電磁爐工作原理說明

一、原理簡介

電磁爐是應(yīng)用電磁感應(yīng)加熱原理，利用電流通過線圈產(chǎn)生磁場，該磁場的磁力線通過鐵質(zhì)鍋底部的磁條形成閉合回路時會產(chǎn)生無數(shù)小渦流，使鐵質(zhì)鍋體的鐵分子高速動動產(chǎn)生熱量，然后加熱鍋中的食物。

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(fā)出的矩形脈沖驅(qū)動，IGBT導(dǎo)通時，流過L2的電流迅速增加。IGBT截止時，L2、C12發(fā)生串聯(lián)諧振，IGBT的C極對地產(chǎn)生高壓脈沖。當該脈沖降至為零時，驅(qū)動脈沖再次加到IGBT上使之導(dǎo)通。上述過程周而復(fù)始，最終產(chǎn)生25KHZ左右的主頻電磁波，使陶瓷板上放置的鐵質(zhì)鍋底感應(yīng)出渦流并使鍋發(fā)熱。串聯(lián)諧振的頻率取之L2、C12的參數(shù)。

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

3. 冷卻風扇

主控IC發(fā)出風扇驅(qū)動信號(FAN)，使風扇持續(xù)轉(zhuǎn)動，吸入外冷空氣至機體內(nèi)，再從機體后側(cè)排出熱空氣，以達到機內(nèi)散熱目的，避免零件因高溫工作環(huán)境造成損壞故障。當風扇停轉(zhuǎn)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(xiàn)保護。通電瞬間CPU會發(fā)出一個風扇檢測信號，以后整機正常運行時CPU發(fā)出風扇驅(qū)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(jù)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(shù))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(jīng)A/D轉(zhuǎn)后對照溫度設(shè)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

(1)12V電壓，觸摸供電用。

(2)爐面測溫反饋電壓。

(3)IGBT測溫反饋電壓。

(4)蜂鳴器驅(qū)動信號

(5)風扇驅(qū)動信號

(6)開關(guān)K信號

(7)鍋具檢知信號

(8)PWM功率控制

(9)中斷信號(過流或脈沖檢測)

(10)+5V

(11) 地

(12)高低壓檢測

(13)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(cè)的AC電壓可反映輸入電流的變化，此AC電壓再經(jīng)D6-D9全波整流為DC電壓，該電壓經(jīng)R42分壓后直接送到CPU的AD腳，CPU根據(jù)轉(zhuǎn)換后的AD值判斷電流大小結(jié)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(qū)動電路

該電路將來自脈寬調(diào)整電路輸出的脈沖信號放大到足以驅(qū)動IGBT開啟和關(guān)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(fā)生器)，振蕩頻率在PWM的調(diào)制下 下與鍋具工作頻率實現(xiàn)同步，經(jīng)339第13腳輸出同步脈沖至驅(qū)動實現(xiàn)平穩(wěn)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(zhuǎn)，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(guān)斷，關(guān)閉驅(qū)動輸出。

10.動態(tài)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(zhuǎn)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(yīng)

故障2.不啟動(啟動一會關(guān)機，蜂鳴器隔幾秒響一次)

故障3.自動關(guān)機(開幾分鐘關(guān)機，或者不定期關(guān)機)

故障4.加熱慢、加熱斷斷續(xù)續(xù)或火力過低

故障5.噪聲大

故障6. 風扇故障

(1)風扇有異響

① 風扇扇葉是否斷裂;

② 是否有異物干擾;

③風葉變形，有質(zhì)量問題或受外力原因造成。

(2)風扇不轉(zhuǎn)

① 風扇18V供電是否開路;

② 風扇插座及連線是否開路，風扇扇葉是否卡死;

③ 風扇電機因缺油干涸損壞;

④ 風扇驅(qū)動三極管Q1，CE極開路或BE極短路;

⑤ 單片機控制風扇輸出口在開機狀態(tài)無高電平輸出，I/O口損壞。

(3)風扇上電自轉(zhuǎn)失控

① 驅(qū)動三極管Q1 CE極短路;

② 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(diào)，偏大或偏小。

(1) 功率“加，減”按鍵是否失控，而其它功能檔可調(diào)節(jié)，換按鍵;

(2) 檢查功率調(diào)節(jié)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(zhì)/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(wěn)定(開開停停)

(1)用萬用表測電網(wǎng)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(wǎng)雜波是否太大，使電磁爐工作受到調(diào)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(wǎng)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(tài)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(zhì)和尺寸>10cm是否規(guī)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(qū)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(xiàn)象。

故障14.上電無聲、無反應(yīng)

(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(guān)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(shù)碼管顯示缺筆少畫

(1)數(shù)碼管是否損壞;

(2)164是否正常;

(3)發(fā)光二極管是否有漏電短路損壞現(xiàn)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(zhì)量不良，直接更換;

(2)燒IGBT、橋堆、保險 查無原因，元器件質(zhì)量問題或電網(wǎng)沖擊太大，直接更換;

(3) 炸機存在以下原因：

A.高壓電容C11、C12容量變質(zhì)，虛焊打火;

B.線盤接線柱虛焊，連接松動打火;

C.線盤燒黑損壞;

D.驅(qū)動電路Q6、Z1損壞;

E.18V供電降低<12V(風機損壞或濾波電容漏電)，使IGBT驅(qū)動不良迅速發(fā)熱損壞;

F.LM339不良;

G.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;

H.機板進水，進蟑螂短路打火;

I.開關(guān)電源損壞，使18V供電瞬間升高損壞;

J.PWM濾波電容EC8開路或無容量。

五、一般故障顯示代碼

1. 無鍋 E0

2. 電壓過低(<150V) E1

3. 電壓過高(>270V) E2

4. 爐面傳感器短路或干燒故障 E3

5. 爐面?zhèn)鞲衅鏖_路 E4

6. IGBT超溫(90oC)或傳感器短路 E5

7. IGBT傳感器開路故障 E6

審核編輯：湯梓紅