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标题: 美的电磁炉标准通用板原理及故障维修 [打印本页]
作者: 德惠美的售后    时间: 2009-9-17 15:25     标题: 美的电磁炉标准通用板原理及故障维修

第三节、驱动放大电路的基本原理；
    由于电磁炉振荡电路所产生的驱动电压较低，一般为4V至5V之间是不能直接驱动IGBT管的，所以要将该电压放大至18V以上才能更好地驱动IGBT管的门控电压。驱动放大电路的前置部分是由比较器LM339（U2D）第10脚V-反相输入端输入同步电压比较电路产生的锯齿波形，LM339（U2D）第11脚V+同相输入端是脉宽调控电路（PWM）调制出来的基准电压，该电压就是控制IGBT管饱和导通时间的电压，经LM339（U2D）V+及V-比较后，在LM339（U2D）第13脚输出端产生IGBT管的驱动方波，并通过由两个极性互补三极管Q3、Q4组成的推挽电路，将DEVICE输出端的输出脉冲电压提高到18V左右以满走IGBT管的驱动要求。
第四节、同步电压比较电路的基本原理；
    LC振荡电路是电能转换成磁能，通过IGBT高频开关导通、截止的作用实现控制电磁炉加热功率，而设置LC振荡电路。当电磁炉上电开机后，由控制显示板上单片机CPU芯片PAN端口先输出负脉冲触发信号让电容器C6充电，由于C6的充电使比较器U2B第1脚输出端为低电平,使比较器U2D的第10脚反相输入端对地讯速拉低，待C6充电电压持续上升至饱和时，U2D翻转第13脚输出端为高电平，造成驱动放大电路Q3导通而导致IGBT饱和。共振电容器C5开始充电两端电压为左负右正，比较器U2B（V-大于V+）输出端为低电平。当放锅加热时，单片机CPU芯片PAN端口改为检锅脉冲输入端，作为负载侦测。通过PAN端口的信号检测出是否有锅具，正常为1至8个脉冲数为有锅信号，若检测出0个或多于8个脉冲数以上则为无锅信号。经1分钟内检测锅具三次，若检测中发现无锅具或锅具不符合要求，就自动关机保护。
第五节、使能保护电路的基本原理；
    为了使美的电磁炉标准通用板保护电路动作更加灵敏、快捷，所以在美的原有2004年产品（MC-EF1816）电磁炉主电路基础上又设计研发并改进了使能保护电路。由三极管Q5、Q6组成IGBT使能控制电路，该电路输入端是CPU芯片IGBTEN电路信号及来自浪涌保护电路输出端信号。CPU芯片是根据电网电压检测、电流检测、高压检测、锅具温度检测、IGBT管温度检测及同步比较电路的取样电压进行识别后，通过脉宽调控及IGBTEN电路将Q6的集电极电压拉低，使比较器U2D第13脚输出端恒为低电平这时IGBT管是被禁止开通。同时使能保护电路还带有上电锁死IGBT管的作用，即在上电的同时若低压供电电路+18V、+5V供电不正常时，Q6均处于截止状态使驱动输出电路V0UT电压拉低，从而来达到保护IGBT管不受损坏的目的。
第六节、浪涌电压保护电路的基本原理；
    为了确保电磁炉在加热工作过程中，不受电网电压及出现各种异常浪涌电压的影响，为此在整机设计时就设置了浪涌保护电路。若电网电压供电质量不良时，或雷击时所造成而产生的浪涌冲击峰压。均通过浪涌保护电路及使能电路自动关闭IGBT管控制极的门电压，使IGBT管截止，从而有效保护IGBT管不受损。待电网浪涌峰压过后电磁炉又自动恢复加热。
第七节、高压检测电路的基本原理；
    为了保证电磁炉加热正常，高压保护电路时刻检测着IGBT管集电极的峰值电压（正常为1100V）若加热时该电压出现异常情况，如IGBT管集电极峰值电压接近该管上限耐压值时，比较器U2C翻转避免了IGBT击穿受损而设置的高压保护电路。
高压保护电路比较器U2C基准电压取+5V电压经电阻R21（3.9KΩ）、R20（10KΩ）取样分压后，送至比较器U2C（V+）第9脚同相输入端；取IGBT管集电极经电阻R13、R14、R51取样分压后，送至比较器U2C（V-）第8脚反相输入端。电磁炉正常时（V-）反相输入端电压应小于（V+）同相输入端比较基准电压，这时比较器U2C第14脚输出高电平。若整机出现异常时，（V-）反相输入端电压大于（V+）同相输入端比较基准电压，比较器U2C第14脚输出低电平。将IGBT管门限电压拉低，从而达到保护IGBT管不受损的目的。
第八节、电网电压检测电路的基本原理；
    电网电压检测电路是对电磁炉外部电网交流电压进行取样，并将取样电压送至CPU芯片进行识别控制。当电网电压低于或超出正常值时，经CPU识别后将相应做出欠压、或超压指令使电磁炉在数秒钟后自动关机保护，同时通过控制板显示出欠压代码E7或E07；及显示出超压代码E8或E08代码故障。待电网电压恢复正常后，电磁炉就会自动恢复正常。
电网电压检测电路由整流二极管D9(1N4007)、D10(1N4007)；取样电阻R6(240KΩ/1W)、R7(240KΩ/1W)及对地分压贴片电阻R8（7.5KΩ）组成，该取样电压经电解电容器EC1(10µF/16V)滤波后送至CPU芯片第1脚（VIN电路）进行识别控制。当电网电压检测电路出现故障时，电磁炉就自动出现欠压、或超压关机保护，还造成电磁炉开不了机。
第九节、电流检测电路的基本原理；
    电流检测电路是指：电磁炉在加热工作时整机电流是通过电流互感器提供取样信号，并将该信号送至CPU芯片进行识别控制。CPU芯片时刻检测着整机电流的变化，会自动调整脉宽调控（PWM）信号使电磁炉输出功率为恒定处理，从而自动做出各种保护动作。当CPU芯片检测到同步比较电路正常的有锅脉冲数后，用0.5S至2S的时间来检测电流变化，通过电流变化的“差值”确定加热锅具的材质及大小尺寸是否符合加热标准，若整机电流过大时，CPU芯片则做无锅具处理。另外，电流检测电路常见有两种：一种是采用电流互感器；另一种采用电阻分压取样。
第十节、脉宽调控电路的基本原理；
    脉宽调控电路（PWM）就是将单片机CPU芯片输出不同占空比的方波脉冲转化成相应的直流电压，其实脉宽调控电路（PWM）也可以看成是一种非常简单的“数模转换”电路。脉宽调控电路是单片机CPU芯片控制整个电磁炉工作状态唯一的通道。由电阻R23（10KΩ）、R24（51 KΩ）、R25（51 KΩ）、电容器C11（104）和电解电容器EC5（4.7µF/16V）等组成积分电路。单片机CPU输出的PWM脉冲宽度越宽，EC5的电压越高，比较器（U2D）的同相输入端对地电压也就越高。同时IGBT管导通的时间就越长。当电磁炉高压保护电路、电网电压保护电路、电流保护电路、浪涌保护电路等出现故障时，均通过脉宽调控电路（PWM）将电磁炉加热功率调节幅度减小，使IGBT管处于截止状态。
第十一节、锅具温度检测电路的基本原理；
    为了防止电磁炉加热、或在无人监护下进行加热时，造成锅具出现干烧现象、及电磁炉在加热中出现异常的温升，而设计的锅具温度检测电路。该电路经负温度传感器（热敏电阻）将检测取样电压送至单片机CPU芯片（TMAIN）电路进行自动识别控制，当锅具加热温度高于220℃时, 使单片机 CPU芯片（TMAIN）电路温度检测电压上升，造成单片机CPU芯片自动关机保护。同时通过控制显示板显示出“超温E3、E03代码”。当负温度传感器（热敏电阻）、及锅具温度检测电路出现异常时，单片机CPU芯片指令自动关机保护，造成“电磁炉无法启动”。
第十二节、IGBT管温度检测电路的基本原理；
    IGBT管温度检测电路是利用负温度特性热敏电阻紧贴在散热片上，热敏电阻的阻值变化间接反映了IGBT管温度的变化。经取样分电后送至单片机CPU芯片（TEMP-IGBT）电路进行识别控制。当IGBT管温度上升越高即热敏电阻阻值变的越小，检测取样电压就变的越高。反之当IGBT管温度下降的越低即热敏电阻阻值变的越大，则检测取样电压就变的越低。
当IGBT温度上升至100℃以上时，温度检测取样电压就升高单片机CPU芯片立即发出超温而自动关机保护,同时通过控制板显示出超温E6、E06代码故障。待机内温度降到70℃左右，电磁炉又恢复加热。若负温度传感器（热敏电阻）、及IGBT温度检测电路异常，单片机CPU芯片自动关机保护，并通过控制板显示出E4、E04及E6、E06代码故障，迫使电磁炉无法再启动。
第十三节、上电延时电路的基本原理；
1、电磁炉上电延时电路指的是：电磁炉在上电时有几百万分之一秒时间内有时容易造成IGBT管击穿损坏。为此，为了避免电磁炉在上电时IGBT管不受损，而设计了该电路的保护装置。上电延时电路与浪涌保护电路，均由比较器U2A（LM339）来完成。上电延时电路是比较器U2A的第4脚反相输入端及二极管D20（4148）、电容器EC3（47µF/25V）、电阻R44（10KΩ）等组成。当电磁炉上电时，低压供电电路+5V电源通过电阻R44向电容器EC3充电，此时比较器U2A第4脚反相输入端对地是0电压，U2A第5脚同相输入端对地+3.2V电压，比较器U2A第2脚输出高电平使使能电路三极管（8050）Q6导通，将驱动放大电路三极管Q3（8050）、Q4（8550）基极电压对地拉低，造成IGBT管截止。待电容器EC3充电饱和后（对地为+4.8V）比较器U2A第2脚输出低电平，使电磁炉进入待机状态。
第十四节、开关电源电路的基本原理；
美的电磁炉开关电源是采用七脚（FGD200）及八脚（VIPER12A）电源芯片经单端反激式开关电源变换交变，而产生低压供电的。其最大输出功率为220V/12W适应电网电压在160V至260V波动时，均能正常稳定输出具有电源工作效率高、功耗小、稳压范围广、机身温度低、易维修等优点。因此取代了以往电磁炉采用传统工艺的电源变压器。
电磁炉开关电源，由电网电压经整流后变为脉动直流电压+305V，通过串接开关二极管D90（1N4007）、限流电阻R90（22Ω/2W）后，送至开关高频变压器T90初级的2-1绕组，加至电源芯片U92（VIPER12）的第5-6-7-8脚（内部开关管漏极）。另一路经T90次级的第5-6-7绕组通过整流二极管D93（1N4007），串接开关二极管D94（1N4148）取得到约+18V电压加至U92的第4脚使电源芯片U92振荡起振输出脉宽信号驱动场效应管，在场效应管高速开关状态作用         下并通过交变互感作用使T90次级的第5-6-7绕组产生交流电压。经整流二极管D93（1N4007）、D92（1N4007）、EC91（220µF/25V）、EC92（47µF/25V）滤波后获得+18V、+10V电压为整机低压供电电路提供+18V及+5V直流电源。
另外，高压供电电路：由电网电压经保险管、抗高频及功率因数补偿电容C3（2µF/275V）、压敏电阻CNR1（431）及电流互感器初级后送至整流扁桥（DB1）的交流侧转变成脉动直流电源，经滤波电容器C4（5µF/275C）后将+305V电压送至IGBT管的集电极。（以上在电磁炉维修中俗称整机三电压，即高压供电电路C4对地+305V电压，为正常；低压供电电路E91对地+18V电压，为正常；EC92对地+5V电压，为正常。）
第二章、美的电磁炉标准通用板故障及维修：
第一节、LC振荡电路故障及维修；
    在美的电磁炉标准通用板中当LC振荡电路电路受损时，会造成“报警不加热”、“不报警不加热”及“屡爆IGBT管”故障的发生。
维修时，用500型三用表500V、50V、10V档，测LC振荡电路滤波电容器C4（5µF/275V）对地+305V电压，为正常时。若该电压偏低及共振电容器C5（0.3µF/1200V）失效。会造成电磁炉振荡频率变高，而导致IGBT管导通时间过长而达不到饱和状态使IGBT管烧毁。
1、当测LC振荡电路滤波电容器C4对地电压低至+225V时，有时会造成电磁炉出现“不报警不加热”故障。
2、当测LC振荡电路滤波电容器C4对地电压低至+225V时，有时会造成电磁炉出现“报警不加热”故障。
3、当测LC振荡电路滤波电容器C4对地电压低至+225V时，有时会造成电磁炉上电开机后“即爆烧IGBT管”的故障发生。
4、当用电容表测LC振荡电路共振电容器C5是正常时，有时会造成电磁炉出现“报警不加热”故障。
5、当用电容表测LC振荡电路共振电容器C5是正常时，有时会造成电磁炉出现“不报警不加热”故障。
6、若LC振荡电路共振电容器C5失效受损时，有时会造成电磁炉上电开机数秒钟内检锅时出现“烧毁IGBT管”故障。
7、若加热线盘绕组存在匝间短路、底部磁片出现碳化后而短路损坏时，会造成电磁炉上电开机后出现“IGBT管击穿”故障。
8、当IGBT管控制极限幅稳压二极管Z1击穿损坏时，在MC-IH-M02-B2板。有时会造成电磁炉出现“不报警不加热”故障。
9、当IGBT管控制极限幅稳压二极管Z1击穿损坏时，在MC-IH-M00板，有时会造成电磁炉出现“报警不加热”故障。
10、当IGBT管控制极限幅稳压二极管Z1反向漏电时，在美的电磁炉MC-IH-M00、MC-IH-M01、MC-IH-M02标准通用板，会造成电磁炉出现“屡爆IGBT管”的故障发生。
11、当LC振荡电路滤波电容器C4受损时，电磁炉上电开机放锅后有时会出现“不停检锅”故障。
第二节、驱动放大电路故障及维修：
   在美的电磁炉标准通用板中当驱动放大电路受损时，会造成“报警不加热”、“不报警不加热”及“屡爆IGBT管”故障的发生。
维修时，将电磁炉上电待机。用三用表直流电压10V档，测驱动前置U2D第10脚反相输入端对地+5.6V电压，为正常；测U2D第11脚同相输入端对地+2.3V电压，为正常；测U2D第13脚输出端对地+0.1V电压，为正常。
1、若驱动放大电路三极管Q3（8050）集电极对地0电压时，多为低压供电路+18V电源失常、贴片电容器C21（104）击穿及三极管Q3受损，会造成电磁炉加热时出现“报警不加热”、或“不报警不加热”故障。
2、将三用表拨至电阻100Ω档，测限幅稳压二极管Z1（18V）若发现击穿时，会造成电磁炉出现“不报警不加热”；或出现“报警不加热”故障的发生。
3、测使能电路开关三极管Q6（8050）若发现三极管Q4（8550）、C、E击穿参数失常，会造成电磁炉出现“不报警不加热”故障。
4、测使能电路若发现开关三极管Q5（8050）B与E开路及Q6（8050）C与E开路时，在MC-IH-M00主电路板会造成出现“报警也加热”故障。
5、测使能电路若发现开关三极管Q6（8050）C与E开路时，在MC-IH-M02主电路板会造成出现“不报警也加热”故障。
6、测三极管Q3（8050）、Q4（8550）发现参数失常、击穿及电阻R37变质受损，会造成电磁炉在上电时导致IGBT管击穿受损。
第三节、同步电压比较电路故障及维修；
    在美的电磁炉标准通用板中当同步电压比较电路故障时，会造成出现“断续加热”、“报警不加热”、“不报警不加热”、“不停检锅”、或“认锅加热”、“叽叽嗡嗡声”、“小功率加热”及“屡爆IGBT管”故障的发生。
维修时，将电磁炉上电待机。用三用表直流电压500V、10V档，测整机高压供电电路C4对地+305V电压，为正常。
1、当高压供电电路C4对地电压偏低时，多为电网电压偏低；滤波电容器C4（5μF/275V）失效。会造成电磁炉出现“断续加热”及“报警不加热”的故障发生。
2、测同步电压比较电路V+取样电阻R16对地+4V电压，为正常。若该电压偏低时，多为取样电阻R13（240KΩ/1W）、R14（240KΩ/1W）、R15（240KΩ/1W）、R16（240KΩ/1W）变值，或电容器C8漏电、及比较器U2B损坏。造成比较器U2B翻转使U2B第1脚输出端对地0电压，会造成电磁炉出现“不报警不加热”故障。
3、测同步电压比较电路V-取样电阻R12对地+3.8V电压，为正常。若该电压偏低时，多为电阻R11（240KΩ/1W）、R12（240KΩ/1W）变值，或电容器C7（221）漏电、及比较器U2B损坏，会造成电磁炉出现“报警不加热”故障。
4、当测比较器U2B第7脚V+同相输入端对地+3.7V电压时，会造成电磁炉加热时出现“断续加热”、“叽叽嗡嗡声”及出现“报警不加热”故障发生。
5、当测比较器U2B第7脚V+同相输入端对地电压在+3V以下时，会造成电磁炉出现“连爆”IGBT故障。
6、当测比较器U2B第6脚V-反相输入端对地+4.1V电压时，会造成电磁炉加热时出现“断续加热”故障及“报警不加热”故障。
7、若测比较器U2B第7脚V+同相输入端对地电压，与比较器U2B第6脚V-反相输入端对地电压相近时，会造成电磁炉上电加热时出现“不停检锅”、或“认锅加热”、及出现“断续加热”的故障。
8、当第7脚V+同相输入端对地电压与U2B第6脚V-反相输入端对地电压均正常时，电磁炉上电加热时出现“不停检锅”、或“认锅加热”故障。多为电流检测电路、及CPU芯片受损所致。
9、当同步振荡电路电容器C6（2N2/63V）受损时，会导致电磁炉出现“报警不加热”故障。
10、当同步振荡电路电容器C6（2N2/63V）受损时，有时会造成电磁炉关机后仍出现“小功率加热”故障。
11、当同步振荡电路电容器C6（2N2/63V）受损时，有时会导致电磁炉加热中加热锅具出现“叽叽嗡嗡声”故障。
12、当同步振荡电路贴片电容器C10（101）、C11（104）受损时，已修复的电磁炉有时过几天还会出现“报警不加热”故障。



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