电磁炉工作原理与故障分析专题讲坛

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3、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 2035KHz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

4、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

5、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。10、下盖：用耐温塑料制成，作为电器的下保护壳，及支撑内部器件及锅具作用。第三章电磁炉的基本控制功能及保护功能介绍电

6、磁炉分显示部分和主板控制部分1、一般功能说明1) 、显示介面有 LED发光二极管显示模式、数码管、 LCD液晶、 VFD荧光屏显示模式几种。2) 、操作方式有轻触按键、薄膜按键、触摸按键、编码器、电位器等模式。3) 、操作功能有加热火力调节、自动恒温设定、定时开机、预约开 / 关机、电量电压查询、自动功能和半自动功能（蒸煮、煮粥、煲汤、煮饭） 、手动功能（煎、炸、抄、烤、火锅）等料理功能。4) 、使用电压范围分两个不同电压段， 220VAC240VAC机种在 100VAC 280VAC 或 100VAC120VAC机种在 85VAC144VAC之间可连续工作，适用于 50/60Hz 的电压频率

7、。使用环境温度在 20 45。注明： a ）、功率输出： 输出范围 120W2200W之间b）、温度控制 : 即定温控制。c）、定时控制 :可进行时间设置关机或开机。d）、大小物检测 : 小于一定面积的金属将不被加热。60100、 801202、保护功能具有锅具超温保护、锅具干烧保、炉面传感器开短路保护、炉面失效保护，IGBT测温传感器开短路保护， IGBT 温度限制控制和超温保护、高低压保护、 2 小时无按键保护、浪涌电压 / 电流保护、高低温环境工作模式， VCE 过压保护、过零检测、大小物检测，锅具材质检测。注明 : a）无锅报警，无锅或锅具材质不对，小物件：停止加热。若在1 分钟内检测

8、到有锅，则自动退出报警状态，并恢复原来工作状态。b ）高 / 低压保护， 当市电电网电压波动超出工作范围时， 应能停止功率输出并报警，例如超出 100280V时出“低 E1”或“高 E2”；c ）炉面传感器开路时， 开机 1 分钟后检测，停止功率输出及报警， 显示“E3”；d ）炉面传感器短路时， 停止功率输出及报警，显示“ E4”；e ）IGBT传感器开路时， 开机 1 分钟后检测，停止功率输出及报警， 显示“E5”；f ） IGBT 传感器短路时， 停止功率输出及报警，显示“ E6”；g ）主传感器失效， 停止功率输出及报警，显示“ E7”；h ）干扰保护 , 当电网上产生瞬间高压或浪涌电

9、流时， 电路停止功率输出， 暂停工作 2S，当干扰去除后能回复功能输出。i ）过温保护 / 干烧保护 , 由于电磁炉为加热电器，内部很多器件在工作时会发出热量，当温度过高时因能报警并停止功率输出，电源指示灯闪烁，待温度下降后恢复加热j ）IGBT 温度过热 , 当高电压低功率自动提高功率以减小 IGBT温升，如果出现异常温升，则温度达到 95 110则停止加热保护 , 待温度低于 65左右恢复加热。以艾美特电磁炉为例故障代码故障原因报警条件E1低压保护电网电压低于 1005VE2高压保护电网电压高于 2855VE3炉面传感器开路延迟 1 分钟才检测传感器是否开路E4炉面传感器短路马上停止加热E

10、5IGBT 传感器开路延迟 1 分钟才检测传感器是否开路E6IGBT 传感器短路马上停止加热E7炉面传感器失效根据每档档位判断传感器值变化3、电路控制上，除有上述功能的电路外，还应有如下动作电路：a ） 交流转直流，通过整流桥堆进行转换；b ） 电源转换，将强电转换成弱电，提供18V，5V。c ） 过零电路（同步电路），当 IGBT 的反压降到最低时才打开IGBT；d） IGBT 驱动电路e ） 谐振电路，f ） 功率控制电路，将 PWM进行积分处理，进行不同档下的功率控制； g ） 检锅电路；h ） 反压保护电路，将IGBT 工作反压控制在合理范围内；I ） 高压保护电路J ） 功率校准电路

11、，通过可调电阻进行K ） 蜂鸣器驱动电路，风扇驱动电路，热敏电阻取样电路L ） 主芯片电路m ） 显示及按键控制电路第四章电磁炉的原理图各功能部分的分析电磁炉主板原理方框图主板分成 10 大部分：1、主回路的主谐振电路分析2、IGBT 驱动电路分析： ( 推挽式电路，高电平驱动有效)3、电流取样电路4、干扰保护电路5、电压 AD取样电路6、同步电路和压控 / 自激电路7、反压保护与 PWM控制电路8、炉面传感器与IGBT热敏电阻取样电路9、风扇控制电路10、开关电源电路一、主回路的主谐振电路分析由电力电子电路组成的电磁炉 （Inductioncooker）是一种利用电磁感应加热原理，对锅体进行

12、涡流加热的新型灶具。主电路是一个AC/DC/AC变换器，由桥式整流器和电压谐振变换器构成，当电磁炉负载（锅具）的大小和材质发生变化时，负载的等效电感会发生变化， 将造成电磁炉主电路谐振频率变化，导致电磁炉的输出功率不稳定，就会使功率管IGBT 过压损坏。在此先分析电磁炉主谐振电路拓扑结构和工作过程是怎样的。1）电磁炉主电路拓扑结构电磁炉的主电路如图 1 所示，市电经桥式整流器变换为直流电，再经电压谐振变换器变换成频率为 20 35kHz 的交流电。电压谐振变换器是低开关损耗的零电压型（ ZVS）变换器，功率开关管的开关动作由单片机控制，并通过驱动电路完成。电磁炉的加热线圈盘与负载锅具可以看作是

13、一个空心变压器， 次级负载具有等效的电感和电阻， 将次级的负载电阻和电感折合到初级， 可以得到图 2 所示的等效电路。其中 R* 是次级电阻反射到初级的等效负载电阻； L * 是次级电感反射到初级并与初级电感 L 相叠加后的等效电感。2）电磁炉主电路的工作过程电磁炉主电路的工作过程可以分成3 个阶段，各阶段的等效电路如图3所示。分析一个工作周期的情况，定义主开关开通的时刻为t0。时序波形如图4 所示。2.1 t0，t1 主开关导通阶段按主开关零电压开通的特点， t0 时刻，主开关上的电压 uce=0，则 Cr 上的电压 uc=uceUdc= Udc。如图 3（a）所示，主开关开通后，电源电压

14、Udc 加在 R* 及 L* 支路和 Cr 两端。由于 Cr 上的电压已经是 Udc，故 Cr 中的电流为 0。电流仅从 R* 及 L * 支路流过。流过 IGBT 的电流 is 与流过 L* 的电流 iL 相等。由图 3（a）得式（ 1）。可见， iL 按照指数规律单调增加。流过 R* 形成了功率输出，流过 L* 而储存了能量。到达 t1 时刻， IGBT 关断， iL 达到最大值 Im 。这时，仍有 uc=Udc，uce=0。iL 换向开始流入 Cr，但 Cr 两端的电压不能突变，因此， IGBT 为零电压关断。2.2 t1，t2 谐振阶段IGBT 关断之后， L* 和 Cr 相互交换能量

15、而发生谐振， 同时在 R* 上消耗能量，形成功率输出。等效电路如图 3（ b）及图 3（ c）所示，我们也将其分为两个阶段来讨论。波形如图4 中的 iL 和 uc。由图 3(b)、图 3(c)的等效电路可得到式（ 3）方程组。L*(di/dt) iLR* uc=0Cr(duc/dt)=iL（3）由初始条件 iL(t1)=Im ， uc(t1)=Udc，解微分方程组式（ 3）并代入初始条件，可得下列结果：IGBT 上的电压式中： =R*/2L* 为衰减系数；是由电路的初始状态和电路参数决定的初相角，是仅由电路参数决定的iL滞后于 uc 的相位角。由上面的结果可以看到， 当 IGBT 关断之后，

16、uc 和 iL 呈现衰减的正弦振荡， uce 是 Udc 与 uc 的叠加，它呈现以 Udc 为轴心的衰减正弦振荡，其第一个正峰值是加在 IGBT 上的最高电压。 首先是 L* 释放能量， Cr 吸收能量， iL 正向流动，部分能量消耗在 R* 上。在 t1a 时刻，（ tt1a）= ， iL=0 ， L* 的能量释放完毕， uc 达到最大值 Ucm，于是， IGBT 上的电压也达到最大值 uce=UcmUdc。这时 Cr 开始放电， L* 吸收能量，当 (tt1)=时， uc=0，Cr 的能量释放完毕， L* 又开始释放能量，一部分消耗在 R* 上，一部分向 Cr 充电，使 uc 反向上升，

17、如图 4 所示。然后， Cr 开始释放能量，使 iL 反向流动，一部分消耗在 R* 上，一部分转变成磁场能。在 uc 接近 0 之前， (t t1)= 2之时， iL 达到负的最大值。当 (t t1)=时， uc=0，Cr 的能量释放完毕，转由 L* 释放能量，使 iL 继续反向流动，一部分消耗在 R* 上，一部分向 Cr 反向充电。由于 Cr 左端的电位被电源箝位于 Udc，故右端电位不断下降。当 (tt1)= (t2t1)，即 t=t2 时，uc= Udc，uce=0，二极管 D 开始导通，使 Cr 左端电位不能再下降而箝位于 0。于是， uc 不再变化，充电结束。但是， L* 中还有剩余

18、能量， iL 并不为 0， t2 时刻 iL(t2)= I2。这时，在主控制器的控制下，主开关开始导通。因此，是零电压开通。2.3 t2，t3 电感放电阶段如图 3(d)所示，可得方程： L* iLR*=Udc 初始条件为： iL(t2)= I2。解此微分方程并代入初始条件，可得：L* 中的剩余能量，一部分消耗在 R* 上，一部分返回电源， iL 的绝对值按指数规律衰减，在 t3 时刻， iL=0 ， L* 中的能量释放完毕，二极管自然阻断。在 uc= Udc 即 uce=0 时，主开关已经开通，在电源 Udc 的激励下， iL 又从 0 开始正向流动，重复 t0， t1阶段的过程。二、 IG

19、BT 驱动电路分析：( 推挽式电路，高电平驱动有效)作用：保护 IGBT 可靠导通与关断。IGBT驱动电压至少需要 16V，Q1（PNP管）、 Q2（NPN管）组成推挽式驱动电路，它们的工作原理是：1、当输入信号为高电平时， Q2导通， Q1 截止， 18VDC电压流通，给 IGBT 的 G 极提供门极电压， IGBT导通。线盘开始储能。2、当输入信号为低电平时，Q2截止， Q1导通， IGBT 的 G极接地， IGBT 关断。此时线盘感应电压对谐电容放电，形成了LC 振荡。3、R6 电阻在三极管截止时， 把 IGBT的 G极残余电压快速拉低。 C11电容作为高频旁路，另外作为平缓驱动电路波形

20、作用， ZD1稳压管，稳定 IGBT的 G极电压，预防输入电压过高时，损坏 IGBT。在检锅时，如图 2.1 所示，波形不是很理想，有点变形。当检到锅工作后，如图2.2 所示，控制推挽电路的波形与驱动 IGBT 波形很相似，功率越大，波形的高电平的宽度越大， B 点的波形底部平，原因是 LM339控制的一路内部三极管导通接地。而 A 点的波形底部比地略高一点。再回到零电压。此电路容易出现的问题为上电烧机, 为驱动电路输出高电平导致, 温升高、瓷片电容有问题。三、电流取样电路作用：判断有无锅具、恒定电流、稳定调节功率提供反馈输入电流电流互感器 T1 的次级测得的交流 （AC）电压 . 经 D9D

21、12 组成的桥式整流电路整流， EC3电解电容滤波平滑、由电阻R15、RJ41、RJ16 分压后，所获得的电流电压送到 CPU，该电压越高表示电源输入的电流越大，待机时电流取样基本为零，如图 3.1 所示， 电流越大，A 点的电流电压波形幅值越高， B点的取样点就越高，表示功率越大。 电容 EC3选值时不应太大， 如果太大了， 会造成电容充放电时间太长，影响读取电流AD时间，从而会导致开机时，功率上升的时间很慢。VR1电位器作校准功率用，通过VR1电阻的大小，就可以调节B 点的输出电压，电阻越小，功率越大，反之就功率越小，一般调节电位器在中间位置。CPU根据监测电压 AD的变化，作出各种动作指

22、令1 判断是否放入合适的锅具。 （锅具是否小于 80（或 60）、是否有偏锅，电流过小，再判 PWM是否最大，两者满足则判为无锅）2、限定最大电流，在低电压时保证电流恒定或不超过。保护关键器件工作在规格要求范围内，以及防止输入电源线或线路板走线过电流不够造成烧断。3、配合电压 AD取样电路及电调控PWM的脉宽，令输出功率保持稳定。此电路易出现的现象：功率压死、功率飘移、无功率输出、断续加热四、干扰保护电路1、电流保护电路作用：浪涌保护电路，监控输入电网的异常变化，在有异常时，关断IGBT进行保护1、正常工作时， LM339的 1 脚内部三极管截止，电阻 R19 把 1 脚电压变为高电平，当电源

23、输入端出现大电流时， 1 脚内部三极管导通，输出低电平， CPU连接的中断口经过二极管 D18 被拉低， CPU检测到低电平时发出命令，让 IGBT 关断，起安全保护作用， 此保护属于软件保护， 另外还有硬件保护， 当 1 脚内部三极管导通，输出低电平， 直接拉低驱动电路的输入电压， 从而关断 IGBT 的 G极电压，保护了 IGBT 不被击穿，通常要判断是软件保护还是硬件保护方法是：通常软件保护时，软件会设置 2 秒才起动，硬件起动时间很快不超过 2 秒钟。2、C点电压由于选择的参考点是地，静态时， C 点的电压由 RJ28、R27、R14电阻分压所得，当正常工作起来后， 互感器感应输入端的

24、电流， C 点的电压会下降，电流越大， C点电压越低，如图 4.1 所示，所以 A 点电压也会下降， B 点为 LM339 负端 RJ29、RJ25 分压后的基准电压，当 A 点电压下降到 B 点以下时， LM339反转，D点输出低电平拉低中断口。 通过调节输入正负端的参数来改变干扰的灵敏。用工具查看两输入端在最大功率工作时， 比较电压越接近越好， 但仿止出现太过灵敏而导致中断间隙。（变频器上（不一定，但是比较能体现）一般干扰比较大，在最大档功率最大电流时（ 190210V之间电流最大）最容易出现， ）3、CPU根据中断口检测电源输入端的浪涌电流，程序检测到有低电平，停止工作，起保护 IGBT

25、 不受浪涌电流所击穿。此电路异常出现：检锅不工作、不保护爆机2、电压保护电路作用：高压保护电路，监控输入电网的异常变化，在有异常时，关断 IGBT 进行保护1、电路的双重保护（电流和电压保护） ，由 R53、R54、RJ55电阻组成分压电路，如果输入电压超过正常设定电压值， A 点的电压就会升高，达到或超过三极管Q5的基极导通电压 0.7V 以上，则 Q5 一直导通，由于三极管的 C 极接到 LM339 的 1 脚，即中断口，所以程序检测到低电平后会关闭输出，保护 IGBT 及主回路上面的器件不被烧掉。2、当有电压浪涌时， R53并联的电容 C28起作用，因为电容两端电压不能突变，所以在瞬间电

26、压起变化，电容就相当短路（耦合） ，A 点的电压会瞬间变的很高，使 Q5导通而让 CPU中断口检测到。正常情况下 A 点的波形如图 4.2 所示。此电路异常出现：检锅不工作、不保护爆机。五、电压AD取样电路作用：检测电路工作在什么电压段，高低压保护AC220V由整流管整流成脉动直流电压，通过 R4与 RJ10、RJ11 分压， D7 二极管隔离 AD检测口与输入端， EC2平滑后的直流电压送到 CPU端口进行分解 , 不受输入端的影响， D8二极管让输入电压最钳位在 5.7V ，保护 CPU端口不会被高电压击穿。正常电压下，输入电压比较稳定，如图 5.1 所示。CPU检测输入电压信号后发出动作

27、命令1、判别输入的电压是否在充许的范围之内，否则停止加热，并发出报警信号。2、判别输入电压是否高电压，根据输出功率是否为低功率（ 1300W以下），进行升功率，目的是为了减小 IBGT在高压小功率时， 出现硬导通，即 IBGT 提前导通，来减小 IGBT 的温升，根据高功率（ 1800W以上），配合炉面传感器是否检测到线盘温升高，如果温升高，可适当的降功率，从而保证线盘不会因为温升高而烧毁。3、与电流检测电路形成实际工作功率， CPU 智能的计算出功率的大小再与 CPU 内部设定的功率值作比较， 去控制 PMW脉宽调制的大小， 稳定输出所需各档的大小功率。4、通过电流 AD配合，保持高压是恒定

28、功率输出。此电路异常出现：高低压无保护，间隙加热，功率上不去。六、同步电路和自激电路作用：跟踪谐振波形， 提供合理的 IGBT导通起点，提供脉冲检锅信号原理：采用电阻分压及电容延时的方式跟踪谐振电路两端电压变化； 自激振荡回路、启动工作 OPEN口、检测合适锅具 PAN口。RJ1、RJ2 和 RJ3、 RJ5、 RJ52 分别接到谐振电容与线盘两端，静态时 A（端）比 B（端）电压要低（通常两端电压压差在 0.2-0.4V 比较理想），C 点输出高电平。 C16电容两端都是高电平，所以不起作用 ,D 点由于接了 RJ17 上接电阻，也被拉高，在静态 OPEN端口通常被 MCU置为低电平， 由于

29、 E 点与 OPEN端口接了二极管 D15，当 OPEN端口被置低时 , E 点电压钳位在 0.7V, 此时 D（端）电压比 E（端）电压要高，导致 I 点（ 2 脚）输出低电平，控制 IGBT 关闭 , 不能加热。C18 、C20电容是调节谐振电路的同步， 减少燥音及温升过高的节用。 C21是反馈电容，当 14 脚输出低电压时，反馈到 9 脚，使 9 脚电压拉低。加速 14 脚更快达到低电平。如图 6.1, 在无锅开机启动时，图上为各个关键的检测波形。1、先在 G点发出一个十几 US的高电平 ( 检锅脉冲 ) ，通常是每 1 秒钟发一次， E 点由于二极管 D15 的反偏截止，由 PWM端口

30、输出的脉宽由电容平波后送到 E 点， E 点电压也有十几 US的变高宽度，由于 OPEN口的瞬间高电平输出，电容 C22耦合， A 点（端）相当瞬间加到 5V，A 点电压比 B 点（端）高， C 点输出低电平。 C16电容也起耦合作用，把 D 点电压拉低，所以 E 点电压比 D 点电压高， I 点输出一个高电平， IGBT导通， LC 组合开始产生振荡。2、启动后，在 C点产生一连串的脉冲波形，当放上锅具时， LC 组合产生的振荡好似串上负载，很快就消耗完，在 C 点的产生脉冲个数也减小， CPU通过检测端口检测 C 点的脉冲个数来判断是否有锅或放入合适的锅具。 因无锅或锅具不造合时谐振后波形

31、衰减的很慢， 检出来的脉冲个数会很多。 另外，如果一直检测到高电平，说明线盘没接好或同步电路出问题。3、当检测到有合适的锅具， 因谐振后波形衰减的很快， 检出的脉冲个数会很少。CUP让 G点（ open）一直输出高电平进行工作， E 点的电压随 PWM输出脉宽的大小所控制，最终控制功率输出的大小。各个工作波形如图6.2 所示。CPU通过 PAN，OPEN检测控制脚输出控制信号。1、OPEN口在工作过程中一直为高电平，有干扰中断信号时输出低电平，2S 后回复高电平继续工作。关机时为低电平。在检锅时发出一个十几 US的高电平后关断。2、PAN 口作用，在开机时检测是否有合适的锅具，通过检测脉冲个数

32、来判定是否加热。此端口在这里一直作为输入口 （也可用来启动工作及检测脉冲个数， 双重作用。）此电路异常现象：不检锅、IGBT温升过高、燥音大七、反压保护与PWM控制电路作用：决定 IGBT 的导通宽度，提供IGBT 正常开通、关断。RJ32、RJ21 提供基准电压给 LM339的 11 脚， 10 脚由同步谐振电路分压得出，抑制 IGBT 的 C 极反压不得超过 1150V， 当提锅或移锅时， IGBT 反压增大，当接近 1150V 时，同步端使 LM339的 10 脚电压高过 11 脚， 13 脚输出低电平，然后比较器一直在切换，从而维持电压不超过限压，保护 IGBT 不损坏。如图 7.1

33、所示。RJ34、RJ35、 EC8、C8， R31组成 PWM控制电路，当 PWM输出的脉冲宽度越宽，经过 EC8平波后输出给 LM339的 5 脚电压也越高，与 LM339的 4 脚比较反转的时间也越长， 2 脚输出高电平时间也越长，进而控制IGBT 驱动脉宽，达到控制加热功率越大。反之越小，PWM脉宽输出波形如图7.1 的 D点所示。正常电压上，当PWN调节最小时，当最小功率（800W）下不来时，原因是D 点的电压点太高了，导致IGBT 的开通占空比无法调小，此时可以调小R31 电阻来实现。CPU通过检测输出控制信号1、反压电路 B 点给 LM339正端设置一个基准电压，当（A 点）负端接

34、收到谐振波形时，与 B 点作比较，当比较谐振脉冲高于基准电压时，比较器反转，抑制谐振电压不超过 1150V，（这里用的 IGBT耐压是 1200V）。2、抑制反压后，如果锅具有抬锅、偏锅时，输出功率会有变化，根据电流取样电路的电压值，调整PWM脉宽。3、CPU通过控制 PWM脉宽宽度，控制比较器的输出来控制IGBT 的导通时间的长短，结果控制了输出功率的大小。此电路异常易出现：爆机、检锅慢、检不到锅八、炉面传感器与IGBT 热敏电阻取样电路作用：侦测炉子上锅具内部的温度、检测散热片发热情况炉面传感器：炉面加热锅具的温度透过微晶玻璃板传至紧贴在微晶玻璃板底部的传感器，该传感器的阻值变化直接反映了

35、锅具温度的变化，传感器与 RJ36 电阻分压电压的变化反映了传感器的阻值变化，就反映出加热锅具的温度变化。IGBT热敏电阻：该热敏电阻放在紧贴着 IGBT的正面。用导热硅脂涂在它们之间，并压在 PCB板上， IGBT 产生的温度直接传到了热敏电阻上，热敏电阻与 RJ37 电阻分压点的变化反映了热敏电阻的阻值变化。直接反映出IGBT 的温度变化。CPU通过检测两路 AD值的变化作出指令控制。炉面传感器：1、定温控制，控制加热温度点，恒定加热物体温度恒定在设定的温度范围内。2、自动功能及火锅控制，利用探测温度及结合时间，控制锅具内部的温度，达到最佳的烹煮效果。3、自动功能工作时，锅具温度是否高过设

36、定温度，立即停止工作，并关机。4、锅具干烧时，立即停止工作，并关机。5、传感器开路或短路时，开机后发出不工作信号（开路需要 1 分钟后再判断），并报知故障信息。IGBT传感器：1、当探测到 IGBT 结温 85时，根据当前工作情况，升功率或降功率，或间隙加热方式，让 IGBT 结温 85。如果在不正常情况下温升还继续升高，高于110，则立即停止加热，并报知信息或不报知信息，而是每4S 检测一下锅具。待温升下降到 60又再次加热，循环工作。2、热敏电阻开路或短路时， 开机后发出不工作信号，（开路需要 1 分钟后再判断），并报知故障信息。3、在关机状态下，如果 IGBT 温升高于 55，CPU则控

37、制风扇一直工作，直到温度小于 45后停止工作。第一次上电时不作判断处理。此电路异常易出现： 炉面传感器失效， 导致线盘过热烧线盘及爆机、无法达到正常的设定温度标准。IGBT 热敏电阻失效，无法正常判断 IGBT 温升，导致烧IGBT。九、风扇控制电路作用：排出炉内热气将 IGBT及整流桥紧贴在散热片上， 利用风扇运转， 通过电磁炉外壳上的进、 出风口形成的气流将散热片上的热及线盘等零件工作时所产生的热， 加热锅具辐射进电磁炉内的热、 及其它器件所散出的热排出炉外。 降低炉内的环境温度， 以稳定电磁炉正常工作。CPU控制 FAN端口输出高电平，使 Q3三极管导通， 18V 电压加在风扇两端经过Q

38、3到地，使风扇运转，当 FAN输出低电平时， Q3 截止，风扇停止工作， D22是开关二极管，作用是吸收，平波，起到保护三极管不被击穿，同时也让风扇工作的更可靠。CPU根据程序判断发出控制命令1、结合炉面传感器与IGBT传感器取到的 AD值，控制风扇工作。2、判断是否开机，风扇长转。3、判断是否有特殊要求控制风扇工作。此电路异常易出现：风扇长转，不转十、开关电源电路作用：为电路工作提供可靠的DC18V及 DC5V电压。AC220V 50/60Hz 电源电压通过全波整流后，脉动的直流电压经 EC7平波，经变压器初级加到低频放大管 （ NPN）13003 的 C 极及经过 R3 电阻加到三极管的

39、B 极。使变压器初级产生电流进而产生电压， 当 Q8导通后，经过 ACT30B的 2 脚（DRV）给 1 脚电容 EC41充电，当电容充到 5V 后，2 脚与 3 脚接通， EC41放电，下降到4.6V 后 ,2 脚与 3 脚断开，周而复始的工作，最后在三极管的 A 点产生如图 10.1 的波形， ZD3、ZD4、D39组成反馈电路，控制输出电压稳定在 18V与 5V，R60， C5、D20 构成 RCD缓冲保护电路，用于抑制三极管关断后变压器产生过电压，减小关断损坏三极管。组成吸收电路，当变压器在受到浪涌后。因本身具有感应电动势及自身的漏感误差， 使得与 Q8相接的点电压会升高， 通过吸收回

40、路，把高出部分电压又送回到电源上。D21、D23是快速回恢二极管，经过前级的电路工作，变压器次级输出两路电压，一路 +18V电压提供给 LM339，及风扇等电路工作， 另一路电压通过 78L05 的输入端，输出端输出稳定的 5V 电压供 IC 工作（显示板）。此电路异常易出现：过流保护、死机、爆机、上电无反应电磁炉显示板原理图整体框图显示板分成 3 大部分：11、显示控制部分12、蜂鸣器驱动电路13、微电脑主控芯片IC十一、显示控制部分作用：指示电磁炉各种工作功能、不同功率档位、各种故障判断。通用 Q1、Q2、Q6、Q7三极管及 164 的串联移位送数扫描来控制 LED灯及数码管的显示。扫描判

41、断按键是否有否。CPU通按按键指令输出命令1、按键按下各种功能， CPU相应输出指示 LED灯及数码管显示定时时间或功率档位。2、当电磁炉出现故障时，输出故障代码，并通过声电来通知用户。此电路异常易出现：显示不良，按键无效。十二、蜂鸣器驱动电路作用：可做美音，即各种音调，也可以做成单调的声音，单音调时： J1 跳线接上， R31、R32、R35、EC1、Q3、Q6不接， BUZ端口输出 8K 频率。美音声调： J1 跳线不接， MUISC输出一段时间。 给 EC1电容充电后关断， BUZ 输出不同的频率，可以听出不同的音调。CPU在故障或按键操作或功能完成时提醒用户，通过发出音响来与用户交流。

42、此电路异常易出现：无声音十三、微电脑主控芯片IC作用：电磁炉微电脑智能控制与模糊控制的灵魂。1 脚：接地。20 脚：接 DC5V19 脚：中断输入口，检测电路上各种干扰信号。保护 IGBT 在受到干扰后能及时关闭。18 脚：启动电磁炉控制脚，不工作时为低电平，工作时为高电平。1417 脚：为电压、电流、炉面传感器、 IGBT 热敏电阻的 AD模数转换端口，读出不同的 AD值来控制电磁炉的工作状态。13 脚： PWM输出脚。4 脚：为内置复位电路，无需再外接电路，是做为单相无上拉输入端口，一般用作判断是否有启动工作，从而判断是否有合适的锅具。是否进入正常工作的判断。其它脚一般做为正常的 I/O

43、端口，用作显示，判断按键，蜂鸣器、风扇控制端口。此电路异常易出现：上电无反映，显示不正常、按键无反映第五章 电磁炉常见异常故障分析之“葵花宝典”1：电磁炉在加热3060 分钟功率就会下降50100W!电磁炉电路有没有 PWM自动调节功率？若没有功率一定会下降！若有 PWM自动调节功率还存在功率下降。可能存在以下几点问题：1，线圈盘表面离锅底太远导致 PWM调满了。2， IGBT 高压峰值压得太低，或加热后取样电阻阻值发生变化。3，线圈盘Q值太低。2：电磁炉 IGBT振荡频率与 L,C 有关以外 , 还和哪几个因素有关 ?还有锅具材质及锅具距线盘的高度！还有其它因素吗?锅具离线圈盘最好为多高?1

44、1mm （ 10.5mm11.5mm之间）3：电磁炉一工作就发出吱吱的振荡声是怎么回事？可能有以下几种情况：1、振荡频率过低，例如使用430 材料锅或锅底特薄都会引起，1）：注一般情况下如430 锅具加热时其频率低于20KHz2）：锅具的材质经过长时间的使用产生变异3）： LC 配合参数有些偏移A、线盘的磁芯断裂B、线盘 Q值偏低C、绕线与PBT支架粘贴不牢2、 220V 整流滤波电容（5uF）的容量过小。3、调制脉宽电平不稳定。4、同步跟踪电路有问题，可能使振荡不同步。5、布板不合理也会引起。6、用线型变压器作电源变压器的材质变异7、风扇叶片开裂、断裂。风扇驱动电路元件变质现的电磁炉技术发展

45、比以前较成熟多了，但是有的厂家这种问题以极少数部分依然存在。4：电磁炉对锅具的检测是怎样进行的?一般检测电流和脉冲个数。所谓检测电流就是让IGBT 工作一段时间，一般取数十mS，互感器便感应出电压来，在无锅情况下，线圈盘能量消耗小，故互感器感应出电压也小；有锅时线圈盘能量消耗大，故互感器感器消耗能量也大， 互感器感应出电压也大， 通能判断互感器感应的电压大小就可以知道有没有锅。所谓检测脉搏冲个数，就是让 IGBT 工作一个数个 uS，（即一个脉冲） ，线圈盘就和谐振电容发生振荡， 无锅时振荡时间长， 有锅时线圈盘能量很快消耗完，故振荡也快，然后再能过取样判断振荡的长短来决定有没有锅。5：电磁炉

46、上电后烧IGBT。是一上电就烧，还是开机几秒钟烧？两者原因完全不同的。A、一开机就烧是什么原因？查同步跟踪电路部分。是这部分出了问题致使不同步故烧了。1、 查查电阻是否变质，2、 同步电压是否异常，正确是正端比负端高0.2V 以上B、一上电就烧是什么原因？上电烧一般是驱动IGBT 电路输出个高电平，才把它烧坏。排除这样的故障一般是顺藤摸瓜啦！C、工作一段时间后被干掉是怎么回事?首先看是否IGBT 过热未能保护引起, 再看干扰保护是否太迟钝引起6：电磁炉可以加热，但速度很慢，加热一段时间后就发出嘀嘀的报警声。而且 IGBT 发热异常，这是什么故障？驱动波形不正常，占空比过小，造成IGBT 非零压

47、时开关，从而发热严重。建议挂示波器看看波形一般是什么因素会导致波形异常。出厂前厂家一定是做过检测，到市面上的一般是器件变值、老化影响7： IGBT 工作在 1800W其工作频率为多大 ?导通时间为多少 ?线圈盘电感量为多大 ?振荡电容为多少 ?温度为多高才合适 ?.电磁炉最佳工作频率在20-30KHz 范围内 ,IGBT性能现在已经最高达到了150KHz(硬开关 ) 以上, 和 MOSFET基本相当 . 通常 ;IGBT 温度控制在85 度左右 . 寿命控制在10 年以上 ( 比较保守 )短期结温控制在110 度.线盘电感量现在各个厂家做的最多是110UH125uH之间，配用 0.27uF/1

48、200V 、0.3uF/1200V 、0.33uF/1200V谐振电容几个参数，功率最大做到2100W，极少数做到 2200W!据单管实验、配430 锅，做 2000W时，锅放正中间， IGBT 工作在 25KHz 时，温度由壳内的通道、风量及散热片大小决定，导通时间约为23uS。占空比为 1/2 。在相同的条件下，但在28KHz时工作温度为 85 度至 90 度！ ( 即谐振电路越小，频率越高 )8：电磁炉线圈盘用的磁条，如何判断其好坏？主要是材料的质量!虽然材料的质量和产生的频率没有什么影响, 但是在一定的情况下会直接影响到频率的高低会产生不稳定的频率, 很简单的例子: 劣质的电磁路的噪音

49、很大的因素与它有关.若给你两块：一块是好的。一块是差的，你是如何判断呢？使用什么仪器测量呢？可以测试它的磁导率, 主要还是外观的检测.因为 , 磁快烧结后 , 材质轻微的好坏对磁导率的影响不是很大, 但是价格相差很大, 差的都是好的筛选下来不用的, 国内的大都是这样的.,好的表面光滑 , 颗粒细致均匀 , 差的相反 !测试磁导率的市场有的卖的9：电磁炉不加热从哪入手排除故障？从以下一步一步试试:1、干扰原因造成。查查干扰电路是否有异常2、上电延时保护电路故障：3、电源回路故障4、电流检测电路故障5、 IGBT 驱动电路故障6、检锅电路10：, 电磁炉通电按面板键无任何反应？如何排除?1、上电时

50、是否显示灯有指示。如果有，面板按键是否有问题、芯片管脚坏还是辅助芯片坏（ 74HC164 损坏）2、上电时无任何反映，保险丝、整流桥、损坏则更换；检查传感器、散热器、IGBT 、压敏电阻等是否损坏，若线盘及其端子等之间是否有打火痕迹，IGBT 、整流桥机器内部是否进过水.3、检测連接排线等接插件是否不良 ,再检查各组电源 5V ， 18V 是否正常；如不正常，开关电源损坏。11：电磁炉晚间生产时，功率会压死，调可调电阻也调不上来，但一到白天，又好了，咋回事呢！功率压死跟很多因素有关，先看看锅具是否那种特别差的，430 材质的要比304 的低，再看反压电路上电阻是否变值，或反压值设计得太低；或线

51、盘表面距离陶瓷表面太远？另一方面也要注意，可能晚上电网上干扰比较严重，引起反压波形上尖峰毛刺的出现，使反压电路提前动作从而引起功率下降。也可能 PWM电路因电阻或设计原因，使PWM转换电压余量不够，当5V 又偏低时引起。那间歇加热现象又跟那些因素有关呢？首先是否存在过强的电网干扰，在这种情况下属正常的电路保护，再是否在小功率状态下，例如 800W以下，这也是正常的工作方式另检查下是否干扰电路出现问题当同步电路异常时也会出现，特别是在使用国产的 339，又当使用 304 锅，线盘距离陶瓷板很近时有时就会出现，这种情况下就要对同步电路进行良好的滤波设计。那 IGBT 过热又跟那些因素有关呢？首先看

52、使用哪种 IGBT，西门子温升最低，再看线盘表面距离陶瓷表面是否太近，往往线盘凸起，陶瓷板凹进会使IGBT 温度升高。另看风道是否太差，包括风扇电压不够引起转速变慢，散热片位置不对，或线盘紧压着散热片。或使用锅具不当，有些锅具会使IGBT 温度一路飙升，430 要比 304 要好，且电压越高，功率越低， 304 的温度会越高，但304 复底锅是在220V 最大功率档时温度最高。12：电磁炉工作一段时间后，出现间隙加热。首先要看炉子热起来后器件是否受热影响，是停止2S 后再启动工作，还是出现不规则的间隙，而且功率只掉一半又上来。1、停止 2S 后又启动工作，而且停止的时间很有规律，可以判定是出现

53、中断引起的，首先是否存在过强的电网干扰，在这种情况下属正常的电路保护，如果不是，那就是电压干扰或电源干扰信号器件出现问题2、间隙不规则，功率没有完全掉完又回去了。应该是同步和自激电路器件出现问题，先看自激回路波形是否出现变异，同步接 LM339两端电压是不是在 0.20.4V 之间，电阻有没有变阻，电容是否有漏电。一般电路故障检修流程第 1 条：上电无任何反映第 2 条：上电显示正常，有检锅信号，放上锅具检到锅不工作。第 3 条：显示正常、开机只有检锅声，不工作。第 4 条：显示正常，开机后 “无锅报警声正常 ”放上锅具后，能工作，但功率出现间隙加热，由小变大，反复跳变第 5 条：正常显示，开

54、机后功率上不来第 6 条：风扇不转第 7 条：一上电就炸保险管， IGBT 、整流桥。第 8 条：无显示、按键无反应第 9 条：功率偏低，与额定功率偏差过大，或功率跳功频繁。1、上电无任何反映上电无反映电源线或插座是否接触良？Y检查保险管是否烧断或虚焊、整流桥是否不正常N查 5V 、 18V 电压正常否N检查 D1、 D2 整流二极管是否击穿。 R50 电阻有没有变值N断开所有18V 连接的电路，和 5V 后面的电路， 测是否电压正常N高频变压器初次级是否有断路、异样。开关电源部分器件有没有虚焊，脱焊。更换变压器、重新把虚焊，脱焊加锡完成N插好电源线Y换保险管、整流桥OKY 查显示板连接线是否接好或接触不良，芯片电源脚是否有 5V 电压，N把线接好或者需要更换芯片