1.电磁加热原理 电磁灶是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电 器。在电磁灶内部,由整流电路50/60Hz的交流电压变成直流电压, 再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-40KHz的高频电压,高 速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场,当磁场内的磁力线 通过金属器皿(导磁又导电材料)底部金属体内产生无数的小涡流,使 器皿本身自行高速发热,然后再加热器皿内的东西。 1.2458系列筒介458系列是由建安电子技术开发制造厂设计开发的新 一代电磁炉,介面有LED发光二极管显示模式、LED数码显示模式、 LCD液晶显示模式、VFD莹光显示模式机种。操作功能有加热火力 调节、自动恒温设定、定时关机、预约开/关机、预置操作模式、自 动泡茶、自动煮饭、自动煲粥、自动煲汤及煎、炸,烤、火锅等料 理功能机种。额定加热功率有700~3000W的不同机种,功率调节范围 为额定功率的85%,并且在全电压范围内功率自动恒定。200~240V机 种电压使用范围为160~260V,100~120V机种电压使用范围为90~135V 。全系列机种均适用于50、60Hz的电压频率。使用环境温度为-23℃ ~45℃。电控功能有锅具超温保护、锅具干烧保护、锅具传感器开/ 短路保护、2小时不按键(忘记关机)保护、IGBT温度限制、IGBT温 度过高
IGBT测温传感器开/短路保护、高低电压保护、浪涌电压保护 、VCE抑制、VCE过高保护、过零检测、小物检测、锅具材质检测 。458系列须然机种较多,且功能复杂,但不同的机种其主控电路原理一 样,区别只是零件参数的差异及CPU程序不同而己。电路的各项测控 主要由一块8位4K内存的单片机组成,外围线路简单且零件极少,并设 有故障报警功能,故电路可靠性高,维修容易,维修时根据故障报警指示 ,对应检修相关单元电路,大部分均可轻易解决。 2.1原理分析特殊零件简介2.1.1LM339集成电路 LM339内置四个翻转 电压为6mV的电压比较器,当电压比较器输入端电压正向时(+输入端 电压高于-入输端电压),置于LM339内部控制输出端的三极管截止, 此 时输出端相当于开路;当电压比较器输入端电压反向时(-输入端电压 高于+输入端电压),置于LM339内部控制输出端的三极管导通, 将比较 器外部接入输出端的电压拉低,此时输出端为0V。 2.1.2IGBT 绝缘栅双极晶体管(Iusulated Gate BipolarTransistor)简称 IGBT,是一种集BJT的大电流密度和MOSFET等电压激励场控型器件 优点于一体的高压、高速大功率器件。目前有用不同材料及工艺制 作的IGBT,但它们均可被看作是一个MOSFET输入跟随一。
IGBT有三个电极(见上图), 分别称为栅极G(也叫控制极或门极) 、集电极C(亦称漏极) 及发射极E(也称源极)。 从IGBT的下述特点中 可看出,它克服了功率MOSFET的一个致命缺陷, 就是于高压大电流 工作时,导通电阻大, 器件发热严重, 输出效率下降。 IGBT的特点:1.电流密度大, 是MOSFET的数十倍。2.输入阻抗高, 栅 驱动功率极小,驱动电路简单。3.低导通电阻。在给定芯片尺寸和 BVceo下,其导通电阻Rce(on) 不大于MOSFET的Rds(on) 的10%。4.击 穿电压高,安全工作区大, 在瞬态功率较高时不会受损坏。5.开关速度 快,关断时间短,耐压1kV~1.8kV的约1.2us、600V级的约0.2us, 约为 GTR的10%,接近于功率MOSFET,开关频率直达100KHz, 开关损耗仅 为GTR的30%。IGBT将场控型器件的优点与GTR的大电流低导通电 阻特性集于一体,是极佳的高速高压半导体功率器件。 4.目前458系列因应不同机种采了不同规格的IGBT,它们的参数如下: (1) SGW25N120----西门子公司出品,耐压1200V,电流容量25℃时 46A,100℃时25A,内部不带阻尼二极管,所以应用时须配套6A/1200V以 上的快速恢复二极管(D11)使用,该IGBT配套6A/1200V以上的快速恢 复二极管(D11)后可代用SKW25N120。 (2) SKW25N120----西门子公司出品,耐压1200V,电流容量25℃ 46A,100℃时25A,内部带阻尼二极管,该IGBT可代用SGW25N120,代用 时将原配套SGW25N120的D11快速恢复二极管拆除不装。 (3) GT40Q321----东芝公司出品,耐压1200V,电流容量25℃时 42A,100℃时23A, 内部带阻尼二极管,该IGBT可代用SGW25N120、 SKW25N120,代用SGW25N120时请将原配套该IGBT的D11快速恢复 二极管拆除不装。 (4) GT40T101----东芝公司出品,耐压1500V,电流容量25℃时 80A,100℃时40A,内部不带阻尼二极管,所以应用时须配套15A/1500V 以上的快速恢复二极管(D11)使用,该IGBT配套6A/1200V以上的快速 恢复二极管(D11)后可代用SGW25N120、SKW25N120、GT40Q321, 配套15A/1500V以上的快速恢复二极管(D11)后可代用GT40T301。 (5) GT40T301----东芝公司出品,耐压1500V,电流容量25℃时 80A,100℃时40A, 内部带阻尼二极管,该IGBT可代用SGW25N120、 SKW25N120、GT40Q321、GT40T101, 代SGW25N120和GT40T101 时请将原配套该IGBT的D11快速恢复二极管拆除不装。 (6) GT60M303 ----东芝公司出品,耐压900V,电流容量25℃时 120A,100℃时60A,内部带阻尼二极管。
所以在t1~t2时间i1随线性上升,在t2时脉冲结束,Q1截止,同样由于 感抗作用,i1不能立即变0,于是向C3充电,产生充电电流i2,在t3时间,C3 电荷充满,电流变0,这时L1的磁场能量全部转为C3的电场能量,在电容 两端出现左负右正,幅度达到峰值电压,在Q1的CE极间出现的电压实 际为逆程脉冲峰压+电源电压,在t3~t4时间,C3通过L1放电完毕,i3达到 最大值,电容两端电压消失,这时电容中的电能又全部转为L1中的磁能, 因感抗作用,i3不能立即变0,于是L1两端电动势反向,即L1两端电位左 正右负,由于阻尼管D11的存在,C3不能继续反向充电,而是经过C2、 D11回流,形成电流i4,在t4时间,第二个脉冲开始到来,但这时Q1的UE为 正,UC为负,处于反偏状态,所以Q1不能导通,待i4减小到0,L1中的磁能 放完,即到t5时Q1才开始第二次导通,产生i5以后又重复i1~i4过程,因此 在L1上就产生了和开关脉冲f(20KHz~30KHz)相同的交流电流。t4~t5 的i4是阻尼管D11的导通电流,在高频电流一个电流周期里,t2~t3的i2 是线盘磁能对电容C3的充电电流,t3~t4的i3是逆程脉冲峰压通过L1放 电的电流,t4~t5的i4是L1两端电动势反向时,因D11的存在令C3不能继 续反向充电,而经过C2、D11回流所形成的阻尼电流,Q1的导通电流实 际上是i1。Q1的VCE电压变化:在静态时,UC为输入电源经过整流后的 直流电源,t1~t2,Q1饱和导通,UC接近地电位,t4~t5,阻尼管D11导通,UC 为负压(电压为阻尼二极管的顺向压降),t2~t4,也就是LC自由振荡的半 个周期,UC上出现峰值电压,在t3时UC达到最大值。以上分析证实两 个问题:一是在高频电流的一个周期里,只有i1是电源供给L的能量,所 以i1的大小就决定加热功率的大小,同时脉冲宽度越大,t1~t2的时间就 越长,i1就越大,反之亦然,所以要调节加热功率,只需要调节脉冲的宽度; 二是LC自由振荡的半周期时间是出现峰值电压的时间,亦是Q1的截止 时间,也是开关脉冲没有到达的时间,这个时间关系是不能错位的,如峰 值脉冲还没有消失,而开关脉冲己提前到来,就会出现很大的导通电流 使Q1烧坏,因此必须使开关脉冲的前沿与峰值脉冲后沿相同步。
(1) 当G点有Vi输入时、V7 OFF时(V7=0V), V5等于D12与D13的 顺向压降,而当V6<V5之后,V7由OFF转态为ON,V5亦上升至Vi,而V6 则由R56、R54向C5充电。(2)当V6>V5时,V7转态为OFF,V5亦降至 D12与D13的顺向压降,而V6则由C5经R54、D29放电。(3) V6放电至 小于V5时,又重复(1) 形成振荡。“G点输入的电压越高, V7处于ON 的时间越长,电磁炉的加热功率越大,反之越小”。 不能直接控制IGBT(Q1)的饱和导通及截止,所以必须通过激励电路将 信号放大才行,该电路工作过程如下: (1) V8OFF时 (V8=0V),V8<V9,V10为高,Q8和Q3导通、Q9和Q10截止,Q1的G极为 0V,Q1截止。(2) V8ON时(V8=4.1V),V8>V9,V10为低,Q8和Q3截止、 Q9和Q10导通,+22V通过R71、Q10加至Q1的G极,Q1导通。 2.6 PWM脉宽调控电路 CPU输出PWM脉冲到由R6、C33、R16组 成的积分电路,PWM脉冲宽度越宽,C33的电压越高,C20的电压也跟着 升高,送到振荡电路(G点)的控制电压随着C20的升高而升高,而G点输 入的电压越高,V7处于ON的时间越长, 电磁炉的加热功率越大,反之 越小。“CPU通过控制PWM脉冲的宽与窄,控制送至振荡电路G的加 热功率控制电压,控制了IGBT导通时间的长短,结果控制了加热功率 的大小”。 2.7 同步电路R78、R51分压产生V3,R74+R75、R52分压产生V4, 在 高频电流的一个周期里,在t2~t4时间由于C3两端电压为左负右正,所 以V3<V4,V5OFF(V5=0V)振荡电路V6>V5,V7 OFF(V7=0V),振荡没有 输出,也就没有开关脉冲加至Q1的G极,保证了Q1在t2~t4时间不会导 通,在t4~t6时间,C3电容两端电压消失, V3>V4, V5上升,振荡有 的开关脉冲前沿与Q1上产生的VCE脉冲后沿相同步。 2.8 加热开关控制(1)当不加热时,CPU 19脚输出低电平(同时13脚也 停止PWM输出),D18导通,将V8拉低,另V9>V8,使IGBT激励电路停止 输出,IGBT截止,则加热停止。(2)开始加热时,CPU 19脚输出高电 平,D18截止,同时13脚开始间隔输出PWM试探信号,同时CPU通过分析 电流检测电路和VAC检测电路反馈的电压信息、VCE检测电路反馈 的电压波形变化情况,判断是否己放入适合的锅具,如果判断己放入适 合的锅具,CPU13脚转为输出正常的PWM信号,电磁炉进入正常加热状 态,如果电流检测电路、VAC及VCE电路反馈的信息,不符合条件,CPU 会判定为所放入的锅具不符或无锅,则继续输出PWM试探信号,同时发 出指示无锅的报知信息(祥见故障代码表),如1分钟内仍不符合条件,则 关机。 2.9 VAC检测电路AC220V由D1、D2整流的脉动直流电压通过R79 、R55分压、C32平滑后的直流电压送入CPU,根据监测该电压的变 化,CPU会自动作出各种动作指令: (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(祥见故障代码表)。(2)配合电流 检测电路、VCE电路反馈的信息,判别是否己放入适合的锅具,作出相 应的动作指 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。“电源输入标准220V±1V电压,不接线盘(L1)测试CPU第7 脚电压,标准为1.95V±0.06V”。 2.10 电流检测电路电流互感器CT二次测得的AC电压,经D20~D23 组成的桥式整流电路整流、C31平滑,所获得的直流电压送至CPU,该 电压越高,表示电源输入的电流越大,CPU根据监测该电压的变化,自动 作出各种动作指令:(1) 配合VAC检测电路、VCE电路反馈的信息,判 别是否己放入适合的锅具,作出相应的动作指令(祥见加热开关控制及 试探过程一节)。(2)配合VAC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。 2.11 VCE检测电路将IGBT(Q1)集电极上的脉冲电压通过R76+R77 、R53分压送至Q6基极,在发射极上获得其取样电压,此反影了Q1VCE 电压变化的信息送入CPU,CPU根据监测该电压的变化,自动作出各种 动作指令: (1)配合VAC检测电路、电流检测电路反馈的信息,判别是 否己放入适合的锅具,作出相应的动作指令(祥见加热开关控制及试探 过程一节)。(2) 根据VCE取样电压值,自动调整PWM脉宽,抑制VCE脉 冲幅度不高于1100V(此值适用于耐压1200V的IGBT,耐压1500V的 IGBT抑制值为1300V)。 (3)当测得其它原因导至VCE脉冲高于1150V 时((此值适用于耐压1200V的IGBT,耐压1500V的IGBT此值为 1400V),CPU立即发出停止加热指令(祥见故障代码表)。 2.12 浪涌电压监测电路 电源电压正常时,V14>V15,V16ON(V16约 4.7V),D17截止,振荡电路可以输出振荡脉冲信号,当电源突然有浪涌电 压输入时,此电压通过C4耦合,再经过R72、R57分压取样,该取样电压 通过D28另V15升高,结果V15>V14另IC2C比较器翻转,V16 OFF (V16=0V),D17瞬间导通,将振荡电路输出的振荡脉冲电压V7拉低,电磁 炉暂停加热,同时,CPU监测到V16OFF信息,立即发出暂止加热指令,待 浪涌电压过后、V16由OFF转为ON时,CPU再重新发出加热指令。 2.13 过零检测当正弦波电源电压处于上下半周时, 由D1、D2和整 流桥DB内部交流两输入端对地的两个二极管组成的桥式整流电路产 生的脉动直流电压通过R73、R14分压的电压维持Q11导通,Q11集电 极电压变0,当正弦波电源电压处于过零点时,Q11因基极电压消失而 截止,集电极电压随即升高,在集电极则形成了与电源过零点相同步的 方波信号,CPU通过监测该信号的变化,作出相应的动作指令。 2.14 锅底温度监测电路 加热锅具底部的温度透过微晶玻璃板传至 紧贴玻璃板底的负温度系数热敏电阻,该电阻阻值的变化间接反影了 加热锅具的温度变化(温度/阻值祥见热敏电阻温度分度表),热敏电阻 与R58分压点的电压变化其实反影了热敏电阻阻值的变化,即加热锅具 的温度变化,CPU通过监测该电压的变化,作出相 2.15IGBT温度监测电路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TH,该电阻阻值的变化间接反影了IGBT的温度 变化(温度/阻值祥见热敏电阻温度分度表),热敏电阻与R59分压点的 电压变化其实反影了热敏电阻阻值的变化,即IGBT的温度变化,CPU 通过监测该电压的变化,作出相应的动作指令:(1) IGBT结温高于85℃ 时,调整PWM的输出,令IGBT结温≤85℃。(2)当IGBT结温由于某原 因(例如散热系统故障)而高于95℃时,加热立即停止, 并报知信息(祥见 故障代码表)。(3)当热敏电阻TH开路或短路时, 发出不启动指令,并报 知相关的信息(祥见故障代码表)。(4)关机时如IGBT温度>50℃,CPU 发出风扇继续运转指令,直至温度<50℃(继续运转超过4分钟如温度仍 >50℃,风扇停转;风扇延时运转期间,按1次关机键,可关闭风扇)。(5) 电磁炉刚启动时,当测得环境温度<0℃,CPU调用低温监测模式加热1 分钟,1分钟后再转用正常监测模式,防止电路零件因低温偏离标准值 造成电路参数改变而损坏电磁炉。 2.16散热系统将IGBT及整流器DB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。CPU发 出风扇运转指令时,15脚输出高电平,电压通过R5送至Q5基极,Q5饱和 导通,VCC电流流过风扇、Q5至地,风扇运转;CPU发出风扇停转指令 时,15脚输出低电平,Q5截止,风扇因没有电流流过而停转。 2.17主电源AC220V 50/60Hz电源经保险丝FUSE,再通过由CY1、CY2 、C1、共模线圈L1组成的滤波电路(针对EMC传导问题而设置,祥见注 解),再通过电流互感器至桥式整流器DB,产生的脉动直流电压通过扼 流线圈提供给主回路使用;AC1、AC2两端电压除送至辅助电源使用外 ,另外还通过印于PCB板上的保险线P.F.送至D1、D2整流得到脉动直 流电压作检测用途。注解 : 由于中国大陆目前并未提出电磁炉须作 强制性电磁兼容(EMC)认证,基于成本原因,内销产品大部分没有将 CY1、CY2装上,L1用跳线取代,但基本上不影响电磁炉使用性能。 2.18辅助电源AC220V50/60Hz电压接入变压器初级线圈,次级两绕组 分别产生13.5V和23V交流电压。13.5V交流电压由D3~上一D6组成的 桥式整流电路整流、C37滤波,在C37上获得的直流电压VCC除供给散 热风扇使用外,还经由IC1三端稳压IC稳压、C38滤波,产生+5V电压供 控制电路使用。23V交流电压由D7~D10组成的桥式整流电路整流、 C34滤波后,再通过由Q4、R7、ZD1、C35、C36组成的串联型稳压滤 波电路,产生+22V电压供IC2和IGBT激励电路使用。 2.19报警电路电磁炉发出报知响声时,CPU14脚输出幅度为5V、频率 3.8KHz的脉冲信号电压至蜂鸣器ZD,令ZD发出报知响声。三、故障 维修458系列须然机种较多,且功能复杂,但不同的机种其主控电路原理 一样,区别只是零件参数的差异及CPU程序不同而己。电路的各项测 控主要由一块8位4K内存的单片机组成,外围线路简单且零件极少,并 设有故障报警功能,故电路可靠性高,维修容易,维修时根据故障报警指 示,对应检修相关单元电路,大部分均可轻易解决。 3.2主板检测标准由于电磁炉工作时,主回路工作在高压、大电流状态 中,所以对电路检查时必须将线盘(L1)断开不接,否则极容易在测试时 因仪器接入而改变了电路参数造成烧机。接上线盘试机前,应根据 3.2.1<<主板检测表>>对主板各点作测试后,一切符合才进行。 3.2.1主板检测表主板测试不合格对策 (1)上电不发出“B”一声----如果按开/关键指示灯亮,则应为蜂鸣器 BZ不良,如果按开/关键仍没任何反应,再测CUP第16脚+5V是否正常, 如不正常,按下面第(4)项方法查之,如正常,则测晶振X1频率应为4MHz 左右(没测试仪器可换入另一个晶振试),如频率正常,则为IC3CPU不良 。 (2)CN3电压低于305V----如果确认输入电源电压高于AC220V时,CN3 测得电压偏低,应为C2开路或容量下降,如果该点无电压,则检查整流桥 DB交流输入两端有否AC220V,如有,则检查L2、DB,如没有,则检查互 感器CT初级是否开路、电源入端至整流桥入端连线是否有断裂开路 现象。 (3)+22V故障----没有+22V时,应先测变压器次级有否电压输出,如没有 ,测初级有否AC220V输入,如有则为变压器故障,如果变压器次级有电 压输出,再测C34有否电压,如没有,则检查C34是否短路、D7~D10是否 不良、Q4和ZD1这两零件是否都击穿,如果C34有电压,而Q4很热,则 为+22V负载短路,应查C36、IC2及IGBT推动电路,如果Q4不是很热,则 应为Q4或R7开路、ZD1或C35短路。+22V偏高时,应检查Q4、ZD1。 +22V偏低时,应检查ZD1、C38、R7,另外,+22V负载过流也会令+22V 偏低,但此时Q4会很热。 (4)+5V故障----没有+5V时,应先测变压器次级有否电压输出,如没有, 测初级有否AC220V输入,如有则为变压器故障,如果变压器次级有电 压输出,再测C37有否电压,如没有,则检查C37、IC1是否短路、D3~D6 是否不良,如果C37有电压,而IC4很热,则为+5V负载短路, 应查C38及 +5V负载电路。+5V偏高时,应为IC1不良。+5V偏低时,应为IC1或+5V 负载过流,而负载过流IC1会很热。 (5)待机时V.G点电压高于0.5V----待机时测V9电压应高于2.9V(小于 2.9V查R11、+22V),V8电压应小于0.6V(CPU19脚待机时输出低电平 将V8拉低),此时V10电压应为Q8基极与发射极的顺向压降(约为0.6V), 如果V10电压为0V,则查R18、Q8、IC2D,如果此时V10电压正常,则查 Q3、Q8、Q9、Q10、D19。 (6)V16电压0V----测IC2C比较器输入电压是否正向(V14>V15为正向), 如果是正向,断开CPU第11脚再测V16,如果V16恢复为4.7V以上,则为 CPU故障,断开CPU第11脚V16仍为0V,则检查R19、IC2C。如果测 IC2C比较器输入电压为反向,再测V14应为3V(低于3V查R60、C19),再 测D28正极电压高于负极时,应检查D27、C4,如果D28正极电压低于负 极,应检查R20、IC2C。 (7)VAC电压过高或过低----过高检查R55,过低查C32、R79。 (8)V3电压过高或过低----过高检查R51、D16, 过低查R78、C13。 (9)V4电压过高或过低----过高检查R52、D15, 过低查R74、R75。 (10)Q6基极电压过高或过低----过高检查R53、D25, 过低查R76、R77 、C6。 (11)D24正极电压过高或过低----过高检查D24及接入的30K电阻, 过低 查R59、C16。 (12)D26正极电压过高或过低----过高检查D26及接入的30K电阻, 过低 查R58、C18。 (13)动检时Q1G极没有试探电压----首先确认电路符合<<主板测试表 >>中第1~12测试步骤标准要求,如果不符则对应上述方法检查,如确认 无误,测V8点如有间隔试探信号电压,则检查IGBT推动电路,如V8点没 有间隔试探信号电压出现,再测Q7发射极有否间隔试探信号电压,如有 ,则检查振荡电路、同步电路,如果Q7发射极没有间隔试探信号电压, 再测CPU第13脚有否间隔试探信号电压, 如有,则检查C33、C20、Q7 、R6,如果CPU第13脚没有间隔试探信号电压出现,则为CPU故障。 (14)动检时Q1 G极试探电压过高----检查R56、R54、C5、D29。 (15)动检时Q1 G极试探电压过低----检查C33、C20、Q7。 (16)动检时风扇不转----测CN6两端电压高于11V应为风扇不良,如CN6 两端没有电压,测CPU第15脚如没有电压则为CPU不良,如有请检查Q5 、R5。 (17)通过主板1~14步骤测试合格仍不启动加热----故障现象为每隔3秒 发出“嘟”一声短音(数显型机种显示E1),检查互感器CT次级是否开 路、C15、C31是否漏电、D20~D23有否不良,如这些零件没问题请再 小心测试Q1G极试探电压是否低于1.5V。 3.3故障案例 3.3.1故障现象1 : 放入锅具电磁炉检测不到锅具而不启动,指示灯闪亮 ,每隔3秒发出“嘟”一声短音(数显型机种显示E1),连续1分钟后转入 待机。 分 析 :根椐报警信息,此为CPU判定为加热锅具过小(直经小于 8cm)或无锅放入或锅具材质不符而不加热,并作出相应报知。根据电 路原理,电磁炉启动时,CPU先从第13脚输出试探PWM信号电压,该信 号经过PWM脉宽调控电路转换为控制振荡脉宽输出的电压加至G点, 振荡电路输出的试探信号电压再加至IGBT推动电路,通过该电路将试 探信号电压转换为足己另IGBT工作的试探信号电压,另主回路产生试 探工作电流,当主回路有试探工作电流流过互感器CT初级时,CT次级 随即产生反影试探工作电流大小的电压,该电压通过整流滤波后送至 CPU第6脚,CPU通过监测该电压,再与VAC电压、VCE电压比较,判别 是否己放入适合的锅具。从上述过程来看,要产生足够的反馈信号电 压另CPU判定己放入适合的锅具而进入正常加热状态,关键条件有三 个 :一是加入Q1 G极的试探信号必须足够,通过测试Q1 G极的试探电 压可判断试探信号是否足够(正常为间隔出现1~2.5V),而影响该信号电 压的电路有PWM脉宽调控电路、振荡电路、IGBT Q1是否正常可简单判定主回路是否正常,在主回路正常及加至Q1G极 的试探信号正常前提下,影响流过互感器CT试探工作电流的因素有工 作电压和锅具。三是到达CPU第6脚的电压必须足够,影响该电压的因 素是流过互感器CT的试探工作电流及电流检测电路。 以下是有关这种故障的案例:(1)测+22V电压高于24V,按3.2.2<<主板 测试不合格对策>>第(3)项方法检查,结果发现Q4击穿。结论: 由于 Q4击穿,造成+22V电压升高,另IC2D正输入端V9电压升高,导至加到 IC2D负输入端的试探电压无法另IC2D比较器翻转,结果Q1G极无试 探信号电压,CPU也就检测不到反馈电压而不发出正常加热指令。(2) 测Q1G极没有试探电压,再测V8点也没有试探电压, 再测G点试探电 压正常,证明PWM脉宽调控电路正常,再测D18正极电压为0V(启动时 CPU应为高电平),结果发现CPU第19脚对地短路,更换CPU后恢复正常 。结论 :由于CPU第19脚对地短路,造成加至IC2C负输入端的试探电 压通过D18被拉低, 结果Q1G极无试探信号电压,CPU也就检测不到反 馈电压而不发出正常加热指令。(3)按3.2.1<<主板检测表>>测试到 第6步骤时发现V16为0V,再按3.2.2<<主板测试不合格对策>>第(6)项 方法检查,结果发现CPU第11脚 路输出的试探信号电压通过D17被拉低, 结果Q1G极无试探信号电 压,CPU也就检测不到反馈电压而不发出正常加热指令。(4)测Q1 G极 没有试探电压,再测V8点也没有试探电压,再测G点也没有试探电压, 再测Q7基极试探电压正常,再测Q7发射极没有试探电压,结果发现Q7 开路。结论 :由于Q7开路导至没有试探电压加至振荡电路, 结果Q1 G 极无试探信号电压,CPU也就检测不到反馈电压而不发出正常加热指 令。(5) 测Q1G极没有试探电压,再测V8点也没有试探电压, 再测G点 也没有试探电压,再测Q7基极也没有试探电压,再测CPU第13脚有试探 电压输出,结果发现C33漏电。结论 :由于C33漏电另通过R6向C33充 电的PWM脉宽电压被拉低,导至没有试探电压加至振荡电路,结果Q1 G极无试探信号电压,CPU也就检测不到反馈电压而不发出正常加热 指令。(6)测Q1 G极试探电压偏低(推动电路正常时间隔输出1~2.5V), 按3.2.2<<主板测试不合格对策>>第(15)项方法检查,结果发现C33漏 电。结论 :由于C33漏电,造成加至振荡电路的控制电压偏低,结果Q1 G极上的平均电压偏低,CPU因检测到的反馈电压不足而不发出正常 加热指令。(7)按3.2.1<<主板检测表>>测试一切正常,再按3.2.2<<主 。结论 :由于互感器CT次级开路,所以没有反馈电压加至电流检测电 路,CPU因检测到的反馈电压不足而不发出正常加热指令。(8) 按 3.2.1<<主板检测表>>测试一切正常,再按3.2.2<<主板测试不合格对 策>>第(17)项方法检查,结果发现C31漏电。结论 : 由于C31漏电,造成 加至CPU第6脚的反馈电压不足,CPU因检测到的反馈电压不足而不发 出正常加热指令。(9)按3.2.1<<主板检测表>>测试到第8步骤时发现 V3为0V,再按3.2.2<<主板测试不合格对策>>第(8)项方法检查,结果发 现R78开路。结论: 由于R78开路, 另IC2A比较器因输入两端电压反向 (V4>V3),输出OFF,加至振荡电路的试探电压因IC2A比较器输出OFF 而为0,振荡电路也就没有输出,CPU也就检测不到反馈电压而不发出 正常加热指令。 3.3.2故障现象2 : 按启动指示灯指示正常,但不加热。分 析 : 一般情况 下,CPU检测不到反馈信号电压会自动发出报知信号,但当反馈信号电 压处于足够与不足够之间的临界状态时,CPU发出的指令将会在试探 →正常加热→试探循环动作,产生启动后指示灯指示正常,但不加热的 故障。原因为电流反馈信号电压不足(处于可启动的临界状态)。处理 方法 :参考3.3.1<<故障现象1>>第( 3.3.3故障现象3 : 开机电磁炉发出两长三短的“嘟”声((数显型机种 显示E2),响两次后电磁炉转入待机。分 析 :此现象为CPU检测到电压 过低信息,如果此时输入电压正常,则为VAC检测电路故障。处理方法 :按3.2.2<<主板测试不合格对策>>第(7)项方法检查。 3.3.4故障现象4 : 插入电源电磁炉发出两长四短的“嘟”声(数显型机 种显示E3)。分析 : 此现象为CPU检测到电压过高信息,如果此时输入 电压正常,则为VAC检测电路故障。处理 方法 :按3.2.2<<主板测试不 合格对策>>第(7)项方法检查。 3.3.5故障现象5 : 插入电源电磁炉连续发出响2秒停2秒的“嘟”声,指 示灯不亮。分 析: 此现象为CPU检测到电源波形异常信息,故障在过 零检测电路。处理方法 : 检查零检测电路R73、R14、R15、Q11、C9 、D1、D2均正常,根据原理分析,提供给过零检测电路的脉动电压是 由D1、D2和整流桥DB内部交流两输入端对地的两个二极管组成桥 式整流电路产生,如果DB内部的两个二极管其中一个顺向压降过低,将 会造成电源频率一周期内产生的两个过零电压其中一个并未达到0V( 电压比正常稍高),Q11在该过零点时间因基极电压未能消失而不能截 止,集电极在此时仍为低电平,从而造成了电源每一频率周期CPU检测 的过零信号缺少了一个。基于以上分析,先将R14换入3.3K电阻(目的 将Q11基极分压电压降低,以抵消比正常稍高的过零点脉动电压),结果 电磁炉恢复正常。虽然将R14换成3.3K电阻电磁炉恢复正常,但维修时 不能简单将电阻改3.3K能彻底解决问题,因为产生本故障说明整流桥 DB特性已变,快将损坏,所己必须将R14换回10K电阻并更换整流桥DB 。 3.3.6故障现象6 : 插入电源电磁炉每隔5秒发出三长五短报警声(数显 型机种显示E9)。分 析 :此现象为CPU检测到按装在微晶玻璃板底的 锅传感器(负温系数热敏电阻)开路信息,其实CPU是根椐第8脚电压情 况判断锅温度及热敏电阻开、短路的,而该点电压是由R58、热敏电阻 分压而成,另外还有一只D26作电压钳位之用(防止由线盘感应的电压 损坏CPU)及一只C18电容作滤波。处理 方法 : 检查D26是否击穿、锅 传感器有否插入及开路(判断热敏电阻的好坏在没有专业仪器时简单 用室温或体温对比<<电阻值---温度分度表>>阻值)。 3.3.7故障现象7 : 插入电源电磁炉每隔5秒发出三长四短报警声(数显 型机种显示EE)。分 析 :此现象为CPU检测到按装在微晶玻璃板底的 锅传感器(负温系数热敏电阻)短路信息,其实CPU是根椐第8脚电压情 况判断锅温度及热敏电阻开/短路的,而该点电压是由R58、热敏电阻 分压而成,另外还有一只D26作电压钳位之用(防止由线盘感应的电压 损坏CPU)及一只C18电容作滤波。处理 方法: 检查C18是否漏电、 R58是否开路、锅传感器是否短路(判断热敏电阻的好坏在没有专业仪 器时简单用室温或体温对比<<电阻值---温度分度表>>阻值)。 3.3.8故障现象8 : 插入电源电磁炉每隔5秒发出四长五短报警声(数显 型机种显示E7)。分 析 :此现象为CPU检测到按装在散热器的TH传感 器(负温系数热敏电阻)开路信息,其实CPU是根椐第4脚电压情况判断 散热器温度及TH开/短路的,而该点电压是由R59、热敏电阻分压而成 ,另外还有一只D24作电压钳位之用(防止TH与散热器短路时损坏CPU) ,及一只C16电容作滤波。处理 方法 :检查D24是否击穿、TH有否开 路(判断热敏电阻的好坏在没有专业仪器时简单用室温或体温对比<< 电阻值---温度分度表>>阻值)。 3.3.9故障现象9 : 插入电源电磁炉每隔5秒发出四长四短报警声(数显 型机种显示E8)。分 析 :此现象为CPU检测到按装在散热器的TH传感 器(负温系数热敏电阻)短路信息,其实CPU是根椐第4脚电压情况判断 散热器温度及TH开/短路的,而该点电压是由R59、热敏电阻分压而成 ,另外还有一只D24作电压 处理 方法 :检查C16是否漏电、R59是否开路、TH有否短路(判断热 敏电阻的好坏在没有专业仪器时简单用室温或体温对比<<电阻值--- 温度分度表>>阻值)。 3.3.10故障现象10 : 电磁炉工作一段时间后停止加热, 间隔5秒发出四 长三短报警声,响两次转入待机(数显型机种显示E0)。分 析 : 此现象 为CPU检测到IGBT超温的信息,而造成IGBT超温通常有两种,一种是 散热系统,主要是风扇不转或转速低,另一种是送至IGBTG极的脉冲 关断速度慢(脉冲的下降沿时间过长),造成IGBT功耗过大而产生高温 。处理 方法 :先检查风扇运转是否正常,如果不正常则检查Q5、R5、 风扇,如果风扇运转正常,则检查IGBT激励电路,主要是检查R18阻值 是否变大、Q3、Q8放大倍数是否过低、D19漏电流是否过大。 3.3.11故障现象11 : 电磁炉低电压以最高火力档工作时,频繁出现间歇 暂停现象。分 析: 在低电压使用时,由于电流较高电压使用时大,而且 工作频率也较低,如果供电线路容量不足,会产生浪涌电压,假如输入电 源电路滤波不良,则吸收不了所产生的浪涌电压,会另浪涌电压监测电 路动作,产生上述故障。处理 方法 :检查C1容量是否不足,如果1600W 以上机种C1装的是1uF,将该电容换上3.3uF/250VAC规格的电容器。 3.3.12故障现象12 : 烧保险管。分 析 : 电流容量为15A的保险管一般 自然烧断的概率极低,通常是通过了较大的电流才烧,所以发现烧保险 管故障必须在换入新的保险管后对电源负载作检查。通常大电流的 零件损坏会另保险管作保护性溶断,而大电流零件损坏除了零件老 化原因外,大部分是因为控制电路不良所引至,特别是IGBT,所以换入 新的大电流零件后除了按3.2.1<<主板检测表>>对电路作常规检查外, 还需对其它可能损坏该零件的保护电路作彻底检查,IGBT损坏主要有 过流击穿和过压击穿,而同步电路、振荡电路、IGBT激励电路、浪涌 电压监测电路、VCE检测电路、主回路不良和单片机(CPU)死机等都 可能是造成烧机的原因,以下是有关这种故障的案例:(1) 换入新的保 险管后首先对主回路作检查,发现整流桥DB、IGBT击穿,更换零件 后按3.2.1<<主板检测表>>测试发现+22V偏低,按3.2.2<<主板测试不 合格对策>>第(3)项方法检查,结果为Q3、Q10、Q9击穿另+22V偏低, 换入新零件后再按<<主板检测表>>测试至第9步骤时发现V4为0V, 按3.2.2<<主板测试不合格对策>>第(9)项方法检查,结果原因为R74开 路,换入新零件后测试一切正常。结论 :由于R74开路,造成加到Q1 G 极上的开关脉冲前沿与Q1上产生的VCE脉冲后沿相不同步而另IGBT 瞬间过流而击穿,IGBT上产生的高压同时亦另Q3、Q10、Q9击穿,由 于IGBT击穿电流大增,在保险管未溶断前整流桥DB也因过流而损坏 。(2)换入新的保险管后首先对主回路作检查,发现整流桥DB、IGBT 击穿,更换零件后按3.2.1<<主板检测表>>测试发现+22V偏低,按 3.2.2<<主板测试不合格对策>>第(3)项方法检查,结果为Q3、Q10、 Q9击穿另+22V偏低,换入新零件后再按<<主板检测表>>测试至第10 步骤时发现Q6基极电压偏低,按3.2.2<<主板测试不合格对策>>第 (10)项方法检查,结果原因为R76阻值变大,换入新零件后测试一切正常 。结论 :由于R76阻值变大,造成加到Q6基极的VCE取样电压降低,发 射极上的电压也随着降低,当VCE升高至设计规定的抑制电压时,CPU 实际监测到的VCE取样电压没有达到起控值,CPU不作出抑制动作,结 果VCE电压继续上升,最终出穿IGBT。IGBT上产生的高压同时亦另 Q3、Q10、Q9击穿,由于IGBT击穿电流大增,在保险管未溶断前整流 桥DB也因过流而损坏。(3)换入新的保险管后首先对主回路作检查, 发现整流桥IGBT击穿,更换零件后按3.2.1<<主板检测表>>测试,上 电时蜂鸣器没有发出“B”一声,按3.2.2<<主板测试不合格对策>> 第(1)项方法检查,结果为晶振X1不良,更换后一切正常。结论 : 由于晶 振X1损坏,导至CPU内程序不能运转,上电时CPU各端口的状态是不确 定的,假如CPU第13、19脚输出为高,会另振荡电路输出一直流另IGBT 过流而击穿。本案例的主要原因为晶振X1不良导至CPU死机而损坏 IGBT。 |
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