電器有限公司電磁爐DG系列主控板維修手冊.doc
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2024-09-07
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1、電磁爐MCXXDG(V)(AI)系列主控板維修手冊維修手冊 編制:xxx審核:會簽:批準: 佛山電器有限公司目 錄第一章 電磁爐工作原理和結構第一節 電磁爐工作原理第二節 電磁爐的主要部件介紹及功能介紹第二章 電磁爐MCXXDG(V)(AI)系列電磁爐電路原理第一節 MCXXDG(V)(AI)系列電磁爐簡介第二節 MCXXDG(V)(AI)系列電磁爐電路工作原理分析2.2 特殊零件簡介2.2.1 LM339集成電路2.2.2 IGBT2.2.3 開關變壓器2.3 電路方框圖2.4 電路模塊說明2.4.1 電源電路2.4.2 LC振蕩電路2.4.3 鋸齒波振蕩電路2.4.4 鍋具檢測電路2.4.2、5 IGBT驅動電路2.4.6 PWM脈寬調控電路2.4.7 同步電路2.4.8 限壓電路2.4.9 浪涌電路2.4.10 電流檢測電路2.4.11 電壓檢測電路2.4.12 散熱系統2.4.13 蜂鳴器報警電路2.4.14 IGBT溫度監測電路2.4.15 鍋具溫度監測電路第三章 電磁爐MCXXDG(V)(AI)系列電磁爐電路檢修第一節 電磁爐維修前的準備工作 一、 維修工具二、 檢修電磁爐人員應具的條件三、 維修注意事項及維修簡介第二節 電磁爐的維修方法一、 電磁爐檢修的一般流程二、 維修思路維程圖三、 主控板關鍵點電壓檢測四、 數碼管顯示故障代碼及故障排除方法五、 常見故障及檢修方法第一3、章 電磁爐工作原理和結構第一節 電磁爐工作原理電磁爐主要是利用電磁感應原理將電能轉換為熱能的廚房電器,當電磁爐在正常工作時,由整流電路將50Hz的交流電壓變成直流電壓,再經過控制電路將直流電壓轉換成頻率為20-40KHz的高頻電壓,電磁爐線圈盤上就會產生交變磁場在鍋具底部反復切割變化,使鍋具底部產生環狀電流(渦流),并利用小電阻大電流的短路熱效應產生熱量直接使鍋底迅速發熱,然后再加熱器具內的東西。這種振蕩生熱的加熱方式,能減少熱量傳遞的中間環節,大大提高制熱效率。第二節 電磁爐的主要部件介紹及功能介紹系列電磁爐主要由以下部件構成:1、電源線 2、風扇 3、線圈盤 4、變壓器 5、熱敏電阻 6、4、陶瓷板 7、底座 8、上蓋、9、電控板下面分別講述各零部件的功能及特點:1、電源線: 功能:是將外部市電引進電磁爐,由于電磁爐的耗電量比較大,所以要求電源線的過電流能力比較強,如果線芯的直徑太小,電源線將會發熱,長期使用外皮會變軟,甚至燒毀,發生火災。 特點:MCXXDG(V)(AI)系列電磁爐現有電源線的線芯直徑是1.0平方毫米,能通過10A的電流。2、風扇 功能:風扇是給電磁爐內散熱的部件。電磁爐使用18V無刷風扇。 特點:無刷風扇耐用,風量大,噪音小。3、線圈盤 功能:在電磁爐中,是完成LC振蕩的重點器件之一,是將電能進行儲存及釋放的器件,完成將電場能轉換為磁場能的關鍵器件。在電路原理中5、,一般把它當電感進行分析。電磁爐的加發熱線圈盤自身并不是熱源,也就是說電磁爐并不是利用熱傳導的方式加熱食物的,而是通過電磁感應,讓鍋具自身高速發熱,從而加熱食物,熱效率大大提高。 特點:國家專利大線圈盤,保證鍋底100%發熱面積,受熱更均勻,熱效率更高 4、熱敏電阻功能:感應鍋具的加熱溫度,并傳遞信號給控制回路,主控IC通過判斷,對電磁爐的工作過程進行控制。 特點:采用負溫度系數材料,進口品質。5、陶瓷板 功能:在電磁爐的最外面,決定電磁爐的外觀質量,分為上釉和未上釉兩種,一般來講,上釉后,不易發黃。 特點:加熱狀態下,膨脹系數極小、徑向傳熱、耐高溫、耐磨。6、底座、上蓋 功能:塑料上蓋、底座6、共同構成產品保護外殼。 特點:MCXXDG(V)(AI)系列電磁爐采用V0阻燃級抗菌防霉抗紫外線塑料制造。在表面噴涂防護漆,大幅提升涂層抗刮磨能力。7、電控板 功能:電磁爐的重點部件,有接近200個元器件。電路板上有如下模塊:電源進入EMC防護模塊;整流模塊;濾波模塊;LC振蕩模塊;IGBT開關模塊;過零檢測模塊;電流檢測模塊;電壓檢測模塊;溫度檢測模塊;同步模塊;振蕩控制模塊;IGBT驅動模塊;功率控制模塊;按鍵顯示模塊;電源模塊。(電控板電路的工作原理我們將在下一章作重點介紹)。 特點: 、IGBT:使用溫度小于85度,現使用日本東芝、德國西門子、仙童等品牌的IGBT。 、電容:高壓振蕩電7、容,形成振蕩電路的核心;大電流、高電壓快速充放電, 105度高品質耐高溫電容(普通85度)。、整流橋:將交流電源轉換為直流電源,產生直流高電壓。、電壓比較器(LM339):采用意-法半導體、東芝、德州等公司的產品。、三端穩壓器:(7805):采用意-法半導體、德州等公司的產品。第二章 電磁爐MCXXDG(AI)系列電磁爐電路原理第一節 MCXXDG(V)(AI)系列電磁爐簡介MCXXDG(V)(AI)系列電磁爐是由科威電子科技有限公司設計開發的新一代電磁爐,界面采用LED發光二極管和數碼管顯示模式。操作功能有加熱火力調節、自動恒溫設定、定時關機、預約開/關機、預置操作模式、自動泡茶、自動煮飯、8、自動煲粥、自動煲湯及煎、炸、烤、火鍋等料理功能機種。額定加熱功率有1600-2000W的不同機種,功率調節范圍為額定功率的85%,并且在正常工作電壓范圍內功率自動恒定。全系列機種均適用于50、60Hz,100-260V的電壓頻率。使用環境溫度為-2345。電控功能有鍋具超溫保護、鍋具干燒保護、鍋具傳感器開/短路保護、2小時不按鍵(忘記關機) 保護、IGBT溫度限制、IGBT溫度過高保護、低溫環境工作模式、IGBT測溫傳感器開/短路保護、高低電壓保護、浪涌電壓保護、VCE抑制、VCE過高保護、過零檢測、小物檢測、鍋具材質檢測。MCXXDG(V)(AI)系列電磁爐雖然機種較多,且功能復雜,但不同的9、機種其主控電路原理一樣,區別只是零件參數的差異及CPU程序不同而己。電路的各項測控主要由一塊8位4K內存的單片機組成,外圍線路簡單且零件極少,并設有故障報警功能,故電路可靠性高,維修容易,維修時根據故障報警指示,對應檢修相關單元電路,大部分均可輕易解決。第二節 MCXXDG(V)(AI)系列電磁爐電路工作原理分析2.2 特殊零件簡介2.2.1 LM339集成電路 LM339內置四個翻轉電壓為6mV的電壓比較器,在電磁爐中主要用作檢測信號的比較判斷。LM339內部框圖中,其中“+”運算放大器的同相輸入端;“-”表示運算放大器的反相輸入端。該IC特點是,只要兩相輸入電壓相差6mV,輸出狀態即可翻轉10、。當其反相輸入電壓比同相輸才電壓高時,輸出為低電平;當其反相輸入電壓比同相輸入低時,LM339輸出端內部處于開路狀態,要輸出高電平,必須加上拉電阻,高電平的幅值大小取決于該上拉電阻的接法及其對地部分壓電阻的大小。2.2.2 IGBT 絕緣柵雙極晶體管(Iusulated Gate Bipolar Transistor)簡稱IGBT,是一種集BJT的大電流密度和MOSFET等電壓激勵場控型器件優點于一體的高壓、高速大功率器件。 目前有用不同材料及工藝制作的IGBT, 但它們均可被看作是一個MOSFET輸入跟隨一個雙極型晶體管放大的復合結構。 IGBT有三個電極(見上圖), 分別稱為柵極G(也叫控11、制極或門極) 、集電極C(亦稱漏極) 及發射極E(也稱源極) 。 從IGBT的下述特點中可看出, 它克服了功率MOSFET的一個致命缺陷, 就是于高壓大電流工作時, 導通電阻大, 器件發熱嚴重, 輸出效率下降。 IGBT的特點:1.電流密度大, 是MOSFET的數十倍。2.輸入阻抗高, 柵驅動功率極小, 驅動電路簡單。3.低導通電阻。在給定芯片尺寸和BVceo下, 其導通電阻Rce(on) 不大于MOSFET的Rds(on) 的10%。4.擊穿電壓高, 安全工作區大, 在瞬態功率較高時不會受損壞。5.開關速度快, 關斷時間短,耐壓1kV1.8kV的約1.2us、600V級的約0.2us, 約為12、GTR的10%,接近于功率MOSFET, 開關頻率直達100KHz, 開關損耗僅為GTR的30%。IGBT將場控型器件的優點與GTR的大電流低導通電阻特性集于一體, 是極佳的高速高壓半導體功率器件。MCXXDG(V)(AI)系列電磁爐因機種不同而采了不同規格的IGBT,它們的參數如下: (1) H20R1202-西門子公司出品,耐壓1200V, 100時20A,內部帶阻尼二極管。 (3) H15R1202-西門子公司出品,耐壓1200V, 100時15A,內部帶阻尼二極管。(3) FGA25N120ANTD-仙童公司出品,耐壓1200V, 100時25A,內部帶阻尼二極管。2.2.3 開關變壓13、器 近年來各大電磁爐廠商在各自新款電磁爐上都逐漸淘汰傳統的電源變壓器,取而代之使用開關電源供電。 開關電源是采用ACDCAC高頻電壓變換技術而設計的,即將輸入的220V交流電整流成直流后,再將該直流電變換成高頻脈沖電流輸入開關變壓器,開關變壓器即可將其變換成低電壓。由此可見,開關變壓器依然是整個電壓變換過程中的關鍵器件。2.3 電路方框圖電磁爐原理簡圖如下: 電磁爐原理簡圖220V市電經整流橋DB1整流、L1與C2濾波后得到+300V左右的直流電。此直流電經加熱線圈和IGBT管構成回路。當IGBT導通時,+300V給加熱線圈充電,電能轉換成電磁能儲存在加熱線圈中;IGBT截止時,加熱線圈向C114、充電,隨即C1又向加熱線圈放電,周而復始,即加熱線圈與C1構成并聯諧振回路,其諧振頻率由加熱線圈的電感量及C1的容量決定。IGBT管在控制電路輸出的PWM開關脈沖的驅動下以一定的頻率工作,加熱線圈中產生20KHz40KHZ的高頻交流電,于是鐵質平底鍋便產生強大的渦流,鍋底迅速發熱,加熱線圈中的電磁能轉化為熱能。控制IGBT的導通時間,即控制了加熱線圈中的儲能大小,從而改變了渦流的功率,達到了熱能控制的目的。熔斷器FUSE1使整機的電流被限定在一定的安全范圍,當電磁爐內部出現嚴重的故障或電磁爐工作電流出現異常,上升到熔斷器額定電流時,熔斷器會迅速熔斷,使電磁爐和外部電網強制斷開,以保護外部電網的15、正常運行。濾波電路主要用來防止電磁爐DC-AC逆變工作過程中產生的殘余干擾信號污染電網。同時此電路也可抑制進行電磁爐的電網噪聲,減小電網噪聲對電磁爐內部單片機的不良影響,對電磁爐工作的穩定性有重要影響。 BD1為半導體整流元器件,經過濾波電路的交流電整成脈沖直流電供給逆變部分。此電路形式多采用橋式整流電路。 在電磁爐中,加熱線圈與高頻諧振電容的諧振的頻率是設計電磁爐電路及選擇元器件的重要依據之一。由于高頻交變電流頻率(f)由加熱線圈的電感量(L)與高頻諧振電容容量(C)決定的,因此高頻諧振電容容量選擇是非常重要的。2.4 電路模塊說明2.4.1 電源電路如圖2.4.1所示圖2.4.1 電源電路16、220V交流電壓經接線片L和N輸入,經保險絲FUSE1限流、D1和D8整流后,得到約300V的直流電壓, EC5濾波后,經開關變壓器初級線圈繞組5-3加至開關電源集成芯片IC2的5-8腳,當IC2的4腳達到18V時,IC102開始工作, 進入開關狀態。開關變壓器次級線圈經磁芯耦合后,得到一個交流電壓經快速恢復二極管D3整流、Z1穩壓管穩壓、EC12濾波后得到18V,此電壓供給風扇、電壓比較器IC1(LM339)、IGBT驅動電路。18V經限流電阻R103供給三端穩壓器IC3(78L05)的1腳,經內部穩壓后,從3腳輸出的5V電壓經EC9、C24濾波后,供給單片機、顯示板等低壓電路供電。壓敏電阻17、主要用來防止過高的浪涌電壓進入電磁爐造成機子損壞。(如雷擊、電焊操作或誤插380V電壓時,壓敏電阻就會將這部分能量消耗掉,甚至可能因通過壓敏電阻的電流過大而將熔斷器燒毀,將電磁爐與電網強制切斷,從而達到過壓保護的目的。2.4.2 LC振蕩電路如圖2.4.2所示 圖2.4.2 LC振蕩電路逆變單元是電磁爐的心臟部分,整個逆變單元由LC并聯諧振電路、IGBT管和一些輔助元器件組成。在IGBT管高速并且規律導通與截止狀態下,LC并聯諧振電路不斷從電源得到因自身損耗而消耗的能量,于是成LC振蕩。而IGBT管有規律導通與截止又必須與LC并聯諧振電路的自然諧振頻率嚴格同步,否則整個逆變部分都無法工作,嚴重18、的還會燒毀昂貴的IGBT功率管。t1-t2:當開關脈沖加至IGBT的G極時, IGBT飽和導通,電流i1從電源流過線盤。由于線圈兩端的電流不允許突變,所以在t1-t2時間i1隨線性上升,在t2時脈沖結束, IGBT截止。由于感抗作用,i1不能立即變0,于是向C1充電,產生充電電流i2。在t3時間,C1電荷充滿,電流變為0,這時線盤的磁場能量全部轉為C1的電場能量,在電容兩端出現左負右正,幅度達到峰值電壓,在IGBT的CE極間出現的電壓實際為逆程脈沖峰壓+電源電壓。在t3-t4時間,C1通過線盤放電完畢,i3達到最大值,電容兩端電壓消失,這時電容中的電能又全部轉為L1中的磁能。因感抗作用,i3不19、能立即變0,于是線盤兩端電動勢反向,即L1兩端電位左正右負。因IGBT內部阻尼管的作用,C1不能繼續反向充電,而是經過C2、IGBT內部阻尼二極管回流,形成電流i4。在t4時間,第二個脈沖開始到來,但這時IGBT的Ue為正,Uc為負,處于反偏狀態,所以IGBT不能導通。待i4減小為0時,線盤中的磁能放完,即到t5時IGBT才開始第二次導通,產生i5以后又重復i1-i4過程,因此在線盤上就產生了與開關脈沖f(20KHz-30KHz)相同的交流電流。t4-t5的i4是IGBT內部阻尼二極管的導通電流, 在高頻電流一個電流周期里,t2-t3的i2是線盤磁能對電容C1的充電電流,t3-t4的i3是逆程20、脈沖峰壓通過線盤放電的電流,t4-t5的i4是線盤兩端電動勢反向時, 因IGBT內部阻尼二極管的作用,使C1不能繼續反向充電, 而經過C2、IGBT內部阻尼二極管回流所形成的阻尼電流,IGBT的導通電流實際上是i1。IGBT的Vce電壓變化:在靜態時,Uc為輸入電源經過整流后的直流電源,t1-t2,IGBT飽和導通,Uc接近地電位,t4-t5, IGBT內部阻尼二極管導通,Uc為負壓(電壓為阻尼二極管的順向壓降),t2-t4,也就是LC自由振蕩的半個周期,Uc上出現峰值電壓,在t3時Uc達到最大值。以上分析證實兩個問題:一是在高頻電流的一個周期里,只有i1是電源供給線盤的能量,所以i1的大小就21、決定加熱功率的大小,同時脈沖寬度越大,t1-t2的時間就越長,i1就越大,反之亦然。所以要調節加熱功率,只需要調節脈沖的寬度;二是LC自由振蕩的半周期時間是出現峰值電壓的時間,亦是IGBT的截止時間,也是開關脈沖沒有到達的時間,這個時間關系是不能錯位的,如峰值脈沖還沒有消失,而開關脈沖己提前到來,就會出現很大的導通電流使IGBT燒壞,因此必須使開關脈沖的前沿與峰值脈沖后沿保持同步。2.4.3 鋸齒波振蕩電路如圖 2.4.3所示圖2.4.3 鋸齒波振蕩電路電磁爐功率控制的核心電路,主要作用是振蕩產生鋸齒波,為IGBT前級提供驅動波形。當電磁爐上電開機后,單片機通過IGBTEN端口發出啟動信號,P22、AN端口也會產生一個觸發信號,IC1D輸出端口低電平,IC1B 7腳高于6腳電位,IC1 B內部翻轉,IC1 1腳輸出高電平,IGBT導通。由于同步信號由IC1D產生,其信號取自LC振蕩電容C1的兩端。由于LC振蕩電路的作用,在IC1D的“+”輸入端和“-”輸入端的電位是不斷變化的。而振蕩電路的電容C8有充電和放電的作用,當 IC1B 6腳電壓高過7腳電壓,IC1B內部又發生翻轉,IC1B 1腳輸出低電平,IGBT驅動電路同時也輸出低電平,IGBT截止。完一個振蕩周期后。如此周而復始,就完成了振蕩回路。2.4.4 鍋具檢測電路(電路見圖2.4.3)當電磁爐開始加熱時,單片機通過PAN口發出檢鍋23、脈沖,此脈沖將引起LC自由振蕩,振蕩波形會令IC1 B產生一系列的方波。單片機通過PAN口對方波的寬度檢測來判斷是否有鍋。不同材質、尺寸的鍋具在一定時間內的脈沖寬度是不同的,有無鍋的區別就更大了。2.4.5 IGBT驅動電路如圖2.4.5所示 圖2.4.5 IGBT驅動電路比較器輸出端產生IGBT管的驅動方波,驅動方波通過由兩個極性互補的三極管Q5、Q4組成的推挽電路,將DEVICE輸出端的輸出脈沖電壓提高到18V左右,以滿足IGBT管的驅動要求。當IC1B 1腳輸出高電平時,Q5導通,Q4截止,DEVICE為高電平,約為18V;當IC1B 1腳輸出低電平時,Q4導通,Q5截止,DEVICE為24、低電平。2.4.6 PWM脈寬調控電路如圖2.4.6所示 圖2.4.6 PWM脈寬調控電路 PWM脈寬調控單元是單片機對電磁爐整個工作狀態進行智能控制的唯一通道,R51、R15、R25、R26、R29、C15、EC3組成積分電路。其工作原理就是把單片機輸出的不同占空比的方波脈沖轉化成相應的直流電壓,并以此電壓數據直接作為IGBT管驅動的基準電壓。 因為PWM脈寬調控電路輸出端的直流電壓變化與輸入端的方波脈沖寬度(占空比)有很大且直接的關系,PWM脈沖寬度寬,C15上積分電壓越高,所以要改變輸出端的直流電壓時,只要改變輸入方波的脈沖寬度(占空比)即可。R25是高電平上拉電阻,C15用來抑制高頻干25、擾,EC3用來平滑輸出的直流電壓。CPU通過控制PWM脈沖的寬與窄, 控制送至振蕩電路的加熱功率控制電壓,控制了IGBT導通時間的長短,結果控制了加熱功率的大小。2.4.7 同步電路如圖2.4.7所示圖2.4.7 同步電路同步信號由LM339(IC1D)比較器產生,其信號取自LC振蕩的電容C1兩端的分壓。電阻R9與R11分壓輸入到負輸入端“V”,電阻R5、R4等分壓到正輸入端“V”。電磁爐在上電開機后,單片機PAN端口給同步電路一啟動脈沖,使IGBT管啟動導通。IGBT管導通后,由于線盤電感的作用,這時“V”分壓大于“V”分壓,比較器13腳輸出電平,經后續電路整形后IGBT管繼續導通,當線盤電26、感蓄能完畢后,“V”分壓稍大于“V”分壓,比較器IC1D翻轉輸出高電平,IGBT管截止,LC振蕩回路產生振蕩;當C1放電完畢后,再次出現“V”分壓大于“V”分壓的情況,比較器IC1D輸出低電平,IGBT管再次導通,振蕩電路完成一個工作循環。所以振蕩回路在同步控制電路被觸發啟動后,只要不切斷整個振蕩電路的電源,那么整個振蕩回路將一直工作下去。IGBT管在導通時,其C極電壓越低,IGBT管內部損耗越小,反之則損耗越大。當IGBT管內部損耗超過規定值時,IGBT管會因內部發熱嚴重燒環。在電磁爐理想的工作狀態下,IGBT管C電壓為零時開通IGBT,其內損耗W=UI=0,但實際上在電磁爐工作時,C極電壓27、不可能為0,所以只能取IGBT管C極最低的電壓時開通IGBT管使IGBT管的開關損耗最小。所以,同步信號就是IGBT管C極電壓最低時的檢測信號,也就是最佳的IGBT管導通時機。2.4.8 限壓電路如圖2.4.8所示 圖2.4.8 限壓電路限壓保護電路有類似浪涌保護單元,都以比較器為核心組成。在比較器IC1C的正輸入端,電阻R13、R14分壓5V電壓作為比較基準電壓,比較器負輸入端由IGBT管C極經電阻R5、R4、R7、R16、R12分壓取樣。在正常情況下,“”輸入端電壓小于“”輸入端的比較基準電壓,比較器IC1C輸出端內部處于開路。輸出高電平。保護電路不影響整機工作。當整機出現異常情況,IGB28、T管C極電壓接近IGBT管最在耐壓值時,“”輸入端電壓大于“”輸入端的比較基準電壓,比較器IC1C輸出低電平拉低IGBT管導通門限電壓,縮小IGBT管驅動占空比,縮短IGBT管導通時間,降低IGBT管C極電壓,達到保護IGBT的目的。IGBT管C極電壓超壓保護單元的保護性質是限制性保護,保護動作時整機不停止工作。2.4.9 浪涌電壓檢測電路如圖2.4.9所示圖2.4.9 浪涌電壓檢測電路浪涌保護電路的作用是在電磁爐加工熱工作過程中,當外部電網出現各種異常的電壓浪涌現象時,能及時主動關閉IGBT管,起到保護作用。電源電壓正常時,IC1A 5腳電壓高于4腳電壓,2腳輸出高電平,D4截止,振蕩電路正29、常工作,不影響IGBT信號。當有突然浪涌電壓輸入時,此電壓經R32、R31分壓取樣為負電壓,該電壓會使IC1A 5腳電壓下降。當5腳電壓低于4腳時,IC1A內部比較器發生翻轉,IC1A2 3腳輸出低電平,D4導通,將振蕩電路輸出的振蕩脈沖降低,同時單片機通過INT口發出停止加熱指令,IGBT暫時截止,電磁爐暫時停止加熱。當浪涌電壓過去后,IC1A 5腳電壓又高于4腳電壓,2腳輸出高電平,D4截止,振蕩電路正常工作,同時單片機通過INT口發出加熱指令,電磁爐又可正常加熱。2.4.10 電流檢測電路如圖2.4.10所示 圖2.4.10電流檢測電路。采用電流互感器采樣的電流采樣原理:利用電流互感器二30、次線圈測得的AC電壓,經四只4148二極管組成橋式整流,經電阻分壓、電解電容濾波后直流電壓送到CPU的電流AD口。電流互感器的匝數比大,則其在大電流的工作時感應出來的線性好。可調電阻主要用來調整因為結構誤差引起的功率差,通過調節電阻來改變電流檢測基準,達到調節電磁爐輸出功率大小的目的。(1) 檢到鍋具后,將用一定時間來檢測電流的變化,通過電流的大小來確定鍋具的材質、大小和鍋具的有無。(2) 工作時,單片機時刻檢測該電流的變化,根據檢測到的電流信號,自動調控PWM的脈寬,令輸出功率保持恒定。2.4.11電壓檢測電路如圖2.4.11所示 圖2.4.11 電壓檢測電路220V交流電壓經D2和D7整流31、,電阻R36、R37、R38(有些方案是用一個820K的玻璃釉電阻代替這三個電阻)、R40分壓,EC7濾波后,得到一個電壓信號,此電壓信號經UN口送到單片機,進行電壓檢測。單片機根據所檢測到的電壓信號,自動做出各種電壓指令:(1).電磁爐在正常工作時,單片機時刻檢監測此電壓的變化,當電壓不在正常范圍(大于270V或小于160V時)時,單片機將發出檢測指令,電磁爐停止加熱,并發出報警。(2).電磁爐在正常工作時,單片機時刻檢監測此電壓的變化,根據所檢測的電壓及電流信號,自動調節PWM,用作功率恒定處理。2.4.12 散熱系統如圖2.4.12所示圖2.4.12 散熱系統將IGBT及整流橋緊貼在散熱32、片上,利用風扇的運轉,通過電磁爐進、出風口形成的氣流將散熱片、線盤等零件工作時產生的熱量及加熱鍋具輻射進電磁爐內的熱量排出電磁爐外,以降低電磁爐的工作溫度。 當電磁爐正常工作時,單片機通過FAN口發出高電平作為風扇運轉指令,此高電平通過R41耦合到Q8 B極,Q8飽和導通,風扇運轉。 當FAN口為低電平時,Q9截止,風扇停轉。2.4.13 蜂鳴器報警電路如圖2.4.13所示圖2.4.13 蜂鳴器報警電路電磁爐發出報警信息時,單片機通過BUZ口發出一個高電平的脈沖信號電壓,經R41送到Q9 B極,Q9導通,令蜂鳴器發出報警聲。2.4.14 IGBT溫度監測電路如圖2.4.14所示圖2.4.14 33、IGBT溫度監測電路在電磁爐工作時,IGBT產生的溫度通過散熱片傳至緊貼其上的負溫度系數熱敏電阻RT201,該熱敏電阻阻值的變化間接反應了IGBT的溫度變化,熱敏電阻與R59分壓點的電壓變化其實反應了熱敏電阻阻值的變化,即IGBT的溫度變化。單片機通過TIGBT口監測該電壓的變化,作出相應的動作指令:(1) 高溫保護:當檢測到IGBT溫度高于95時,電磁爐將停止加熱,待溫度下降后恢復加熱;當檢測到IGBT溫度高于120時,加熱立即停止, 并顯示錯誤代碼。(2)熱敏電阻異常保護: 當熱敏電阻RT開路或短路時, 電磁爐將發出不啟動指令,并顯示錯誤代碼。2.4.15 鍋具溫度監測電路如圖2.4.1534、所示圖2.4.15 鍋具溫度監測電路加熱鍋具底部的溫度透通過微晶板傳至緊貼微晶板底的負溫度系數熱敏電阻,該電阻阻值的變化間接反應了加熱鍋具的溫度變化。熱敏電阻與R55分壓點的電壓變化反應了熱敏電阻阻值的變化,即加熱鍋具的溫度變化。 單片機通過TMAIN口監測該電壓的變化,作出相應的動作指令:(1) 過熱保護:根據不同的功能,當檢測到的溫度過高時,電磁爐將停止加熱,并顯示錯誤代碼。(2) 干燒保護:當鍋具處于干燒狀態時,溫度上升很快,電磁爐將會停止加熱,并顯示錯誤代碼。(3) 熱敏異常保護:當熱敏電阻開路或短路時, 電磁爐將發出不啟動指令,同時顯示錯誤代碼。(4) 電磁爐正常工作時,單片機時刻檢35、測鍋具的溫度,根據鍋具的溫度做出火力調整。第三章 電磁爐MCXXDG(V)(AI)系列電磁爐電路檢修第一節 電磁爐維修前的準備工作 一、維修工具: 維修前應具備的工具有萬用表、示波器、10A電流表、電壓表、功率計、一字螺絲刀、十字螺絲刀、電烙鐵、鉗子、鑷子、及各種配件。 二、檢修電磁爐人員應具的條件檢修人員必須掌握一定的電子理論知識,上崗前要對電磁爐知識進行培訓,培訓合格后方能上崗。對模擬電路、數字電路、電工基礎等要有一定的基礎。要對電子元器件熟悉,了解元器件的性能、作用。熟悉維修工具的作用及使用,并能利用維修工具判斷器件的好壞,進行更換或使用。對于不懂的器件或電路原理要及時查資料或請教相關的36、技術部門。檢修人員必須具體良好的素質。維修人員在動手檢修故障之前不要忙于通電,應向用戶詢問了解電磁爐使用的情況。并作好記錄,認真分析研究,這對于檢修故障是非常必要和有用的,由此可以減小誤判、錯誤和少走彎路,可使檢修效率大大提高。三、維修注意事項及維修簡介 A、 維修前1、先檢查產品的型號、生產日期、產品編號、購機發票、保修卡等相關資料是否齊全。2、詢問用戶了解電磁爐的使用情況。3、根據用戶介紹,對故障現象進行分析后,檢修前應用眼看法,觀察電磁爐的外觀、內部是否有進水、電源線是否接觸不好、保險管是否熔斷、線盤、整流橋、IGBT、風扇、電路板表面的器件和板底的走線進行觀察,從器件的表面判斷器件的好37、壞和檢查電路板走線是否有開路或短路、虛焊等現象。確認沒有異常后,也不能盲目通電。先用萬用表電阻檔測電源線兩端電阻是否正常才可以通電,否則會擴大故障范圍,增大維修難度。這一步也是很重要的,檢修人員要切記。4、由于電磁爐的電路結構比較特殊,電路板不僅有高壓、大電流部分,而且低壓信號電路部分與電網相連,要求維修人員嚴格按安全操作規程進行檢修。小心觸電,否則造成的事故不堪設想,請檢修人員注意安全。B、維修中1、在維修時,首先用我們的眼睛、手及感覺器官發現并判故障的部位及器件的好壞。其次利用維修工具對懷疑故障的電路進行檢測分析,進一步確認故障部位。對于比較難維修的故障,要采用分區開路維修法,逐部分電路分38、開來維修,避免因保護電路的誤動引起的保護而致至故障。一些萬用表無法確定好壞的元器件,可采用“代換法”適用于集成電路、電容、晶振等。1、為了防止靜電損壞元器件,在維修時應配戴靜電手環(特別要注意整流橋、IGBT等貴重器件的防靜電)。維修時更換元器件要換成同型號或通用型號的。IGBT、整流橋和熱敏電阻需涂抹散熱硅脂。2、維修時,更改保險管后,應在新的保險管外套上編織絕緣管或熱縮收管,防止出現炸機時保險管的玻璃碎片亂飛傷人。3、對電磁爐的工作點進行電壓測量時,切不可用手去觸摸電磁爐帶電部分,特別是LC振蕩電路兩邊的電壓,以免觸電。4、試機前應仔細檢查各個焊盤和大電流處的焊點是否有虛焊、漏焊、短路等現39、象;檢查線盤的連接是否與線路板固定牢固。電源線與線路板插片、風機接線端、熱敏電阻接線端是否牢固。C、維修后1、 通電開機時要注意電磁爐的工作狀態,若發現異常,應立即關機。2、 在電磁爐試機時不可貪圖方便把多臺機堆疊起來,依次試機。這樣可能同時引起多臺電磁爐的IGBT管擊穿。即使剛通完電的線路板也不能疊放,這樣也會使電容內殘余電壓經放電擊穿IGBT管。3、 測試各項功能是否正常,并用我公司專用湯鍋煮水測試。4、 使用配置湯鍋測量消耗功率。第二節 電磁爐的維修方法檢修電磁爐和檢修其它類型的家電一樣,有很多檢修方法。當電磁爐不能加熱時,有許多情況下不一定是電磁爐出現異常或故障引起的,因為在電磁爐中設40、有很多保護電路。有高壓保護、低壓保護、IGBT超溫保護、浪涌保護等等很多保護電路。這些保護一旦被設置條件觸發,便可導致電磁爐出現不加熱或不開機故障,所以在檢修電磁爐時,首先要對電磁爐設定保護電路有一定的了解,并要知道各故障的代碼,便可以很快判斷電磁爐的故障地方。一、電磁爐檢修的一般流程1、先“外部”再“內部” 接收到有故障的電磁爐后,根據客戶提供的故障現象進行分析。先觀察電磁爐的外觀及電源插頭。電磁爐外殼有無破損、開裂、進水等現象。通過前面一步的觀察,大致確認為內部故障情況,對電磁爐進行試機或拆解觀察,并對電磁爐的故障狀況進行確認。2、先“高壓”后“低壓”在維修電磁爐時要養成好的習慣,無論電磁41、爐出現任何問題,先檢查“高壓”部分電路的元器件特別是“大”件的器件(如IGBT、整流橋、高壓電容、高壓脈沖電阻等);然后再檢查“小”件的器件(如整流二極管、開關二極、穩壓管、三極管等)是否有損壞,因為在電磁爐故障中高壓部分的故障率是最高的。然后再檢測“低壓”部分電路的元器件。這樣可以避免故障范圍的擴大。3、先“大致”后“局部” 在維修中,先測試電磁爐主板的關鍵電壓點與技術部門提供的電壓進行對比,然后找到不同電壓點電路部分進行檢查分析,利于判斷故障的關鍵點。對于維修的電路,要先維修簡單,然后再維修難的。二、維修思路流程圖 三、主板關鍵點電壓檢測(AC為2202V時)一、主控板測試,不接線盤、不接42、顯示板,插爐面熱敏電阻。步驟測 試 點標 準備 注1整流橋輸出300310V2VIPer 5-8腳300310V3+18V+18.51V4+5V+50.2V5IC1(LM339) 4腳0.450.1V6IC1(LM339) 5腳1.80.1V7IC1(LM339) 9腳430.128IC1(LM339) 10腳3.10.1V9R51和R15連接點180.2V10Q4、Q5的E極小于0.1V11電流A/D1.15V12電壓AD(UN)30.2V13爐面熱敏電阻電壓4.580.1V14IGBT熱敏電阻電壓4.370.1V注:1、當測試到Q4、Q5的E極的電壓電壓大于0.1BV時,請先檢查IGBT驅43、動電路,排除故障后再進行第2點測試。 2、當測試完以上的關鍵點時,接上線盤,再測IC1(LM399)8腳和11腳,電壓值應為:測試點電壓值IC1(LM339) 8腳1.20.1VIC1(LM339) 11腳3.350.1V四、數碼管顯示故障代碼及故障排除方法當電磁爐在工作過程中出現以下故障時,電磁爐停止加熱,3S后出現故障報警,數碼管中間兩位顯示故障代碼,按開關鍵可以清除故障顯示,進入待機狀態。故障代碼故 障 原 因排 除 方 法E0內部線路故障檢查同步電路、鋸齒波振蕩電路、驅動電路E1爐面過溫保護(爐面溫度超過270)E2IGBT溫度超過85并持續3s檢修TIGBT電路或FAN電路E4電網電44、壓過低或過高檢測輸入電壓是否正常或檢修電壓監測電路E7爐面熱敏電阻短路、開路檢修TMAIN電路或更換爐面熱敏電阻E8IGBT熱敏電阻短路、開路檢修TIGBT電路或更換IGBT熱敏電阻注:所有故障只有在開機下才判; 五、常見故障及檢修方法(一)、上電沒有反應 分析思路:出現此類問題,多是由于高、低壓電源電路損壞引起。所以在檢查時可以通過觀察保險管來進行判斷,如果保險管熔斷,說明高壓電路部分已經出現嚴重短路現象,由此可以判斷故障在高壓回路。反之可以懷疑故障在低壓電源。1、 保險管燒毀(高壓電路故障)此類故障是電磁爐中比較常見也是比較嚴重的故障,當故障發生時往往會同時燒IGBT管和整流橋。在還未找到45、故障原因前,切盲目更換保險管就進行通電試機,否則故障范圍會隨著二次上電而擴大。 檢查步驟:用萬用表檢查Q1(IGBT管)、DB1(整流橋)、Z2(18V穩壓管)是否擊穿,把損壞的元件拆下更換。此時還不能上電,因為引起這些元件損壞的可能還有其它原因。此時應該檢查、高壓部分的器件和驅動電路三極管Q5(8050)、Q4(8550)是否有擊穿,通電時,最好把驅動電R2(10)斷開,測得驅動電壓為低電平時,可以放心上電試機確認故障是否排除。這樣可以避免殘余故障再次燒壞IGBT。2、 電源電路故障在確保高壓回路的元件沒有擊穿時,就著重檢查電源電路。檢查步驟:用萬用表檢查整流二極管D8(IN4007)、濾波46、電容EC5(4.7uF/400V)、快速恢復二極管D101、D103(FR107)、是否擊穿,高頻變壓器初級、次級繞組是否開路。排除這些故障后,然后測量IC3(78L05)的輸出端是否有5V電壓輸出,如果沒有,再測量輸入端是否有18V電壓。若有18V電壓而沒有5V電壓,應檢查5V后級電路是否有短路現象,把有問題的元件更換。如后級電路沒有問題就表示IC3已損壞,更換后上電確認故障是否排除。如果沒有18V電壓,檢查Z1(18V穩壓管)是否擊穿,其次再檢查IC2(VIPER12A)是否損害,更換異常元件上電,上電確認故障是否排除。低壓電源電路檢修完畢。注意:當主芯片CPU、比較器(LM339)損壞時47、,會造成5V電壓變低造成異常。 (二)、電磁不加熱或數碼管顯示“E0”或間歇加熱 分析思路: 電磁爐出現此類故障現象時,涉及到的電路單元比較多,一般有同步電路、鋸齒波振蕩電路、IGBT驅動電路、限壓電路、PWM控制電路、浪涌保護電路出現故障所導致。因此我們可以測量電路關鍵點電壓值來大致判斷故障范圍。1、同步電路檢修同步電路是電磁爐的核心單元,當電磁爐出現無法加熱現象時,首先應檢查同步電路。 檢查步驟 首先用萬用表檢測高壓脈沖電阻R5(RI40-470K)、R4(RI40-470K)、R10(RI40-270K)、R9(RI40-820K)、這幾只電阻是否有變值、開路現象,因為這幾只電阻在工作時48、承受很高的電壓,再加上廚房環境影響,使得這幾只電阻變值幾率非常大。更換后,上電檢查故障是否排除。 若上一步中未能排除故障,則檢查電容C11(100P),這個電容是為了增加同步電路的穩定性而設置的。取值非常嚴格,過大、過小或者不要都會影響電磁爐的穩定性及IGBT管的安全。 以上兩步都不能將故障排除時,則應懷疑芯片IC1(LM339)損壞,用代換法進行確認。或通過測量該組比較器的輸入、輸出端的電壓進行判斷好壞。 2、鋸齒波振蕩電路電磁爐功率控制的核心電路,為IGBT前級提供驅動波形。檢查此電路最好通過測量該組比較器的輸入、輸出端的電壓進行判斷故障部位。IC1(LM339)第6腳輸入端的信號是取于同49、步信號的輸出端。查電阻R23、電容C8是否有異常。IC1(LM339)第7腳輸入端的信號是取于PWM控制電路。涉及保護電路有限壓保護、浪涌保護,檢查外圍器件是否有異常。 3、限壓保護電路 檢查此電路最好通過測量該組比較器的輸入、輸出端的電壓進行判斷故障部位。 4、驅動電路 IGBT管驅動電路比較簡單,通過萬用表對Q5(8050)、Q4(8550)、Z2(18V穩壓管)、驅動電阻R2進行測量即可發現問題。 5、浪涌保護電路 浪涌保護電路動作時,IC1A的2腳輸出低電平,通過二極管D4電壓拉低,IC1B的第1腳輸出低電平,達到關閉IGBT管。 在檢查時用萬用表檢測浪涌電路中的元器件,把有問題的元件50、更換后,檢查確認故障是否排除。(三)、發光二極管顯示不正常 故障現象:通電后,發光二極管全亮或來回跳動、閃動,按其他按鍵無反應,整機不工作。 故障原因: 164芯片損壞 發光二極管損壞 輕觸開關短路、頂死。檢修方法:分別檢修上述各項,檢查出損壞元器件。(四)、風扇不轉 故障現象:通電后,電磁爐可正常加熱,但風扇不轉。檢查方法: 在有條件的情況下,將該風機拆下來,換上一個好的同規格的散熱風機,上電開機,如果風機能正常起動運行,則說明是風機本身有問題,更換風機后,故障即可排除。 如果風機本身是好的,就必須上電對電路板進行帶電檢修,首先測量風機是否有18V的工作電壓,如果沒有請檢查電源電路。如果有18V,此時我們就必須考慮到主控IC有沒有高電平輸出到Q9的基極, (五)、蜂鳴器不響 故障現象:通電后,電磁爐可正常加熱,按鍵后相應指示燈可作相應指示,而蜂鳴器不響。 檢查方法: 上電用萬用表測量主控IC的蜂鳴器控制口,會有5V的電壓,此時按一下顯示板上的輕觸開關,觀察其電壓變化,如果有0.8V左右的變化,就表示主控IC有信號驅動蜂鳴器,是蜂鳴器本身已損壞。將蜂鳴器拆下來,換上一個好的蜂鳴器開機,蜂鳴聲正常。故障即可排除。如果主IC的蜂鳴器控制口電壓沒有變化,就表示主控IC已損壞。更換主控IC,故障可排除。 (完)