电磁炉工作原理.ppt

电磁炉 来源自互联网 资料内容 一 电磁炉产品简述二 各功能模块讲解三 常见故障检修流程 一 电磁炉产品简述 电磁炉产品概要电磁炉的工作原理 电磁炉产品概要 电磁炉是一种新型的家用电器 可以对食物进行炒 炸 蒸 煮 炖等加工 可控制火力 操作十分方便 与传统灶具相比 具有热效率高 安全性好 清洁卫生 烹饪效果好 费用低廉等优点 电磁炉的工作原理 电磁炉主要是利用电磁感应原理 当电流通过线圈产生交变的磁场 在锅具底部反复切割变化 使锅具底部产生环状电流 涡流 使锅具本身发热 这种振荡生热的加热方式 能减少热量传递的中间环节 大大提升制热效率 二 各功能模块讲解 电磁炉功能方框图整流虑波 EMC防护LC振荡 同步模块波形发生 功率控制高压保护 检锅模块电压 浪涌 温度检测复位 电流保护模块风扇驱动 电源模块 电磁炉功能方框图 整流滤波模块 整流滤波模块主要是进行AC DC变换 其核心元件是整流桥堆 它将输入的220V交流电变换成脉动直流电 然后经过L型滤波电路 由电感线圈L2和电容C14 进行滤波 输出平滑的直流电 小知识 电感对脉动电流产生反电动势的作用 它对交流阻值很大 而对直流阻值很小 如果我们把较大的电感串接在整流电路里 就可以使电路中的交流成份大部分降落在电感上 而直流部分则从电感线圈流到负载上 起到滤波的作用 电感滤波电路通常用在负载电流很大 而对滤波效果要求不严的场合 整流滤波 EMC防护电路 EMC防护模块 EMC防护模块主要是在电源的进入端防止有高频干扰或者雷击等造成后面电路的损坏而设置的电路 主要是由ZNR300 C300 R313等组成 热敏电阻ZRN300的电压敏感特性是它的电阻值随着外加电压变化而变化 当外加电压较低时 流过电阻的电流很小 压敏电阻呈现高阻状态 当外加电压达到或者超过压敏电压UC时 流过电阻的电流陡增 压敏电阻的阻值将大大降低 电容C300与R313主要是吸收电源中的高频谐波 LC振荡模块 是电磁炉的主要电路之一 主要是利用了LC并联谐振的原理进行工作 具体的工作过程如下 当IGBT的C极电压为0V时 IGBT导通 此时的电感 线圈 进行储能 当IGBT由导通到截止时 此时由于电感 线圈的作用 电流还会沿着先前的方向流动 由于IGBT关断 电感只能对电容C15充电 从而引起C极上电压升高 随充电电流变小直至为0时 C极电压最高 此值是选择IGBT耐压指标的直接依据 从这个时候开始 电容C15开始从线圈放电 此时C极电压变低 当达到接近0V时 由控制电路检测 监控 到这个值 再次打开IBGT 又一循环开始 所以电感 线圈 与振荡电容不停的进行充电放电 产生振荡波形 LC振荡电路 同步模块 同步模块的主要作用是控制IGBT的开关同步 它由电压比较器IC2的第10 11 13脚和分压电阻R37 R36 R35 R7 滤波电容C17 C16 钳位二极管D19构成 电压比较器的第10脚检测IGBT的C极电压 当检测的电压值大于第11脚时 在比较器的输出脚13就会有一个低电平 当检测的电压值低于第11脚时 在比较器的输出脚13就会有一个高电平 该信号送到后面的波形发生电路 与三角波形进行波形修正后送到后面的功率控制电路 以控制IGBT的导通与截止 同步电路 波形发生电路 波形发生模块 波形发生模块主要是产生标准的锯齿波 它由电压比较器IC2的第8 9 14脚 电阻R45 R46 R33R 积分电容C32 滤波电容EC7 钳位二极管D8 D11等构成 它在比较器的反相端产生波形 然后和送过来的同步信号 功率控制信号进行波形修正 由14脚输出接近于方波的控制信号 功率控制模块 功率控制模块主要是控制IGBT的导通和截止 该电路由电压比较器IC3的第8 9 10 11 13 14脚 电阻R53 R48 R54 R52 R55 R58 R59 电容C8 C19 EC9 钳位二极管D18 稳压二极管Z5 三极管Q8 Q9等组成 由电压比较器IC2的第14脚送来的控制信号分别送到比较器IC3的反相输入端的8 10两脚 由于第9 10两脚的电压不变 参考电压 所以当送来波形处于高电平的时候 由于反相器的反相作用 所以使得第13 14两脚都输出低电平 此时Q9导通 Q8截止 18V电压经过Q9 R59流向IGBT的G极使IGBT导通 当送来波形处于低电平的时候 由于反相器的反相作用 所以使得第13 14两脚都输出高电平 此时Q8导通 Q9截止 18V电压没有通过R59流向IGBT的G极 所以此时IGBT工作于截止状态 另外由于Q8的导通 使得IGBT通过R59向Q8放电 保护IGBT 功率驱动电路 高压保护模块 高压保护模块主要是保护IGBT的C极电压不超过它的耐压值 它由电压比较器IC2的第1 6 7脚 电阻R20 R42 R51 R56及电容C31 C18构成 电压比较器在第7脚外接了一个参考电压 所以当第6脚的电压 检测IGBT的C极电压 超过第7脚时 在输出端1脚就会有一个低电平出现 该电平使得主控芯片输出的功率调节信号 PWM 的幅度 电平 减小 从而降低IGBT的功率 让C极电压降低达到保护IGBT的目的 高压保护电路 检锅模块 检锅模块由电压比较器IC2的第4 5 2脚 电阻R13待组成 振荡波形通过电阻分压送到电压比较器IC2的第4 5脚 在输出端第2脚会产生脉冲 主控芯片对此脉冲计数 当脉冲数大于9个认为未放锅 小于5个认为放上锅具 铁质 其他质地 铝或铜类 均不加热 另外 电流检测电路也会对电流进行检测 当检测到电流大于2A时认为有锅 一般来讲 当脉冲个数大于9或电流小于2A时 认为拿走锅 否则就认为未拿走锅 检锅电路 电压检测模块 电压检测主要是检测输入的交流电压大小 它主要是由整流二极管D300 D301 R309 R8 R29 R18 电容C29 EC4 三极管Q7构成 220V交流电压经过整流二极管全波整流 大电阻降压之后送到Q7的基极 由于三极管Q7是采用共射极输出 所以当输入的电压有高低变化时 对应的从发射极输出的电压就会相应的跟着变化 该变化的电压送到主控芯片进行比较 然后控制电磁炉的工作状态 发出相应的故障代码 电压检测电路 浪涌保护模块 18V低压保护模块 浪涌保护模块主要是针对电压中的浪涌冲击而进行的保护 两保护模块由电阻R39 R27 R2 R28 R63 R15 电容C23 C30 稳压二极管Z4 电压比较器IC3的第1 2 4 7脚构成 保护过程 从整流模块的电压经分压电阻降压之后送到IC3的第4脚 由于比较器的第5 6两脚由稳压管提供稳定的10V参考电压 因此当第4脚的电压大于第5脚时 在输出端的第1 2脚就会有一个低电平输出 该低电平的出现会使钳位二极管D20 D17单相导通 从而使IGBT停止工作 保护起动 另外IGBT的触发电压须在15V以上 否则发热会比较严重 所以为了检测该电压 所以我们使用了另外一个电压比较器 同理 当第7脚的电压小于第6脚电压时 在第1 2脚也会输出一个低电平 也会让IGBT停止工作 浪涌保护电路 温度检测模块 温度检测分为两块检测 锅具温度检测和IGBT温度检测 锅具检测由热敏电阻RT1 负温度系数 R17 R6 电容C5组成 随着热敏电阻通过陶瓷板对锅具底部温度采样 送到主控IC的电压也会随着温度变化而变化 主控IC通过主控程序的设定值与该电压进行比较 从而作出相应的动作来控制电磁炉 IGBT温度检测由热敏电阻TJC3 2A 负温度系数 R23 R9 电容C6组成 电路的工作原理和锅具检测电路一样 温度检测电路 复位电路 复位电路主要是在给电磁炉上电时进行低电平复位 它由三极管Q3 R16 R4 R61 C7 稳压管Z1构成 在上电的时候 由于三极管Q3还没有导通 集电极送到主控IC的电平为低电平 当主控IC检测到为低电平时就复位 当三极管导通后 送到主控IC的电平由低电平变为高电平 此时复位结束 复位电路 电流检测试模块 电路由电流互感器CT300 D2 7 R5 R30 R31 R24 C13 EC2 可调电阻VR1构成 从次级线圈感应过来的电压经过可调电阻分压 经二极管整流 电阻分压之后送到主控芯片 该电流信号可以做为检测锅具和调整输出功率的作用 电流检测电路 电流保护电路 电流保护模块主要由2个稳压二极管Z6 Z2 钳位二极管D16 电阻R43 三极管Q5 电容EC6构成 电磁炉在正常工作时 该三极管因没有偏置电压而截止 当出现电流过大时 就会在稳压二极管Z6的负极电压升高 当超过稳压二极管的稳压值的时候 稳压二极管被击穿 三极管Q5导通 将集电极的稳压二极管Z2击穿 此时可以将主控IC的功率调节幅度 电平 稳定在2 2V左右 从而将电磁炉的输出功率降低 电流减少 达到了过流保护的目的 风扇驱动模块 风扇是电磁炉散热的主要器件 风扇驱动主要是由2个三极管Q1 Q2 电阻R1 R3 钳位二极管D1等组成 开机时主控IC会在第28脚输出一控制信号 此信号控制2个三极管的导通和截止 当2个三极管全导通时 散热风扇就会运转 风扇驱动电路 电源模块 该款电路没有采用变压器降压给机内低压供电 而是直接在整流桥堆后面接入开关模块 输出机内工作的三组电源 它是由二极管D101 D33 D30 D31 稳压二极管Z10 Z11 开关模块VIPER12A 三端稳压器7805 电容C50 EC21 24 电阻R101 R80 互感线圈L101等组成 开关模块为8脚直插式 其中的5 8脚共接到整流脉动直流电上 强电 18V电压是由开关模块的S端结互感器之后滤波输出 12V电压由稳压二极管Z11稳压输出 5V电压由三端稳压器7805稳压后输出 上电保护电路 电磁炉上电时 由主控IC的第27脚发送一控制信号 高电平 该信号送到三极管Q6的基极使得三极管导通 从而保证了在电磁炉在待机状态下IGBT不工作 当开机后 从主控IC的第27脚输出低电平 三极管工作截止 功率控制模块按照同步信号及PWM调节信号工作 控制电路 三 常见故障检修流程 上电无反应功率不可调开机烧保险丝按键失灵风扇不转一开机蜂鸣器长叫一声关机常见故障代码的检修 上电无反应 复位 上电无反应 晶振 上电无反应 电源1 上电无反应 电源2 功率不可调 开机烧保险丝 1 开机烧保险丝 2 按键失灵 风扇不转 一开机蜂鸣器长叫一声关机 出现此种现象有两种不同的情况 如果该款电磁炉是可以显示故障代码的 那么会显示其故障代码 如果没有显示故障代码的电磁炉 其故障检修流程可以参考本资料的 常见故障代码的检修 常见故障代码的检修 E01E02E03E04E05E06E07E08 显示代码 E01 E02 E03 过零故障 E01 显示代码 E04 E05 E06 显示代码 E07 E08 电磁炉故障分析 开机烧保险丝 开机正常 但不加热 散热风扇不转 数码管显示不全 开机烧保险丝1 首先将线圈盘的接线脚断开换上同规格的保险丝 此时千万不要上电试机 因为大部份引起保险丝烧断是由于后级电路短路所致 2 用万用表测量IGBT和整流桥堆是否有短路现象 如有请更换损坏的元件 3 用表测量D203 204 208 209 210这4个二极管是否正常 当确认无问题之后不接线圈盘上电试机 开机后测量R214上是否有0 7 5V的肪冲电压 4 脉冲电压正常后可以接上线圈盘整机测试 如果该电压不正常 则必须检查同步电路和振荡电路是否正常 引起IGBT烧坏可能是由于同步信号不正常 开机正常 但不加热1 开机能正常 但不加热说明电源电路以及其他电路工作正常 问题可能出现在保护电路上 2 开机测量U202的第1 2脚是否为低电平 如果是低电平则说IGBT高压或者是浪涌保护电路动作 此时 可以检查如下元件 R203 223 247 246 230 218 229 224 C208 219 211 209 D205 206等是否正常 如果不正常的元件更换 如果元件正常 请测量R223上的5V电压是否正常 没有5V电压请查电源供电电路 如果电压正常 则可能是U202比较器损坏 散热风扇不转1 拔掉风扇插线排 测量是否有12V电压 如有 则说明风扇本身因质量原因损坏 2 如果没有12V电压 请检查两个驱动三极管Q206 Q205Q R205 206是否正常 不正常请更换同规格的元件 3 如果在前两步经检查都没有问题 那么问题就出在了主控芯片U204上 数码管显示不全1 该款电磁炉显示驱动没有使用