电磁加热原理

一、简介 1.1 电磁加热原理 电磁灶是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器。在电磁灶内部，由整流 电路将 50/60Hz 的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为 20-40KHz 的高频电压，高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场内的 磁力线通过金属器皿(导磁又导电材料)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。 1.2 458系列筒介 458 系列是由建安电子技术开发制造厂设计开发的新一代电磁炉,介面有 LED 发光二极 管显示模式、LED数码显示模式、LCD液晶显示模式、VFD莹光显示模式机种。操作 功能有加热火力调节、自动恒温设定、定时关机、预约开/关机、预置操作模式、自动 泡茶、自动煮饭、自动煲粥、自动煲汤及煎、炸、烤、火锅等料理功能机种。额定加热 功率有 700~3000W 的不同机种,功率调节范围为额定功率的 85%,并且在全电压范围内 功率自动恒定。200~240V机种电压使用范围为 160~260V, 100~120V机种电压使用范围 为 90~135V。全系列机种均适用于 50、60Hz的电压频率。使用环境温度为-23℃~45℃。 电控功能有锅具超温保护、锅具干烧保护、锅具传感器开/短路保护、2 小时不按键(忘 记关机) 保护、IGBT温度限制、IGBT温度过高保护、低温环境工作模式、IGBT测温 传感器开/短路保护、高低电压保护、浪涌电压保护、VCE抑制、VCE过高保护、过零 检测、小物检测、锅具材质检测。 458 系列须然机种较多,且功能复杂,但不同的机种其主控电路原理一样,区别只是零件参 数的差异及 CPU 程序不同而己。电路的各项测控主要由一块 8 位 4K 内存的单片机组 成,外围线路简单且零件极少,并设有故障报警功能,故电路可靠性高,维修容易,维修时根 据故障报警指示,对应检修相关单元电路,大部分均可轻易解决。 二、二、原理 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 2.1 特殊零件简介 2.1.1 LM339集成电路 LM339内置四个翻转电压为6mV的电压比较器,当电压比较器输入端电压正向时(+输入 端电压高于-入输端电压), 置于 LM339内部控制输出端的三极管截止, 此时输出端相当 于开路; 当电压比较器输入端电压反向时(-输入端电压高于+输入端电压), 置于 LM339 内部控制输出端的三极管导通, 将比较器外部接入输出端的电压拉低,此时输出端为 0V。 2.1.2 IGBT 绝缘栅双极晶体管(Iusulated Gate Bipolar Transistor)简称 IGBT,是一种集BJT的大电流密 度和 MOSFET等电压激励场控型器件优点于一体的高压、高速大功率器件。 目前有用不同材料及工艺制作的 IGBT, 但它们均可被看作是一个MOSFET输入跟随一 个双极型晶体管放大的复合结构。 IGBT有三个电极(见上图), 分别称为栅极 G(也叫控制极或门极) 、集电极 C(亦称漏极) 及发射极 E(也称源极) 。 从 IGBT的下述特点中可看出, 它克服了功率MOSFET的一个致命缺陷, 就是于高压 大电流工作时, 导通电阻大, 器件发热严重, 输出效率下降。 IGBT的特点: 1.电流密度大, 是MOSFET的数十倍。 2.输入阻抗高, 栅驱动功率极小, 驱动电路简单。 3.低导通电阻。在给定芯片尺寸和 BVceo 下, 其导通电阻 Rce(on) 不大于 MOSFET 的 Rds(on) 的 10%。 4.击穿电压高, 安全工作区大, 在瞬态功率较高时不会受损坏。 5.开关速度快, 关断时间短,耐压 1kV~1.8kV 的约 1.2us、600V 级的约 0.2us, 约为 GTR 的 10%,接近于功率 MOSFET, 开关频率直达 100KHz, 开关损耗仅为 GTR的 30%。 IGBT将场控型器件的优点与GTR的大电流低导通电阻特性集于一体, 是极佳的高速高 压半导体功率器件。 目前 458系列因应不同机种采了不同规格的 IGBT,它们的参数如下: (1) SGW25N120----西门子公司出品,耐压 1200V,电流容量 25℃时 46A,100℃时 25A,内部 不带阻尼二极管,所以应用时须配套 6A/1200V 以上的快速恢复二极管(D11)使用,该 IGBT配套 6A/1200V以上的快速恢复二极管(D11)后可代用 SKW25N120。 (2) SKW25N120----西门子公司出品,耐压 1200V,电流容量 25℃时 46A,100℃时 25A,内部 带阻尼二极管,该 IGBT 可代用 SGW25N120,代用时将原配套 SGW25N120 的 D11快速 恢复二极管拆除不装。 (3) GT40Q321----东芝公司出品,耐压 1200V,电流容量 25℃时 42A,100℃时 23A, 内部带 阻尼二极管, 该 IGBT可代用 SGW25N120、SKW25N120, 代用 SGW25N120时请将原 配套该 IGBT的 D11快速恢复二极管拆除不装。 (4) GT40T101----东芝公司出品,耐压 1500V,电流容量 25℃时 80A,100℃时 40A,内部不带 阻尼二极管,所以应用时须配套15A/1500V以上的快速恢复二极管(D11)使用,该 IGBT配 套 6A/1200V 以上的快速恢复二极管(D11)后可代用 SGW25N120、SKW25N120、 GT40Q321, 配套 15A/1500V以上的快速恢复二极管(D11)后可代用 GT40T301。 (5) GT40T301----东芝公司出品,耐压 1500V,电流容量 25℃时 80A,100℃时 40A, 内部带 阻尼二极管, 该 IGBT可代用 SGW25N120、SKW25N120、GT40Q321、 GT40T101, 代 用 SGW25N120和 GT40T101时请将原配套该 IGBT的 D11快速恢复二极管拆除不装。 (6) GT60M303 ----东芝公司出品,耐压 900V,电流容量 25℃时 120A,100℃时 60A, 内部带 阻尼二极管。 2.2 电路方框图 2.3 主回路原理分析 时间 t1~t2时当开关脉冲加至 Q1的 G极时,Q1饱和导通,电流 i1从电源流过 L1,由于线 圈感抗不允许电流突变.所以在 t1~t2时间 i1随线性上升,在 t2时脉冲结束,Q1截止,同样 由于感抗作用,i1不能立即变 0,于是向 C3充电,产生充电电流 i2,在 t3时间,C3电荷充满, 电流变 0,这时 L1的磁场能量全部转为 C3的电场能量,在电容两端出现左负右正,幅度达 到峰值电压,在 Q1 的 CE 极间出现的电压实际为逆程脉冲峰压+电源电压,在 t3~t4 时 间,C3通过 L1放电完毕,i3达到最大值,电容两端电压消失,这时电容中的电能又全部转为 L1 中的磁能,因感抗作用,i3 不能立即变 0,于是 L1 两端电动势反向,即 L1 两端电位左正 右负,由于阻尼管 D11的存在,C3不能继续反向充电,而是经过 C2、D11回流,形成电流 i4, 在 t4 时间,第二个脉冲开始到来,但这时 Q1 的 UE为正,UC 为负,处于反偏状态,所以 Q1 不能导通,待 i4减小到 0,L1中的磁能放完,即到 t5时 Q1才开始第二次导通,产生 i5以后 又重复 i1~i4过程,因此在 L1上就产生了和开关脉冲 f(20KHz~30KHz)相同的交流电流。 t4~t5的 i4是阻尼管 D11的导通电流, 在高频电流一个电流周期里,t2~t3的 i2是线盘磁能对电容 C3的充电电流,t3~t4的 i3是 逆程脉冲峰压通过 L1放电的电流,t4~t5的 i4是 L1两端电动势反向时, 因 D11的存在令 C3 不能继续反向充电, 而经过 C2、D11 回流所形成的阻尼电流,Q1 的导通电流实际上 是 i1。 Q1 的 VCE 电压变化:在静态时,UC 为输入电源经过整流后的直流电源,t1~t2,Q1 饱和导 通,UC 接近地电位 ,t4~t5,阻尼管 D11 导通 ,UC 为负压(电压为阻尼二极管的顺向压 降),t2~t4,也就是 LC自由振荡的半个周期,UC上出现峰值电压,在 t3时 UC达到最大值。 以上分析证实两个问题:一是在高频电流的一个周期里,只有 i1是电源供给L的能量,所以 i1 的大小就决定加热功率的大小,同时脉冲宽度越大,t1~t2 的时间就越长,i1 就越大,反之 亦然,所以要调节加热功率,只需要调节脉冲的宽度;二是 LC 自由振荡的半周期时间是出 现峰值电压的时间,亦是 Q1 的截止时间,也是开关脉冲没有到达的时间,这个时间关系是 不能错位的,如峰值脉冲还没有消失,而开关脉冲己提前到来,就会出现很大的导通电流 使 Q1烧坏,因此必须使开关脉冲的前沿与峰值脉冲后沿相同步。 2.4 振荡电路 (1) 当 G点有 Vi输入时、V7 OFF时(V7=0V), V5等于 D12与 D13的顺向压降, 而当 V6 (2) 当 V6>V5时,V7转态为 OFF,V5亦降至 D12与 D13的顺向压降, 而 V6则由 C5经 R54、 D29放电。 (3) V6放电至小于 V5时, 又重复(1) 形成振荡。 “G点输入的电压越高, V7处于 ON的时间越长, 电磁炉的加热功率越大,反之越小”。 2.5 IGBT激励电路 振荡电路输出幅度约 4.1V 的脉冲信号,此电压不能直接控制 IGBT(Q1)的饱和导通及截止,所 以必须通过激励电路将信号放大才行,该电路工作过程如下: (1) V8 OFF时(V8=0V),V8V9,V10为低,Q8和 Q3截止、Q9和 Q10导通,+22V通过 R71、 Q10加至 Q1的 G极,Q1导通。 2.6 PWM脉宽调控电路 CPU输出 PWM脉冲到由 R6、C33、R16组成的积分电路, PWM脉冲宽度越宽,C33的电 压越高,C20的电压也跟着升高,送到振荡电路(G点)的控制电压随着C20的升高而升高, 而G 点输入的电压越高, V7处于 ON的时间越长, 电磁炉的加热功率越大,反之越小。 “CPU 通过控制 PWM 脉冲的宽与窄, 控制送至振荡电路 G 的加热功率控制电压，控制了 IGBT导通时间的长短,结果控制了加热功率的大小”。 2.7 同步电路 R78、R51 分压产生 V3,R74+R75、R52 分压产生 V4, 在高频电流的一个周期里,在 t2~t4 时 间 (图 1),由于 C3两端电压为左负右正,所以 V3V5,V7 OFF(V7=0V),振荡没有输出,也就没有 开关脉冲加至 Q1的 G极,保证了 Q1在 t2~t4时间不会导通, 在 t4~t6时间,C3电容两端电压 消失, V3>V4, V5上升,振荡有输出,有开关脉冲加至 Q1的 G极。以上动作过程,保证了加到 Q1 G极上的开关脉冲前沿与 Q1上产生的 VCE脉冲后沿相同步。 2.8 加热开关控制 (1)当不加热时,CPU 19脚输出低电平(同时 13脚也停止 PWM输出), D18导通,将 V8拉 低,另 V9>V8,使 IGBT激励电路停止输出,IGBT截止,则加热停止。 (2)开始加热时, CPU 19脚输出高电平,D18截止,同时 13脚开始间隔输出 PWM试探信号, 同时 CPU通过分析电流检测电路和 VAC检测电路反馈的电压信息、VCE检测电路反馈 的电压波形变化情况,判断是否己放入适合的锅具,如果判断己放入适合的锅具,CPU13 脚转为输出正常的 PWM 信号,电磁炉进入正常加热状态,如果电流检测电路、VAC 及 VCE 电路反馈的信息,不符合条件,CPU 会判定为所放入的锅具不符或无锅,则继续输出 PWM试探信号,同时发出指示无锅的报知信息(祥见故障代码 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf ),如 1分钟内仍不符合条 件,则关机。 2.9 VAC检测电路 AC220V由 D1、D2整流的脉动直流电压通过 R79、R55分压、C32平滑后的直流电压 送入 CPU,根据监测该电压的变化,CPU会自动作出各种动作指令: (1) 判别输入的电源电压是否在充许范围内,否则停止加热,并报知信息(祥见故障代码 表)。 (2) 配合电流检测电路、VCE 电路反馈的信息,判别是否己放入适合的锅具,作出相应的 动作指令(祥见加热开关控制及试探过程一节)。 (3) 配合电流检测电路反馈的信息及方波电路监测的电源频率信息,调控 PWM 的脉宽, 令输出功率保持稳定。 “电源输入 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 220V±1V电压,不接线盘(L1)测试CPU第 7脚电压,标准为1.95V±0.06V”。 2.10 电流检测电路 电流互感器 CT二次测得的 AC电压,经 D20~D23组成的桥式整流电路整流、C31平滑, 所获得的直流电压送至 CPU,该电压越高,表示电源输入的电流越大, CPU根据监测该电 压的变化,自动作出各种动作指令: (1) 配合 VAC检测电路、VCE电路反馈的信息,判别是否己放入适合的锅具,作出相应的 动作指令(祥见加热开关控制及试探过程一节)。 (2) 配合 VAC 检测电路反馈的信息及方波电路监测的电源频率信息,调控 PWM的脉宽, 令输出功率保持稳定。 2.11 VCE检测电路 将 IGBT(Q1)集电极上的脉冲电压通过 R76+R77、R53 分压送至 Q6 基极,在发射极上获 得其取样电压,此反影了Q1 VCE电压变化的信息送入CPU, CPU根据监测该电压的变化, 自动作出各种动作指令: (1) 配合 VAC检测电路、电流检测电路反馈的信息,判别是否己放入适合的锅具,作出相 应的动作指令(祥见加热开关控制及试探过程一节)。 (2) 根据 VCE 取样电压值,自动调整 PWM脉宽,抑制 VCE 脉冲幅度不高于 1100V(此值 适用于耐压 1200V的 IGBT,耐压 1500V的 IGBT抑制值为 1300V)。 (3) 当测得其它原因导至VCE脉冲高于 1150V时((此值适用于耐压 1200V的 IGBT,耐压 1500V的 IGBT此值为 1400V),CPU立即发出停止加热指令(祥见故障代码表)。 2.12 浪涌电压监测电路 电源电压正常时,V14>V15,V16 ON(V16 约 4.7V),D17 截止,振荡电路可以输出振荡脉冲 信号,当电源突然有浪涌电压输入时,此电压通过 C4 耦合,再经过 R72、R57分压取样,该 取样电压通过 D28 另 V15 升高 ,结果 V15>V14 另 IC2C 比较器翻转 ,V16 OFF(V16=0V),D17瞬间导通,将振荡电路输出的振荡脉冲电压 V7拉低,电磁炉暂停加热, 同时,CPU监测到 V16 OFF信息,立即发出暂止加热指令,待浪涌电压过后、V16由 OFF 转为 ON时,CPU再重新发出加热指令。 2.13 过零检测 当正弦波电源电压处于上下半周时, 由 D1、D2和整流桥 DB内部交流两输入端对地的两个 二极管组成的桥式整流电路产生的脉动直流电压通过 R73、R14 分压的电压维持 Q11 导 通,Q11 集电极电压变 0, 当正弦波电源电压处于过零点时,Q11 因基极电压消失而截止,集电 极电压随即升高,在集电极则形成了与电源过零点相同步的方波信号,CPU 通过监测该信号 的变化,作出相应的动作指令。 2.14 锅底温度监测电路 加热锅具底部的温度透过微晶玻璃板传至紧贴玻璃板底的负温度系数热敏电阻,该电阻阻值 的变化间接反影了加热锅具的温度变化(温度/阻值祥见热敏电阻温度分度表),热敏电阻与 R58 分压点的电压变化其实反影了热敏电阻阻值的变化,即加热锅具的温度变化, CPU 通过 监测该电压的变化,作出相应的动作指令: (1) 定温功能时,控制加热指令,另被加热物体温度恒定在指定范围内。 (2) 当锅具温度高于 220℃时,加热立即停止, 并报知信息(祥见故障代码表)。 (3) 当锅具空烧时, 加热立即停止, 并报知信息(祥见故障代码表)。 (4) 当热敏电阻开路或短路时, 发出不启动指令,并报知相关的信息(祥见故障代码表)。 2.15 IGBT温度监测电路 IGBT 产生的温度透过散热片传至紧贴其上的负温度系数热敏电阻 TH,该电阻阻值的变化间 接反影了 IGBT 的温度变化(温度/阻值祥见热敏电阻温度分度表),热敏电阻与 R59 分压点的 电压变化其实反影了热敏电阻阻值的变化,即 IGBT的温度变化, CPU通过监测该电压的变化, 作出相应的动作指令: (1) IGBT结温高于 85℃时,调整 PWM的输出,令 IGBT结温≤85℃。 (2) 当 IGBT结温由于某原因(例如散热系统故障)而高于95℃时, 加热立即停止, 并报知信息 (祥见故障代码表)。 (3) 当热敏电阻 TH开路或短路时, 发出不启动指令,并报知相关的信息(祥见故障代码表)。 (4) 关机时如 IGBT 温度>50℃,CPU 发出风扇继续运转指令,直至温度<50℃(继续运转超过 4 分钟如温度仍>50℃, 风扇停转;风扇延时运转期间,按 1次关机键,可关闭风扇)。 (5) 电磁炉刚启动时,当测得环境温度<0℃,CPU调用低温监测模式加热 1分钟, 1分钟后再转 用正常监测模式,防止电路零件因低温偏离标准值造成电路参数改变而损坏电磁炉。 2.16 散热系统 将 IGBT及整流器 DB紧贴于散热片上,利用风扇运转通过电磁炉进、出风口形成的气流将散 热片上的热及线盘 L1等零件工作时产生的热、加热锅具辐射进电磁炉内的热排出电磁炉外。 CPU发出风扇运转指令时,15脚输出高电平,电压通过 R5送至 Q5基极,Q5饱和导通,VCC电 流流过风扇、Q5至地,风扇运转; CPU发出风扇停转指令时,15脚输出低电平,Q5截止,风扇因 没有电流流过而停转。 2.17 主电源 AC220V 50/60Hz电源经保险丝 FUSE,再通过由 CY1、CY2、C1、共模线圈 L1组成的滤波 电路(针对 EMC传导问题而设置,祥见注解),再通过电流互感器至桥式整流器DB,产生的脉动 直流电压通过扼流线圈提供给主回路使用;AC1、AC2两端电压除送至辅助电源使用外,另外 还通过印于 PCB板上的保险线 P.F.送至 D1、D2整流得到脉动直流电压作检测用途。 注解 : 由于中国大陆目前并未提出电磁炉须作强制性电磁兼容(EMC)认证,基于成本原 因,内销产品大部分没有将 CY1、CY2装上,L1用跳线取代,但基本上不影响电磁炉使用性能。 2.18辅助电源 AC220V 50/60Hz电压接入变压器初级线圈,次级两绕组分别产生 13.5V和 23V交流电压。 13.5V交流电压由D3~D6组成的桥式整流电路整流、C37滤波,在C37上获得的直流电压VCC 除供给散热风扇使用外,还经由 IC1三端稳压 IC稳压、C38滤波,产生+5V电压供控制电路使 用。 23V交流电压由 D7~D10组成的桥式整流电路整流、 C34滤波后, 再通过由 Q4、R7、ZD1、 C35、C36组成的串联型稳压滤波电路,产生+22V电压供 IC2和 IGBT激励电路使用。 2.19 报警电路 电磁炉发出报知响声时,CPU14脚输出幅度为 5V、频率 3.8KHz的脉冲信号电压至蜂鸣器 ZD, 令 ZD发出报知响声。 三、故障维修 458 系列须然机种较多,且功能复杂,但不同的机种其主控电路原理一样,区别只是零件参 数的差异及 CPU 程序不同而己。电路的各项测控主要由一块 8 位 4K 内存的单片机组 成,外围线路简单且零件极少,并设有故障报警功能,故电路可靠性高,维修容易,维修时根 据故障报警指示,对应检修相关单元电路,大部分均可轻易解决。 3.2 主板检测标准 由于电磁炉工作时,主回路工作在高压、大电流状态中,所以对电路检查时必须将线盘(L1) 断开不接,否则极容易在测试时因仪器接入而改变了电路参数造成烧机。接上线盘试机 前,应根据 3.2.1<<主板检测表>>对主板各点作测试后,一切符合才进行。 3.2.1主板检测表 3.2.2主板测试不合格对策 (1) 上电不发出“B”一声----如果按开/关键指示灯亮,则应为蜂鸣器 BZ 不良, 如果按开/ 关键仍没任何反应,再测 CUP 第 16 脚+5V 是否正常,如不正常,按下面第(4)项方法查之, 如正常,则测晶振X1频率应为4MHz左右(没测试仪器可换入另一个晶振试),如频率正常, 则为 IC3 CPU不良。 (2) CN3 电压低于 305V----如果确认输入电源电压高于 AC220V 时,CN3 测得电压偏低, 应为C2开路或容量下降,如果该点无电压,则检查整流桥DB交流输入两端有否AC220V, 如有,则检查 L2、DB,如没有,则检查互感器 CT 初级是否开路、电源入端至整流桥入端 连线是否有断裂开路现象。 (3) +22V 故障----没有+22V 时,应先测变压器次级有否电压输出,如没有,测初级有否 AC220V输入,如有则为变压器故障, 如果变压器次级有电压输出,再测 C34有否电压,如 没有,则检查 C34是否短路、D7~D10是否不良、Q4和 ZD1这两零件是否都击穿, 如果 C34 有电压,而 Q4 很热,则为+22V 负载短路,应查 C36、IC2 及 IGBT 推动电路,如果 Q4 不是很热,则应为 Q4或 R7开路、ZD1或 C35短路。+22V偏高时,应检查 Q4、ZD1。+22V 偏低时,应检查 ZD1、C38、R7,另外, +22V负载过流也会令+22V偏低,但此时 Q4会很热。 (4) +5V 故障----没有+5V 时,应先测变压器次级有否电压输出,如没有,测初级有否 AC220V输入,如有则为变压器故障, 如果变压器次级有电压输出,再测 C37有否电压,如 没有,则检查 C37、IC1是否短路、D3~D6是否不良, 如果 C37有电压,而 IC4很热,则为 +5V负载短路, 应查 C38及+5V负载电路。+5V偏高时,应为 IC1不良。+5V偏低时,应 为 IC1或+5V负载过流,而负载过流 IC1会很热。 (5) 待机时 V.G 点电压高于 0.5V----待机时测 V9 电压应高于 2.9V(小于 2.9V 查 R11、 +22V),V8电压应小于 0.6V(CPU 19脚待机时输出低电平将 V8拉低),此时 V10电压应为 Q8基极与发射极的顺向压降(约为 0.6V),如果 V10电压为 0V,则查 R18、Q8、IC2D, 如 果此时 V10电压正常,则查 Q3、Q8、Q9、Q10、D19。 (6) V16电压 0V----测 IC2C比较器输入电压是否正向(V14>V15为正向),如果是正向,断 开 CPU 第 11 脚再测 V16,如果 V16 恢复为 4.7V 以上,则为 CPU 故障, 断开 CPU 第 11 脚 V16仍为 0V,则检查 R19、IC2C。如果测 IC2C比较器输入电压为反向,再测 V14应为 3V(低于 3V查 R60、C19),再测 D28正极电压高于负极时,应检查 D27、C4,如果 D28正 极电压低于负极,应检查 R20、IC2C。 (7) VAC电压过高或过低----过高检查 R55,过低查 C32、R79。 (8) V3电压过高或过低----过高检查 R51、D16, 过低查 R78、C13。 (9) V4电压过高或过低----过高检查 R52、D15, 过低查 R74、R75。 (10) Q6基极电压过高或过低----过高检查 R53、D25, 过低查 R76、R77、C6。 (11) D24正极电压过高或过低----过高检查 D24及接入的 30K电阻, 过低查 R59、C16。 (12) D26正极电压过高或过低----过高检查 D26及接入的 30K电阻, 过低查 R58、C18。 (13) 动检时Q1 G极没有试探电压----首先确认电路符合<<主板测试表>>中第1~12测试 步骤标准要求,如果不符则对应上述方法检查,如确认无误,测 V8 点如有间隔试探信号电 压,则检查 IGBT推动电路,如V8点没有间隔试探信号电压出现,再测Q7发射极有否间隔 试探信号电压,如有,则检查振荡电路、同步电路,如果 Q7发射极没有间隔试探信号电压, 再测 CPU第 13脚有否间隔试探信号电压, 如有, 则检查 C33、C20、Q7、R6,如果 CPU 第 13脚没有间隔试探信号电压出现,则为 CPU故障。 (14) 动检时 Q1 G极试探电压过高----检查 R56、R54、C5、D29。 (15) 动检时 Q1 G极试探电压过低----检查 C33、C20、Q7。 (16) 动检时风扇不转----测CN6两端电压高于 11V应为风扇不良,如CN6两端没有电压, 测 CPU第 15脚如没有电压则为 CPU不良,如有请检查 Q5、R5。 (17) 通过主板1~14步骤测试合格仍不启动加热----故障现象为每隔 3秒发出“嘟”一声短 音(数显型机种显示 E1),检查互感器 CT次级是否开路、C15、C31是否漏电、D20~D23 有否不良,如这些零件没问题,请再小心测试 Q1 G极试探电压是否低于 1.5V。 3.3 故障案例 3.3.1 故障现象 1 : 放入锅具电磁炉检测不到锅具而不启动,指示灯闪亮,每隔 3 秒发出 “嘟”一声短音(数显型机种显示 E1), 连续 1分钟后转入待机。 分 析 : 根椐报警信息,此为 CPU 判定为加热锅具过小(直经小于 8cm)或无锅放入 或锅具材质不符而不加热,并作出相应报知。根据电路原理,电磁炉启动时, CPU 先从第 13 脚输出试探 PWM 信号电压,该信号经过 PWM 脉宽调控电路转换为控制振荡脉宽输 出的电压加至 G点,振荡电路输出的试探信号电压再加至 IGBT推动电路,通过该电路将 试探信号电压转换为足己另 IGBT 工作的试探信号电压,另主回路产生试探工作电流,当 主回路有试探工作电流流过互感器 CT 初级时,CT次级随即产生反影试探工作电流大小 的电压,该电压通过整流滤波后送至 CPU第 6脚,CPU通过监测该电压,再与 VAC电压、 VCE电压比较,判别是否己放入适合的锅具。从上述过程来看,要产生足够的反馈信号电 压另 CPU 判定己放入适合的锅具而进入正常加热状态,关键条件有三个 : 一是加入 Q1 G 极的试探信号必须足够,通过测试 Q1 G 极的试探电压可判断试探信号是否足够(正常 为间隔出现 1~2.5V),而影响该信号电压的电路有 PWM脉宽调控电路、振荡电路、IGBT 推动电路。二是互感器 CT须流过足够的试探工作电流,一般可通测试 Q1是否正常可简 单判定主回路是否正常,在主回路正常及加至 Q1 G 极的试探信号正常前提下,影响流过 互感器 CT 试探工作电流的因素有工作电压和锅具。三是到达 CPU 第 6 脚的电压必须 足够,影响该电压的因素是流过互感器 CT的试探工作电流及电流检测电路。以下是有关 这种故障的案例： (1) 测+22V 电压高于 24V,按 3.2.2<<主板测试不合格对策>>第(3)项方法检查,结果发现 Q4 击穿。结论 : 由于 Q4 击穿,造成+22V 电压升高,另 IC2D 正输入端 V9 电压升高,导 至加到 IC2D负输入端的试探电压无法另 IC2D比较器翻转,结果 Q1 G极无试探信号电 压,CPU也就检测不到反馈电压而不发出正常加热指令。 (2) 测 Q1 G极没有试探电压,再测 V8点也没有试探电压, 再测 G点试探电压正常,证明 PWM脉宽调控电路正常, 再测 D18 正极电压为 0V(启动时 CPU 应为高电平),结果发现 CPU第 19脚对地短路,更换 CPU后恢复正常。结论 : 由于 CPU第 19脚对地短路,造成 加至 IC2C负输入端的试探电压通过D18被拉低, 结果 Q1 G极无试探信号电压,CPU也 就检测不到反馈电压而不发出正常加热指令。 (3) 按 3.2.1<<主板检测表>>测试到第 6 步骤时发现 V16为 0V,再按 3.2.2<<主板测试不 合格对策>>第(6)项方法检查,结果发现 CPU第 11脚击穿, 更换 CPU后恢复正常。结论 : 由于CPU第 11脚击穿, 造成振荡电路输出的试探信号电压通过 D17被拉低, 结果 Q1 G 极无试探信号电压,CPU也就检测不到反馈电压而不发出正常加热指令。 (4) 测 Q1 G极没有试探电压,再测 V8点也没有试探电压, 再测 G点也没有试探电压,再 测 Q7基极试探电压正常, 再测 Q7 发射极没有试探电压,结果发现 Q7开路。结论 : 由 于 Q7开路导至没有试探电压加至振荡电路, 结果 Q1 G极无试探信号电压,CPU也就检 测不到反馈电压而不发出正常加热指令。 (5) 测 Q1 G极没有试探电压,再测 V8点也没有试探电压, 再测 G点也没有试探电压,再 测 Q7基极也没有试探电压, 再测 CPU第 13脚有试探电压输出,结果发现 C33漏电。结 论 : 由于 C33漏电另通过 R6向 C33充电的 PWM 脉宽电压被拉低,导至没有试探电压 加至振荡电路, 结果Q1 G极无试探信号电压,CPU也就检测不到反馈电压而不发出正常 加热指令。 (6) 测 Q1 G极试探电压偏低(推动电路正常时间隔输出 1~2.5V), 按 3.2.2<<主板测试不 合格对策>>第(15)项方法检查,结果发现 C33漏电。结论 : 由于 C33漏电,造成加至振荡 电路的控制电压偏低,结果 Q1 G极上的平均电压偏低,CPU 因检测到的反馈电压不足而 不发出正常加热指令。 (7) 按 3.2.1<<主板检测表>>测试一切正常, 再按 3.2.2<<主板测试不合格对策>>第(17) 项方法检查,结果发现互感器 CT 次级开路。结论 : 由于互感器 CT 次级开路,所以没有 反馈电压加至电流检测电路, CPU因检测到的反馈电压不足而不发出正常加热指令。 (8) 按 3.2.1<<主板检测表>>测试一切正常, 再按 3.2.2<<主板测试不合格对策>>第(17) 项方法检查,结果发现 C31漏电。结论 : 由于 C31漏电,造成加至 CPU 第 6脚的反馈电 压不足, CPU因检测到的反馈电压不足而不发出正常加热指令。 (9) 按 3.2.1<<主板检测表>>测试到第 8步骤时发现 V3为 0V,再按 3.2.2<<主板测试不合 格对策>>第(8)项方法检查,结果发现 R78开路。结论 : 由于 R78开路, 另 IC2A比较器 因输入两端电压反向(V4>V3),输出 OFF,加至振荡电路的试探电压因 IC2A 比较器输出 OFF 而为 0,振荡电路也就没有输出, CPU 也就检测不到反馈电压而不发出正常加热指 令。 3.3.2 故障现象 2 : 按启动指示灯指示正常,但不加热。 分 析 : 一般情况下,CPU 检测不到反馈信号电压会自动发出报知信号,但当反馈信号 电压处于足够与不足够之间的临界状态时,CPU 发出的指令将会在试探→正常加热→试 探循环动作,产生启动后指示灯指示正常, 但不加热的故障。原因为电流反馈信号电压不 足(处于可启动的临界状态)。 处理 方法 : 参考 3.3.1 <<故障现象 1>>第(7)、(9)案例检查。 3.3.3 故障现象 3 : 开机电磁炉发出两长三短的“嘟”声((数显型机种显示 E2),响两次后电 磁炉转入待机。 分 析 : 此现象为 CPU 检测到电压过低信息,如果此时输入电压正常,则为 VAC 检测 电路故障。 处理 方法 : 按 3.2.2<<主板测试不合格对策>>第(7)项方法检查。 3.3.4 故障现象 4 : 插入电源电磁炉发出两长四短的“嘟”声(数显型机种显示 E3)。 分 析 : 此现象为 CPU 检测到电压过高信息,如果此时输入电压正常,则为 VAC 检测 电路故障。 处理 方法 : 按 3.2.2<<主板测试不合格对策>>第(7)项方法检查。 3.3.5 故障现象 5 : 插入电源电磁炉连续发出响 2秒停 2秒的“嘟”声,指示灯不亮。 分 析 : 此现象为 CPU检测到电源波形异常信息,故障在过零检测电路。 处理 方法 : 检查零检测电路 R73、R14、R15、Q11、C9、D1、D2均正常,根据原理分 析,提供给过零检测电路的脉动电压是由 D1、D2和整流桥 DB内部交流两输入端对地的 两个二极管组成桥式整流电路产生,如果 DB 内部的两个二极管其中一个顺向压降过低, 将会造成电源频率一周期内产生的两个过零电压其中一个并未达到 0V(电压比正常稍 高),Q11 在该过零点时间因基极电压未能消失而不能截止,集电极在此时仍为低电平,从 而造成了电源每一频率周期 CPU检测的过零信号缺少了一个。基于以上分析,先将 R14 换入 3.3K 电阻(目的将 Q11 基极分压电压降低,以抵消比正常稍高的过零点脉动电压), 结果电磁炉恢复正常。虽然将 R14换成 3.3K电阻电磁炉恢复正常,但维修时不能简单将 电阻改3.3K能彻底解决问题,因为产生本故障说明整流桥DB特性已变,快将损坏,所己必 须将 R14换回 10K电阻并更换整流桥 DB。 3.3.6 故障现象 6 : 插入电源电磁炉每隔 5秒发出三长五短报警声(数显型机种显示 E9)。 分 析 : 此现象为 CPU 检测到按装在微晶玻璃板底的锅传感器(负温系数热敏电阻) 开路信息,其实 CPU是根椐第 8脚电压情况判断锅温度及热敏电阻开、短路的,而该点电 压是由 R58、热敏电阻分压而成,另外还有一只 D26作电压钳位之用(防止由线盘感应的 电压损坏 CPU) 及一只 C18电容作滤波。 处理 方法 : 检查 D26 是否击穿、锅传感器有否插入及开路(判断热敏电阻的好坏在没 有专业仪器时简单用室温或体温对比<<电阻值---温度分度表>>阻值)。 3.3.7 故障现象 7 : 插入电源电磁炉每隔 5秒发出三长四短报警声(数显型机种显示 EE)。 分 析 : 此现象为 CPU 检测到按装在微晶玻璃板底的锅传感器(负温系数热敏电阻) 短路信息,其实 CPU 是根椐第 8 脚电压情况判断锅温度及热敏电阻开/短路的,而该点电 压是由 R58、热敏电阻分压而成,另外还有一只 D26作电压钳位之用(防止由线盘感应的 电压损坏 CPU)及一只 C18电容作滤波。 处理 方法 : 检查 C18是否漏电、R58是否开路、锅传感器是否短路(判断热敏电阻的好 坏在没有专业仪器时简单用室温或体温对比<<电阻值---温度分度表>>阻值)。 3.3.8 故障现象 8 : 插入电源电磁炉每隔 5秒发出四长五短报警声(数显型机种显示 E7)。 分 析 : 此现象为 CPU检测到按装在散热器的 TH传感器(负温系数热敏电阻)开路信 息,其实 CPU 是根椐第 4 脚电压情况判断散热器温度及 TH 开/短路的,而该点电压是由 R59、热敏电阻分压而成,另外还有一只 D24 作电压钳位之用(防止 TH 与散热器短路时 损坏 CPU) ,及一只 C16电容作滤波。 处理 方法 : 检查 D24是否击穿、TH有否开路(判断热敏电阻的好坏在没有专业仪器时 简单用室温或体温对比<<电阻值---温度分度表>>阻值)。 3.3.9 故障现象 9 : 插入电源电磁炉每隔 5秒发出四长四短报警声(数显型机种显示 E8)。 分 析 : 此现象为 CPU 检测到按装在散热器的 TH 传感器(负温系数热敏电阻) 短路 信息,其实CPU是根椐第 4脚电压情况判断散热器温度及TH开/短路的,而该点电压是由 R59、热敏电阻分压而成,另外还有一只 D24 作电压钳位之用(防止 TH 与散热器短路时 损坏 CPU) 及一只 C16电容作滤波。 处理 方法 : 检查 C16是否漏电、R59是否开路、TH有否短路(判断热敏电阻的好坏在 没有专业仪器时简单用室温或体温对比<<电阻值---温度分度表>>阻值)。 3.3.10 故障现象 10 : 电磁炉工作一段时间后停止加热, 间隔 5 秒发出四长三短报警声, 响两次转入待机(数显型机种显示 E0)。 分 析 : 此现象为 CPU 检测到 IGBT 超温的信息,而造成 IGBT 超温通常有两种,一种 是散热系统,主要是风扇不转或转速低,另一种是送至 IGBT G极的脉冲关断速度慢(脉冲 的下降沿时间过长),造成 IGBT功耗过大而产生高温。 处理 方法 : 先检查风扇运转是否正常,如果不正常则检查 Q5、R5、风扇, 如果风扇运 转正常,则检查 IGBT激励电路,主要是检查 R18阻值是否变大、Q3、Q8放大倍数是否过 低、D19漏电流是否过大。 3.3.11 故障现象 11 : 电磁炉低电压以最高火力档工作时,频繁出现间歇暂停现象。 分 析 : 在低电压使用时,由于电流较高电压使用时大,而且工作频率也较低,如果供电 线路容量不足,会产生浪涌电压,假如输入电源电路滤波不良,则吸收不了所产生的浪涌 电压,会另浪涌电压监测电路动作,产生上述故障。 处理 方法 : 检查 C1容量是否不足,如果 1600W以上机种 C1装的是 1uF,将该电容换上 3.3uF/250VAC规格的电容器。 3.3.12 故障现象 12 : 烧保险管。 分 析 : 电流容量为 15A 的保险管一般自然烧断的概率极低,通常是通过了较大的电 流才烧,所以发现烧保险管故障必须在换入新的保险管后对电源负载作检查。通常大电 流的零件损坏会另保险管作保护性溶断，而大电流零件损坏除了零件老化原因外,大部 分是因为控制电路不良所引至,特别是 IGBT,所以换入新的大电流零件后除了按 3.2.1<< 主板检测表>>对电路作常规检查外,还需对其它可能损坏该零件的保护电路作彻底检 查,IGBT损坏主要有过流击穿和过压击穿,而同步电路、振荡电路、IGBT激励电路、浪 涌电压监测电路、VCE检测电路、主回路不良和单片机(CPU)死机等都可能是造成烧机 的原因, 以下是有关这种故障的案例： (1) 换入新的保险管后首先对主回路作检查,发现整流桥 DB、IGBT击穿，更换零件后按 3.2.1<<主板检测表>>测试发现+22V偏低, 按 3.2.2<<主板测试不合格对策>>第(3) 项方 法检查,结果为 Q3、Q10、Q9 击穿另+22V 偏低, 换入新零件后再按<<主板检测表>>测 试至第 9 步骤时发现 V4 为 0V, 按 3.2.2<<主板测试不合格对策>>第(9) 项方法检查,结 果原因为 R74开路,换入新零件后测试一切正常。结论 : 由于 R74开路,造成加到 Q1 G 极上的开关脉冲前沿与Q1上产生的VCE脉冲后沿相不同步而另 IGBT瞬间过流而击穿, IGBT上产生的高压同时亦另 Q3、Q10、Q9击穿,由于 IGBT击穿电流大增,在保险管未 溶断前整流桥 DB也因过流而损坏。 (2) 换入新的保险管后首先对主回路作检查,发现整流桥 DB、IGBT击穿，更换零件后按 3.2.1<<主板检测表>>测试发现+22V偏低, 按 3.2.2<<主板测试不合格对策>>第(3) 项方 法检查,结果为 Q3、Q10、Q9 击穿另+22V 偏低, 换入新零件后再按<<主板检测表>>测 试至第 10步骤时发现 Q6基极电压偏低, 按 3.2.2<<主板测试不合格对策>>第(10) 项方 法检查,结果原因为 R76阻值变大,换入新零件后测试一切正常。结论 : 由于 R76阻值变 大,造成加到 Q6 基极的 VCE 取样电压降低,发射极上的电压也随着降低,当 VCE 升高至 设计规定的抑制电压时, CPU实际监测到的 VCE取样电压没有达到起控值,CPU不作出 抑制动作,结果 VCE电压继续上升,最终出穿 IGBT。IGBT上产生的高压同时亦另 Q3、 Q10、Q9击穿,由于 IGBT击穿电流大增,在保险管未溶断前整流桥 DB也因过流而损坏。 (3) 换入新的保险管后首先对主回路作检查,发现整流桥 IGBT 击穿，更换零件后按 3.2.1<<主板检测表>>测试,上电时蜂鸣器没有发出“B”一声，按 3.2.2<<主板测试不合格 对策>>第(1) 项方法检查,结果为晶振 X1不良,更换后一切正常。结论 : 由于晶振 X1损 坏,导至 CPU 内程序不能运转,上电时 CPU 各端口的状态是不确定的,假如 CPU 第 13、 19 脚输出为高,会另振荡电路输出一直流另 IGBT 过流而击穿。本案例的主要原因为晶 振 X1不良导至 CPU死机而损坏 IGBT。 所谓检测电流就是让 IGBT 工作一段时间，一般取数十 mS，互感器便感应出电压来，在无 锅情况下，线圈盘能量消耗小，故互感器感应出电压也小；有锅时线圈盘能量消耗大，故互 感器感器消耗能量也大，互感器感应出电压也大，通能判断互感器感应的电压大小就可以知 道有没有锅。 所谓检测脉搏冲个数，就是让 IGBT 工作一个数个 uS，（即一个脉冲），线圈盘就和谐振电 容发生振荡，无锅时振荡时间长，有锅时线圈盘能量很快消耗完，故振荡也快，然后再能过 取样判断振荡的长短来决定有没有锅。