美的電磁爐的組成電路原理及散件維修

美的電磁爐的組成電路
一、開關(guān)電源電路
二、LC振蕩電路
三、同步電壓比較電路
四、高壓保護(hù)電路
五、浪涌保護(hù)電路
六、驅(qū)動放大電路
七、電流檢測電路
八、電網(wǎng)電壓檢測電路
九、鍋具溫度檢測電路
十、IGBT溫度檢測電路
十一、脈寬調(diào)控電路
十二、上電延時電路

 

 

 

 
 開關(guān)電源電路，U1是采用（VIPER12A）8腳電源芯片，通過單端反激式開關(guān)電源變換而降壓。其最大輸出功率為（220V/12W），適應(yīng)電網(wǎng)電壓在160V/260V波動時均能正常穩(wěn)定輸出。具有工作效率高、功耗小、穩(wěn)壓范圍廣、電源安全可靠、機(jī)身溫度低、易維修等優(yōu)點。

其工作原理是，由電網(wǎng)電壓經(jīng)整流后變?yōu)槊}動直流電壓+305V，通過串接開關(guān)二極管D90（1N4007）、限流電阻R90（22Ω/2W）后，送至開關(guān)高頻變壓器TR1初級的1-2繞組，加至電源芯片U91（VIPER12）的5-6-7-8腳（內(nèi)部開關(guān)管漏極）。另一路經(jīng)TR1次級的5-6-7繞組經(jīng)整流二極管D93（1N4007），串接開關(guān)二極管D94（1N4148）得到約+18V電壓加至U91的4腳使電源芯片U91振蕩起振輸出脈寬信號驅(qū)動場效應(yīng)管，在場效應(yīng)管高速開關(guān)狀態(tài)下，并通過互感作用使TR1次級的5-6-7繞組產(chǎn)生交流電壓。經(jīng)整流二極管D93（1N4007）、D92（1N4007）、EC91（220µF/25V）、EC92（47µF/25V）濾波后得到+18V、+5V電壓為整機(jī)低壓供電電路。
1、開關(guān)電源電路的測量
維修時，將電磁爐上電待機(jī)。用萬用表直流電壓500V、50V、10V檔。
1、測開關(guān)電源高壓供電電路EC90對地+305V電壓，為正常；
2、測C92對地+18V電壓，為正常；
3、測C91對地+5V電壓，為正常。

 

電源.doc
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  2010-08-24 09:03 

 

 

1）若測電解電容器EC90對地0電壓時（正常為+305V），多為電源芯片U1（VIPER12）已擊穿受損。U1受損后，還會造成限流電阻R90（22Ω/2W）開路損壞。
2）若測電解電容器EC91對地0電壓時（正常為+18V），多為電源芯片U1（VIPER12）損壞。及穩(wěn)壓二極管ZD1（18V）擊穿損壞、二極管D94（4148）擊穿損壞、電解電容器EC91（220μF/25V）EC95、（4.7μF/35V）擊穿損壞、及高頻開關(guān)電源變壓器TR1初級線圈，存在匝間短路損壞。
3）若測電解電容器EC94對地0電壓時（正常為+5V），多為電阻R92開路損壞、高頻開關(guān)電源變壓器TR1次級第6腳與第7腳之間繞組開路、或整流二極管D92開路受損、電容器C90、電解電容器EC93擊穿損壞、U90三端穩(wěn)壓器LM7805損壞、及CPU芯片漏電、擊穿損壞。當(dāng)TR1次級繞組第6腳與第7腳開路時，可將電阻R92（10Ω/1W）拆下并在R98空位上焊接入電阻（10Ω/1W）后，整機(jī)即可恢復(fù)正常工作。
1）EC95（4.7μF/35V）擊穿損壞。
2）二極管D94（4148）擊穿損壞。
3）高頻開關(guān)電源變壓器TR1初級線圈存在匝間短路損壞。均會造成出現(xiàn)整機(jī)低壓供電電路對地0電壓。
4）若二極管D94（4148）開路受損時，會造成控制顯示板指示燈出現(xiàn)“抖動閃亮”故障。
5）若穩(wěn)壓二極管ZD1（18V）開路損壞，會造成出現(xiàn)整機(jī)低壓供電電路對地電壓升高；穩(wěn)壓二極管ZD1（18V）失效損壞時（待機(jī)檢測C92對地+18V電壓是正常，但開機(jī)后檢測C92對地+10V電壓偏低。），會造成出現(xiàn)屢爆IGBT管故障發(fā)生。
6）若發(fā)現(xiàn)主電路板及開關(guān)電路部份燒毀，多為因電網(wǎng)電壓超高至380V，壓敏電阻保護(hù)后出現(xiàn)壓敏電阻燒毀；開關(guān)電源電路流二極管D90擊穿，造成電解電容器EC90外殼頂爆。嚴(yán)重時甚至還出現(xiàn)燒毀D90、EC90周圍電路板。
7）在維修開關(guān)電源電路，為了確保維修時避免造成整機(jī)出現(xiàn)短路。建議在電磁爐電源線L端串聯(lián)接入220V/40W燈泡，切記！

 

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  2010-08-24 09:29 

 

二、LC振蕩電路
LC振蕩電路是電能轉(zhuǎn)換成磁能，通過IGBT高頻開關(guān)導(dǎo)通、截止的作用實現(xiàn)控制電磁爐加熱功率，而設(shè)置LC振蕩電路。當(dāng)電磁爐上機(jī)通電后220V電網(wǎng)電壓經(jīng)整流橋整流轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髅}動+305V高壓電源，通過電感L1和電容器C4組成電源濾波電路，為IGBT集電極C提供整+305V電壓送至加熱線盤、和電容器（0.3µF/1200V）并聯(lián)構(gòu)成共振電路（LC振蕩電路）。
1、電磁爐加熱功率大小，是通過電流互感器CT1將整機(jī)加熱工作電流轉(zhuǎn)換為取樣電壓。經(jīng)二極管D11、D12、D13、D14組成橋式整流后變?yōu)槊}動電流檢測取樣電壓，由電阻R9及可變電阻VR1分壓后送至CPU芯片CUR電路進(jìn)行識別。
  2、若整機(jī)加熱工作電流過大時，令調(diào)整脈寬調(diào)控電路起控，迫使將比較器U2D翻轉(zhuǎn)截止，將驅(qū)動放大電路Q3、Q4基極電壓拉低。導(dǎo)致IGBT控制極G門電壓降為0V電磁爐即進(jìn)入待機(jī)壯態(tài)。
  3、若LC振蕩電路元器件受損時，均會造成電磁爐上電即燒IGBT管、或上電開機(jī)檢鍋即燒IGBT管、及振蕩頻率偏高迫使IGBT管導(dǎo)通時間過長，而引發(fā)IGBT管擊穿損壞。
1、LC振蕩電路的維修
維修時，將電磁爐上電待機(jī)。用500型三用表直流電壓500V檔，測LC振蕩電路濾波電容器C4對地+305V電壓，為正常。若C4對地電壓偏低、會造成電磁爐振蕩頻率變高導(dǎo)致IGBT管導(dǎo)通時間過長而燒毀IGBT管。
若共振電容器C5失效。一上電或一檢鍋會造成IGBT管而燒毀IGBT管。
1）若LC振蕩電路C4對地+225V電壓偏低時，有時會造成電磁爐出現(xiàn)“不報警不加熱”故障。
2）若LC振蕩電路C4對地+225V電壓偏低時，有時會造成電磁爐出現(xiàn)“報警不加熱”故障。
3）若LC振蕩電路C4對地+225V電壓偏低時，有時會造成電磁爐上電開機(jī)后“即爆燒IGBT管”故障。
4）若LC振蕩電路C5失效受損時，有時會造成電磁爐出現(xiàn)“報警不加熱”故障。
5）若LC振蕩電路C5失效受損時，有時會造成電磁爐出現(xiàn)“不報警不加熱”故障。
6）若LC振蕩電路C5失效受損時，有時會造成電磁爐上電開機(jī)數(shù)秒鐘內(nèi)檢鍋時出現(xiàn)“燒毀IGBT管”故障。
7）若加熱線盤繞組存在匝間短路、底部磁片出現(xiàn)碳化或短路損壞時，會造成電磁爐上電開機(jī)后出現(xiàn)“IGBT管擊穿”故障。
8）若IGBT管控制極，限幅穩(wěn)壓二極管Z1擊穿損壞時，在MC-IH-M02-B2板。有時會造成電磁爐出現(xiàn)“不報警不加熱”故障。
9）若IGBT管控制極，限幅穩(wěn)壓二極管Z1擊穿損壞時，在MC-IH-M00板。有時會造成電磁爐出現(xiàn)“報警不加熱”故障。
10）若IGBT管控制極，限幅穩(wěn)壓二極管Z1反向漏電時，在MC-IH-M02-B2板，有時會造成電磁爐出現(xiàn)“屢爆IGBT管”的故障發(fā)生。
2、維修提示
當(dāng)LC振蕩電路C4濾波電容器與主電路板脫焊、斷線、及C4失效、開路時，
1）會造成電磁爐出現(xiàn)“報警不加熱”故障；
2）會造成電磁爐出現(xiàn)“不報警不加熱”故障。
3）會造成電磁爐上電開機(jī)后“即爆燒IGBT管”故障。
4）若LC振蕩電路C5失效受損時，有時會造成電磁爐出現(xiàn)“報警不加熱”故障；或“不報警不加熱”故障；及上電開機(jī)數(shù)秒鐘內(nèi)檢鍋時出現(xiàn)“燒毀IGBT管”故障。
5）電磁爐在加熱中若出現(xiàn)整機(jī)短路時，多為蟑螂、壁虎、小蟲竄入至IGBT管散熱片內(nèi)，會造成IGBT管擊穿受損。
三、同步電壓比較電路
電磁爐加熱線圈與高頻諧振電容器通過IGBT高頻開關(guān)快速導(dǎo)通、截止，形成LC振蕩電路。LC自由振蕩的半周期時間出現(xiàn)峰值電壓，亦是IGBT截止時間，這時開關(guān)脈沖沒有到達(dá)。這個時間關(guān)系不能錯位，如峰值脈沖還沒有消失，而開關(guān)脈沖已提前到來，就會出現(xiàn)很大的導(dǎo)通電流，導(dǎo)致IGBT燒壞。因此，必須保證開關(guān)脈沖前沿與峰值脈沖后沿相同步。
同步振蕩電路是電磁爐功率控制的核心電路，主要作用是從LC振蕩中取得同步信號（IGBT的C極電壓最低點），根據(jù)同步信號振蕩產(chǎn)生鋸齒波，為IGBT提供前級驅(qū)動波形。此電路的輸入信號是線盤兩端（即OUT1和OUT2）的諧振波形，輸出的信號Vout是鋸齒波。
如圖所示，LM339的U2B運(yùn)放產(chǎn)生同步信號，其信號取自LC振蕩的電容C5兩端的分壓，R11、R12、與R17、R52分壓為V-，R13、R14、R15與R16、R18、R51、R19的分壓為V+。當(dāng)電磁爐上電后，若IGBT未開通工作，V-（比較器6腳）和V+（比較器7腳）的靜態(tài)電壓分別是4.02V和4.25V，比較器1腳輸出高電平。
1、同步電壓比較電路的維修
維修時，將電磁爐上電待機(jī)。用500型三用表直流電壓500V、50V、10V檔，測整機(jī)高壓供電電路C4對地+305V電壓，為正常。
1、同步電壓比較電路的維修
測V+同步電壓比較電路，取樣電阻R16對地+3.9V電壓，為正常。若該電壓偏低時，多為電阻R13（820KΩ/1W）變值，或電容器C8漏電、及比較器U2B損壞。造成比較器U2B翻轉(zhuǎn)，使U2B第1腳輸出端對地0電壓，會導(dǎo)致電磁爐出現(xiàn)“不報警不加熱”故障。測V-同步電壓比較電路，取樣電阻R11對地+3.7V電壓，為正常。若該電壓偏低時，多為電阻R11（820KΩ/1W）變值，或電容器C7漏電、及比較器U2B損壞，會導(dǎo)致電磁爐出現(xiàn)“報警不加熱”故障。
比較器U2B第7腳同相輸入端對地+3.9V電壓，為正常，U2B第6腳反相輸入端對地+3.7V電壓，為正常。U2B第7腳同相輸入端對地+3.7V電壓時，會導(dǎo)致電磁爐加熱時出現(xiàn)“嘰嘰嗡嗡聲”故障、或出現(xiàn)“報警不加熱”故障、及出現(xiàn)“斷續(xù)加熱”故障。

若U2B第7腳同相輸入端對地電壓在+3V以下時，會導(dǎo)致電磁爐出現(xiàn)“連爆”IGBT故障。若U2B第6腳反相輸入端對地+4.1V電壓時，會導(dǎo)致電磁爐加熱時出現(xiàn)“報警不加熱”故障、及出現(xiàn)“斷續(xù)加熱”故障。

若U2B第7腳同相輸入端對地電壓，與比較器U2B第6腳反相輸入端對地電壓相近時，會導(dǎo)致電磁爐上電加熱時出現(xiàn)“不停檢鍋”、或“認(rèn)鍋加熱”、及出現(xiàn)“斷續(xù)加熱”的故障。

若U2B第7腳同相輸入端對地電壓與U2B第6腳反相輸入端對地電壓均正常時，電磁爐上電加熱時出現(xiàn)“不停檢鍋”、或“認(rèn)鍋加熱”故障。多為電流檢測電路、及CPU芯片受損所致。
維修提示
1）當(dāng)電網(wǎng)電壓在220V正常下，必須保證整機(jī)供電電壓C4對地+305V電壓、C92對地+18V電壓、C91對地+5V電壓、及比較器U2B第7腳同相輸入端對地電壓，必須要高于第6腳反相輸入端對地電壓+0.2V，和第1腳輸出端對地電壓+5V。同步電壓比較電路均實屬正常。
2）電磁爐使用數(shù)年后，由于同步電壓比較電路，取樣對地分壓貼片電阻R17、R52、R18、R19存在阻值變大的可能大。造成比較器U2B第7腳同相輸入端對地電壓，與比較器U2B第6腳反相輸入端對地電壓相近，這時電磁爐容易出現(xiàn)“斷續(xù)加熱”故障。
維修時，在比較器U2B第6腳反相輸入端對地再并聯(lián)上普通電阻150 KΩ后，使U2B第6腳反相輸入端對地+3.7V電壓；第7腳同相輸入端對地電壓保持在+3.9V整機(jī)就恢復(fù)正常。
3）當(dāng)電網(wǎng)電壓高于220V，在250V高電壓時。比較器U2B第7腳同相輸入端對地電壓，必須要高于U2B第6腳反相輸入端對地電壓為+0.2V。否則電磁爐，將不定期出現(xiàn)“斷續(xù)加熱”、及整機(jī)工作電流為13A變大。甚至?xí)?dǎo)致，出現(xiàn)“屢燒加熱線盤”故障。
維修小結(jié)
1）當(dāng)比較器U2B，V-第6腳反相輸入端對地+3.7V電壓，正常時；而V+第7腳同相輸入端對地0電壓；U2B第1腳輸出端輸出低電平。同時電磁爐將出現(xiàn)“報警不加熱”故障
2）當(dāng)比較器U2B，V-第6腳反相輸入端對地+3.7V電壓，正常；而U2B，V+第7腳同相輸入端對地電壓高于+3.9V以上時。比較器U2B第1腳輸出端輸出為高電平。電磁爐加熱將出現(xiàn)“嘰吱嗡嗡響聲”故障。
3）若比較器U2C高壓保護(hù)電路取樣貼片電阻R18脫焊、開路并造成V+第7腳同相輸入端對地+5.8V電壓升高；而V-第6腳反相輸入端對地+3.7V電壓，正常；U2B第1腳輸出端輸出為高電平。電磁爐加熱將出現(xiàn)“小鍋能加熱、大鍋不能加熱”故障。
4）當(dāng)同步電壓比較電路比較器U2B，V+第7腳同相輸入端對地+3.9V電壓，正常；這時若U2B，V-第6腳反相輸入端對地0電壓；而比較器U2B第1腳輸出端輸出為高電平。同時電磁爐提鍋具將出現(xiàn)“不報警不加熱”故障。及電磁爐出現(xiàn)“不停地檢鍋，噠噠聲”故障。
5）當(dāng)同步電壓比較電路比較器U2B，V+第7腳同相輸入端對地+3.9V電壓，正常；這時若U2B，V-第6腳反相輸入端對地電壓高于+3.7V或+7.2V以上時；而比較器U2B第1腳輸出端輸出為低電平。電磁爐加熱將出現(xiàn)“報警不加熱”故障。

 

四、高壓保護(hù)電路
為了保證電磁爐在加熱工作中出現(xiàn)異常情況，高壓保護(hù)電路時刻檢測IGBT管集電極電壓，當(dāng)IGBT管集電極電壓接近該管上限耐壓值時，防止、及避免IGBT擊穿損壞而設(shè)置保護(hù)電路。
比較器U2C基準(zhǔn)電壓取+5V電壓經(jīng)電阻R21、R20取樣分壓后，將+4.6V電壓送至比較器U2C（V+）第9腳同相輸入端；取IGBT管集電極電壓經(jīng)電阻R13、R14、R51取樣分壓后，將+1.2V電壓送至比較器U2C（V-）第8腳反相輸入端。電磁爐正常時（V-）反相輸入端電壓應(yīng)小于（V+）同相輸入端比較基準(zhǔn)電壓，這時比較器U2C第14腳輸出高電平。若整機(jī)出現(xiàn)異常時，（V-）反相輸入端電壓大于（V+）同相輸入端比較基準(zhǔn)電壓，比較器U2C第14腳輸出低電平。此信號Vout拉低后將會影響PWM脈寬調(diào)制電路，縮小IGBT驅(qū)動占空比，縮短IGBT導(dǎo)通時間，從而降低IGBTC極電壓，達(dá)到保護(hù)IGBT的目的。
維修時，將電磁爐上電待機(jī)。用500型三用表直流電壓10V檔，測同步電壓比較電路，比較器U2B第6腳反相輸入端對地+3.7V電壓，為正常；測U2B第1腳輸出端對地+5V電壓，為正常；測U2B第7腳V+同相輸入端對地+3.9V電壓，為正常。
1）若高壓保護(hù)電路取樣貼片電阻R18脫焊、或開路及對地分壓貼片電阻R19脫焊、或開路。會導(dǎo)致同步電路LM339的7腳電壓偏高（+5.6V以上），這時電磁爐加熱將出現(xiàn)“嘰吱嗡嗡響聲”故障。
2）測高壓檢測電路比較器U2C第9腳同相輸入端對地+4.6V電壓，為正常；測U2C第14腳輸出端對地+2.3V電壓，為正常；若測比較器U2C第8腳反相輸入端對地0電壓（正常為+1.2V）。多為貼片電阻R18脫焊、或開路。由于高壓保護(hù)電路取樣電阻R18是逐漸變值受損，有時會造成“屢爆IGBT管”的故障發(fā)生。
3）若測U2B（V+）第7腳同相輸入端對地+5.6V電壓升高（正常為+3.9V）；測U2C（V-）第8腳反相輸入端對地0電壓（正常為+1.2V）。
多為高壓保護(hù)電路取樣電阻R18開路，由于取樣電阻R18開路損壞，而導(dǎo)致電磁爐在加熱中出現(xiàn)“小鍋能加熱、但大鍋不能加熱”故障。
2、維修提示
高壓檢測電路受損時：
  1）有時會造成電磁爐在加熱中出現(xiàn)“小鍋能加熱、但大鍋不能加熱”故障。
  2）有時會引發(fā)“屢爆IGBT管”的故障發(fā)生
浪涌保護(hù)電路是保護(hù)電磁爐在加熱過程中，避免電網(wǎng)電壓出現(xiàn)異常的浪涌現(xiàn)象（其中包括：電網(wǎng)配電設(shè)施“公用變壓器”容量不足、導(dǎo)線載面積過小、空氣開關(guān)觸點不良、及導(dǎo)線接線頭接觸不良，）時，能夠及時自動關(guān)閉IGBT管，使IGBT管免遭擊穿燒毀的危險。
浪涌電路的信號Vin取樣于電網(wǎng)電壓整流后的信號，電源電壓正常時，V4小于V5，比較器U2A輸出V2信號經(jīng)C15和R40耦合進(jìn)來后經(jīng)R41、R42分壓。
當(dāng)電源電壓正常時，比較器5腳電壓低于4腳的5V，比較器輸出2腳為低電平，不影響后級IGBT使能控制電路的Q6。
當(dāng)電源突然有浪涌電壓輸入時，此高壓信號使得D19的陽極高于陰極，造成比較器5腳電壓高于4腳，使得比較器2腳輸出高電平，這可以使后級IGBT使能控制電路的Q6開通，關(guān)斷IGBT，從而起到保護(hù)IGBT的作用。
維修時，將電磁爐上電待機(jī)。用萬用表直流電壓10V檔，測浪涌保護(hù)電路比較器U2A第4腳反相輸入端對地+4.8V電壓，為正常；測U2A第5腳同相輸入端對地+3.2V電壓，為正常；測U2A第2腳輸出端對地+0.2V電壓，為正常。
1）若浪涌保護(hù)電路取樣電阻R41對地0電壓時（正常為+2V），電磁爐能正常加熱。但有時會出現(xiàn)“間隔性屢燒IGBT管”故障發(fā)生。
2）若浪涌保護(hù)電路取樣電阻R41對地電壓上升+4V以上時，電磁爐在加熱中會出現(xiàn)“不報警不加熱”故障。
維修提示
1）若浪涌保護(hù)電路取樣電阻40變值或開路。
2）若隔離開關(guān)二極管D19開路或破裂。
3）若比較器U2A受損。（當(dāng)電阻40、二極管D19、比較器U2A受損時，電磁爐是可以繼續(xù)加熱使用。但會導(dǎo)致出現(xiàn)不定期爆燒IGBT管，維修時應(yīng)加以注意。）
4）若耦合電容器C15漏電、貼片電阻R42變值、貼片電容器C13漏電及比較器U2A受損，會導(dǎo)致電磁爐出現(xiàn)“不報警不加熱”故障的發(fā)生。