không linh hoạt, chậm hơn
Hiệu suất năng lượng	Cao hơn, không lãng phí nhiệt	Thấp hơn, có thể xảy ra lãng phí nhiệt	Thấp hơn, có thể xảy ra lãng phí nhiệt
An toàn	Không tạo lửa, ít rủi ro cháy nổ	Tạo lửa, rủi ro cháy nổ có thể xảy ra	Không tạo lửa, ít rủi ro cháy nổ
Dễ vệ sinh	Bề mặt phẳng, dễ vệ sinh	Cần thời gian và công sức để làm sạch các bộ phận gas	Dễ vệ sinh, nhưng có thể cần thời gian và công sức để làm sạch các bộ phận điện truyền thống
Sử dụng trong mọi điều kiện	Có thể sử dụng bất kỳ lúc nào, không bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết	Bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết (hướng gió, mưa)	Có thể sử dụng bất kỳ lúc nào, không bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết
Độ bền	Tương đối bền, ít hư hỏng	Cần bảo trì định kỳ, có thể hỏng hóc	Tương đối bền, ít hư hỏng