尚朋堂電磁爐原理圖解及檢修方法.doc

電磁爐原理圖解一、電磁爐系統(tǒng)框圖EMI濾波AC +AC - 電 +5V +12V 源 +16V電流偵測同步振蕩IGBT驅動過壓保護電流負反饋控制風扇蜂鳴器鍵盤顯示CPU IGBT溫度檢測鍋低溫度檢測按鍵檢測電壓檢測功率控制鍋具檢測IGBT過溫保護溫度控制圖（1）如圖（1）所示高頻電磁爐原理方框圖。它是由EMI濾波電路、電源回路、主回路、單片機控制電路和保護電路等單元電路組成。它的工作原理是，首先將220V交流電轉換為直流電壓，再通過勵磁線圈加到IGBT上，IGBT受驅動信號的控制而導通截止，再勵磁線圈中有頻率為20KHZ50KHZ的電流流過，勵磁線圈的周圍將產(chǎn)生高頻磁場，若此時有鐵鍋至于爐臺上在鍋底內會有渦流產(chǎn)生，此時渦流克服鍋體內阻流動時，將電能轉換成熱能，作為烹飪的熱源如圖（2）。圖（2）二、部分電路簡要說明1、EMI濾波電路當AC電壓加入時，可能會有干擾串入，影響電磁爐工作，加上電磁爐在工作時，本身會產(chǎn)生雜訊及干擾信號會有電源回路而影響到外界的電器裝置，故有EMI濾波電路來防止此干擾。2、主回路如（圖1）所示，IGBT是受矩形脈沖驅動的，當IGBT導通時，流過勵磁線圈的電流迅速增加，當IGBT截止時，（L/C）回路發(fā)生諧振，IGBT的集電極產(chǎn)生脈沖高壓，當此高壓降至接近0是（勵磁線圈中的電流正在反向減?。寗用}沖再次加到IGBT的基極，使IGBT再次到通。驅動矩形脈沖信號的寬度決定了電磁爐負荷電流的大小。3、同步電路同步電路嚴密監(jiān)視主回路的工作狀況，當IGBT電壓下降接近0V時，輸出一個觸發(fā)脈沖強行使IGBT導通，是振蕩電路開始下一個周期的震蕩。這樣可以避免勵磁線圈中的電流瞬間變化太大，保護了關鍵部件IGBT。4、振蕩電路振蕩電路輸出矩形脈沖。正常工作時該矩形脈沖的上升沿時刻受同步電路的強制控制，以確保與主回路LC諧振電路同步，而矩形脈沖的寬度受電流負反饋電路的控制。5、電流負反饋電路符合電流的反饋信號和單片機輸出的PWM信號相比較形成電流負反饋的輸出，這樣可限制負荷電流不至于過高。改變PWM的占空比就可以控制負荷電流的大小。6、過壓保護電路該電路嚴密監(jiān)視市電上尖峰干擾和IGBT集電極的電壓，一旦電壓過高立刻關斷驅動信號保護關鍵部件IGBT。該電路是由全硬件實現(xiàn)的，因此保護速度極快。7、電源電路電源電路輸出三組電壓，+5V主要對單片機供電；+12V主要給風扇供電；+16V用在比較器供電和驅動電路中用于驅動IGBT導通。8、單片機及其周邊電路單片機的加入使電磁爐實現(xiàn)了智能化，使它增色不少。其中主要包括提供良好的人機界面、功率自動控制、溫度自動控制、定時控制及各種自動檢測報警等。如（圖1）所示，單片機對幾路輸入的模擬信號進行模/數(shù)轉換，根據(jù)模/數(shù)轉換值，對電磁爐的工作狀況進行推理、判斷，找出其中的最佳方案，對電磁爐進行控制。單片機的幾路輸入的模擬信號分別為市電電壓信號、負荷電流信號、IGBT的溫度信號、鍋底溫度信號。單片機的有4路輸出，一是PWM信號，控制負荷電流；二是控制信號，可開通或關斷驅動IGBT的矩形脈沖；三是蜂鳴器控制輸出，可給用戶提示；四是風扇控制信號，風扇工作可使IGBT降溫。SR-181F電磁爐工作原理一 電源電路工頻220V交流電經(jīng)D1、D2整流C57濾波，得到300V直流電壓，由開關變壓器T2腳進入腳出來送至開關管Q55的漏極（D極）從Q55原極（S極）經(jīng)FB1、R74到地構成回路。由R81、R76給Q55柵極（G極）提供一個啟動電壓讓開關管Q55工作與開關狀態(tài)。（C59、R75、D58組成尖峰脈沖吸收回路）開關變壓器T2腳經(jīng)C68、R73給Q55提供反饋電壓穩(wěn)定工作狀態(tài)，Q56、U2C構成穩(wěn)壓驅動電路。從T2腳輸出經(jīng)D52整流，C70濾波得到12VDC電壓給風扇工作。16VDC從T2腳輸出經(jīng)D53整流C69濾波L3耦合輸出16VDC給整機提供工作電壓。5VDC由12V經(jīng)D59、D69、D70、D65、D67、Q54、R79、U2D、ZD52組成穩(wěn)壓輸出給CPU供電。二、 CT檢鍋電路檢鍋電路從檢測電壓器次極輸出整流C30濾波，送至 VR1電位器調接后：一路經(jīng)R107、C91、R58、C51、R59、C52濾波送進CPU腳進行檢測。另一路經(jīng)R58、R108送至U2A腳與腳比較從腳輸出經(jīng)R68、D51去控制PWM信號實現(xiàn)保護。三 、風扇驅動電路風扇驅動信號由CPU腳（PD0）輸出經(jīng)R84、R83使Q57導通，Q57集電極Q52導通，12V經(jīng)Q52 E極進去從C極輸出經(jīng)L4給風扇供電，風扇導通同時經(jīng)R66、ZD54、Q58、R104送入U2B腳與腳基準比較，從腳輸出，一路經(jīng)R99、D63送入CPU腳進行風扇欠壓保護（也就IG電壓1.7V-4.1V）。另一路經(jīng)R98、D66去控制SB、PWM信號實現(xiàn)保護。四 、溫度檢測電路溫度檢測電路分兩部分；1）IGBT溫度檢測由R13、R1、U5C、NTC1、R38、C12、R37構成。（IGBT NTC與R38并聯(lián)）C12濾波經(jīng)R37送進CPU腳實現(xiàn)IGBT溫度檢測。2）鍋底溫度檢測由5V經(jīng)R91、NTC分壓由C88、R92、C53構成型濾波送進CPU腳實現(xiàn)鍋底溫度檢測。同時分壓后經(jīng)R93送進U2B腳與腳比較，從腳輸出經(jīng)R99、D63、R98、D66去控制IG、SB、PWM信號實現(xiàn)保護。五、 同步電路：由U4A構成，從BD1整流C1濾波后經(jīng)R9、R8（200K）R7分壓給U4A腳提供基準電壓，當IGBT導通時線盤與C3構成振蕩電路，經(jīng)R45R50、R3（64.9K）、R4分壓送入腳進行比較腳輸出比較電壓與VD進行同步。六 、高壓保護電路高壓保護電路分兩部分；1）由U4B構成，5V經(jīng)R10給腳提供基準電壓，當IGBT C極電壓過高時經(jīng)R45R50、R5、R6分壓送入U3B腳比較從腳輸出低電平實現(xiàn)保護。2）由U4D構成5V經(jīng)R31，（R30與R36并聯(lián)）分壓給U4D腳提供基準電壓，當電源電壓過高或電源有過高的脈沖干擾時經(jīng)BD1整流，R9、R8、R7分壓后供給U4D腳（反向輸入）得到的電壓腳電壓，從而實現(xiàn)保護。七、 VD驅動電路：由U4C、Q5、Q3構成，從CPU腳輸出PWM（脈寬調制信號）經(jīng)R64、R22給U4C腳提供基準電壓。在SB信號的作用下，經(jīng)D1、D2、R42送入U4C腳進行比較腳輸出使Q5截止，此時C極Q3 B極Q3導通產(chǎn)生VD經(jīng)R15使IGBT導通，C3與線盤構成LC振蕩，經(jīng)同步電路返回D1、D2構成回路后CPU送出的SB信號為低電平，整機開始工作。八、過流保護電路由U5A、U5B、Q2構成。VD驅動電壓經(jīng)R35送到U5B腳與腳（5V）基準比較由腳輸出經(jīng)Q2送入U5A腳與腳基準比較從腳輸出經(jīng)R24去控制PWM信號（PWM越高功率就越大）實現(xiàn)保護。九、電流偵測電路 電流偵測信號由R16對地取樣經(jīng)C6耦合Q1放大從Q1集電極輸出經(jīng)C10送入U5A腳與腳比較從腳輸出去控制PWM信號的寬度，從而控制電流的大小。（鍋具不同產(chǎn)生的高壓也就不同，所以功率也不一樣。）十、整機工作概述電磁爐在剛上電時，主機板16V經(jīng)R25、R42對C11進行充電。當機器開啟時，CPU送出兩個信號一是PWM（脈寬調制）信號給振蕩電路提供了基準電壓；二是SB（開關啟動）信號，在SB信號的作用下使Q4工作于開關狀態(tài)，當SB送出高電平時Q4導通、D1導通，C11經(jīng)R42、D1、Q4對地進行放電，當C11放電低于PWM信號基準時,有比較器U4C腳輸出低電平使Q5截止,Q3導通給IGBT提供了驅動脈沖,主回路的LC電路開始工作.反之,Q3截止,IGBT截止,LC電路開始諧振,在同步電路作用下使諧振回路產(chǎn)生的脈沖在降至零時,再次加入驅動脈沖使IGBT導通,上述過程周而復開始,最終產(chǎn)生了頻率為20-50KHZ的電流流過,使主回路產(chǎn)生高頻磁場.若在電磁爐上側有鍋具放置時,再檢鍋電路的作用下,送出CT檢鍋信號至CPU(AN0)檢測腳,在CPU內部進行模/數(shù)轉換后讓整機工作。SR-181F檢修流程圖直流電壓檢測檢測16VDC測Q55 D極有無300V檢查交流220、整流二極管、R2、T2檢查反饋電路和穩(wěn)壓電路、C68、R73、Q56、ZD51、Q55、ZD52、U2C檢查D53、L3、C69、C67、及負載有無短路檢查啟動電路R76、R81檢測12VDC檢查D52、C70檢查風扇好壞及負載有無短路等檢測5VDC檢查D59、D69、D70、67、D65檢查Q54、R79、U2D、ZD52、ZD53、C79檢查CPU，及其它負載有無短路OKCPU工作檢修檢查CPU腳有無5V供電測CPU腳有無復位電壓約4.9V測CPU、腳有無振蕩電壓約2.0V檢查PCB板有無短路/短路檢查直流電壓電路檢查CPU、R65、D68、C64檢查Y1OKVD電壓檢測確定VD電壓OK、接線盤試機測PWM信號是否正常檢測CPU、C63、R62、R64檢測R22、C7、U5、U4測SB信號是否正常檢測CPU、U2及外圍電路檢測Q4、D1、D1檢測Q5、Q3、D4、U4檢測R15、C22、IGBT、BD、C3檢測R9、R8、R45R50、R3查PCB有無短路/斷路檢查檢鍋電路電源板IC引腳電壓U44.78013.418V1.922.141.275V1.92014.82.143.0404.7800.7U56.341.9218V5.126.240.675V3.154.783.154.