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电磁炉原理与维修.doc

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资源描述

1、第 1 页电磁炉工作原理与故障分析讲座第 2 页目录第一章 电磁炉的基 本工作原理的 介绍3第二章 电磁炉组装结构图 5第三章 电磁炉的基本加热功能及保护功能介绍 7第四章 电磁炉的原理 图各功能部分的 分析 .9第五章 电磁炉常见异常故障分析之“葵花宝典”.32第六章 电磁炉元器件的认别及其测量方式 .43第七章 电磁炉上元器件 的规格与作用简介.48电磁炉由于具有热效率高、使用方便、无烟熏、无煤气污染、安全卫生等优点,非常适合现代家庭使用第 3 页第一章 电磁炉的基本工作原理的介绍电磁炉的加热原理电磁炉又称电磁灶,分为工频(低频)和高频两种。其中,工频电磁炉工作简单可靠,但躁声大,热效率低

2、,这里所说的电磁炉指高频电磁炉。电磁炉是利用电磁感应原理将电能转换为热能的工作原理。由整流电路将 50/60Hz 的交流电压转换成直流电压(AC-DC-AC、交流-直流-交流) ,再经过控制电路将直流电压转换成频率为 2035KHz 的高频电压,高速变化的电流流过线圈产生高速变化的磁场,当磁场内的磁力线通过金属器皿底部金属体内产生无数的小涡流,使器皿本身自行高速发热,然后再加热器皿内的东西,达到用户使用的结果。如图 1图 1第 4 页图 2如图 2。电磁感应加热的基本过程,至少需要整流单元、功率开关管、功率开关管驱动控制单元、加热线圈单元及锅具等部件。电磁炉是运用高频电磁感应原理加热。它将市电

3、整流滤波后得到的脉动直流转换为高频电流,通过加热线圈建立高频磁场,磁力线经线圈与金属器皿底部构成的磁回路穿透炉面作用于锅底,利用小电阻大电流的短路热效应产生热量,在锅底形成涡流而发热,起到加热器皿中的食物的作用。一般来讲,器皿一般是用钢质、铁质材料来加热,铝、铜由于表面电阻率太小,而不易被加热,陶瓷、木等又由于表面电阻率太大,使产生电流太小,所以也不易被加热。第 6 页第二章 电磁炉组装结构图第 7 页电磁炉整机零件一般包括如下:1、陶瓷板: 又叫微晶玻璃板,位于电磁炉顶部,用于锅具的垫放,具有足够机械强度,耐酸碱腐蚀,耐高低温冲击。2、上 盖: 用耐温塑料制成,作为电器的外保护壳。3、面 膜

4、: 用塑料薄膜制成,用于功能显示及按键操作指示。4、灯 板: 又叫显示控制板,位于壳内,进行功能显示及功能按键操作。5、炉面传感器组件:位于壳内,嵌在发热盘的中间,用橡胶头或其它方式顶住陶瓷板,用于控制炉面锅具的温度。6、加热线盘:位于壳内,主工作器件,发射磁力线,自身也会发热。7、主 控 板:又叫电源板、主板,位于壳内,作为电转换的控制的主工作部分。8、电源线及线卡:连接市电与电磁炉,提供电源通道。9、电 风 扇:位于壳内,通过吸风将炉内热量带出壳外,起降温作用。10、下 盖: 用耐温塑料制成,作为电器的下保护壳,及支撑内部器件及锅具作用。第 8 页第三章 电磁炉的基本控制功能及保护功能介绍

5、电磁炉分显示部分和主板控制部分1、一般功能说明1)、显示介面有 LED 发光二极管显示模式、数码管、LCD 液晶、VFD 荧光屏显示模式几种。2)、操作方式有轻触按键、薄膜按键、触摸按键、编码器、电位器等模式。3)、操作功能有加热火力调节、自动恒温设定、定时开机、预约开/关机、电量电压查询、自动功能和半自动功能(蒸煮、煮粥、煲汤、煮饭) 、手动功能(煎、炸、抄、烤、火锅)等料理功能。4)、使用电压范围分两个不同电压段,220VAC240VAC 机种在 100VAC280VAC或 100VAC120VAC 机种在 85VAC144VAC 之间可连续工作,适用于 50/60Hz 的电压频率。使用环

6、境温度在2045。注明: a) 、功率输出:输出范围 120W2200W 之间b) 、温度控制: 即定温控制。c) 、定时控制: 可进行时间设置关机或开机。d) 、大小物检测:小于一定面积的金属将不被加热。60100、801202、保护功能具有锅具超温保护、锅具干烧保、炉面传感器开短路保护、炉面失效保护,IGBT 测温传感器开短路保护,IGBT 温度限制控制和超温保护、高低压保护、 2 小时无按键保护、浪涌电压/电流保护、高低温环境工作模式,VCE 过压保护、过零检测、大小物检测,锅具材质检测。注明: a)无锅报警,无锅或锅具材质不对,小物件:停止加热。若在 1 分钟内检测到有锅,则自动退出报

7、警状态,并恢复原来工作状态。b)高/低压保护,当市电电网电压波动超出工作范围时,应能停止功率输出并报警,例如超出 100280V 时出“低E1 ”或“高E2 ”;c)炉面传感器开路时,开机 1 分钟后检测,停止功率输出及报警,显示“E3”;d)炉面传感器短路时,停止功率输出及报警,显示“E4” ;e)IGBT 传感器开路时,开机 1 分钟后检测,停止功率输出及报警,显示“E5”;f)IGBT 传感器短路时,停止功率输出及报警,显示“E6” ;g)主传感器失效,停止功率输出及报警,显示“E7” ;h)干扰保护,当电网上产生瞬间高压或浪涌电流时,电路停止功率输出,暂停工作 2S,当干扰去除后能回复

8、功能输出。i)过温保护/干烧保护,由于电磁炉为加热电器,内部很多器件在工作时会发出热量,当温度过高时因能报警并停止功率输出,电源指示灯闪烁,待温度下降后恢复加热j)IGBT 温度过热,当高电压低功率自动提高功率以减小 IGBT 温升,如果出第 9 页现异常温升,则温度达到 95110则停止加热保护,待温度低于 65左右恢复加热。以艾美特电磁炉为例故障代码 故障原因 报警条件E1 低压保护 电网电压低于 1005VE2 高压保护 电网电压高于 2855VE3 炉面传感器开路 延迟 1 分钟才检测传感器是否开路E4 炉面传感器短路 马上停止加热E5 IGBT 传感器开路 延迟 1 分钟才检测传感器

9、是否开路E6 IGBT 传感器短路 马上停止加热E7 炉面传感器失效 根据每档档位判断传感器值变化3、电路控制上,除有上述功能的电路外,还应有如下动作电路:a) 交流转直流,通过整流桥堆进行转换;b) 电源转换,将强电转换成弱电,提供 18V,5V。c) 过零电路(同步电路) ,当 IGBT 的反压降到最低时才打开 IGBT;d) IGBT 驱动电路e) 谐振电路,f) 功率控制电路,将 PWM 进行积分处理,进行不同档下的功率控制;g) 检锅电路;h) 反压保护电路,将 IGBT 工作反压控制在合理范围内; I) 高压保护电路J) 功率校准电路,通过可调电阻进行K) 蜂鸣器驱动电路,风扇驱动

10、电路,热敏电阻取样电路L) 主芯片电路m) 显示及按键控制电路第 10 页第四章 电磁炉的原理图各功能部分的分析电磁炉主板原理方框图主板分成 10 大部分:1、主回路的主谐振电路分析2、IGBT 驱动电路分析:(推挽式电路,高电平驱动有效)3、电流取样电路4、干扰保护电路5、电压 AD 取样电路6、同步电路和压控/自激电路7、反压保护与 PWM 控制电路第 11 页8、炉面传感器与 IGBT 热敏电阻取样电路9、风扇控制电路10、开关电源电路一、主回路的主谐振电路分析由电力电子电路组成的电磁炉(Inductioncooker)是一种利用电磁感应加热原理,对锅体进行涡流加热的新型灶具。主电路是一

11、个 AC/DC/AC 变换器,由桥式整流器和电压谐振变换器构成,当电磁炉负载(锅具)的大小和材质发生变化时,负载的等效电感会发生变化,将造成电磁炉主电路谐振频率变化,导致电磁炉的输出功率不稳定,就会使功率管 IGBT 过压损坏。在此先分析电磁炉主谐振电路拓扑结构和工作过程是怎样的。1)电磁炉主电路拓扑结构电磁炉的主电路如图 1 所示,市电经桥式整流器变换为直流电,再经电压谐振变换器变换成频率为 2035kHz 的交流电。电压谐振变换器是低开关损耗的零电压型(ZVS)变换器,功率开关管的开关动作由单片机控制,并通过驱动电路完成。电磁炉的加热线圈盘与负载锅具可以看作是一个空心变压器,次级负载具有等

12、效的电感和电阻,将次级的负载电阻和电感折合到初级,可以得到图 2 所示的等效电路。其中 R*是次级电阻反射到初级的等效负载电阻;L *是次级电感反射到初级并与初级电感 L 相叠加后的等效电感。2)电磁炉主电路的工作过程第 12 页电磁炉主电路的工作过程可以分成 3 个阶段,各阶段的等效电路如图 3 所示。分析一个工作周期的情况,定义主开关开通的时刻为 t0。时序波形如图 4所示。2.1 t0,t1 主开关导通阶段按主开关零电压开通的特点,t0 时刻,主开关上的电压 uce=0,则 Cr 上的电压 uc=uceUdc= Udc。如图 3(a)所示,主开关开通后,电源电压 Udc 加在 R*及 L

13、*支路和 Cr 两端。由于 Cr 上的电压已经是 Udc,故 Cr 中的电流为0。电流仅从 R*及 L*支路流过。流过 IGBT 的电流 is 与流过 L*的电流 iL 相等。由图 3(a)得式( 1)。可见,iL 按照指数规律单调增加。流过 R*形成了功率输出,流过 L*而储存了能量。到达 t1 时刻,IGBT 关断,iL 达到最大值 Im。这时,仍有第 13 页uc=Udc,uce=0。iL 换向开始流入 Cr,但 Cr 两端的电压不能突变,因此,IGBT 为零电压关断。2.2 t1,t2 谐振阶段IGBT 关断之后,L*和 Cr 相互交换能量而发生谐振,同时在 R*上消耗能量,形成功率输

14、出。等效电路如图 3(b)及图 3(c)所示,我们也将其分为两个阶段来讨论。波形如图 4 中的 iL 和 uc。由图 3(b)、图 3(c)的等效电路可得到式(3)方程组。L*(di/dt)iLR* uc=0Cr(duc/dt)=iL (3)由初始条件 iL(t1)=Im,uc(t1)=Udc,解微分方程组式(3)并代入初始条件,可得下列结果:IGBT 上的电压式中:=R*/2L* 为衰减系数;第 14 页 是由电路的初始状态和电路参数决定的初相角, 是仅由电路参数决定的iL 滞后于 uc 的相位角。由上面的结果可以看到,当 IGBT 关断之后,uc 和 iL 呈现衰减的正弦振荡,uce 是

15、Udc 与 uc 的叠加,它呈现以 Udc 为轴心的衰减正弦振荡,其第一个正峰值是加在 IGBT 上的最高电压。首先是 L*释放能量,Cr 吸收能量,iL 正向流动,部分能量消耗在 R*上。在 t1a 时刻,(tt1a) = ,iL=0,L*的能量释放完毕,uc 达到最大值 Ucm,于是,IGBT 上的电压也达到最大值uce=UcmUdc。这时 Cr 开始放电,L* 吸收能量,当 (t t1)= 时,uc=0,Cr 的能量释放完毕,L*又开始释放能量,一部分消耗在 R*上,一部分向 Cr 充电,使 uc 反向上升,如图 4 所示。然后,Cr 开始释放能量,使 iL 反向流动,一部分消耗在 R*

16、上,一部分转变成磁场能。在 uc 接近 0 之前,(tt1)=2 之时,iL 达到负的最大值。当 (tt1)= 时, uc=0,Cr 的能量释放完毕,转由 L*释放能量,使 iL继续反向流动,一部分消耗在 R*上,一部分向 Cr 反向充电。由于 Cr 左端的电位被电源箝位于 Udc,故右端电位不断下降。当 (tt1)= (t2t1),即 t=t2时,uc=Udc,uce=0,二极管 D 开始导通,使 Cr 左端电位不能再下降而箝位于 0。于是,uc 不再变化,充电结束。但是, L*中还有剩余能量,iL 并不为0,t2 时刻 iL(t2)=I2 。这时,在主控制器的控制下,主开关开始导通。因此,

17、是零电压开通。2.3 t2,t3 电感放电阶段如图 3(d)所示,可得方程:L*iLR*=Udc 初始条件为:iL(t2)=I2。解此微分方程并代入初始条件,可得:L*中的剩余能量,一部分消耗在 R*上,一部分返回电源, iL 的绝对值按指数规律衰减,在 t3 时刻,iL=0 ,L* 中的能量释放完毕,二极管自然阻断。在uc=Udc 即 uce=0 时,主开关已经开通,在电源 Udc 的激励下,iL 又从 0 开始正向流动,重复t0,t1阶段的过程。第 15 页二、IGBT 驱动电路分析:(推挽式电路,高电平驱动有效)第 16 页作用:保护 IGBT 可靠导通与关断。IGBT 驱动电压至少需要

18、 16V,Q1(PNP 管) 、Q2(NPN 管)组成推挽式驱动电路,它们的工作原理是:1、当输入信号为高电平时,Q2 导通,Q1 截止,18VDC 电压流通,给 IGBT 的 G极提供门极电压,IGBT 导通。线盘开始储能。2、当输入信号为低电平时,Q2 截止,Q1 导通,IGBT 的 G 极接地,IGBT 关断。此时线盘感应电压对谐电容放电,形成了 LC 振荡。3、R6 电阻在三极管截止时,把 IGBT 的 G 极残余电压快速拉低。C11 电容作为高频旁路,另外作为平缓驱动电路波形作用,ZD1 稳压管,稳定 IGBT 的 G 极电压,预防输入电压过高时,损坏 IGBT。在检锅时,如图 2.

19、1 所示,波形不是很理想,有点变形。当检到锅工作后,如图 2.2 所示,控制推挽电路的波形与驱动 IGBT 波形很相似,功率越大,波形的高电平的宽度越大,B 点的波形底部平,原因是 LM339 控制的一路内部三极管导通接地。而 A 点的波形底部比地略高一点。再回到零电压。此电路容易出现的问题为上电烧机,为驱动电路输出高电平导致,温升高、瓷片电容有问题。第 17 页三、电流取样电路作用:判断有无锅具、恒定电流、稳定调节功率提供反馈输入电流电流互感器 T1 的次级测得的交流(AC)电压.经 D9D12 组成的桥式整流电路整流,EC3 电解电容滤波平滑、由电阻 R15、RJ41、RJ16 分压后,所

20、获得的电流电压送到 CPU,该电压越高表示电源输入的电流越大,待机时电流取样基本为零,如图 3.1 所示, 电流越大,A 点的电流电压波形幅值越高,B 点的取样点就越高,表示功率越大。电容 EC3 选值时不应太大,如果太大了,会造成电容充放电时间太长,影响读取电流 AD 时间,从而会导致开机时,功率上升的时间很慢。VR1 电位器作校准功率用,通过 VR1 电阻的大小,就可以调节 B 点的输出电压,电阻越小,功率越大,反之就功率越小,一般调节电位器在中间位置。CPU 根据监测电压 AD 的变化,作出各种动作指令1 判断是否放入合适的锅具。 (锅具是否小于 80(或 60) 、是否有偏锅,电第 1

21、8 页流过小,再判 PWM 是否最大,两者满足则判为无锅)2、限定最大电流,在低电压时保证电流恒定或不超过。保护关键器件工作在规格要求范围内,以及防止输入电源线或线路板走线过电流不够造成烧断。3、配合电压 AD 取样电路及电调控 PWM 的脉宽,令输出功率保持稳定。此电路易出现的现象:功率压死、功率飘移、无功率输出、断续加热四、干扰保护电路 1、电流保护电路第 19 页作用:浪涌保护电路,监控输入电网的异常变化,在有异常时,关断 IGBT 进行保护1、正常工作时,LM339 的 1 脚内部三极管截止,电阻 R19 把 1 脚电压变为高电平,当电源输入端出现大电流时,1 脚内部三极管导通,输出低

22、电平,CPU 连接的中断口经过二极管 D18 被拉低,CPU 检测到低电平时发出命令,让 IGBT 关断,起安全保护作用,此保护属于软件保护,另外还有硬件保护,当 1 脚内部三极管导通,输出低电平,直接拉低驱动电路的输入电压,从而关断 IGBT 的 G 极电压,保护了 IGBT 不被击穿,通常要判断是软件保护还是硬件保护方法是:通常软件保护时,软件会设置 2 秒才起动,硬件起动时间很快不超过 2 秒钟。2、C 点电压由于选择的参考点是地,静态时,C 点的电压由 RJ28、R27、R14电阻分压所得,当正常工作起来后,互感器感应输入端的电流,C 点的电压会下降,电流越大,C 点电压越低,如图 4

23、.1 所示,所以 A 点电压也会下降,B 点为 LM339 负端 RJ29、RJ25 分压后的基准电压,当 A 点电压下降到 B 点以下时,LM339 反转,D 点输出低电平拉低中断口。通过调节输入正负端的参数来改变干扰的灵敏。用工具查看两输入端在最大功率工作时,比较电压越接近越好,但仿止出现太过灵敏而导致中断间隙。 (变频器上(不一定,但是比较能体现)一般干扰比较大,在最大档功率最大电流时(190210V 之间电流最大)最容易出现, )3、CPU 根据中断口检测电源输入端的浪涌电流,程序检测到有低电平,停止工第 20 页作,起保护 IGBT 不受浪涌电流所击穿。此电路异常出现:检锅不工作、不

24、保护爆机2、电压保护电路作用:高压保护电路,监控输入电网的异常变化,在有异常时,关断 IGBT 进行保护1、电路的双重保护(电流和电压保护) ,由 R53、R54、RJ55 电阻组成分压电路,如果输入电压超过正常设定电压值, A 点的电压就会升高,达到或超过三极管Q5 的基极导通电压 0.7V 以上,则 Q5 一直导通,由于三极管的 C 极接到 LM339的 1 脚,即中断口,所以程序检测到低电平后会关闭输出,保护 IGBT 及主回路上面的器件不被烧掉。2、当有电压浪涌时,R53 并联的电容 C28 起作用,因为电容两端电压不能突变,第 21 页所以在瞬间电压起变化,电容就相当短路(耦合) ,

25、A 点的电压会瞬间变的很高,使 Q5 导通而让 CPU 中断口检测到。正常情况下 A 点的波形如图 4.2 所示。此电路异常出现:检锅不工作、不保护爆机。五、电压 AD 取样电路作用:检测电路工作在什么电压段,高低压保护AC220V 由整流管整流成脉动直流电压,通过 R4 与 RJ10、RJ11 分压, D7 二极管隔离 AD 检测口与输入端,EC2 平滑后的直流电压送到 CPU 端口进行分解,不受输入端的影响,D8 二极管让输入电压最钳位在 5.7V,保护 CPU 端口不会被高电压击穿。正常电压下,输入电压比较稳定,如图 5.1 所示。CPU 检测输入电压信号后发出动作命令1、判别输入的电压

26、是否在充许的范围之内,否则停止加热,并发出报警信号。2、判别输入电压是否高电压,根据输出功率是否为低功率(1300W 以下) ,进行升功率,目的是为了减小 IBGT 在高压小功率时,出现硬导通,即 IBGT 提前导通,来减小 IGBT 的温升,根据高功率(1800W 以上) ,配合炉面传感器是否检测到线盘温升高,如果温升高,可适当的降功率,从而保证线盘不会因为温升高而烧毁。第 22 页3、与电流检测电路形成实际工作功率,CPU 智能的计算出功率的大小再与 CPU内部设定的功率值作比较,去控制 PMW 脉宽调制的大小,稳定输出所需各档的大小功率。4、通过电流 AD 配合,保持高压是恒定功率输出。

27、此电路异常出现:高低压无保护,间隙加热,功率上不去。六、同步电路和自激电路第 23 页作用:跟踪谐振波形,提供合理的 IGBT 导通起点,提供脉冲检锅第 24 页信号原理:采用电阻分压及电容延时的方式跟踪谐振电路两端电压变化;自激振荡回路、启动工作 OPEN 口、检测合适锅具 PAN 口。RJ1、RJ2 和 RJ3、RJ5、RJ52 分别接到谐振电容与线盘两端,静态时 A(端)比 B(端)电压要低(通常两端电压压差在 0.2-0.4V 比较理想) ,C 点输出高电平。C16 电容两端都是高电平,所以不起作用,D 点由于接了 RJ17 上接电阻,也被拉高,在静态 OPEN 端口通常被 MCU 置

28、为低电平,由于 E 点与 OPEN 端口接了二极管 D15,当 OPEN 端口被置低时, E 点电压钳位在 0.7V,此时 D(端)电压比 E(端)电压要高,导致 I 点(2 脚)输出低电平,控制 IGBT 关闭,不能加热。C18、C20 电容是调节谐振电路的同步,减少燥音及温升过高的节用。C21 是反馈电容,当 14 脚输出低电压时,反馈到 9 脚,使 9 脚电压拉低。加速 14 脚更快达到低电平。如图 6.1,在无锅开机启动时,图上为各个关键的检测波形。1、先在 G 点发出一个十几 US 的高电平(检锅脉冲),通常是每 1 秒钟发一次,E 点由于二极管 D15 的反偏截止,由 PWM 端口

29、输出的脉宽由电容平波后送到 E点,E 点电压也有十几 US 的变高宽度,由于 OPEN 口的瞬间高电平输出,电容C22 耦合,A 点(端)相当瞬间加到 5V,A 点电压比 B 点(端)高,C 点输出低电平。C16 电容也起耦合作用,把 D 点电压拉低,所以 E 点电压比 D 点电压高,I 点输出一个高电平,IGBT 导通,LC 组合开始产生振荡。 2、启动后,在 C 点产生一连串的脉冲波形,当放上锅具时,LC 组合产生的振荡好似串上负载,很快就消耗完,在 C 点的产生脉冲个数也减小,CPU 通过检测端口检测 C 点的脉冲个数来判断是否有锅或放入合适的锅具。因无锅或锅具不造合时谐振后波形衰减的很

30、慢,检出来的脉冲个数会很多。另外,如果一直检测到高电平,说明线盘没接好或同步电路出问题。3、当检测到有合适的锅具,因谐振后波形衰减的很快,检出的脉冲个数会很少。CUP 让 G 点(open)一直输出高电平进行工作,E 点的电压随 PWM 输出脉宽的大小所控制,最终控制功率输出的大小。各个工作波形如图 6.2 所示。CPU 通过 PAN,OPEN 检测控制脚输出控制信号。1、OPEN 口在工作过程中一直为高电平,有干扰中断信号时输出低电平,2S 后回复高电平继续工作。关机时为低电平。在检锅时发出一个十几 US 的高电平后关断。2、PAN 口作用,在开机时检测是否有合适的锅具,通过检测脉冲个数来判

31、定是否加热。此端口在这里一直作为输入口(也可用来启动工作及检测脉冲个数,双重作用。 )此电路异常现象:不检锅、IGBT 温升过高、燥音大七、反压保护与 PWM 控制电路第 25 页作用:决定 IGBT 的导通宽度,提供 IGBT 正常开通、关断。RJ32、RJ21 提供基准电压给 LM339 的 11 脚,10 脚由同步谐振电路分压得出,抑制 IGBT 的 C 极反压不得超过 1150V, 当提锅或移锅时,IGBT 反压增大,当接近 1150V 时,同步端使 LM339 的 10 脚电压高过 11 脚,13 脚输出低电平,然后比较器一直在切换,从而维持电压不超过限压,保护 IGBT 不损坏。如

32、图 7.1所示。RJ34、RJ35、EC8、C8,R31 组成 PWM 控制电路,当 PWM 输出的脉冲宽度越宽,经过 EC8 平波后输出给 LM339 的 5 脚电压也越高,与 LM339 的 4 脚比较反转的时间也越长,2 脚输出高电平时间也越长,进而控制 IGBT 驱动脉宽,达到控制加热功率越大。反之越小,PWM 脉宽输出波形如图 7.1 的 D 点所示。正常电压上,当 PWN 调节最小时,当最小功率(800W)下不来时,原因是 D 点的电压点太高了,导致 IGBT 的开通占空比无法调小,此时可以调小 R31 电阻来实现。CPU 通过检测输出控制信号1、反压电路 B 点给 LM339 正

33、端设置一个基准电压,当(A 点)负端接收到谐振波形时,与 B 点作比较,当比较谐振脉冲高于基准电压时,比较器反转,抑制谐振电压不超过 1150V, (这里用的 IGBT 耐压是 1200V) 。第 26 页2、抑制反压后,如果锅具有抬锅、偏锅时,输出功率会有变化,根据电流取样电路的电压值,调整 PWM 脉宽。3、CPU 通过控制 PWM 脉宽宽度,控制比较器的输出来控制 IGBT 的导通时间的长短,结果控制了输出功率的大小。此电路异常易出现:爆机、检锅慢、检不到锅八、炉面传感器与 IGBT 热敏电阻取样电路作用:侦测炉子上锅具内部的温度、检测散热片发热情况炉面传感器:炉面加热锅具的温度透过微晶

34、玻璃板传至紧贴在微晶玻璃板底部的传感器,该传感器的阻值变化直接反映了锅具温度的变化,传感器与 RJ36 电阻分压电压的变化反映了传感器的阻值变化,就反映出加热锅具的温度变化。IGBT 热敏电阻:该热敏电阻放在紧贴着 IGBT 的正面。用导热硅脂涂在它们之间,并压在 PCB 板上,IGBT 产生的温度直接传到了热敏电阻上,热敏电阻与RJ37 电阻分压点的变化反映了热敏电阻的阻值变化。直接反映出 IGBT 的温度变化。CPU 通过检测两路 AD 值的变化作出指令控制。炉面传感器:1、定温控制,控制加热温度点,恒定加热物体温度恒定在设定的温度范围内。2、自动功能及火锅控制,利用探测温度及结合时间,控

35、制锅具内部的温度,达到最佳的烹煮效果。3、自动功能工作时,锅具温度是否高过设定温度,立即停止工作,并关机。4、锅具干烧时,立即停止工作,并关机。5、传感器开路或短路时,开机后发出不工作信号(开路需要 1 分钟后再判断) ,并报知故障信息。第 27 页IGBT 传感器:1、当探测到 IGBT 结温85时,根据当前工作情况,升功率或降功率,或间隙加热方式,让 IGBT 结温85。如果在不正常情况下温升还继续升高,高于110,则立即停止加热,并报知信息或不报知信息,而是每 4S 检测一下锅具。待温升下降到 60又再次加热,循环工作。2、热敏电阻开路或短路时,开机后发出不工作信号, (开路需要 1 分

36、钟后再判断) ,并报知故障信息。3、在关机状态下,如果 IGBT 温升高于 55,CPU 则控制风扇一直工作,直到温度小于 45后停止工作。第一次上电时不作判断处理。此电路异常易出现:炉面传感器失效,导致线盘过热烧线盘及爆机、无法达到正常的设定温度标准。IGBT 热敏电阻失效,无法正常判断 IGBT 温升,导致烧 IGBT。九、风扇控制电路作用:排出炉内热气将 IGBT 及整流桥紧贴在散热片上,利用风扇运转,通过电磁炉外壳上的进、出风口形成的气流将散热片上的热及线盘等零件工作时所产生的热,加热锅具辐射进电磁炉内的热、及其它器件所散出的热排出炉外。降低炉内的环境温度,以稳定电磁炉正常工作。CPU

37、 控制 FAN 端口输出高电平,使 Q3 三极管导通,18V 电压加在风扇两端经过Q3 到地,使风扇运转,当 FAN 输出低电平时,Q3 截止,风扇停止工作,D22 是开关二极管,作用是吸收,平波,起到保护三极管不被击穿,同时也让风扇工作的更可靠。CPU 根据程序判断发出控制命令1、结合炉面传感器与 IGBT 传感器取到的 AD 值,控制风扇工作。2、判断是否开机,风扇长转。3、判断是否有特殊要求控制风扇工作。第 28 页此电路异常易出现:风扇长转,不转十、开关电源电路作用:为电路工作提供可靠的 DC18V 及 DC5V 电压。AC220V 50/60Hz 电源电压通过全波整流后,脉动的直流电

38、压经 EC7 平波,经变压器初级加到低频放大管(NPN)13003 的 C 极及经过 R3 电阻加到三极管的 B极。使变压器初级产生电流进而产生电压,当 Q8 导通后,经过 ACT30B 的 2 脚(DRV)给 1 脚电容 EC41 充电,当电容充到 5V 后,2 脚与 3 脚接通,EC41 放电,下降到 4.6V 后,2 脚与 3 脚断开,周而复始的工作,最后在三极管的 A 点产生如图 10.1 的波形,ZD3、ZD4、D39 组成反馈电路,控制输出电压稳定在 18V 与5V,R60,C5、D20 构成 RCD 缓冲保护电路,用于抑制三极管关断后变压器产生过电压,减小关断损坏三极管。组成吸收

39、电路,当变压器在受到浪涌后。因本身具有感应电动势及自身的漏感误差,使得与 Q8 相接的点电压会升高,通过吸收回路,把高出部分电压又送回到电源上。第 29 页D21、D23 是快速回恢二极管,经过前级的电路工作,变压器次级输出两路电压,一路+18V 电压提供给 LM339,及风扇等电路工作,另一路电压通过 78L05 的输入端,输出端输出稳定的 5V 电压供 IC 工作(显示板) 。此电路异常易出现:过流保护、死机、爆机、上电无反应电磁炉显示板原理图整体框图显示板分成 3 大部分:11、显示控制部分12、蜂鸣器驱动电路13、微电脑主控芯片 IC第 30 页十一、显示控制部分作用:指示电磁炉各种工

40、作功能、不同功率档位、各种故障判断。通用 Q1、Q2、Q6、Q7 三极管及 164 的串联移位送数扫描来控制 LED 灯及数码管的显示。扫描判断按键是否有否。CPU 通按按键指令输出命令1、按键按下各种功能,CPU 相应输出指示 LED 灯及数码管显示定时时间或功率档位。2、当电磁炉出现故障时,输出故障代码,并通过声电来通知用户。此电路异常易出现:显示不良,按键无效。十二、蜂鸣器驱动电路作用:可做美音,即各种音调,也可以做成单调的声音,单音调时:J1 跳线接上,R31、R32、R35、EC1、Q3、Q6 不接,BUZ 端口输出8K 频率。美音声调:J1 跳线不接,MUISC 输出一段时间。给

41、EC1 电容充电后关断,BUZ 第 31 页输出不同的频率,可以听出不同的音调。CPU 在故障或按键操作或功能完成时提醒用户,通过发出音响来与用户交流。此电路异常易出现:无声音十三、微电脑主控芯片 IC作用:电磁炉微电脑智能控制与模糊控制的灵魂。1 脚:接地。20 脚:接 DC5V19 脚:中断输入口,检测电路上各种干扰信号。保护 IGBT 在受到干扰后能及时关闭。18 脚:启动电磁炉控制脚,不工作时为低电平,工作时为高电平。1417 脚:为电压、电流、炉面传感器、IGBT 热敏电阻的 AD 模数转换端口,读出不同的 AD 值来控制电磁炉的工作状态。13 脚:PWM 输出脚。4 脚:为内置复位电路,无需再外接电路,是做为单相无上拉输入端口,一般用作判断是否有启动工作,从而判断是否有合适的锅具。是否进入正常工作的判断。其它脚一般做为正常的 I/O 端口,用作显示,判断按键,蜂鸣器、风扇控制端口。此电路异常易出现:上电无反映,显示不正常、按键无反映第五章 电磁炉常见异常故障分析之“葵花宝典”1:电磁炉在加热 3060 分钟功率就会下降 50100W!

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