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    詳細的電磁爐原理講解

    發布時間:2019-10-09




    二、電磁爐的原理方塊圖



    三、電磁爐工作原理說明

    1. 主回路



    圖中整流橋DB1將工頻(50HZ)電流變成直流電流,L1為扼流圈,L2是電磁線圈,IGBT由控制電路發出的矩形脈沖驅動,IGBT導通時,流過L2的電流迅速增加。IGBT截止時,L2、C12發生串聯諧振,IGBT的C極對地產生高壓脈沖。當該脈沖降至為零時,驅動脈沖再次加到IGBT上使之導通。上述過程周而復始,最終產生25KHZ左右的主頻電磁波,使陶瓷板上放置的鐵質鍋底感應出渦流并使鍋發熱。串聯諧振的頻率取之L2、C12的參數。

    C11為電源濾波電容,CNR1為壓敏電阻(突波吸收器)。當AC電源電壓因故突然升在時,即瞬間短路,使保險絲迅速熔斷,以保護電路。

    2. 副電源



    開關電源式主板共有+5V,+18V兩種穩壓回路,其中橋式整流后的+18V供IGBT的驅動回路和供主控IC LM339和風扇驅動回路使用,由三端穩壓電路穩壓后的+5V供主控MCU使用。

    3. 冷卻風扇

    主控IC發出風扇驅動信號(FAN),使風扇持續轉動,吸入外冷空氣至機體內,再從機體后側排出熱空氣,以達到機內散熱目的,避免零件因高溫工作環境造成損壞故障。當風扇停轉或散熱不良,IGBT表貼熱敏電阻將超溫信號傳送到CPU,停止加熱,實現保護。通電瞬間CPU會發出一個風扇檢測信號,以后整機正常運行時CPU發出風扇驅動信號使其工作。



    4. 定溫控制及過熱保護電路



    該電路主要功能為依據置于陶板下方的熱敏電阻(RT1)和IGBT上的熱敏電阻(負溫度系數)探測溫度而改變電阻的一隨溫度變化的電壓單位傳送至主控IC(CPU),CPU經A/D轉后對照溫度設定值比較而做出運行或停止運行信號。

    5.燈板排線引腳功能

    12V電壓,觸摸供電用。

    爐面測溫反饋電壓。

    IGBT測溫反饋電壓。

    蜂鳴器驅動信號 

    風扇驅動信號 

    開關K信號

    鍋具檢知信號

    PWM功率控制

    中斷信號(過流或脈沖檢測) 

    +5V (11) 地 

    高低壓檢測

    電流檢測反饋(功率大小判斷)


    6.負載電流檢知電路



    該電路中T2(互感器)串接在DB1(橋式整流器)前的線路上,因此T2二次側的AC電壓可反映輸入電流的變化,此AC電壓再經D6-D9全波整流為DC電壓,該電壓經R42分壓后直接送到CPU的AD腳,CPU根據轉換后的AD值判斷電流大小結合軟件計算功率,并控制PWM輸出大小來控制功率及檢知負載。

    7.驅動電路



    該電路將來自脈寬調整電路輸出的脈沖信號放大到足以驅動IGBT開啟和關閉的信號強度,輸入脈沖寬度愈寬IGBT開啟時間愈長,線盤鍋具輸出功率愈大,即火力愈高。

    8.同步振蕩回路



    由R4、R5 、R7、R19、R20、R22、R23、C1、C2 、C13與339組成同步檢測回路; 由D3、R8、R15、R9、C7組成的振蕩電路(鋸齒波發生器),振蕩頻率在PWM的調制下 下與鍋具工作頻率實現同步,經339第13腳輸出同步脈沖至驅動實現平穩運行。

    9.浪涌保護電路



    由R45、R13、R16、R47、R39、R40、C20、C18組成浪涌保護電路。當浪涌到來時,通過互感器傳遞在R45 上形成同幅度的負壓,使339比較端翻轉,2腳輸出低電平,一方面通知MUC停功率,另一方面通過D4把K信號關斷,關閉驅動輸出。

    10.動態電壓檢測電路

    D13、D14 R18、R2、R52、D8、EC2和DB的另兩端組成電壓檢測電路,由CPU直接將整流脈動波AD轉后,檢測電源電壓是否在145V~270V范圍。

    11.瞬間高壓控制



    R22、R23、R24、R26和339組成,電壓正常時該電路不起作用,當反壓瞬間高壓超過1100V 時,339輸出低電平,拉低PWM,降低輸出功率,控制反壓,保護IGBT不會過壓擊穿。

    四、故障與維修

    故障1.不通電和按鍵無反應



    故障2.不啟動(啟動一會關機,蜂鳴器隔幾秒響一次)



    故障3.自動關機(開幾分鐘關機,或者不定期關機)



    故障4.加熱慢、加熱斷斷續續或火力過低



    故障5.噪聲大



    故障6. 風扇故障

    (1)風扇有異響 

    風扇扇葉是否斷裂; 

    是否有異物干擾; 

    風葉變形,有質量問題或受外力原因造成。

    (2)風扇不轉風扇18V供電是否開路; 

    風扇插座及連線是否開路,風扇扇葉是否卡死; 

    風扇電機因缺油干涸損壞; 

    風扇驅動三極管Q1,CE極開路或BE極短路。

    單片機控制風扇輸出口在開機狀態無高電平輸出,I/O口損壞。

    (3)風扇上電自轉失控驅動三極管Q1 CE極短路。

    單片機輸出口損壞,一直保持高電平。


    故障7.蜂鳴器長鳴或者不響。
    (1) 長鳴,是否伴隨有其它故障,單片機失控;
    (2) 不響,蜂鳴器損壞;R29是否開路,虛焊;單片機控制蜂鳴I/0口損壞。


    故障8.功率不可調,偏大或偏小
    (1) 功率“加,減”按鍵是否失控,而其它功能檔可調節,換按鍵;
    (2) 檢查功率調節電位器VR1是否接觸不良/開路;
    (3) 檢查電流互感器T2是否變質/漏電;
    (4) 檢查D6、D7、D8、D9、 四個IN4148其中是否開路或短路;
    (5) 檢查微晶板表面與線盤表面之間間距是否在正常范圍10—11mm。
    (6) 檢查線盤是否變形,表面是否變黑。
    (7) 檢查PWM濾波電容EC8是否漏電。
    (8) 檢查C11 (5uF)高壓濾波電容容量是否變小。
    (9) 查電壓檢測回路EC2是否漏電,R2、R52阻值是否變大,D2是否擊穿。 

    故障9.功率不穩定(開開停停)
    (1)用萬用表測電網是否波動太大,使浪涌保護工作;
    (2)檢查C12、C11高壓電容引腳是否虛焊打火,線盤接線端是否松動打火,造成單片機保護。 
    (3)檢查插座插頭是否松動打火。
    (4)查C11(5Uf)高壓電容容量是否減小。
    (5) 查供電 18V、5V是否正常,代換LM339。
    (6)查互感器次級是否開路,D6、D7、D8、D9是否擊穿,EC7是否漏電。


    故障10.工作過程中鍋底有異響
    (1) 檢查鍋具是否太薄,使加熱過程中振動太大。
    (2) 檢查電網雜波是否太大,使電磁爐工作受到調制。
    (3) 檢查18V、5V濾波電容EC6、EC13、C10、C8、EC5是否失效;
    (4) 檢查PWM電容EC8容量是否有變小。

    故障11. 顯示操作正常,無E0,無功率輸出。
    (1)電網干擾太大,使沖擊保護電路一直功作。
    (2)查過流/沖擊保護電路是否誤工作,C6、C20、C18是否失效,R15阻值是否變大。單片機中斷腳(INT)是否為低電平。
    (3)檢查互感器是否漏電,使單片機電流檢測腳在待機狀態電平高于0.5V;
    (4)檢查C11與C12高壓電容是否失效;
    (5)代換LM339,燈板排插是否有接觸不良。


    故障12 .開機顯E0
    (1)檢查鍋的材質和尺寸>10cm是否規定范圍;
    (2)檢查燈板排插是否有氧化接觸不良;
    (3) 查Z1是否漏電,擊穿。
    (4)檢查振蕩回路C3、D3是否已損壞。
    (5)查同步回路R19、R20、R22、R23、R4、R5、R7是否開路,C1、C2、C13是否漏電,代換339。
    (6)查Q2、Q3是否損壞,R49是否開路使驅動無18V。

    故障13.不開機,上電有鳴叫
    (1) 檢查燈板排插是否氧化接觸不良;
    (2) 檢查開機按鍵是否良好;檢查其它按鍵是否有短路現象。

    故障14.上電無聲、無反應
    (1)檢查220伏電源線是否正常,插頭是否燒黑;
    (2)檢查電源接插件,保險是否虛焊。
    (3)檢查主板是否有斷裂;
    (4)查開關電源供電是否正常,D5、L4,Z3,IC1是否正常。
    (5)單片機5V供電是否正常,查IC2(78L05),代換Y1 晶振,單片機;
    (6)檢查燈板排線是否氧化、松脫;


    故障15.工作正常,只是數碼管顯示缺筆少畫
    (1)數碼管是否損壞;
    (2)164是否正常;
    (3)發光二極管是否有漏電短路損壞現象;
    (4)線路板是否有虛焊、裂痕、進水;
    (5)單片機是否正常。

    故障16.炸機
    (1)只燒保險,查壓敏電阻ZNR或保險質量不良,直接更換。
    (2)燒IGBT、橋堆、保險 查無原因,元器件質量問題或電網沖擊太大,直接更換。
    (3) 炸機存在以下原因:

    高壓電容C11、C12容量變質,虛焊打火。

    線盤接線柱虛焊,連接松動打火。

    線盤燒黑損壞。

    驅動電路Q6、Z1損壞。

    18V供電降低<12V(風機損壞或濾波電容漏電),使IGBT驅動不良迅速發熱損壞。 

    LM339不良。

    硅脂干涸使IGBT散熱不良,令貼在IGBT表面的熱敏電阻測溫不準,綜合損壞。 

    機板進水,進蟑螂短路打火。

    開關電源損壞,使18V供電瞬間升高損壞。

    PWM濾波電容EC8開路或無容量


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