美的电磁炉电路分析与检修

1、美的电磁炉电路分析与检修就以美的sh2147 型电磁炉为例。其最大功率为2100w，且待机功耗小，并具有多项一键智能控制烹饪方式，因操作简单，一、电路概述该机电路采用了美的05 标准板电路，具有较强的代表性， 与该机电路相同的有sp2115,sp203,eh201,ep201,sp2112,ep1910,sy191等近两年的大部分产品。该电路同早期（2005 年前）的非标准板电路相比，主要更改的地方有：1 供电方式由变压器方式改用开关电源；2 单片机安装在显示板上；3 增* 步信号检测电路分压电阻阻值发降低分压电阻承受的高压；4 统一了主板关于电流、电压、温度检测电路的器件参数。与显示板的接口

2、1 各脚功能见表1。 表 1 主板与显示板接口 1 各脚功能端口标号功能说明1 vcc +18v 电源+18v 电源供电，本机未安装此脚插件2 gnd 地线地线3 +5v 5v 电源5v 电源供电4 buz 蜂鸣器驱动4khz 的方波信号，驱动蜂鸣器5 fan 风扇驱动高电平开通风扇，低电平关断风扇6 pwm pwm pwm方波信号7 pan 起振信号和振荡脉冲数检测有两个作用：输出口作为振荡的起振信号，输入口作为振荡脉冲的信号检测8 igbt-en igbt 管使能控制 igbt 管开关，高电平允许igbt 管开通，低电平则禁止igbt 管开通9 curent 工作电流检测5v 以下信号，用

3、为单片机的a/d 信号10 vin 电作电压检测5v 以下信号，用为单片机的a/d 信号11 temp-igbt igbt管温度检测5v 以下信号，用为单片机的a/d 信号12 temp-main 锅具温度检测5v 以下信号，用为单片机的a/d 信号二、单元电路分析该机主板电路主要由以下单元电路组成：主电源回路、 lc 振荡电压保护电路、 pwm 脉宽调控电路、igbt 管驱动电路、浪涌保护电路、电流检测、电压检测、电源供电电路、 蜂鸣器报警电路、锅具温度检测电路、igbt 管温度检测电路、风扇驱动电路。电输入电路该电路由 emc（电磁兼容）防护电路和整流滤波电路组成，emc 防护电路的作用上

4、滤波除市电中的高频干扰，并防止雷电或其他强电损坏后级电路，同时抑制电磁炉工作时对市电的电磁辐射。c3 为谐波吸收电容， r1 为过压保护压敏电阻，当输入电压过高时，其阻值大辐下降，流过r1 的电流陡增，保险管熔断，从而起到过压保护作用。全桥 db1、电感 l1 及电容 c4 将输入的市电变换成平滑的直流电，由整机工作电流较大，故对db1 、c4 要求较高。一般来说，功率小于2000w 的电磁炉应通常选用最大电流不小于15a 的全桥；功率大于2000w 的电磁炉通常选用最大电流为25a 的全桥。 c3、c4 应选用 mkp-x2型电容，不能换用普通电容。1 lc 振荡电路lc 振荡电路又称主回路

5、，其作用是让加热线圈 l 与电容c5 谐振，产生20khz30khz 的高频电磁波。电磁炉正常工作时，igbt管工作在开关状态。当 igbt 管导通时， +300v 电压给 l 充电， 电能转化成电磁能并储存在l 中；当 igbt 管截止时， l 向 c5 充电，随后c 又经 l 放电，如此反复形成谐振，其谐振频率由 l 及 c5 的值决定， 通常为 20khz30khz 。当高频电磁波穿过铁质锅底时，在锅底产生强大的涡流，锅底迅速发热，从而达到加热食物的目的。提示： c5 为易损元件，代换时应选用同容量mkph 型电容，否则易造成igbt 管损坏。2 同步及振荡电路该机同步及振荡电路运算放大

6、器u2b、 c6 等元件组成， 在 igbt 管截止期间，由于 l 与 c5 谐振，igbt管 c 会出现谐振峰值电压，u2b 7 脚电压高于6 脚电压， u2b 1 脚内部三极管截止，输出高电平；当igbt 管导通时， l 储能， u2b 6 脚电压高于7 脚电压， u2b 1 脚内部三极管饱和导通， +18v 电压经 r28 给 c6 充电，在 u2b 10 脚形成锯齿波，与u2d 11 脚送来的功率电平比较， 然后从 13 脚送到 igbt 管驱动脉冲。u2b 1 脚输出的同步脉冲还经r27 送往单片机的 pan 端，作为锅具检测信号。如果炉面上放有材质符合要求的锅具，由于谐振时的能量被

7、锅具吸收，则谐振时间短，脉冲个数少，否则脉冲个数多，单片机便可根据pan 端输入的脉冲个数来判定炉面上是否放有锅具。另外， 在启动加热时，单片机pan 端输出检锅脉冲，作为起振信号。3 igbt 管高压保护电路igbt 管高压保护电路又称为igbt 管vce 检测电路，其作用是防止igbt 管因 c 极电压过高而损坏。该电路由电压比较器u2c、r13、 r18r20 等元件组成。+5v 经 r21、 r20 分压后给u2c 9 脚提供参考电压， 约为 3.6v。若 igbt 管 c 极电压升高，当8 脚电压高于9 脚电压时， u2c 14 脚输出低电平，输往pwm脉宽调整电路u2d 11 脚的

8、功率电平被拉低，则u2d 13 脚无 igbt 管驱动脉冲输出，igbt管停止工作，从而起到高压保护的作用。4 pwm 脉宽调控电路该电路是将单片机输出的功率电平与同步振荡电路送来的锯齿波信号比较，输出对应功率的igbt管驱动方波信号。调节功率时，单片机pwm 端输出相应占空比的方波信号（即pwm 信号），经 r23、ec5 平滑成直流电平（即功率电平）送往电压比较器u2d 11 脚。与 10 脚输入的锯齿波信号进行比较，若功率电平越高，则u2d 13 脚输出的驱动脉冲占空比就越大，即电磁炉的加热功率越大，反之则越低。5 igbt 管驱动电路igbt 管是一种电压激励场控型高压、高速大功率器件

9、，导通时需在g 极与地间加上十几伏的电压才能可靠地导通，截止时需为g 极提供放电回路。当u2d 13 脚输出高电平时，q3 导通， q4 截止， +18v 电压经 q3 的c-e 结及 r35、 r37 流向 igbt 管 g 极， igbt 导通；当u2d 13 脚输出低电平时，q3 截止，q4 导通， igbt 管 g 极中储存的电荷r37 及 q4 的 e-c 结放电，为igbt 管的再次导通作好准备。6 浪涌保护电路为防止市电电压骤然升高损坏电磁炉，故设有浪涌保护电路。如图 8 所示，电压比较器u2a 4 脚通过电阻r44 直接与 +5v 相连，用为基准电压。正常时，u2a 5 脚电压

10、（约4.1v）低于 4脚电压， 11 脚输出低电平，q6 截止，不影响u2d 13 脚输出的驱动信号；若市电骤升时，其浪涌电压经r40、c15、r41、d19 送至 u2a 5 脚， 5 脚电压高于4 脚电压，则2 脚输高电平， q6 饱和导通， igbt 管截止，以防止igbt 管过压损坏。7 电流检测电路该电路是对电磁炉的工人电流进行实时监测，以便进行功率调节，并防止功率过大而损坏元器件。电磁炉工作时，电流互感器ct1 次级线圈感应的电压先经r9、 vr1 降压，再由 d11d14 整流、ec2 滤波形成电流检测信号，送往单片机的current（电流检测）端。提示：功率调节电位器vr1 对

11、整机性能影响较大，大可随意调节，否则易损坏 igbt 管。 8 电压检测电路该电路实时对市电进行检测，若市电过高或过低，单片机均发出停机指令，以防止电路元件件（尤其是igbt 管）过压或在欠压状态大电流工作而损坏。ac220v 市电先经d9、d10 全波整流后，由r6、 r8、分压， ec1 滤波，得到电压检测信号，送往单片机的vin 端，与内部设定的基准电压相比较，若过高或过低，单片机均发出停机指令，并显示相应的故障代码或发出提示音。待市电电压正常后，即可自行恢复正常。 通常，电磁炉的市电允许范围为ac160vac250v 。 10温度检测电路电磁炉中的温度检测电路分为炉面及igbt 管温度

12、检测两种。 本机炉面温度检测电路由负温度系数热敏电阻及 r1、r2、c2 组成； igbt 管温度检测电路由负温度系数热敏电阻及r3、c1 组成。温度升高时，热敏电阻阻值减小，则r2 或 r3 两端电压上升，即送给单片机tmain端或tigbt端的电压升高，反之电压下降。单片机此与芯片内部预设值比较，从机时发出相应动作指令，以保证整机正常安全工作。11风扇驱动电路由于电磁炉工作时，igbt 管及整流全桥会发出大量的热量，为保证电磁炉安全可靠地工作，特增设风扇强制散热。开机后单片机 fan 端输出高电平， q1 饱和导通，负扇动转。d15 为钳位二极管，防止风扇电机线圈产生的感应电压过高损坏q1

13、。 12加热开 /关控制电路在电磁炉的单片机端中均设有一个开 /关功能输出端，以控制电磁炉是否进入加热状态。本机加热开 /关控制电路如图13 所示，其单片机控制端口标注为i-en （igbt-en 的缩写，常称为igbt 管使能端）。开机时，单片机 i-en 端输出高电平，q5 导通，其c 极为低电平，则q5 截止、 q6 导通， igbt 管驱动信号被 q6 旁路到地， igbt 管不工作。提示：开机后，电磁炉要进入加热状态，不仅要求单片机i-en 端输出高电平开机信号，还要求各保护电路未进入保护状态。13电源电路该机电源电路采用开关电源单芯片viper12a （ u92） ，接通电源后，+

14、300v 电压经开关变压器的初级绕组加到u92 的 58 脚（内部开关管漏极） ，在内部高压电流电路的作用下给4 脚（供电端）外接电容ec95 充电，当ec95 两端电压达到14.5v，芯片内部电路工作，开关变压器次级输出相应电压。该电源稳压电路由u92 3 脚（反馈输入端）内部控制电路及外接的稳压管z90 的稳压作用， u92 3 脚电压随之升高， 在芯片内部的脉宽调整电路的作用下，开关脉冲占空比减小，即开关管在一个周期的导通时间缩短，输出电压下降。若+18v 电压降低，其控制过程与上述相反。三、常见故障维修流程1 保险丝烧断保险丝烧断的故障原因很多， 且不可更换保险丝后贸然试机，通过灯泡判断电路是否仍存在故障，只有在上述检查正常的前提下，才可换上保险管试机。2 显示正常， 能检锅但不加热该故障应主要检查功率驱动电路及同步振荡电路。3 风扇不转风扇不转故障检修相对简单，主要检查其电机及驱动电路。功率偏低此故障的具体表现为功率偏低或功率频繁变化。此故障涉及的电路主要有电流检测及功率调节电路。4 检不到锅显示正常， 开机后有无锅报警声，但入上符合要求的锅具后，仍发出无锅报警音。该故障应主要检查电流、电压检测电路。5 操作无反应此故障的检