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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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