电磁炉维修讲解

电磁炉维修讲解,江胜孙07-06-01,一、电磁炉的加热原理二、电磁炉的组装结构图三、电磁炉关键器件的作用四、电磁炉几大电路简单分析五、电磁炉的故障和排除,目录,电磁炉的加热原理,电磁炉是通过电磁感应涡流加热原理进行工作的。是将220V/50HZ或110V/60HZ交流电通过整流滤波成直流电，再将直流逆变成高频交流电，高频电流通过感应线圈产生交变磁场，当磁力线通过铁质锅底时产生无数个小涡流,从而使锅体本身高速发热达到用户使用的需要.,电磁炉的组装结构图,底壳,风机,电源板,电源线,灯板,上盖组件,发热盘,传感器组件,电磁炉关键器件的作用,桥堆:也叫整流桥，220V的电源，2000W内的，一般使用15A/600V;2000W以上的,一般使用25A/600V规格，各品牌均可通用，桥堆的作用是和扼流电感、4uF聚丙稀电容一起将交流电整形滤波成直流电。目前市场上有很多种品牌，质量较好的有日本新电源，一般质量较差的，主要表现在耐压较差，或外表粗糙、不平、有凸起现象，在装配时，若不注意螺丝批的力度，就很容易使整流桥打裂。整流桥是微发热器件。在电磁炉中使用的整流全桥要求其输出电流大，抗大电流冲击能力强，能承受较高的峰值反向电压。06年主要使用整流全桥的规格为在D15XB60，最大通过电流为15A，反峰值反向耐压为600V。,整流桥,IGBT现在工厂用的基本上是复合管,型号有:FGA25N120、FGA15N120、K25T120等.以前用过一段时间的单管,如SGW15/25N120,这个管子装时需要加一个阻尼管.现在在苏泊尔生产的产品上,三个厂家的机器在大致相同工作电流下各品牌一般都可通用，2000W以上一般使用额定电流为2025A的IGBT管。IGBT管在工作过程中会发热，应加散热片进行散热。在装配过程中应均匀涂抹散热硅脂，并紧密接触散热片进行安装。IGBT是高阻抗器件，对静电特敏感。IGBT管的好坏可用指针万用表的Rx1K来检测，或用数字万用表的“”档来测量PN结正向压降进行判断。检测前先将IGBT管三只引脚短路放电避免影响检测的准确度;然后用万用表的两枝表笔正反测G，E两极及G，C两极的电阻，对于正常的IGBT管，上述所测值均为无穷大;最后用指针万用表的红笔接C极，黑笔接E极，若所测值在3.5K左右，为阻尼二极管的正向导通阻值。对于数字万用表，正常情况下，IGBT管的EC极间正向压降约为0.5V左右，为阻尼二极管的正向压降。如果测得IGBT管三个引脚间的电阻均很小，则说明IGBT管已击穿。在实际维修中IGBT多为击穿损坏,IGBT,IGBT的作用：由单片机的PWM控制将直流电变成高频交流电，从而使高频交流电通过线圈盘，转化成热量，这是电磁炉非常核心的部分。,保险管,保险管也叫熔断丝,现在常用的有12A、12.5A、15A、16A等当电路发生变化,如电流过大.保险管就自动熔断起到保护后级电路的作用.,谐振电容是指电磁炉电控板上与线盘相并联的高压电容，电容范围为0.150.4Uf/1200V，比较好的品牌有顺德的创格、百明，达华的也不错。一般情况下，在同一规格线盘下，容值越大的，电磁炉工作中心频率就越低，430材质锅具功率就越易上来。但对304材质锅具的，就会使在最小连续档温升变大。此电容在工作中需承受超过1000VDC的电压，且会发热，如果耐温耐压不过关，则在工作过程中极易损坏。,谐振电容,电磁炉电控板上在交流进线处一般放置一2Uf/275VAC的CBB电容，起滤波作用，在整流桥、扼流圈后面放置410Uf/275VAC的CBB电容，起直流平波作用，类似水桶原理，使后级的线盘，IGBT工作电流尽量平滑。,平波、滤波电容,在整流桥后级，主要起两个作用，一将外界来的干扰挡住门外，二将IGBT、线盘工作时自产生的干扰关在门内，不让给跑出到市电上，从而影响其它电器工作。自身会发热，当线径小于额定电流所需时，磁芯质量太差，或破裂或磁饱和，均会使温升增加。一般耐温130200度。如若出现绕线匝间短路，在工作中会使短路的绕线烧黑。,扼流圈,电压电流互感器，起电流检测的作用，用于整机的功率控制。此器件主要是次级绕线容易断线，容易引起整机功率波动、检不到锅，功率异常等故障在电磁炉中常用互感器来检测电磁炉的工作电流，互感器实为一个小功率的升压变压器，其外形如图，互感器的初次级数比多为1：800，即初级铜线线径粗匝数少;次级铜线线径细匝数多。正常的互感器初级直流电阻近似0欧。次级电阻约为欧，初次级绕组绝缘。06年我司在电磁炉的工作电流检测上有了新的突破，现在多数电磁炉上采用康铜丝采样的方式完成的。,电流互感器,图02.03三极管的三种组态,高压取样电阻,用于电压、IGBT工作波形的检测，由于工作在高压，大电流甚至高频的工作环境中，所以售后故障率较高。引起不检锅、无功率输出、误报警的主要故障原因。故障主要表现为变值、开路。,散热器,散热片用于IGBT、整流桥发热降温的器件的。,高频变压器,电源转换器件，如损坏，会使5V、18V等电压没有或偏差太大,快速反应二极管,主要用于开关电源中，主要特性为工作频率高，开关导通速度快，由于有些此管与1N4007外表像，使得两种容易混料、错插件，造成故障主要有无电压输出，或工作一段时间后器件损坏。一般反应速度越快的管，管的PN结压降越小。,主芯片,用于电磁炉功能控制，类似人的大脑功能。用于电磁炉的主要有东芝、三星、HOLTEK、义隆，现代等品牌。如损坏，主要会引起的故障为无功率输出、锅拿走依然有功率、乱显示、死机、炸机等。注:在换芯片时需注意有方向的,缺口处对着缺口处装,从缺口处逆时针方向转,第一脚为1脚,依次为2/3/4.脚,LM339四路电压比较器,LM339内部含有四个相同的电压比较器在电磁炉电路中主要用作检测信号的比较判断。其封装有DIP-14插件式，SOP-14贴片式两种形式，如上图所示，其中“+”运算放大器的同相输入端;“-”表示运算放大器的反相输入端。该IC的特点是，只要两相输入的电压相差10mV，输出状态就可翻转。当相反相输入电压比同相输入电压高时，输出为低电平;当其反相输入端电压比同向输入低时，LM339输出端内部处于开路状态，要输出高电平，必须加上拉电阻，高电平的幅值大小取决于上拉电阻的接法及其对地分压电阻的大小,-B型LM339各脚的电压未锁线盘,-A型LM339各脚的电压未锁线盘,QF型LM339各脚的电压未锁线盘,显示芯片74HC164,主要用于数码管类的电磁炉显示，是一移位送数寄存控制器。如若损坏，表现为乱显示、暗亮、按键操作失灵等。现有电磁炉的面板显示项目较多，内容较丰富，与之对应的端口也较多，然而单片机的端口是很有限的。为了达到对显示电路和控制，电磁炉需采用74HC164移位寄存器来扩展控制口。71HC164是8位串行输入并行输出单向移位寄存器，逻辑符号如图所示。图中A，B为串行码输入端;MR为清零输入端;CLK为时钟脉冲的输入端。IC随着时钟脉冲上升沿的到来，A，B相与后状态依次由Q0移向Q7。,为了防止外部输入电压过高损坏电磁炉，在市电进线端并联有一只压敏电阻，其外形极像瓷片电容，如图所示，压敏电阻标注一般为TVR10471或TVR10431，表明其击穿电压为AC470V或AC430V。只要外部输入电压峰值超过压敏电阻的标称耐压值，压敏电阻立即击穿，保险管熔断，保护后级电路免于过压损坏。正常时压敏电阻的两脚间电阻为无穷大，其损坏后的现像较为直观，多为烧焦或炸裂。压敏电阻属一次性保护元件，一旦击穿便不能自动恢复，应予以更换。,压敏电阻,热敏电阻,发热线盘中心的感温架上安有热敏电阻，如图所示，热敏电阻表面呈红色，其外形酷似二极管IN4148。电磁炉的保温功能及防干烧保护功能的实现均靠此热敏电阻来感应的。热敏电阻紧靠陶瓷板并在两者之间涂有导热硅脂，其目的是提高其感应灵敏度。为了防止开关管过热损坏IGBT在温度升高时，过流能力会下降，在IGBT的下方也装有热敏电阻，其目的在于在IGBT温度超出85度时单片机做出相应的处理。以使IBGT降温。热敏电阻采用负温度系数电阻，即温度升高，阻减小。现在公司采用的热敏电阻为100K(室温25度时)。,18V、5V,18V主要用于IGBT管的驱动、339的工作电源、风扇的电源。18V电源高于20V时，会超过IGBT管的使用电压范围，会使风扇转速加快，噪因增加，电压过低，又会使IGBT管驱动不够，风扇转速不够。5V主要用于主芯片的工作电源，比较器的电压基准。电压偏高时，会使高压保护电压偏高，430锅功率偏大，IGBT管反压点抬高。电压偏低时，就会使高压保护电压偏低，430锅功率容易上不去，IGBT反压点降低。,电阻的认识,电阻分插件电阻和贴片电阻:根据材质不同分为:水泥电阻绕线电阻金属氧化膜电阻金属膜电阻根据性质不同分为:可调电阻热敏电阻压敏电阻滑动电阻排阻高压无感缓冲电阻电阻单位：(欧姆)，用英文表示：1000000(欧姆)=1000千欧（K）=1M欧（M）电阻的作用:限压与分流作用.一、插件电阻是以色环来识别的,电阻的色环顺序,123“4”5,(精密电阻1,2,3道色环是它的有效数字),1,2,3,4,5,(普通电阻1,2道色环是它的有效数字),普通电阻3道色环是它的阻值,精密电阻4道色环是它的阻值,举例:如普通电阻:红红红金那么个位是2十位是2再加上他的倍数乘以他的102字方,最后一位那么就是他的误差值,即:2200欧姆等于2.2K欧红绿黄银那么个位是2十位是5再加上他的倍数乘以他的104字方,最后一位那么就是他的误差值,即:250000欧姆等于250K欧精密电阻:棕红黑黄金那么个位是1十位是2百位是0再加上他的倍数乘以他的104字方,最后一位就是他的误差值,即:1200000欧姆等于1200K欧,贴片电阻,贴片电阻一般是以数字来表示的,如102、103、563等.这些读法也是和色环电阻的读法相似,普通电阻是三位数字表示,前面两个为有效数字,后面一个为10的字方,那么102是多大的呢?即10后面是是10的2字方,也就是1000欧为1K欧姆.同样103是10000欧也就是10K欧姆,563是56000欧为56K欧姆.精密电阻是四位数字来表示的,如1023、4562等,前面三个为有效数,后面一个为10的字方.那么1023是102000欧也即是102K欧姆,4562是45600欧也即是45.6K欧姆,电路实物图片,电磁炉加热电路方框图,EMC防护电路和整流电路,FUSE1为保险管，其规格为15A/250V,此款电磁炉的最高功率为2100W，AC220V其工作的最大电流为9.6A，正常状态下，不会超过保险管的正常值。电路发生异常时，如IGBT击穿，电流猛增，超过保险管的工作极限值，保险管熔断，保护其他电路。C001电容的作用是EMC防护，该电容能防止电磁炉产生的高频干扰窜入电网，干扰其他电器，又防止市电中的干扰脉冲窜入电磁炉电路，影响其工作。ZNR002是压敏电阻只要外部输入电压峰值超过压敏电阻的标称耐压值，压敏电阻立即击穿，保险管熔断，保护后级电路免于过压损坏。整流桥的作用将AC220V整流成脉动直流。,高频谐振电路,同步电路,驱动信号,市电经BR001整流后经L001加到由C003，IGBT，线盘QF-20FR，C005组成的高频谐振回路中，具体谐振过程参考下一章的高频谐振过程。ZD801为IGBT，G基电压保护稳压二极管，保证IGBT的驱动电压不超过稳压值。此电路选用16V稳压,驱动电路,IGBT管G极,单片机,驱动方波直接由单片机的3脚输出，当单片机输出高电平时，Q803饱和导通，Q801、Q802基极电压为低电平，Q801三极管截止，Q802为射随放大电路，基极为低，发射极为低。IGBT，G为低电平，IGBT截止;当单片机输低电平时Q803截止，+15V经R801加到Q801，Q802基极，Q802三极管截止，Q801三极管导通，15V电压经Q801加到IGBT，G极。单片机根据不同的功率，输出不同占空比的电压方波信号，Q803，Q802，Q801重复上述过程,同步电路反压保护电路,A1,A2,驱动信号,18,19,20,1、同步：在不同功率状态下IGBT的驱动信号应当与加热线盘的状态保持协调（保持IGBT，C极为低电平时，IGBT才导通），完成协调任务的电路常称之为同步电路。当IGBT管饱和导通时加热线圈两端的电压极性为A1+，A2-，正电压经R005，与R301，R302分压后加到单片20脚，负电压经过R001，R003与R304分压后加到单片机19脚;IGBT截止时，线盘电流不能突变，给电容C005充电，线盘A2+，A1-，加在单片19脚，20脚电压反转，单片机根据19脚20脚电压的变化，输出PWM驱动信号。,2、反压保护电路，当IGBT，C极电压高于IGBT极限值时（1200V）IGBT很容易损坏。电路在设计时加了保护电路。当C极过高时，通过R001，R305与R306分压后送给LM339，18脚的电压也随着升高，LM339检测到此信号时，PWM输出做调整（降功率或停止加热）以保护IGBT不会过压损坏。,温度检测电路,1、加热锅具底部的温度透过微晶玻璃板传至紧贴玻璃板底部的负温度系数热敏电阻,该电阻阻值的变化也是热敏电阻与R730分压点的电压变化,即加热锅具的温度变化,单片机12脚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)当锅具干烧时,加热立即停止,并显示故障代码E6，(4)当温度主传感器开路时，电磁炉工作延迟1分钟后，关闭功率输出；相应的功能指示灯常亮，数码管显示“E5”故障代码（若短路时，电磁炉立即检测传感器状态，并显示“E6”），蜂鸣器不鸣叫。需手动关机退出故障状态.2、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RT1,该电阻阻值的变化间接反映了IGBT的温度变化,热敏电阻与R720分压点的电压变化其实反映了热敏电阻阻值的变化,即IGBT的温度变化,单片机通过监测该电压的变化,作出相应的动作指令:当系统检测功率管（IGBT）温度过高（11010）时，电磁炉关闭功率输出，相应的功能指示灯常亮，短路、开路时数码管显示“E2”故障代码，蜂鸣器长鸣报警，需手动关机退出故障状态。,高低电压监测电路,220V,10,1、AC220V由D101、D102整流的脉动直流电压通过R101，再经过C101、R102，R103滤波器进行滤波后的电压，送入单片机10脚,根据监测该电压的变化，CPU会自动作出各种动作指令2、高电压保护：当电源电压高于265V285V时保护，电磁炉关闭功率输出；相应的功能指示灯常亮，数码管显示“E3”故障代码，无鸣叫。当电源电压降至到265V253V时，电磁炉正常工作、恢复显示正常。3、低电压保护：当电源电压在低于165V140V时保护，电磁炉关闭功率输出，相应的功能指示灯常亮，数码管显示“E4”故障代码，蜂鸣器不鸣叫。当电源电压升至到165V178V时电磁炉正常工作，恢复正常显示。,电压浪涌保护电路,1,电压浪涌保护电路，当正弦波电源电压处于上下半周时,由D101，D102二极管组成的桥式整流电路产生的脉动直流电压，当电源突然有浪涌电压输入时,此电压通过R603、C601耦合,再经过R609分压，R606限流后，通过D601二极管加到LM339的1脚，LM339机检测到有浪涌电压时关闭PWM输出。停止加热。浪涌电压过后，恢复正常加热,电流浪涌保护,1,当浪涌电压通过IGBT时，康铜丝的电流增大，康铜丝两端压差增大，负压经R010加到LM358的2脚反相输入端。LM358和R011组成放大器，将负压放大并转换极性。此电压使D603导通，经R014加到LM339的1脚。LM339检测到有浪涌电压时关闭PWM输出。停止加热。浪涌电压过后，恢复正常加热。,电流检测电路,当大功率时，流经康铜丝的电流也大，康铜丝两端压差也大，此电压经LM358与R016组成的放大电路放大后经R017送到单片机的16脚。当小功率加热时，流经康铜丝的电流也小，康铜丝两端的压差减小，经LM358放大后的电压也低，送入单片机16脚的电压也变低。单片机根据16输入的电压判断整机电流是否正常。VR1可调电阻，用于调节此电压的高低，用于功率调整。C010，C015为滤波电容，使输入单片机的电压不受杂波干扰,风扇电路和蜂鸣器电路,6,将IGBT及整流器BD1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。单片机6脚发出风扇运转指令时,6脚输出高电平,电压通过R404送至Q401基极,Q401饱和导通,VCC18V电流流过风扇，Q401至地。风扇运转;单片机发出风扇停转指令时,6脚输出低电平,Q1截止,风扇因没有电流流过而停转。为节约单片机的I/O口资源，风扇电路与蜂鸣器电路共用6脚，当蜂鸣器发出鸣叫时，风扇半速运转,电源电路,开关电源，是采用电源芯片FSD200,及很少量的外围元件组成，电源相当简洁。新型小功率单片智能电源集成电路。其封装形式为DIP8（插件），用它组成的开关电源具有市电输入电压范围宽（AC80V-285V）效率高，外围元件少等优点。+300V经二极管D103，R901限流，C901滤波后加由FSD200，D901，R902，C904组成的开关电源电路。D902输出15V电压，VCC给风风扇供电，单片机等电路供电;15V经R907限流后加到由Q902，ZD902，C908，R908组成的稳压电路，经稳压处理，得到稳定的5V。5V给面板显示等电路提供电压。,按键电路,该机未采用常见的矩阵扫描方式输入操作指令，而是采用了电平比较的方式，大大节约了单片机AD端口。单片机9脚接收电平比较信号，单片机根据此电压值来计算执行指令。该电平比较方式有一个弊端，就是某个按键漏电或短路时，会出现功能紊乱现像或者缺少某功能现像，在维修时要注意此现象,显示电路,显示电路的功能是把电磁炉的工作情况的即时信息通过LED进行显示，使操作更加直观，单片机输出的数据信号通过CON8排线连接到操作显示电路板，显示驱动主要由集成电路74L164及外围元件组成,苏泊尔现生产的电磁炉设置的故障代码一般为:EO:线路内部故障保护E1:放置锅器材质不档、无锅确认及检不到锅器保护E2:机器内部温度过高保护E3:市电电压过高保护E4:市电电压过低保护E5:面板传感器开路保护E6:炉面温度过高传感器保护还有其他的故障为:不通电、烧机、显示正常不加热、间歇试工作等.,显示EO的故障一般查驱动和高压同步比较电路,象延时电容,同步电阻变质驱动三极管、高压坏等都会引起.1)、R003、R001、R002开路2)、LM339坏3)、D301开路4)、Q802、Q801不良5)、Q401坏6)、Q402不良7)、灯板CPU坏或灯板不配对8)、16V不正常维修供电部份9)、浪泳保护电路，LM339的4、5、2脚电压是否正常10)、排插是否正常,显示E1的代码的故障一般查检锅电路如:1、电容C005失效2、C003失效3、Q401不良4、Q402不良5、LM339不良6、驱动电路三极管Q801、Q802、Q602不良7、R001、R002、R003、R004引发多种故障,显示E2的故障代码一般查风机和IGBT的热敏电阻电路出现E2有几种原因：1、风机电路有故障，引起散热片温度升高；2、热敏电阻自身不良；3、CPU坏；4、排插不良检查：Rt1、Q401、风机、CONA代换灯板。,显示E3/E4的电路一般检查高低压取样电路:在市电220V出现E3、E4无非是取样电路检测出的电压高或低，或是CPU坏，电源15V偏高、偏低。检查：高低压保护电路：D101、D102、820K/2W、C101、CPU测CPU第2脚有无3V，高则高压保护，低则低压保护。,电源电路,高