河北十一选五电磁炉原理图和工作原理讲解

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发布日期:2020-09-13 13:56

  电磁炉原理图和工作原理讲解_物理_自然科学_专业资料。目录 一、简介 1.1 电磁加热原理 1.2 458 系列简介 二、原理分析 2.1 特殊零件简介 2.1.1 LM339 集成电路 2.1.2 IGBT 2.2 电路方框图 2.3 主回路原理分析

  目录 一、简介 1.1 电磁加热原理 1.2 458 系列简介 二、原理分析 2.1 特殊零件简介 2.1.1 LM339 集成电路 2.1.2 IGBT 2.2 电路方框图 2.3 主回路原理分析 2.4 振荡电路 2.5 IGBT 激励电路 2.6 PWM 脉宽调控电路 2.7 同步电路 2.8 加热开关控制 2.9 VAC 检测电路 2.10 电流检测电路 2.11 VCE 检测电路 2.12 浪涌电压监测电路 2.13 过零检测 2.14 锅底温度监测电路 温度监测电路 IGBT2.15 2.16 散热系统 2.17 主电源 2.18 辅助电源 2.19 报警电路 三、故障维修 3.1 故障代码表 3.2 主板检测标准 3.2.1 主板检测表 3.2.2 主板测试不合格对策 3.3 故障案例 3.3.1 故障现象 1 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)底部金属使器皿本身自行高速发热,体内产生无数的 小涡流, 然后再加热器皿内的东西。 1.2 458 系列简介 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,界面有 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。 但不同的机种,且功能复杂,系列虽然机种较多 458. 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、原理分析 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。 其导, 下 BVceo 低导通电阻。在给定芯片尺寸和 3. 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。 电流 1200V,耐压,东芝公司出品 GT40Q321----(3) 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 所以在.电流突变. 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 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, 而的导通电流,Q1 回流所形成的阻尼 电流 D11、C2 经过. 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 V6V5 之后,V7 由 OFF 转态为 ON,V5 亦上升至 Vi, 而 V6 则由 R56、R54 向 C5 充电。 与 D12 亦降至 OFF,V5 转态为,V7 时 V6V5 当(2) 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 此电压不能的脉冲信号,振荡电路输出幅度约 4.1V 所以必须 通,直接控制 IGBT(Q1)的饱和导通及截止: 该电路工作过程 如下过激励电路将信号放大才行,和(V8=0V),V8V9,V10 为 高,Q8(1) V8 OFF 时截极为的截止和导通、 Q3 Q9Q10,Q1G0V,Q1 止。. (2) V8 ON 时(V8=4.1V),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。 脉 PWM2.6 宽调控电路组成的积、R16R6、C33 脉冲到由 CPU 输出 PWM 的,C20 脉冲宽度越宽,C33 的电压越高, PWM 分电路的控制电 压随)(G 点送到振荡电路电压也跟着升高,, V7G 点输入的电 压越高, 着 C20 的升高而升高而反之,, ON 的时间越长电磁 炉的加热功率越大处于 越小。控制送至振荡脉冲的宽与窄, PWM“CPU 通过控制导通时间 IGBTG 的加热功率控制电压,控 制了电路 结果控制了加热功率的大小”。的长短, 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 V3V4,V5OFF(V5=0V) 振荡电路 V6V5,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, V3V4, 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 V9V8,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),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 220V±1V 电压,不接线V”。 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)。 检测电路反馈的信息及方波电路监测 VAC(2) 配合令输出功 率保持,PWM 的脉宽的电源频率信息,调控 稳定。 检测电路 2.11 VCER53R76+R77 集电极上的脉冲电压通过、将 IGBT(Q1) 此反在发射极上获得其取样电压,分压送至 Q6 基极,根据监 电压变化的信息送入 CPU, CPU 影了 Q1 VCE: 自动作出各种 动作指令,测该电压的变化,电流检测电路反馈的信息配合 VAC 检测电路、(1) 作出相应的动作指令,判别是否己放入适合的锅具 。祥见加 热开关控制及试探过程一节)(抑制,脉宽,自动调整 PWM 取样 电压值(2) 根据 VCE1200V 此值适用于耐压 VCE 脉冲幅度不 高于 1100V( 。IGBT 抑制值为 1300V)的耐压的 IGBT,1500V 时 1150V 脉冲高于 VCE 当测得其它原因导至(3) ((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)。 浪涌电压监测电路 2.12 4.7V),D17 约电源电压正常时,V14V15,V16 ON(V16 当电源 突然振荡电路可以输出振荡脉冲信号截止,,再经过 C4 耦合, 有浪涌电压输入时,此电压通过,升高 D28,该取样电压通过 另 V15R57R72、分压取样,V16 IC2CV15V14 另比较器翻转结果将振荡电路输出的振荡 OFF(V16=0V),D17 瞬间导通,监测,电磁炉暂停加热同 时,CPU,V7 脉冲电压拉低待浪涌电,立即发出暂止加热指令, 信息 V16 OFF 到. 压过后、V16 由 OFF 转为 ON 时,CPU 再重新发出加热指令。 过零检测 2.13 、D1, 由当正弦波电源电压处于上下半周时内部交流两输入 端对地的两 DBD2 和整流桥个二极管组成的桥式整流电路产 生的脉动 Q11R14 分压的电压维持直流电压通过 R73、当正弦 波电源 0, 导通,Q11 集电极电压变因基极电压消失而,Q11 电 压处于过零点时在集电极则形集电极电压随即升高,截 止,,CPU 成了与电源过零点相同步的方波信号作出相应的动 作指,通过监测该信号的变化 令。 2.14 2.15 2.14 锅底温度监测电路 2.16 加热锅具底部的温度透过微晶玻璃板传至 2.17 该电, 紧贴玻璃板底的负温度系数热敏电阻 阻阻值的变化间 2.18 阻值温度/2.19 (接反影了加热锅具的温度变化 R58), 热敏电阻与祥见热敏电阻温度分度表分压点的电压变化其 实反影了热敏电阻阻通即加热锅具的温度变化, CPU 值的变 化,: ,作出相应的动作指令过监测该电压的变化另被加热, 定温功能时,控制加热指令(1) 物体温度恒定在指定范围内。加热立即停,当锅具温度高于 220℃时(2) )。, 止并报知信息(祥见故障代码表并报, 当锅具空烧时 (3) , 加热立即停止 )祥见故障代码表。知信息(发出不启, 当热敏电阻开路或短路时(4) 祥见故障代码并报知相关的信息(,动指令 。)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;风可关闭风,次关机键 1 按,扇延时运转期间. 扇)。 当测得环境温度,(5) 电磁炉刚启动时分, 11 分钟0℃,CPU 调用低温监测模式加热防止电路零件因低,钟后再转用正常 监测模式 温偏离标准值造成电路参数改变而损坏电磁炉。 散热系统 2.16 利用风扇运转紧贴于散热片上,将 IGBT 及整流器 DB 通过电磁炉进、出风口形成的气流将散热片上的热等零件工 作时产及线 生的热、加热锅具辐射进电磁炉内的热排 出电磁炉 外。电压通脚输出高电平,发出风扇运转指令时 CPU,15 电流流过风扇、,VCCQ5 送至基极,Q5 饱和导通过 R5 脚; CPU 发出风扇停转指令时,15,Q5 至地风扇运转 风扇因 没有电流流过而停转。截止输出低电平,Q5, 2.17 主电源、CY1 再通过由 FUSE,电源经保险丝 AC220V 50/60Hz 、共模线 传导问题针对 EMC(), 祥见注解而设置,产生的脉动直 DB,再通过电流互感器至桥 式整流器 AC2、流电压通过扼流线圈提供给主回路使用;AC1 另外还通过印于,两端电压除送至辅助电源使用外整流得到 脉动直 D2D1、板上的保险线 PCBP.F.送至 流电压作检测用 途。由于中国大陆目前并未提出电 : 注解 ,,基于成本原因磁炉须作强制性电磁兼容(EMC)认证用跳线 内销产品大部分没有将 但基本上不影响 电磁炉使用性能。,代 辅助电源 2.18 次级两,AC220V 50/60Hz 电压接入变压器初 级线V 组成的桥式 整流电路整流、交流电压由 D3~D613.5V 除供给散热 VCC 在,C37 上获得的直流电压 C37 滤波,滤波 C38IC1 还经由三端 稳压 IC 稳压、,风扇使用外 +5V 产生电压供控制电路使用。 组成的桥式整流电路整流、D7~D10 交流电压由 23V. 组成 C36C35、、R7、ZD1、C34 滤波后, 再 通过由 Q4 和电压供 IC2 的串联型稳压滤波电路,产生+22V IGBT 激励电路使用。 报警电路 2.19 频、,CPU14 电磁炉发出报知响声时脚输出幅度为 5V 发出报 ZD 的脉冲信号电压至蜂鸣器 ZD,令率 3.8KHz 知响声。 三、故障维修但不同的机种且功能复杂,458 系列须然机种 较多,区别只是零件参数的差异及,其主控电路原理一样 8 程 序不同而己。电路的各项测控主要由一块 CPU,,外围线路简 单且零件极少内存的单片机组成位 4K,维修容易,故电路可 靠性高,并设有故障报警功能,对应检修相关单元电路维修 时根据故障报警指示, 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、河北十一选五。大电流状态中,所以 对电路检查时必须将线)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。接上线主板检测表对主板各点作测试后,一切符 合才进行。 主板检测表 3.2.1. 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 交流输入则检,如没有 DB,、L2 则检查,如有 AC220V,两端有否. 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。 V9 待机时测 0.5V----点电压高于 V.G 待机时(5) 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 (V14V15 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。 D24 过高检查----正极电压过高或过低 D24(11) 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数显(秒发 出“嘟”一声短音 3 故障现象为每隔---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 判定己关键 条件有,放入适合的锅具而进入正常加热状态. 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 CPU 更换,脚对地短路 19 第 CPU 结果发现),高电平. 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 导至没有试探电,脉宽电压被拉低 PWM 充电的 C33 向. 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由于 : 开路。结 论 R78 结果发现,项方法检查(8). R78 开路, 另 IC2A 比较器因输入两端电压反向(V4V3),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 项方法 检查。(7). 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,结果电磁炉),以抵消比正常稍 高的过零点脉动电压 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,脚电压情况判断锅温 度及热敏 8 是根椐第 CPU 其实 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)。 检测到按装在散热 CPU 此现象为 : 析 分. 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、 漏电流是否过大。D19 放大倍数是否过低、Q8. 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、检测电路、VCE 激励电路、浪涌 电压监测电路、IGBT. 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,项方法检查(10) 第主板测试不合格对策 3.2.2 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。