深度解析電磁爐的工作原理與常見故障

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(dāng)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(dāng)AC電源電壓因故突然升在時，即瞬間短路，使保險(xiǎn)絲迅速熔斷，以保護(hù)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(fēng)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(fēng)扇

主控IC發(fā)出風(fēng)扇驅(qū)動信號（FAN），使風(fēng)扇持續(xù)轉(zhuǎn)動，吸入外冷空氣至機(jī)體內(nèi)，再從機(jī)體后側(cè)排出熱空氣，以達(dá)到機(jī)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(dāng)風(fēng)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(shí)現(xiàn)保護(hù)。通電瞬間CPU會發(fā)出一個風(fēng)扇檢測信號，以后整機(jī)正常運(yùn)行時CPU發(fā)出風(fēng)扇驅(qū)動信號使其工作。

4、定溫控制及過熱保護(hù)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(fù)溫度系數(shù)）探測溫度而改變電阻的——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(yùn)行或停止運(yùn)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(fēng)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(fù)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(jì)算功率，并控制PWM輸出大小來控制功率及檢知負(fù)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(qiáng)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(shí)現(xiàn)同步，經(jīng)339第13腳輸出同步脈沖至驅(qū)動實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行。

9、浪涌保護(hù)電路

由R45、R13、R16、R47、R39、R40、C20、C18組成浪涌保護(hù)電路。

當(dāng)浪涌到來時，通過互感器傳遞在R45 上形成同幅度的負(fù)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(dāng)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(hù)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(jī)，蜂鳴器隔幾秒響一次）

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

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(fēng)扇故障

（1）風(fēng)扇有異響

① 風(fēng)扇扇葉是否斷裂；

② 是否有異物干擾；

③ 風(fēng)葉變形，有質(zhì)量問題，或是受外力原因造成的。

（2）風(fēng)扇不轉(zhuǎn)

① 風(fēng)扇18V供電是否開路；

② 風(fēng)扇插座及連線是否開路，風(fēng)扇扇葉是否卡死；

③ 風(fēng)扇電機(jī)因缺油干涸損壞；

④ 風(fēng)扇驅(qū)動三極管Q1，CE極開路或BE極短路；

⑤ 單片機(jī)控制風(fēng)扇輸出口在開機(jī)狀態(tài)無高電平輸出，I/O口損壞。

（3）風(fēng)扇上電自轉(zhuǎn)失控

① 驅(qū)動三極管Q1 ?CE極短路；

② 單片機(jī)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(jī)失控；

（2） 不響，蜂鳴器損壞；R29是否開路，虛焊；單片機(jī)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??；

（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(hù)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(jī)保護(hù)；

（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??；

（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(hù)電路一直功作；

（2）查過流/沖擊保護(hù)電路是否誤工作，C6、C20、C18是否失效，R15阻值是否變大；單片機(jī)中斷腳（INT）是否為低電平；

（3）檢查互感器是否漏電，使單片機(jī)電流檢測腳在待機(jī)狀態(tài)電平高于0.5V；

（4）檢查C11與C12高壓電容是否失效；

（6）代換LM339，燈板排插是否有接觸不良。

故障12：開機(jī)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(jī)，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(jī)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(xiǎn)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(jī)5V供電是否正常，查IC2（78L05），代換Y1 晶振，單片機(jī)；

（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(jìn)水；

（5）單片機(jī)是否正常。

故障16：炸機(jī)

（1）只燒保險(xiǎn)，查壓敏電阻ZNR或保險(xiǎn)質(zhì)量不良，直接更換；

（2）燒IGBT、橋堆、保險(xiǎn) 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(jī)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(fēng)機(jī)損壞或?yàn)V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(zhǔn)，綜合損壞；

H．機(jī)板進(jìn)水，進(jìn)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

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