上海奔腾集团电磁炉产品知识培训.ppt

,电磁炉产品知识培训,奔腾电磁炉的命名规则,P,C,20,-,E,B,功率（额定功率的1%）20表示2000W,显示方式代号，用大写字母表示（代号见下表）,设计顺序号改进设计派生产品代号,表示产品代号，用“C”表示电磁炉,显示代号对应表,表示公司代号，用“p”表示,命名规则举例,PC20E-C,PC20N-PK,PC22G-G,陶瓷板,上盖,显示板,线圈盘,风机,主控板,底座,电磁炉结构图,电磁炉工作原理,主要零部件作用及主要指标,关键电路原理介绍,使用中的常见问题及相关解决办法,部分客服问题的解决办法,以下重点内容,电磁炉工作原理,主要零部件作用及主要指标,关键电路原理介绍,常见问题及相关解决办法,部分客服问题的解决办法,培训提纲,电磁炉工作原理示意图,220V电压50Hz,桥式整流器,IGBT功率管,高频交流电20-40kHz,LC震荡回路,磁场,锅具中铁分子震荡,高温,直流电,电磁炉工作原理电磁炉是采用磁场感应涡流原理，它利用高频的电流通过环形线圈，从而产生无数封闭磁场力，当磁场的磁力线通过导磁材料(如:铁质锅)的底部，既会产生无数小涡流(一种交变电流，家用电磁炉使用的是2040kHz的高频电流)，使锅体本生自行高速发热，然后再加热锅内食物。它包括：锅具检测原理；测温原理；电流检测原理；电压检测等等其中以电路控制为核心，它要求根据不同的锅具材料，不同的温度，电压状况进行工作，同时还要检测其他部件的性能状态。,电磁炉主电源与辅助电源线路图,主电源完成电磁加热的执行,辅助电源输出供CPU控制电路需要的5V电压和风扇与IGBT驱动所需的18V电压,了解！,电磁炉的两种检锅方式,1电流互感器检锅：经检锅变压器次级感应出随初级电流大小而同步变化的电压。经全桥整流,滤波。电阻分压，再滤波后送到CPU相应功能脚上检测。,2脉冲检锅电路：IBGT的C极高压脉冲经电阻分压后送到LM339内部的一放大器的反向输入脚。而同向输入脚由电源经过电阻分压，输入一固定的电压。这样就构成了一个比较器。在1脚输出与6脚相位相反的同步脉冲送到CPU相应的检测功能脚上。,电流互感器,VAC检测电路由整流二极管整流的脉动直流电压通过电阻分压、电容滤波后的直流电压送入CPU,根据监测该电压的变化,CPU会自动作出各种动作指令,电网电压检测电路,(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(如：电压过低显示E5，电压过高显示E6)。(2)配合电流检测电路,判别是否己放入适合的锅具,作出相应的动作指令(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。,培训提纲,电磁炉工作原理,主要零部件作用及主要指标,关键电路原理介绍,使用中的常见问题及相关解决办法,部分客服问题的解决办法,电源线,是将外部市电引进电磁炉，由于电磁炉的耗电量比较大，所以要求电源线的过电流能力比较强，需要至少能过10A的电流。,如果线芯的直径太小，电源线将会发热，长期使用外皮会变硬，甚至烧毁。,变压器,变压器：是将220V交流电转换为低电压交流电的设备，一般在电磁炉上有两组或三组电源，+5V、+18V，三组电源还包括+12V，采用两组电源的一般是+5V供单片机、显示按键及一些低压处理电路，+18V供IGBT驱动或风扇电源，采用三组电源的一般是将IGBT驱动和风扇电源分开，风扇电源采用+12V。变压器是为以上电源提供前级低压交流的。不过现在的电路板已改为使用开关变压器进行电压转换了，成本比变压器直接变压要低。,风机,风扇是给电磁炉内散热的部件目前风扇共有三种风扇：有刷风扇1种、无刷风扇2种，其中无刷风扇分为12V和18V两种从使用上讲，无刷风扇更耐用，风量更大噪音更小，有刷风扇的噪声比较大,若损坏将导致机器散热不良，IGBT过热保护电路动作，表现为电磁炉工作10分钟左右自动停止，显示保护代码,线圈盘,在电路原理中，一般把它当电感进行分析，是产生磁力线的执行器件在电磁炉中，是完成LC振荡的重点器件之一，是将电能进行储存及释放的器件，完成将电场能转换为磁场能的关键器件,损坏现象表现为漆包线表面烧黑，严重的焦糊气味，同时会击穿IGBT、保险管甚至桥堆。严重时可见冒烟起火。,线圈盘聚磁环,示意图,聚磁环,对比示意图,聚磁环,原理好处普通电磁炉其磁场边缘是发散的，发散的磁场的利用率较低在普通线圈周边的嵌入环型特制聚磁材料，可达到集聚磁场的目的，改善了磁场直接近距离切割锅具的状态，增加了在锅具上产生热能的有效磁能提高工作效率，减少耗能,电路板,电磁炉的重点部件，有接近200个元器件，故障率比较高。电路板上有如下模块：电源进入EMC防护模块；整流模块；滤波模块；LC振荡模块；IGBT开关模块；过零检测模块；电流检测模块；电压检测模块；温度检测模块；同步模块；振荡控制模块；IGBT驱动模块；功率控制模块；按键显示模块；电源模块。下面将重点介绍，电路板上有一些重点器件，如IGBT、整流桥堆、其它功率器件等。,电磁炉主要零部件介绍,IGBT,整流桥堆,谐振电容,滤波电容（直流）,滤波电容（交流）,扼流圈,压敏电阻,电流互感器,开关变压器,开关电源芯片,电阻,蜂鸣器,参数:20A,1200V,目前发放到各网点的IGBT型号为FGA25N120，25A,1200V，工作电流比原型号的要大，可兼容。,元件名称：IGBT,(IusulatedGateBipolarTransistor),1.电流密度大,是功率场效应管的数十倍。2.输入阻抗高,栅驱动功率极小,驱动电路简单。3.击穿电压高,安全工作区大,在瞬态功率较高时不会受损坏。4.开关速度快,关断时间短,耐压1kV1.8kV的约1.2us,开关频率达100KHz（电磁炉低频转换为高频实际2040KHz）。,IGBT驱动电路,该元件开路则无法检锅不加热；若短路则烧保险管断电，整机无反应,IGBT(G）极,整流全桥,参数:20A,600V,内部结构图,由四支二极管组成桥式整流电路封装于一体，将电网220V交流电转换为脉动的直流电，给IGBT的工作提供条件，更换重点在于额定电流与耐压值均不可小于元件本身规格,该元件开路则整机无反应；若短路则烧保险管断电,压敏电阻,当电压过高时（比如说雷击时），压敏电阻会瞬间短路，由于短路电流较大，保险管会立即熔断，起到电路保护后级电路的作用，正常状态下测量引脚两端阻值应为无穷大，若测量有阻值则会烧保险管断电，整机无反应。,电阻,主要作用是分流、限流、分压等，单位为欧姆，通过电路设计与其它元件组合实现电器功能控制。普通电阻值的大小用颜色及色环圈数直接标注于本体表面，贴片电阻直接用数字或者字母加数字的方法表示,线路板面,线路板底,一般损坏表现于电阻值变化或开路失效，引起其它电路异常而导致整机故障,电容,电容的主要作用是滤波，在组合电路中又被称为谐振电容、耦合电容、调节电容等，一般体积较大的电解电容直接将电容量、耐压值等标注于本体表面，单位为法拉；左图电容器表示容量为470微法，耐压值为35V的电解电容如果工作电压高于实际耐压值，电容器将失效甚至漏出电解液导致损坏,电流互感器,检锅电路的重要器件，工作时次级感应出随初级电流大小而同步变化的电压。经全桥整流,滤波。电阻分压，再滤波后送到CPU相应功能脚上检测。,在无锅具时，线盘和谐振电容震荡时间长，能量衰减慢，流过检锅变压器初级电流较少，检锅变压器次级电压就低，CPU判断无锅。有锅具时，由于有合适材质的锅具的加入，线盘和谐振电容之间的能量衰减快，在检锅变压器初级变化的电流大，在次级感应出的电压大，CPU判断有锅。,若损坏将导致不检锅现象，次级线圈直径较细，一般损坏属于线圈断路,开关变压器,早期使用的变压器,用于辅助电源电路，完成高电压与低电压的转换，给CPU、风扇及IGBT驱动电路供电；与早期使用的隔离变压器相比输出电压调节范围大、体积小、损耗小、成本低等,异常现象通常是输出电压不稳定，波动较大，同时易击穿电源芯片；部分损坏为磁心破裂。,C5,线圈盘,谐振电容,容量为0.3uF，耐压值1200V,与线圈盘并联组成LC振荡电路，该电容容量降低或开路性损坏将出现炸机现象（所以烧IGBT的机器要重点检查该器件）,一般损坏现象为电容量减少甚至开路，引起LC振荡异常，甚至击穿IGBT,扼流圈,串连于整流桥堆正极和线圈盘之间，主要起两个作用，其一是虑除外界杂波，其二是抑制IGBT、线盘工作时产生的干扰，避免其干扰杂波串到电网而影响其它电器工作，由漆包线绕制在磁环上，本身会有发热，除非磁环破裂或本身质量太差，否则损坏率极低。,培训提纲,电磁炉工作原理,主要零部件作用及主要指标,关键电路原理介绍,使用中的常见问题的机理及相关解决办法,部分客服问题的解决办法,电磁兼容（EMC防护电路）,提高品质因数抑制骚扰电压抗击雷电冲击,电磁兼容性（工厂测试标准）：1、源杂波干扰试验：从电源插头加杂波干扰信号（可三条线同时加干，也可只加其中两条或一条线），电磁炉不能出现误动作。具体要求如下：a)杂波幅度：AC2000V；b)杂波相位：无规则；c)输出阻抗：50W；d)极性：正、负极；e)时间：极性为正和负各90秒。2、静电干扰试验：a)此项试验应将电路板按电磁炉的要求装配在整机上，再进行试验；b)外加静电部位：人手能接触到的电磁炉的任何部位；c)极性：正、负极；d)判定标准：8KV无误动作，15KV不被破坏。,整流模块,为电磁炉工作提供直流电压主要由整流桥组成整流桥参数大多是600V，20A整流桥属于大功率器件，工作在大电流状态，所以必须固定在散热片上进行散热。,滤波模块,将直流脉动电压转换为平滑的直流电；对后面的电能转换起储能作用；主要由滤波电感及滤波电容组成；,LC振荡电路,电磁炉能量转换的重点电路其参数决定电磁炉的参数，该电路是实现电磁交变的执行部件由线圈盘和高压振荡电容组成LC振荡电路，高压振荡电容的品质非常重要，因为从管脚处要通过大电流，一般会发热，引起内部材料受损，从而容量发生变化，导致电磁炉损坏,IGBT开关模块,电磁炉中核心器件，如果质量不好，直接导致电磁炉的质量不好，现在采用的IGBT厂家西门子（H20R1202)、快捷(FGA25N120)等在电磁炉中，起开关作用，激发LC振荡是电压控制器件，在控制极上加+18V电压，CE极间导通。,电流检测模块,主要由电流互感器、二极管、电阻组成电流互感器是检测电路中电流大小的器件；是将电路中电压量转换为电流量的器件；是控制稳定工作电流的检测部分在这个电路中二极管的主要作用是将交流转换为直流的器件，电阻的作用是调节反馈的比例，从而达到稳定功率的目的,电压检测模块,检测输入电压，及时调整电路的输出功率，当电压偏高时，降低输出电流，当电压偏低时，增加输出电流，用以维持电路输出功率的稳定；由三极管、二极管、电阻、电容等器件组成，二极管的作用是整流，三极管的作用是快速充电，也称峰值整流，电阻电容组成充放电电路。,温度检测模块,检测温度用电路，根据热敏电阻的负温度特性，即电阻值随温度的变高而变小，随温度的变低而变大的原理进行检测；所用电路采用分压方式进行，热敏电阻接在与电源相连的一端，另一个电阻与地相连，这样，芯片内的温度代码与外部检测温度呈上升对应关系；共有两组温度采集电路，一路是检测锅具温度，另一路是检测IGBT散热片温度。,同步模块,确保IGBT在CE极间电压最低时开始导通，否则IGBT极易损坏；由采样电阻，滤波电容，比较器组成，采样电阻一般采用2W电阻，电阻的功率参数太小，易损坏；滤波电容的作用是将电路中可能出现的高频干扰进行吸收，在这里比较器的作用是将采样的波形转换为开关信号。,振荡模块,是电磁炉电路的重点部分，为IGBT的驱动提供前级波形；由二极管、电阻、电容、比较器（339）等组成，二极管起快速放电的作用；电阻，电容主要作用是调整充电时间；比较器的作用是将前面的脉冲信号转换为方波输出信号。,IGBT驱动模块,可将其当作功率放大器；因为输入的信号电压比较低，不能驱动IGBT，所以用驱动模块将电压放大到足以驱动IGBT的电压；一般采用比较器及三极管等器件完成功率模块的功能。,功率控制模块,通过主芯片将预定的功率信号转化为驱动IGBT的波形信号，供驱动电路放大一般从芯片输出的信号为脉宽调制信号（PWM），此信号须通过特定的方式转换为电压信号，方可控制后级电路,按键及显示模块,是人机对话的界面，按键的作用，是人给机器的信息，显示是机器给人的信息；按键输入到单片机一般采用低电平有效的方式进行识别，按键的确认一般须100ms左右的时间，主要是考虑的干扰或抖动等因素；显示一般采用扫描的方式进行，即轮流亮灯的方式、数码管显示方式等。,电源模块,为电路板的工作提供直流电压（+5V，+18V）；由整流二极管、滤波电容，稳压管、等器件组成；一种是变压器方式，另一种是开关电源方式；目前采用开关电源方式在采用开关电源方式时，用开关电源芯片、体积较小的开关变压器，作用是将高压直流转换为低压直流,保护模块,1、过电流保护：当电路的负载工作电流过大时，对负载进行断电保护。2、过电压保护：当电路的输入电压过大时，对电路的主要部分进行保护。3、IGBT过热保护：当IGBT温度超过110时，停止工作，每4秒检锅一次；当IGBT温度降到80时，重新加热。4、当出现浪涌时自动停止2秒，2秒后恢复加热。5、延时散热：关机后风扇延时30秒，则风扇立即停止转动。6、2小时无有效按键操作则自动关机。7、1分钟无锅自动关机。,培训提纲,电磁炉工作原理,主要零部件作用及主要指标,关键电路原理介绍,使用中的常见问题及相关解决办法,部分客服问题的解决办法,显示异常代码,以盈科标准板为例对异常显示做简要分析,显示“E0”（按键短路）,具体现象：按住任一按建上电，则显示报警,检查部位：万用表R*1M档位测试是否有漏电,是否有焊锡渣或其它导体引起桥连,按键或引脚间有油污或其它液体,显示“E1”（主传感器开路）,以盈科标准板为例对异常显示做简要分析,具体现象：上电即显示E1，不能进入工作状态,检查部位：万用表R*1M档主传感器是否正常,上电检查热敏电阻处是否有5V电压,串连于传感器线路上的电阻R1/R2是否开路,显示“E2”（主传感器短路）,以盈科标准板为例对异常显示做简要分析,具体现象：上电即显示E2，不能进入工作状态,检查部位：万用表R*1M档主传感器是否正常,并联在热敏电阻电路电容短路或变质,插座处是否受潮或其它物质导致桥连,显示“E3”（IGBT传感器开路）,以盈科标准板为例对异常显示做简要分析,具体现象：上电即显示E3，不能进入工作状态,检查部位：万用表R*1M档主传感器是否正常,上电测试主传感器处5V电压,串连于传感器电路的R3开路或变质,显示“E4”（IGBT传感器短路）,以盈科标准板为例对异常显示做简要分析,具体现象：上电即显示E4，不能进入工作状态,检查部位：万用表R*1M档主传感器是否正常,插座处有油污或其它物质导致,并联于传感器电路的C1短路或变质,显示“E5”（低压保护）,以盈科标准板为例对异常显示做简要分析,具体现象：上电即显示E5，不能进入工作状态,检查部位：确定工作电压处于120265V之间,电压检测电路的几个功率电阻是否变质,电压检测电路D9/D10、EC1是否变质,显示“E6”（高压保护）,以盈科标准板为例对异常显示做简要分析,具体现象：上电即显示E6，不能进入工作状态,检查部位：确定工作电压处于120265V之间,电压检测电路的几个功率电阻是否变质,电压检测电路D9/D10、EC1是否变质,以盈科标准板为例对异常显示做简要分析,出现报警E0时，必须重新上电才可以消除故障指示。按键短路时蜂鸣器不鸣叫，其他报警时蜂鸣器鸣叫一声。出现E5（E6）报警时，如果电压恢复到电压允许值范围内，即，最小值120V以上（电压允许最大值265V以下），则继续工作；否则仍显示故障代码。,其它补充,电磁炉使用注意事项,1、电磁炉在需用单独的电源插座，连线及插座允许通过15A的电流。电磁炉使用后，待散热完毕后及时的拔掉电源，防止损坏电磁炉。电磁炉的插头和电源插座要有良好的接触性，否则有可能打火损坏。2、电磁炉应该放置在干燥、通风、灰尘少的地方，与墙壁、其它的物件的距离应该大于10CM，确保排风正常，还有就是当电磁炉使用时要远离其它的家用电器，以免影响其它电器的正常工作。3、电磁炉在使用时要尽量避免锅具干烧，是为了防止锅具变形和顶板变黄,电磁炉使用注意事项,4、电磁炉在使用时是存在电磁辐射的，其电磁辐射对正常人是没有任何影响，但是人的体内装有金属物质（如心脏起博器）的人使用有可能有不良反应。5、电磁炉使用后顶板有一定的余温，在短时间内不要用手触摸顶板以免烫伤，风扇延时工作30秒。6、电磁炉要配用导磁材料（铸铁、不锈铁等）的锅具，并且还要是平底的，直径不得小于12CM的才可使电磁炉正常工作。,陶瓷板破裂鉴定（图例）,人为或非自然损坏（特点：裂痕较为严重，部分地方粉碎或缺少）,陶瓷板破裂鉴定（图例）,自然损坏（特点：部件完整，裂痕较细）,在维修电路板前我们需要注意什么？,1.电磁炉无论有什么故障,在更换元件后,一定不要急于接上线盘试机,否则会引起烧坏IGBT和保险管,甚至整流桥。应该在不接线盘的情况下，通电测试各点电压,比如5V、18V，和驱动电路输出的电压，可以用数字万用表20V档测试(正常电压不断波动)。因为一般电磁炉都有锅具检测，大概30秒左右,要测驱动输出要在开机的30秒内，看不清楚可关机再开，检测正常后再接上线盘即可。,2.电磁炉坏之后，检测电路不要一开始就怀疑芯片有问题(95%以上芯片不会的故障),对于芯片的代换必须使用厂家指定的元件进行更换。,3.通电后报警关机，这类问题比较多。一般情况下会显示故障代码,如果没有首先也应检查锅底温度、锅具、IGBT温度检测电路。,烧保险管、桥堆、IGBT等功率元件,产生原因：电路板受潮引起短路、用户使用不当（如插头与插座处太松经常打火）、元件本身质量问题等,首先用简易材料制作保护电路，这是非常必要的,首先要明确元件损坏的原因，然后才能针对性的彻底解决故障，否则还会继续烧功率管；其二不要盲目通电试机，在没有把握的情况下必须在电路中串入200W的灯泡，即使电路异常或短路，大部分电流加在灯泡上，不会再次损坏功率管,烧功率管的维修思路（BTM00）,如果开机后灯泡很亮，说明电路中存在