电磁炉原理图和工作原理
目录
一、简介
1.1 电磁加热原理
1.2 458系列简介
二、原理分析
2.1 特殊零件简介
2.1.1 LM339集成电路2.1.2 IGBT
2.2 电路方框图
2.3 主回路原理分析
2.4 振荡电路
2.5 IGBT激励电路
2.6 PWM脉宽调控电路2.7 同步电路
2.8 加热开关控制
2.9 VAC检测电路
2.10 电流检测电路
2.11 VCE检测电路
2.12 浪涌电压监测电路2.13 过零检测
2.14 锅底温度监测电路2.15 IGBT温度监测电路
2.16 散热系统
2.17 主电源
2.18辅助电源
2.19 报警电路
三、故障维修
3.1 故障代码表
3.2 主板检测标准
3.2.1主板检测表
3.2.2主板测试不合格对策
3.3 故障案例
3.3.1 故障现象1
一、简介
1.1 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，由整流电路将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。
1.2 458系列简介
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,界面有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 温度过高保护、低温环境工作模式、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系列虽然机种较多,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。
二、原理分析
2.1 特殊零件简介
2.1.1 LM339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。
2.1.2 IGBT
绝缘栅双极晶体管(Iusulated Gate Bipolar Transistor)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输入跟随一个双极型晶体管放大的复合结构。
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。
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℃时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, 代用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。
2.2 电路方框图
2.3 主回路原理分析
时间t1~t2时当开关脉冲加至Q1的G极时,Q1饱和导通,电流i1从电源流过L1,由于线圈感抗不允许电流突变.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。
2.4 振荡电路
(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 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”。 2.5 IGBT激励电路 振荡电路输出幅度约4.1V的脉冲信号,此电压不能直接控制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) V8 OFF时(V8=0V),V8 Q3 导通、Q9和Q10截止,Q1的G极为0V,Q1截止。 (2) V8 ON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 (图1),由于C3两端电压为左负右正,所以V3 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,作出相应的动作指令(祥见加热开关控制及试探过程一节)。 (3) 配合电流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。 “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Q1 VCE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,V16 ON(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V16 OFF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 2.15 2.14 锅底温度监测电路 2.16 2.17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 2.18 2.19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,作出相应的动作指令: (1) 定温功能时,控制加热指令,另被加热 物体温度恒定在指定范围内。 (2) 当锅具温度高于220℃时,加热立即停 止, 并报知信息(祥见故障代码表)。 (3) 当锅具空烧时, 加热立即停止, 并报 知信息(祥见故障代码表)。 (4) 当热敏电阻开路或短路时, 发出不启 动指令,并报知相关的信息(祥见故障代码 表)。 2.15 IGBT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 一、电磁炉工作原理 电磁炉作为厨具市场的一种新型灶具，它打破了传统的明火烹调方式采用磁场感应电流(又称为涡流)的加热原理。 1．外部加热原理： 电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流(即涡流)，涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能(故：电磁炉煮食的热源来自于锅具底部而不是电磁炉本身发热传导给锅具，所以热效率要比所有炊具的效率均高出近1倍)使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物，从而达到煮食的目的。具有升温快、热效率高、无明火、无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐射、体积小巧、安全性好和外观美观等优点，能完成家庭的绝大多数烹饪任务。 2.内部结构及加热原理： 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，由整流电路将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。 二、传感器类型 传感器主要是用于获取温度电压信息，调控电路或是保护电磁炉内部的元器件，起到反馈信息的作用。主要用到2种负温度系数的半导体热敏电阻 ,一种检测炉面温度，一种检测IBGT的工作温度。 （一）热敏电阻（热电式传感器） 此处为NTC热敏电阻（负温度系数热敏电阻），由金属氧化物组成（如铜）。按用途不同分成两大类，第一类用于测量温度，它的电阻值与温度之间呈负的指数关系；另一类为负的突变型，当其温度上升到某设定值时，其电阻值突然下降，多用于各种电子电路中抑制浪涌电流，起保护作用。 1.锅底温度监测电路 炉温热敏电阻：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NTC热敏电阻,该电阻阻值的变化影响电阻的分压，微处理器接收变化的电压信号，有效地测控锅具的温度。为使传感器温度真实地反映炉温，热敏电阻一般与玻璃板直接接触，且与线盘结合在一起。当锅具之温度达到140°C 时，则应进行关机保护。如图所示（中间是温度传感器）： 目录 一、简介 1.1 电磁加热原理 1.2 458系列简介 二、原理分析 2.1 特殊零件简介 2.1.1 LM339集成电路2.1.2 IGBT 2.2 电路方框图 2.3 主回路原理分析 2.4 振荡电路 2.5 IGBT激励电路 2.6 PWM脉宽调控电路2.7 同步电路 2.8 加热开关控制 2.9 VAC检测电路 2.10 电流检测电路 2.11 VCE检测电路 2.12 浪涌电压监测电路2.13 过零检测 2.14 锅底温度监测电路2.15 IGBT温度监测电路 2.16 散热系统 2.17 主电源 2.18辅助电源 2.19 报警电路 三、故障维修 3.1 故障代码表 3.2 主板检测标准 3.2.1主板检测表 3.2.2主板测试不合格对策 3.3 故障案例 3.3.1 故障现象1 一、简介 1.1 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，由整流电路将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。 1.2 458系列简介 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,界面有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 温度过高保护、低温环境工作模式、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系列虽然机种较多,且功能复杂,但不同的机种 电磁炉工作原理 简介 1.1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，由整流电路将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。 1.2 47系列筒介 47系列是由正夫人旗下中山电子技术开发制造厂设计开发的全新一代电磁炉，面板有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、TFT真彩显示模式机种。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500W?3400W的不同机种，功率调节范围为额定功率的90%,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 C ~45 'C。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（忘钾机）保护、IGBT温度限制、IGBT温度过高保护、低温环境工作模式、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。 47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。 二、电磁炉工作原理分析 2.1特殊零件简介 2.1.1 LM339 集成电路 最详细电磁炉原理讲解 一、原理简介 电磁炉是应用电磁感应加热原理，利用电流通过线圈产生磁场，该磁场的磁力线通过铁质锅底部的磁条形成闭合回路时会产生无数小涡流，使铁质锅体的铁分子高速动动产生热量，然后加热锅中的食物。 二、电磁炉的原理方块图 三、电磁炉工作原理说明 1.主回路 图中桥整DB1将工频（50HZ）电流变成直流电流，L1为扼流圈，L2是电磁线圈，IGBT 由控制电路发出的矩形脉冲驱动，IGBT导通时，流过L2的电流迅速增加。IGBT截止时，L2、C12发生串联谐振，IGBT的C极对地产生高压脉冲。当该脉冲降至为零时，驱动脉冲再次加到IGBT上使之导通。上述过程周而复始，最终产生25KHZ左右的主频电磁波，使陶瓷板上放置的铁质锅底感应出涡流并使锅发热。串联谐振的频率取之L2、C12的参数。 C11为电源滤波电容，CNR1为压敏电阻（突波吸收器）。当AC电源电压因故突然升在时，即瞬间短路，使保险丝迅速熔断，以保护电路。 2.副电源 开关电源式主板共有+5V，+18V两种稳压回路，其中桥式整流后的+18V供IGBT的驱动回路和供主控IC LM339和风扇驱动回路使用，由三端稳压电路稳压后的+5V供主控MCU使用。 3.冷却风扇 主控IC发出风扇驱动信号（FAN），使风扇持续转动，吸入外冷空气至机体内，再从机体后侧排出热空气，以达到机内散热目的，避免零件因高温工作环境造成损坏故障。当风扇停转或散热不良，IGBT表贴热敏电阻将超温信号传送到CPU，停止加热，实现保护。通电瞬间CPU 会发出一个风扇检测信号，以后整机正常运行时CPU发出风扇驱动信号使其工作。 电磁炉工作原理说明之电路分析 1、主回路 图中整流桥BI将工频（50HZ）电压变成脉动直流电压，L1为扼流圈，L2是电磁线圈，IGBT由控制电路发出的矩形脉冲驱动，IGBT导通时，流过L2的电流迅速增加。IGBT截止时，L2、C21发生串联谐振，IGBT的C极对地产生高压脉冲。当该脉冲降至为零时，驱动脉冲再次加到IGBT上使之导通。上述过程周而复始，最终产25KHZ左右的主频电磁波，使陶瓷板上放置的铁质锅底感应出涡流并使锅发热。串联谐振的频率取之L2、C21的参数。 C5为电源滤波电容。CNR1为压敏电阻（突波吸收器），当AC电源电压因故突然升高时，瞬间短路，使保险丝迅速熔断，以保护电路。 2、副电源 开关电源提供有+5V，+18V两种稳压回路，其中桥式整流后的+18V供IGBT 的驱动回路，同步比较IC LM339和风扇驱动回路使用，由三端稳压电路稳压后的+5V供主控MCU使用。 3、冷却风扇 当电源接通时主控IC发出风扇驱动信号（FAN），使风扇持续转动，吸入外冷空气至机体内，再从机体后侧排出热空气，以达至机内散热目的，避免零件因高温工作环境造成损坏故障。当风扇停转或散热不良，IGBT表贴热敏电阻将超温信号传送到CPU，停止加热，实现保护。通电瞬间CPU会发出一个风扇检测信号，以后整机正常运行时CPU发出风扇驱动信号使其工作。 4、定温控制及过热保护电路 该电路主要功能为依据置于陶板下方的热敏电阻（RT1）和IGBT上的热敏电阻（负温度系数）感测温度而改变电阻的一随温度变化的电压单位传送至主控IC（CPU），CPU经A/D转换后对照温度设定值比较而作出运行或停止运行信号。 5、主控IC（CPU）主要功能 18脚主控IC主要功能如下： （1）电源ON/OFF切换控制 （2）加热火力/定温温度控制 （3）各种自动功能的控制 （4）无负载检知及自动关机 （5）按键功能输入检知 （6）机内温升过高保护 （7）锅具检知 （8）炉面过热告知 （9）散热风扇控制 （10）各种面板显示的控制 6、负载电流检知电路 该电路中T2（互感器）串接在DB（桥式整流器）前的线路上，因此T2二次侧的AC电压可反映输入电流的变化，此AC电压再经D13、D14、D15、D5全波整流为DC电压，该电压经分压后直接送CPU的AD转换后，CPU根据转换后的AD 值判断电流大小经软件计算功率并控制PWM输出大小来控制功率及检知负载 电磁炉工作原理 简介 1.1 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，由整流电路将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。 1.2 47 系列筒介 47 系列是由正夫人旗下中山电子技术开发制造厂设计开发的全新一代电磁炉,面板有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、TFT 真彩显示模式机种。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500W~3400W 的不同机种, 功率调节范围为额定功率的90%, 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( 忘钾机) 保护、IGBT 温度限制、IGBT 温度过高保护、低温环境工作模式、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。 47 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。 二、电磁炉工作原理分析 2.1 特殊零件简介 2.1.1 LM339 集成电路 电磁炉原理图和工作原理与维修 目录 一、简介 (2) 1.1 电磁加热原理 (2) 1.2 458 系列简介 (2) 二、原理分析 (2) 2.1 特殊零件简介 (2) 2.2 电路方框图 (4) 2.3 主回路原理分析 (5) 2.4 振荡电路 (6) 2.5 IGBT 激励电路 (7) 2.6 PWM永宽调控电路 (7) 2.7 同步电路 (7) 2.8 加热开关控制 (8) 2.9 VAC检测电路 (8) 2.10 电流检测电路 (9) 2.11 VCE检测电路 (9) 2.12 浪涌电压监测电路 (10) 2.13 过零检测 (10) 2.14 锅底温度监测电路 (11) 2.15 IGBT 温度监测电路 (11) 2.16 散热系统 (12) 2.17 主电源 (12) 2.18 辅助电源 (12) 2.19 报警电路 (13) 三、故障维修 (13) 3.1 故障代码 (13) 3.2 主板检测标准 (13) 3.3 故障案例 (15) 一、简介 1.1 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，由整流电路将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。 1.2 458 系列简介 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, 界面有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 C ~45C。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 温度过高保护、低温环境工作模式、IGBT测温传感器开/短路保护、高低电压保护、浪涌电压保护、VCE W制、VCE过高保护、过零检测、小物 检测、锅具材质检测。 458 系列虽然机种较多, 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。 二、原理分析 2.1 特殊零件简介 2.1.1 LM339集成电路 前言 本章一共2节主要介绍电磁炉的工作原理、系统部件组成以及常见故障及检修方法，希望能够帮助到技术工作人员。 第1节 电磁炉工作原理 电磁炉是利用电磁感应原理，电流经过线盘产生变化磁场，磁场感应到炉面上的铁质锅具底部产生涡流，从而产生大量的热量，直接使得锅具底部迅速发热，进而使得食物得到加热。电磁炉由交流电输入部分、大电流整流滤波输出部分、线盘高频振荡电路部分 、开关电源部分 等功能模块组成。下面将介绍电磁炉的不同功能模块工作原理以及电磁炉的常见故障及检修方法。如下图是电磁炉的结构图。 工作结构图 电路原理图(见附图 1) 交流电输入部分 市电220V经接插件L1、N1接入电路。电路开始通电。由于电磁炉工作电流较大，接插件N1、L1和保险管两端引脚焊接必须牢固，目的是避免接触不良。电磁炉的保险丝是个保护装置，在更换的过程中要选用同型号的更换。（过小电流不够过、易熔断。过大保护失去作用）。所以16A/250V的保险丝不能随意改动或代换（更不能直接短路）。 L1、N1之间有电容C1，该电容既能防止电磁炉工作产生的高频干扰脉冲窜入市电网干扰其他电器，又防止市电网的干扰脉冲窜入电磁炉电路影响其工作。该电容的容量通常为2uF—5 uF。如图所示 大电流整流滤波输出部分 市电经过桥式整流器BG1（桥堆）整流出来再经过L1、C4滤波后输出300V 直流电，为线盘高频振荡供电。BG1是个大电流高耐压器件，其规格为20A800V。当其烧坏后，不能随意用其它整流器代替。一定要用同型号或比它更大电流高耐压的整流器（外观、管脚、接口相同）替换。L1扼流圈、C4电容组成倒L型滤波电路。作用是把整流出来的直流脉动成分滤去，使输出波形更加平滑。当C4、8uF/400V（DC）电容击穿短路时，保险丝会烧断，整流器也会因电流过大而烧坏。此电容容量变值时（变小），直流输出300V电压会明显下降，当C4没有容量时，也会导致烧IGBT，维修时要特别注意。如图所示 电磁炉原理图和工作原 理 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI- 目录 一、简介 电磁加热原理 458系列简介 二、原理分析 特殊零件简介 2.1.1 LM339集成电路 IGBT 一、简介 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，由整流电路将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。 458系列简介 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,界面有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温度过高保护、低温环境工作模式、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系列虽然机种较多,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。 二、原理分析 特殊零件简介 电磁炉电路图及工作原理全面解析 现在电磁炉已经用它的物美价廉特性慢慢打破了燃气灶不可替代的地位。知己知彼百战百胜，这里小编以电磁炉电路图和工作原理给大家做一个全面解析 一、什么是电磁炉 电磁炉(又名电磁灶)--是现代厨房革命的产物，是无需明火或传导式加热的无火煮食厨具，完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具(炉具). 二、电磁炉工作原理 电磁炉作为厨具市场的一种新型灶具。它打破了传统的明火烹调方式采用磁场感应电流(又称为涡流)的加热原理，电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流(即涡流)，涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能(故：电磁炉煮食的热源来自于锅具底部而不是电磁炉本身发热传导给锅具，所以热效率要比所有炊具的效率均高出近1倍)使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物，从而达到煮食的目的。具有升温快、热效率高、无明火、无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐射、体积小巧、安全性好和外观美观等优点，能完成家庭的绝大多数烹饪任务。因此，在电磁炉较普及的一些国家里，人们誉之为'烹饪之神'和'绿色炉具'。 三、电磁炉的主要构成： 电磁炉主要有两大部分构成：电子线路部分及结构性包装部分。 ①电子线路部分包括：功率板、主机板、灯板、线圈盘及热敏支架、风扇马达等。 ②结构性包装部分包括：瓷板、塑胶上下盖、风扇叶、风扇支架、电源线、说明书、功率贴纸、操作胶片、合格证、塑胶袋、防震泡沫、彩盒、条码、卡通箱。 四、电磁炉的特点 ● 小巧灵活的设计便于移动设备，功率的设计确保快速的出菜速度。 ● 大范围功率调节。 ● 耐600℃高温、抗冲击、高强度微晶下班。 ● 优质线圈和零部件。 ● 超高可靠性控制部件确保恶劣环境使用。 ● 先进的主板设计和软件控制技术。 ● 智能化模糊逻辑控制技术确保最佳烹饪效果。 ● 软启动技术延长设备使用寿命。 ● 多层保护：锅体自动检测和电热保护自动切断。 ● 电源，防止意外事故的发生。 ● 智能显示和自动报警装置。 ● 5段协率调节确保温度均匀和食品美味。 ● 数码显示有利于中餐食品标准化的推广。 ● 超静音有利于中餐食品标准化的推广。 ● 超静音设备改善厨房工作环境。 ● 全不锈钢结构设计。 五、与燃气、燃油炉具比较的优点 功能完善： 可替代完成传统炉具的煎、炒、煮、蒸、炖、扒、煲等各类烹调功能，特别适合燃料供应以及安全条件受限制的场合。 绿环保保： 无燃烧废气排放、不消耗氧气、无噪音、无污染、省能源。 操作简便： 一键式操作与数码显示简单明了，智能化电脑控制技术具备自动检测锅体、过热及空烧保护、过载保护功能。 安全可靠： 无明火燃烧、无废气排放、无燃烧泄漏，可避免人员及环境安全隐患、比传统的燃油、燃气炉具更安全并扩大了场地使用限制(例如地下室、高层建筑的顶楼厨房);并配置多重安全保护装置， 电磁炉各单元电路原理详解 任何一种设备，只要理解、掌握了它的工作原理，那么使用、维修起来就会觉得比较容易。本章中作者主要对所收集的３０多种品牌的电磁炉的各种单元电路进行原理讲解、比较，找出它们之间的差异和相同之处，以帮助读者更好地理解电磁炉各功能电路的工作原理。通过本章所讲内容，读者不仅能够对电磁炉各功能电路有比较透彻的理解，同时也可以增强识图能力。 ３．１ 直流３００Ｖ整流电路（即主电源电路） 电磁炉的直流３００Ｖ整流电路是电磁炉整机功率输出电路，它与彩电等家用电器的一般开关电源中的直流电源部分电路形式相同，都是将交流２２０Ｖ通过桥式整流电路整流、滤波后获得的。但因电磁炉功率普遍较大，一般为１５００～２６００Ｗ，加之其工作频率较高，目前家用电磁炉工作频率一般为１５～３０ｋＨｚ，因此，该部分电路元器件参数存在较大差异，并且这部分电路元器件性能上的要求也比较高。同时，由于这部分电路是整机的功率输出电路，故电路元器件的焊点粗大，铜箔也比较宽大；为了增大铜箔的承载流量及利于散热，这部分电路的铜箔上一般均涂敷有大面积焊锡条，有的电磁炉还在铜箔上加焊多股导线，以提高承载电流量。 图３－１－１所示是九阳ＪＹＣ－２１电磁炉的主电源电路。２２０Ｖ市电经接插件接入电路，为了防止因电网故障、人为因素等造成电源电压异常升高而损坏电磁炉，在电磁炉主电路中一般均接有压敏电阻ＺＮＲ，把它作为电磁炉整机过压保护的第一道屏障。 图３－１－１九阳ＪＹＣ－２１主电源电路 在电磁炉中，压敏电阻常用的规格型号有１０Ｄ４７１Ｋ、１０Ｄ４３１、１０Ｄ５６１、ＴＶＲ１４４７１、１４Ｎ４７１Ｋ、１４Ｄ４７１、１４Ｄ３９１Ｋ等；压敏电阻的耐压一般为３９０～４７０Ｖ。一旦电网电压出现异常，达到压敏电阻的承压极限，压敏电阻立即会被击穿，将２２０Ｖ交流电源短路，保险丝快速熔断，切断电磁炉整机电源，从而达到保护其他元器件的目的，以避免损失进一步扩大。压敏电阻损坏时一般呈现碎裂状，用肉眼很容易看出。 第一节 电磁炉的工作原理 电磁炉主要是利用电磁感应原理，电流经过线盘产生变化磁场，磁场感应到炉面上的铁质锅具底部产生涡流，从而产生大量的热能，直接令锅具底部迅速发热，进而加热锅内食物。 工作结构图 电路原理图(见附图1) ★ 交流电输入部分 市电220V 经接插件L1、N1接入电路。电路开始通电。由于电磁炉工作电流较大，接插件N1、L1和保险管两端引脚焊接必须牢固，目的是避免接触不良。电磁炉的保险丝是个保护装置，在更换的过程中要选用同型号的更换。（过小电流不够过、易熔断。过大保护失去作用）。所以16A/250V 的保险丝不能随意改动或代换（更不能直接短路）。 RZ1是压敏电阻，作用是为了防止市电输入电压过高而损坏电磁炉，其外型像瓷片电容（蓝色）。压敏电阻标注一般为10D561K或10D471K，其最大允许使用电压为300V（AC），当电压超出其范围时，就会被炸裂。在维修过程中，更换时，要选合适的型号对号入座。压敏电阻是并联在电路中的,它对电压比较敏感(达到一定的异常高的电压),在正常工作电压的时候它相当于绝缘体,在电压异常大的时候 电阻阻值瞬间变的很小,电流经过压敏电阻回流到前端,拉端保险丝,如果电压比较大时 间比较长自身也瞬间击穿,保护了后端电路. L1、N1之间有电容C1，该电容既能防止电磁炉工作产生的高频干扰脉冲窜入市电网干扰其他电器，又防止市电网的干扰脉冲窜入电磁炉电路影响其工作。该电容的容量通常为2uF—5 uF。如图所示 ★大电流整流滤波输出部分 市电经过桥式整流器BG1（桥堆）整流出来再经过L1、C4滤波后输出300V 直流电，为线盘高频振荡供电。BG1是个大电流高耐压器件，其规格为20A800V。当其烧坏后，不能随意用其它整流器代替。一定要用同型号或比它更大电流高耐压的整流器（外观、管脚、接口相同）替换。L1扼流圈、C4电容组成倒L 型滤波电路。作用是把整流出来的直流脉动成分滤去，使输出波形更加平滑。当C4、 8uF/400V（DC）电容击穿短路时，保险丝会烧断，整流器也会因电流过大而烧坏。此电容容量变值时（变小），直流输出300V电压会明显下降，当C4没有容量时，也会导致烧IGBT，维修时要特别注意。如图所示 ★线盘高频振荡电路 CN3、CN4（接上线盘）与C5、IGBT1组成一个高频振荡电路（振荡频率一般为20KHz — 40KHz之间）。高频交变电流是由线盘的电感量，与高频谐振电容的容量决定的。因此线盘的电感量和电容的容量要根据功率来确定（不能随意代换）。当IGBT击穿后，要对其进行检测，C5容量变值都会导致IGBT烧坏（特别是电容短路）。IGBT是电磁炉的核心部件，采用西门子公司公司H20R1202 09年电磁炉维修手册 第一节09年美的电磁炉使用主板概述 09年，美的电磁炉国内单炉主要使用TM-S1-01A-A(TM-S1-01A升级版),TM-S1-01D两块主板。两块主板使用不同的集成芯片，前者使用S007芯片，后者使用三洋芯片。 集成芯片内置单片机处理单元，比较器，放大器等电路。从而大大简化了电磁炉外围电路。下面分别讲述此两块主板线路主要原理，维修方法。由于此两块主板芯片原理，外围线路基本相似，读者可按类比方法理解或维修。 第二节产品命名方式 09年国内单炉产品命名方式如下： 第三节电磁炉产品爆炸图 一、电磁炉的结构分析 电磁炉的立体结构分析图 电磁炉的结构相对来说较简单，主要由：塑料外壳、陶瓷面板、电控系统、散热系统等构成。如下图： ⑴、塑料面盖和塑料底座构成了电磁炉的塑料外壳。 ⑵、陶瓷面板就是电磁炉上的微晶玻璃板。 ⑶、电控系统主要由主电路板、显示板、线圈盘等组件构成。 ⑷、散热系统由散热风机、温度传感器、电路板散热片等组成。 电磁炉的整体结构图 第四节 电磁炉工作原理 一、电磁炉工作原理 微晶面板 塑料底座 主电路板 显 示 板 线 圈 盘 塑料面盖 风 机 1、电磁炉的加热原理 电磁炉主要是利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器。 当电磁炉在正常工作时，由整流电路将50Hz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。电磁炉线圈盘上就会产生交变磁场，磁力线就会在锅具底部反复切割变化，使锅具底部产生环状电流（涡流），并利用无数的小涡流高速振荡铁分子，致使器皿本身自行高速发热，然后通过热量传递原理，使器皿加热盛装在其内的东西。 这种振荡生热的加热方式，能减少热量传递的中间环节，大大提高制热效率。 电磁炉是应用高频感应涡流生热的原理设计制造的，它保持并大大优于一般热源炉的烹饪功能，有“烹饪之神”的美誉。 2、电磁炉电控部分工作原理 3、电磁炉工作流程： 为帮助大家有效掌握电磁炉维修相关技术，本文特地带来九阳三款电磁炉的电路图，并做出详细解释。九阳电磁炉电路图(一) 九阳JYC-21CS21型电磁炉电源电路如下图所示，由以下几个部分组成： 1.IGBT管供电 从下图中可以看到，AC220V电源通过接线螺钉Jl、J2，保险丝FUSEl/10A(大电流保护)，压敏电阻CTRl/10D561(过压保护)，再经过高频滤波电路(共模变压器L2、C1、C2)后分为两路，其中，主电路通过串联互感器T1(感应电压用于监测主电路电流)，桥堆DB1整流，L1、C3(LC)滤波得到，约300V的直流电压加至电磁线圈和IGBT管上，C4和线圈构成谐振回路。 2.电网监测 从共模变压器L2输出的AC220V电压经过D200、D201整流后，一路通过R200、R201、R202、C200组成的分压、滤波电路取得电网监测电压送给CPU，用于监测电网电压。如果电网电压不正常，CPU将及时切断振荡电路。需要说明的是，部分偏远地区或超负荷工业园区会因电网电压极不稳定而导致电磁炉不能正常工作。 此时，可将R202做成可调电阻，通过调整分压比来解决此类问题。 3.开关电源部分 D200、D201整流后的另一路经过D500、R503、C500降压滤波后提供给本机开关电源，这一部分电路是本文要重点讨论的。在实际使用中，由于开关电源处在高电压状态下，造成此部分电路损坏元件较多，故障率较高。下面介绍此部分电路的工作原理。 D500、C500整流滤波后输出约300V的直流电压，加到开关变压器T500初级，通过开关模块IC500(ACT30B)控制开关管Q502(13002)，起振后在开关变压器初级产生20kHz左右的高频高压脉冲，耦合到开关变压器次级，次级输出较高的脉冲电压，通过快速’恢复二极管D503整流、C504电容滤波后，得到直流电压VCC(+18V)，给三路电路供电：一路送IGBT管驱动电路(Q300、Q301)。 如果该点电压偏低，将造成驱动电流减小，使得IGBT管脱离开关状态进入放大区，造成管耗增大而损坏;一路加到风扇电路;还有一路给比较、振荡电路LM339供电。次级的另一只脚输出较低的脉冲电压，通过D504、C505整流滤波，78L05稳压后输出+5V直流电压，给CPU、数码显示、LED指示及其他监测电路供电。在通电瞬间，300V电压通过R501、R513(1MΩ)降压后，输出一个启振电压至Q502基极，让开关电源启振。所以，R501、R513又称启振电阻。次级整流滤波输出的VCC(+18V)电压，通过D506整流、稳压二极管ZD500钳压、C509滤波后，为开关模块ACT30BS提供所需的VDD电压，并通过ZD502、ZD504、C502构成的稳压监测电路来稳定+18V电压。 九阳电磁炉电路图(二) 九阳JYC-21CS3型电磁炉电路图 整机电路由电源电路、加热主回路、驱动放大电路、脉宽调制电路、同步跟踪与振荡电路、锅具检测电路、电流检测与功率调整电路、ICBT管温度检测电路、炉面温度检测电路、加热线盘温度检测电路、电压浪涌检测电路、电流浪涌检测电路、反压检测电路、输入电网电压过、欠压检测电路、上电延时保护电路、风扇驱动电路、长时间无人操作防干烧保护电路、MCU等组成。 电磁炉工作原理与故障分析讲座 目录 第一章电磁炉的基本工作原理的介绍 (3) 第二章电磁炉组装结构图 (5) 第三章电磁炉的基本加热功能及保护功能介绍 (7) 第四章电磁炉的原理图各功能部分的分析 (9) 第五章电磁炉常见异常故障分析之“葵花宝典” (32) 第六章电磁炉元器件的认别及其测量方式 (43) 第七章电磁炉上元器件的规格与作用简介 (48) 电磁炉由于具有热效率高、使用方便、无烟熏、无煤气污染、安全卫生等优点，非常适合现代家庭使用 第一章电磁炉的基本工作原理的介绍 电磁炉的加热原理 电磁炉又称电磁灶，分为工频（低频）和高频两种。其中，工频电磁炉工作简单可靠，但躁声大，热效率低，这里所说的电磁炉指高频电磁炉。 电磁炉是利用电磁感应原理将电能转换为热能的工作原理。由整流电路将50/60Hz的交流电压转换成直流电压（AC-DC-AC、交流-直流-交流），再经过控制电路将直流电压转换成频率为20~35KHz的高频电压，高速变化的电流流过线圈产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿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，达到用户使用的结果。 如图1 图 1 图2 如图2。电磁感应加热的基本过程，至少需要整流单元、功率开关管、功率开关管驱动控制单元、加热线圈单元及锅具等部件。电磁炉是运用高频电磁感应原理加热。它将市电整流滤波后得到的脉动直流转换为高频电流，通过加热线圈建立高频磁场，磁力线经线圈与金属器皿底部构成的磁回路穿透炉面作用于锅底，利用小电阻大电流的短路热效应产生热量，在锅底形成涡流而发热，起到加热器皿中的食物的作用。 一般来讲,器皿一般是用钢质、铁质材料来加热，铝、铜由于表面电阻率太小，而不易被加热，陶瓷、木等又由于表面电阻率太大，使产生电流太小，所以也不易被加热。 第一节 电磁炉的工作原理 电磁炉主要是利用电磁感应原理，电流经过线盘产生变化磁场，磁场感应到炉面上的铁质锅具底部产生涡流，从而产生大量的热能，直接令锅具底部迅速发热，进而加热锅内食物。 工作结构图 电路原理图(见附图1) ★ 交流电输入部分 市电220V 经接插件L1、N1接入电路。电路开始通电。由于电磁炉工作电流较大，接插件N1、L1和保险管两端引脚焊接必须牢固，目的是避免接触不良。电磁炉的保险丝是个保护装置，在更换的过程中要选用同型号的更换。 （过小 电流不够过、易熔断。过大保护失去作用）。所以16A/250V的保险丝不能随意改动或代换（更不能直接短路）。 RZ1是压敏电阻，作用是为了防止市电输入电压过高而损坏电磁炉，其外型像瓷片电容（蓝色）。压敏电阻标注一般为10D561K或10D471K，其最大允许使用电压为300V（AC），当电压超出其范围时，就会被炸裂。在维修过程中，更换时，要选合适的型号对号入座。压敏电阻是并联在电路中的,它对电压比较敏感(达到一定的异常高的电压),在正常工作电压的时候它相当于绝缘体,在电压异常大的时候 电阻阻值瞬间变的很小,电流经过压敏电阻回流到前端,拉端保险丝,如果电压比较大时间比较长自身也瞬间击穿,保护了后端电路. L1、N1之间有电容C1，该电容既能防止电磁炉工作产生的高频干扰脉冲窜入市电网干扰其他电器，又防止市电网的干扰脉冲窜入电磁炉电路影响其工作。该电容的容量通常为2uF—5 uF。如图所示 ★大电流整流滤波输出部分 市电经过桥式整流器BG1（桥堆）整流出来再经过L1、C4滤波后输出300V 直流电，为线盘高频振荡供电。BG1是个大电流高耐压器件，其规格为 1 引言 电磁灶是应用电磁感应原理进行加热工作的，是现代家庭烹饪食物的先进电子炊具。它使用起来非常方便，可用来进行煮、炸、煎、蒸、炒等各种烹调操作。电磁灶的功率一般在700--1800W左右。 电磁炉按感应线圈中的电流频率分为低频和高频两大类，相比较高频电磁灶受热效率高，比较省电。 按样式分类，可以分以下三种。 台式电磁炉：分为单头和双头两种，具有摆放方便、可移动性强等优点。因为价格低较受欢迎。 埋入式电磁炉：是将整个电磁炉放入橱柜面内，然后在台面上挖个洞，使灶面与橱柜台面成一个平面。业内专家认 为这种安装方法只求美观，但不科学，很大一部分消费群体把电磁炉当做火锅，埋入式炒菜并不方便。 嵌入式电磁炉：可适应不同锅具的需要，不再对锅具有特殊要求。 本文主要介绍利用SPMC65P2404芯片来实现电磁炉的设计。SPMC65P2404是凌阳推出的一款工业控制8位单片机，具有很高的性价比，抗干扰能力强，非常适合应用于工业控制类、家电类产品的设计。使用SPMC65P2404设计的电磁炉具有如下性能：六种加热模式：火锅、煎炸、炒菜、烧烤、蒸煮、烧焖； 一种自动工作模式：烧水；最大720分钟的定时开机功能；2小时自动关机保护功能；小物件检测功能，对不合适的物件不进行加热；系统采用过流、过压、超温等多种保护措施；采用开关电源，使系统能够在180~250V的电压范围内正常工作；系统设置了故障报警功能，方便故障查找及检修；系统含有自检程序，方便生产测试。 2 电磁炉加热原理 电磁炉是应用电磁感应原理对食品进行加热的。电磁炉的炉面是耐热陶瓷板，交变电流通过陶瓷板下方的线圈产生磁场，磁场内的磁力线穿过铁锅、不锈钢锅等底部时，产生涡流，令锅底迅速发热，达到加热食品的目的。 电磁炉加热原理如图2-1所示，灶台台面是一块高强度、耐冲击的陶瓷平板（结晶玻璃），台面下边装有高频感应加热线圈（即励磁线圈）、高频电力转换装置及相应的控制系统，台面的上面放有平底烹饪锅。 (此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 电磁炉工作原理与故障分析讲座 版本2 2008.10.08 编者：翁明光 目录 第一章电磁炉的基本工作原理的介绍 (3) 第二章电磁炉组装结构图 (5) 第三章电磁炉的基本加热功能及保护功能介绍 (7) 第四章电磁炉的原理图各功能部分的分析 (9) 第五章电磁炉常见异常故障分析之“葵花宝典” (32) 第六章电磁炉元器件的认别及其测量方式 (43) 第七章电磁炉上元器件的规格与作用简介 (48) 电磁炉由于具有热效率高、使用方便、无烟熏、无煤气污染、安全卫生等优点，非常适合现代家庭使用 第一章电磁炉的基本工作原理的介绍 电磁炉的加热原理 电磁炉又称电磁灶，分为工频（低频）和高频两种。其中，工频电磁炉工作简单可靠，但躁声大，热效率低，这里所说的电磁炉指高频电磁炉。 电磁炉是利用电磁感应原理将电能转换为热能的工作原理。由整流电路将50/60Hz的交流电压转换成直流电压（AC-DC-AC、交流-直流-交流），再经过控制电路将直流电压转换成频率为20~35KHz的高频电压，高速变化的电流流过线圈产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿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，达到用户使用的结果。 如图1 图 1 图2 如图2。电磁感应加热的基本过程，至少需要整流单元、功率开关管、功率开关管驱动控制单元、加热线圈单元及锅具等部件。电磁炉是运用高频电磁感应原理加热。它将市电整流滤波后得到的脉动直流转换为高频电流，通过加热线圈建立高频磁场，磁力线经线圈与金属器皿底部构成的磁回路穿透炉面作用于锅底，利用小电阻大电流的短路热效应产生热量，在锅底形成涡流而发热，起到加热器皿中的食物的作用。 一般来讲,器皿一般是用钢质、铁质材料来加热，铝、铜由于表面电阻率太小，而不易被加热，陶瓷、木等又由于表面电阻率太大，使产生电流太小，所以也不易被加热。 第二章电磁炉组装结构图 电磁炉整机零件一般包括如下： 1、陶瓷板：又叫微晶玻璃板，位于电磁炉顶部，用于锅具的垫放， 具有足够机械强度，耐酸碱腐蚀，耐高低温冲击。 2、上盖：用耐温塑料制成，作为电器的外保护壳。 3、面膜：用塑料薄膜制成，用于功能显示及按键操作指示。 4、灯板：又叫显示控制板，位于壳内，进行功能显示及功能按键 操作。 5、炉面传感器组件：位于壳内，嵌在发热盘的中间，用橡胶头或其 它方式顶住陶瓷板，用于控制炉面锅具的温度。 6、加热线盘：位于壳内，主工作器件，发射磁力线，自身也会发热。 7、主控板：又叫电源板、主板，位于壳内，作为电转换的控制的 主工作部分。 8、电源线及线卡：连接市电与电磁炉，提供电源通道。 9、电风扇：位于壳内，通过吸风将炉内热量带出壳外，起降温作 用。 一、原理简介 原理简介 电磁炉是应用电磁感应加热原理，利用电流通过线圈产生磁场，该磁场的磁力线通过铁质锅底 部的磁条形成闭合回路时会产生无数小涡流，使铁质锅体的铁分子高速动动产生热量，然后加 热锅中的食物. 二、电磁炉的原理方块图 三、磁炉工作原理说明 1、主回路 图中桥整DB1将工频（50HZ）电流变成直流电流，L1为扼流圈，L2是电磁线圈，IGBT由控制电路发出的矩形脉冲驱动，IGBT导通时，流过L2的电流迅速增加。IGBT截止时，L2、C12发生串联谐振，IGBT的C极对地产生高压脉 冲。当该脉冲降至为零时，驱动脉冲再次加到IGBT上使之导通。上述过程周而复始，最终产生25KHZ左右的主频电磁波，使陶瓷板上放置的铁质锅底感应出涡流并使锅发热。串联谐振的频率取之L2、C12的参数。 C11为电源滤波电容，CNR1为压敏电阻（突波吸收器）。当AC电源电压因故突然升在时，即瞬间短路，使保险丝迅速熔断，以保护电路。 2、副电源 开关电源式主板共有+5V，+18V两种稳压回路，其中桥式整流后的+18V供IGBT 的驱动回路和供主控IC LM339和风扇驱动回路使用，由三端稳压电路稳压后的+5V供主控MCU使用。 3、冷却风扇 主控IC发出风扇驱动信号（FAN），使风扇持续转动，吸入外冷空气至机体内，再从机体后侧排出热空气，以达到机内散热目的，避免零件因高温工作环境造成损坏故障。当风扇停转或散热不良，IGBT表贴热敏电阻将超温信号传送到CPU，停止加热，实现保护。通电瞬间CPU会发出一个风扇检测信号，以后整机正常运行时CPU发出风扇驱动信号使其工作 4、定温控制及过热保护电路 该电路主要功能为依据置于陶板下方的热敏电阻（RT1）和IGBT上的热敏电阻（负温度系数）探测温度而改变电阻的一随温度变化的电压单位传送至主控IC（CPU），CPU经A/D转后对照温度设定值比较而作出运行或停止运行信号。 5、灯板排线引脚功能 （1）12V电压，触摸供电用。 （2）炉面测温反馈电压。 （3）IGBT测温反馈电压。电磁炉工作原理及用到的传感器
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