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