Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bếp từ

Nói đến bếp từ chắc không còn xa lạ gì với chúng ta. ngày nay, bếp từ được sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới. Bếp từ là thiết bị dùng để nấu nướng thức ăn nhanh chóng, an toàn, tiết kiệm năng lượng hiệu quả. Cấu tạo của bếp từ khá đặc biệt so với bếp gas truyền thống. Bài viết dưới đây sẽ nói đến cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bếp từ

Cấu tạo của bếp từ

1. Mặt kính

Mặt kính bếp từ là bộ phận quan trọng, chịu trách nhiệm dẫn nhiệt từ mâm từ đến đáy nồi và đảm bảo an toàn trong quá trình nấu nướng. Các loại mặt kính phổ biến gồm kính Schott Ceran (Đức), kính Eurokera (Pháp), kính Ceramic, và kính chịu nhiệt thông thường. Trong đó, kính Schott Ceran và Eurokera nổi bật với khả năng chịu nhiệt cao, chống trầy xước, và độ bền vượt trội, trong khi kính Ceramic và kính chịu nhiệt phổ thông có giá thành thấp hơn, phù hợp với nhu cầu cơ bản.

2. Mâm từ

 Đóng vai trò quan trọng trong việc biến điện năng thành nhiệt năng để nấu chín thức ăn. Được cấu tạo từ những cuộn dây đồng chất lượng cao, mâm từ được thiết kế theo dạng xoắn ốc, tạo ra từ trường mạnh mẽ khi dòng điện đi qua. Khi bếp hoạt động, từ trường này tương tác trực tiếp với đáy nồi có từ tính, sinh ra dòng điện xoáy (dòng Foucault) bên trong vật liệu nồi, làm nóng đáy nồi và nấu chín thức ăn một cách nhanh chóng, an toàn và tiết kiệm.
Không chỉ là trung tâm tạo nhiệt, mâm từ còn được bảo vệ bởi lớp cách nhiệt và tích hợp cảm biến nhiệt thông minh, giúp kiểm soát nhiệt độ hiệu quả, đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng. Chính nhờ thiết kế tối ưu này mà bếp từ không chỉ mang lại hiệu suất cao mà còn thân thiện với người dùng.
Tuy nhiên, để bếp từ hoạt động tối ưu, bạn cần sử dụng nồi chảo có đáy nhiễm từ và hạn chế để chất lỏng tràn lên mặt bếp, nhằm tránh ảnh hưởng đến mâm từ. 

3. Quạt tản nhiệt

Quạt tản nhiệt bếp từ là bộ phận quan trọng giúp làm mát các linh kiện bên trong, đặc biệt là mạch điện và cuộn dây từ, đảm bảo bếp hoạt động ổn định và bền bỉ. Có hai loại quạt phổ biến là quạt lồng sóc, thường được sử dụng trong các dòng bếp cao cấp nhờ hiệu suất làm mát cao và hoạt động êm ái, và quạt đồng trục, phù hợp với bếp từ giá rẻ do chi phí thấp và thiết kế đơn giản. 

4. Bo mạch

Bo mạch bếp từ là thành phần cốt lõi, điều khiển toàn bộ hoạt động của bếp. Nó bao gồm vi xử lý (điều khiển chức năng và xử lý tín hiệu), mạch công suất (với IGBT chuyển đổi năng lượng để tạo dòng điện cảm ứng), cảm biến nhiệt (giám sát nhiệt độ để bảo vệ bếp), mạch nguồn (chuyển đổi điện áp lưới), bảng điều khiển (cảm ứng hoặc nút bấm), và mạch bảo vệ (phát hiện lỗi như quá nhiệt, quá tải).

5. Bảng điều khiển

Bộ điều khiển bếp từ là một phần quan trọng, giúp người dùng điều chỉnh nhiệt độ, công suất và các chế độ nấu ăn dễ dàng. Hiện nay, có các loại điều khiển phổ biến như cảm ứng chạm, nút bấm cơ học, núm vặn và trượt cảm ứng, mỗi loại đều mang lại sự tiện lợi riêng. Các chức năng chính của bộ điều khiển bao gồm: điều chỉnh công suất, chế độ nấu tự động, hẹn giờ, khóa trẻ em và cảnh báo nhiệt dư. 

6. Cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ bếp từ là bộ phận quan trọng giúp đo và kiểm soát nhiệt độ trong quá trình nấu nướng, đảm bảo an toàn và hiệu suất hoạt động. Thường được đặt dưới mặt kính bếp hoặc gần cuộn dây từ, cảm biến này sử dụng các công nghệ như nhiệt điện trở (NTC), hồng ngoại hoặc cặp nhiệt điện để giám sát nhiệt độ. Nếu bếp quá nóng, cảm biến sẽ gửi tín hiệu để giảm công suất hoặc ngắt nguồn, ngăn chặn cháy nổ và tối ưu hóa hiệu quả sử dụng năng lượng. Khi cảm biến gặp sự cố, bếp có thể báo lỗi như E1, E2 hoặc tự ngắt.

7. Hệ thống an toàn

Hệ thống an toàn bếp từ bao gồm nhiều tính năng tích hợp giúp đảm bảo an toàn khi sử dụng, ngăn ngừa các rủi ro như cháy nổ, bỏng hoặc sự cố điện. Các tính năng phổ biến bao gồm chức năng tự ngắt khi không có nồi hoặc khi bếp hoạt động quá lâu mà không có sự điều chỉnh, khóa trẻ em để ngăn ngừa thay đổi cài đặt bởi trẻ nhỏ, và cảnh báo nhiệt dư giúp người dùng nhận biết khi mặt bếp vẫn còn nóng. Bếp từ còn có chức năng chống tràn, tự động ngắt khi thức ăn hoặc nước tràn ra ngoài nồi, cùng với chế độ chống quá tải và bảo vệ quá nhiệt, giúp bảo vệ thiết bị khỏi hư hỏng. Ngoài ra, bếp từ còn có hệ thống nhận diện kích thước nồi, chỉ hoạt động khi có nồi phù hợp, góp phần tiết kiệm năng lượng và nâng cao hiệu quả sử dụng.

Nguyên lý hoạt động

Bếp điện từ hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ (electromagnetic induction), một công nghệ hiện đại và thông minh giúp nấu nướng hiệu quả, an toàn và tiện lợi. Tâm điểm của hệ thống là một cuộn dây cảm ứng được chế tạo từ vật liệu dẫn điện chất lượng cao, thường là đồng, nằm dưới mặt kính bếp sang trọng và chịu nhiệt.
Khi bếp được kích hoạt, dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây này, liên tục đổi hướng và tạo ra một từ trường biến thiên mạnh mẽ. Khi bạn đặt một chiếc nồi làm từ vật liệu có từ tính lên bếp, từ trường ấy sẽ tương tác trực tiếp với phần đáy nồi. Quá trình này tạo ra dòng điện xoáy, khiến các phân tử kim loại trong đáy nồi dao động mạnh mẽ và sinh nhiệt. Nhiệt năng này được truyền trực tiếp vào thức ăn, làm chín nhanh chóng và hiệu quả mà không gây thất thoát nhiệt ra môi trường xung quanh.

Một ưu điểm vượt trội của bếp từ là sự an toàn và tiết kiệm năng lượng. Nhiệt chỉ sinh ra tại đáy nồi, trong khi bề mặt kính của bếp luôn mát và an toàn khi chạm vào, ngay cả khi đang nấu ăn. Nhiệt độ trên bề mặt bếp luôn thấp hơn nhiệt độ đáy nồi nhờ vào việc từ trường tập trung chuyển hóa nhiệt năng chính xác ở khu vực cần thiết.
Bếp từ không chỉ tiết kiệm năng lượng mà còn giúp bạn giảm chi phí điện năng đáng kể, vì toàn bộ điện năng tiêu thụ được chuyển hóa trực tiếp thành nhiệt năng mà không bị lãng phí. Tuy nhiên, để tối ưu hóa hiệu quả, bạn cần sử dụng các loại nồi có đáy từ tính hoặc làm từ kim loại phù hợp, đảm bảo khả năng hấp thụ tối đa năng lượng từ từ trường.
Nhờ nguyên lý hoạt động thông minh và hiệu quả, bếp điện từ ngày càng trở thành sự lựa chọn hàng đầu cho các gia đình hiện đại, mang lại trải nghiệm nấu nướng an toàn, tiện ích và tiết kiệm.