电磁炉的控制

关于电磁炉的控制资料内容一、电磁炉产品简述二、各功能模块讲解三、常见故障检修流程第2页,共69页，2024年2月25日，星期天一、电磁炉产品简述电磁炉产品概要电磁炉的工作原理第3页,共69页，2024年2月25日，星期天电磁炉产品概要电磁炉是一种新型的家用电器，可以对食物进行炒、炸、蒸、煮、炖等加工，可控制火力，操作十分方便。与传统灶具相比，具有热效率高、安全性好、清洁卫生、烹饪效果好、费用低廉等优点第4页,共69页，2024年2月25日，星期天电磁炉的工作原理电磁炉主要是利用电磁感应原理。当电流通过线圈产生交变的磁场，在锅具底部反复切割变化，使锅具底部产生环状电流（涡流），使锅具本身发热。这种振荡生热的加热方式，能减少热量传递的中间环节，大大提升制热效率。第5页,共69页，2024年2月25日，星期天二、各功能模块讲解电磁炉功能方框图整流虑波、EMC防护LC振荡、同步模块波形发生、功率控制高压保护、检锅模块电压、浪涌、温度检测复位、电流保护模块风扇驱动、电源模块第6页,共69页，2024年2月25日，星期天电磁炉功能

方框图第7页,共69页，2024年2月25日，星期天第8页,共69页，2024年2月25日，星期天第9页,共69页，2024年2月25日，星期天整流滤波模块整流滤波模块主要是进行AC-DC变换，其核心元件是整流桥堆。它将输入的220V交流电变换成脉动直流电，然后经过L型滤波电路（由电感线圈L2和电容C14）进行滤波，输出平滑的直流电。[小知识：电感对脉动电流产生反电动势的作用，它对交流阻值很大，而对直流阻值很小，如果我们把较大的电感串接在整流电路里，就可以使电路中的交流成份大部分降落在电感上，而直流部分则从电感线圈流到负载上，起到滤波的作用。电感滤波电路通常用在负载电流很大，而对滤波效果要求不严的场合]第10页,共69页，2024年2月25日，星期天整流滤波、EMC防护电路第11页,共69页，2024年2月25日，星期天EMC防护模块EMC防护模块主要是在电源的进入端防止有高频干扰或者雷击等造成后面电路的损坏而设置的电路。主要是由ZNR300、C300、R313等组成。热敏电阻ZRN300的电压敏感特性是它的电阻值随着外加电压变化而变化。当外加电压较低时，流过电阻的电流很小，压敏电阻呈现高阻状态；当外加电压达到或者超过压敏电压UC时，流过电阻的电流陡增，压敏电阻的阻值将大大降低。电容C300与R313主要是吸收电源中的高频谐波。第12页,共69页，2024年2月25日，星期天LC振荡模块是电磁炉的主要电路之一，主要是利用了LC并联谐振的原理进行工作。具体的工作过程如下：当IGBT的C极电压为0V时，IGBT导通，此时的电感（线圈）进行储能，当IGBT由导通到截止时，此时由于电感（线圈的作用），电流还会沿着先前的方向流动，由于IGBT关断，电感只能对电容C15充电，从而引起C极上电压升高，随充电电流变小直至为0时，C极电压最高。此值是选择IGBT耐压指标的直接依据，从这个时候开始，电容C15开始从线圈放电，此时C极电压变低，当达到接近0V时，由控制电路检测（监控）到这个值，再次打开IBGT，又一循环开始；所以电感（线圈）与振荡电容不停的进行充电放电，产生振荡波形。第13页,共69页，2024年2月25日，星期天LC振荡电路第14页,共69页，2024年2月25日，星期天同步模块

同步模块的主要作用是控制IGBT的开关同步。它由电压比较器IC2的第10、11、13脚和分压电阻R37、R36、R35、R7、滤波电容C17、C16、钳位二极管D19构成。电压比较器的第10脚检测IGBT的C极电压，当检测的电压值大于第11脚时，在比较器的输出脚13就会有一个低电平；当检测的电压值低于第11脚时，在比较器的输出脚13就会有一个高电平。该信号送到后面的波形发生电路，与三角波形进行波形修正后送到后面的功率控制电路，以控制IGBT的导通与截止。第15页,共69页，2024年2月25日，星期天同步电路、波形发生电路第16页,共69页，2024年2月25日，星期天波形发生模块波形发生模块主要是产生标准的锯齿波。它由电压比较器IC2的第8、9、14脚、电阻R45、R46、R33R、积分电容C32，滤波电容EC7，钳位二极管D8-D11等构成。它在比较器的反相端产生波形，然后和送过来的同步信号、功率控制信号进行波形修正。由14脚输出接近于方波的控制信号。

第17页,共69页，2024年2月25日，星期天功率控制模块功率控制模块主要是控制IGBT的导通和截止。该电路由电压比较器IC3的第8、9、10、11、13、14脚、电阻R53、R48、R54、R52、R55、R58、R59、电容C8、C19、EC9、钳位二极管D18、稳压二极管Z5、三极管Q8、Q9等组成。由电压比较器IC2的第14脚送来的控制信号分别送到比较器IC3的反相输入端的8、10两脚。由于第9、10两脚的电压不变（参考电压），所以当送来波形处于高电平的时候，由于反相器的反相作用，所以使得第13、14两脚都输出低电平，此时Q9导通，Q8截止，18V电压经过Q9、R59流向IGBT的G极使IGBT导通。当送来波形处于低电平的时候，由于反相器的反相作用，所以使得第13、14两脚都输出高电平，此时Q8导通，Q9截止，18V电压没有通过R59流向IGBT的G极，所以此时IGBT工作于截止状态。另外由于Q8的导通，使得IGBT通过R59向Q8放电（保护IGBT）。第18页,共69页，2024年2月25日，星期天功率驱动电路第19页,共69页，2024年2月25日，星期天高压保护模块高压保护模块主要是保护IGBT的C极电压不超过它的耐压值。它由电压比较器IC2的第1、6、7脚、电阻R20、R42、R51、R56及电容C31、C18构成。电压比较器在第7脚外接了一个参考电压，所以当第6脚的电压（检测IGBT的C极电压）超过第7脚时，在输出端1脚就会有一个低电平出现。该电平使得主控芯片输出的功率调节信号（PWM）的幅度（电平）减小，从而降低IGBT的功率，让C极电压降低达到保护IGBT的目的。第20页,共69页，2024年2月25日，星期天高压保护电路第21页,共69页，2024年2月25日，星期天检锅模块检锅模块由电压比较器IC2的第4、5、2脚、电阻R13待组成。振荡波形通过电阻分压送到电压比较器IC2的第4、5脚，在输出端第2脚会产生脉冲，主控芯片对此脉冲计数，当脉冲数大于9个认为未放锅；小于5个认为放上锅具（铁质），其他质地（铝或铜类）均不加热。另外，电流检测电路也会对电流进行检测，当检测到电流大于2A时认为有锅。一般来讲，当脉冲个数大于9或电流小于2A时，认为拿走锅，否则就认为未拿走锅。第22页,共69页，2024年2月25日，星期天检锅电路第23页,共69页，2024年2月25日，星期天电压检测模块电压检测主要是检测输入的交流电压大小。它主要是由整流二极管D300、D301、R309、R8、R29、R18、电容C29、EC4、三极管Q7构成。220V交流电压经过整流二极管全波整流、大电阻降压之后送到Q7的基极，由于三极管Q7是采用共射极输出，所以当输入的电压有高低变化时，对应的从发射极输出的电压就会相应的跟着变化。该变化的电压送到主控芯片进行比较，然后控制电磁炉的工作状态、发出相应的故障代码。第24页,共69页，2024年2月25日，星期天电压检测电路第25页,共69页，2024年2月25日，星期天浪涌保护模块、18V低压保护模块浪涌保护模块主要是针对电压中的浪涌冲击而进行的保护。两保护模块由电阻R39、R27、R2、R28、R63、R15、电容C23、C30、稳压二极管Z4、电压比较器IC3的第1、2、4-7脚构成。保护过程：从整流模块的电压经分压电阻降压之后送到IC3的第4脚，由于比较器的第5、6两脚由稳压管提供稳定的10V参考电压，因此当第4脚的电压大于第5脚时，在输出端的第1、2脚就会有一个低电平输出，该低电平的出现会使钳位二极管D20、D17单相导通，从而使IGBT停止工作，保护起动。另外IGBT的触发电压须在15V以上，否则发热会比较严重。所以为了检测该电压，所以我们使用了另外一个电压比较器。同理，当第7脚的电压小于第6脚电压时，在第1、2脚也会输出一个低电平，也会让IGBT停止工作。第26页,共69页，2024年2月25日，星期天浪涌保护电路第27页,共69页，2024年2月25日，星期天温度检测模块温度检测分为两块检测（锅具温度检测和IGBT温度检测）。锅具检测由热敏电阻RT1（负温度系数）、R17、R6、电容C5组成。随着热敏电阻通过陶瓷板对锅具底部温度采样，送到主控IC的电压也会随着温度变化而变化。主控IC通过主控程序的设定值与该电压进行比较，从而作出相应的动作来控制电磁炉。IGBT温度检测由热敏电阻TJC3-2A（负温度系数）、R23、R9、电容C6组成。电路的工作原理和锅具检测电路一样。第28页,共69页，2024年2月25日，星期天温度检测电路第29页,共69页，2024年2月25日，星期天复位电路复位电路主要是在给电磁炉上电时进行低电平复位。它由三极管Q3、R16、R4、R61、C7、稳压管Z1构成。在上电的时候，由于三极管Q3还没有导通，集电极送到主控IC的电平为低电平。当主控IC检测到为低电平时就复位。当三极管导通后，送到主控IC的电平由低电平变为高电平，此时复位结束。第30页,共69页，2024年2月25日，星期天复位电路第31页,共69页，2024年2月25日，星期天电流检测试模块电路由电流互感器CT300、D2-7、R5、R30、R31、R24、C13、EC2、可调电阻VR1构成。从次级线圈感应过来的电压经过可调电阻分压、经二极管整流、电阻分压之后送到主控芯片。该电流信号可以做为检测锅具和调整输出功率的作用。第32页,共69页，2024年2月25日，星期天电流检测电路第33页,共69页，2024年2月25日，星期天电流保护电路电流保护模块主要由2个稳压二极管Z6、Z2、钳位二极管D16、电阻R43、三极管Q5、电容EC6构成。电磁炉在正常工作时，该三极管因没有偏置电压而截止，当出现电流过大时，就会在稳压二极管Z6的负极电压升高，当超过稳压二极管的稳压值的时候，稳压二极管被击穿，三极管Q5导通，将集电极的稳压二极管Z2击穿，此时可以将主控IC的功率调节幅度（电平）稳定在2.2V左右，从而将电磁炉的输出功率降低、电流减少，达到了过流保护的目的。第34页,共69页，2024年2月25日，星期天风扇驱动模块风扇是电磁炉散热的主要器件。风扇驱动主要是由2个三极管Q1、Q2、电阻R1、R3、钳位二极管D1等组成。开机时主控IC会在第28脚输出一控制信号，此信号控制2个三极管的导通和截止。当2个三极管全导通时，散热风扇就会运转。第35页,共69页，2024年2月25日，星期天风扇驱动电路第36页,共69页，2024年2月25日，星期天电源模块该款电路没有采用变压器降压给机内低压供电，而是直接在整流桥堆后面接入开关模块，输出机内工作的三组电源。它是由二极管D101、D33、D30、D31、稳压二极管Z10、Z11、开关模块VIPER12A、三端稳压器7805、电容C50、EC21-24、电阻R101、R80、互感线圈L101等组成。开关模块为8脚直插式，其中的5-8脚共接到整流脉动直流电上（强电）；18V电压是由开关模块的S端结互感器之后滤波输出；12V电压由稳压二极管Z11稳压输出；5V电压由三端稳压器7805稳压后输出。第37页,共69页，2024年2月25日，星期天上电保护电路电磁炉上电时，由主控IC的第27脚发送一控制信号（高电平），该信号送到三极管Q6的基极使得三极管导通，从而保证了在电磁炉在待机状态下IGBT不工作。当开机后，从主控IC的第27脚输出低电平，三极管工作截止，功率控制模块按照同步信号及PWM调节信号工作。第38页,共69页，2024年2月25日，星期天控制电路第39页,共69页，2024年2月25日，星期天三、常见故障检修流程上电无反应功率不可调开机烧保险丝按键失灵风扇不转一开机蜂鸣器长叫一声关机常见故障代码的检修第40页,共69页，2024年2月25日，星期天上电无反应(复位)第41页,共69页，2024年2月25日，星期天上电无反应(晶振)第42页,共69页，2024年2月25日，星期天上电无反应(电源1)第43页,共69页，2024年2月25日，星期天上电无反应(电源2)第44页,共69页，2024年2月25日，星期天功率不可调第45页,共69页，2024年2月25日，星期天开机烧保险丝(1)第46页,共69页，2024年2月25日，星期天开机烧保险丝(2)第47页,共69页，2024年2月25日，星期天按键失灵第48页,共69页，2024年2月25日，星期天风扇不转第49页,共69页，2024年2月25日，星期天一开机蜂鸣器长叫一声关机出现此种现象有两种不同的情况。如果该款电磁炉是可以显示故障代码的，那么会显示其故障代码。如果没有显示故障代码的电磁炉，其故障检修流程可以参考本资料的：常见故障代码的检修第50页,共69页，2024年2月25日，星期天常见故障代码的检修E01E02E03E04E05E06E07E08第51页,共69页，2024年2月25日，星期天显示代码：E01、E02、E03第52页,共69页，2024年2月25日，星期天过零故障：E01第53页,共69页，2024年2月25日，星期天显示代码：E04、E05、E06第54页,共69页，2024年2月25日，星期天显示代码：E07、E08第55页,共69页，2024年2月25日，星期天第56页,共69页，2024年2月25日，星期天第57页,共69页，2024年2月25日，星期天第58页,共69页，2024年2月25日，星期天电磁炉故障分析开机烧保险丝。开机正常，但不加热。散热风扇不转。数码管显示不全。第59页,共69页，2024年2月25日，星期天开机烧保险丝1、首先将线圈盘的接线脚断开换上同规格的保险丝，此时千万不要上电试机。因为大部份引起保险丝烧断是由于后级电路短路所致。2、用万用表测量IGBT和整流桥堆是否有短路现象，如有请更换损坏的元件。3、用表测量D203、204、208、209、210这4个二极管是否正常。当确认无问题之后不接线圈盘上电试机。开机后测量R214上是否有0-7.5V的肪冲电压。4、脉冲电压正常后可以接上线圈盘整机测试。如果该电压不正常，则必须检查同步电路和振荡电路是否正常。引起IGBT烧坏可能是由于同步信号不正常。第60页,共69页，2024年2月25日，星期天开机正常，但不加热1、开机能正常，但不加热说明电源电路以及其他电路工作正常，问题可能出现在保护电路上。2、开机测量U202的第1、2脚是否为低电平。如果是低电平则说IGBT高压或者是浪涌保护电路动作。此时，可以检查如下元件：R203、223、247、246、230、218、229、224、C208、219、211、209、D205、206等是否正常。如果不正常的元件更换；如果元件正常，请测量R223上的5V电压是否正常。没有5V电压请查电源供电电路。如果