美的電磁爐電路分析與檢修

1、美的電磁爐電路分析與檢修就以美的sh2147 型電磁爐為例。其最大功率為2100w，且待機功耗小，并具有多項一鍵智能控制烹飪方式，因操作簡單，一、電路概述該機電路采用了美的05 標準板電路，具有較強的代表性， 與該機電路相同的有sp2115,sp203,eh201,ep201,sp2112,ep1910,sy191等近兩年的大部分產(chǎn)品。該電路同早期（2005 年前）的非標準板電路相比，主要更改的地方有：1 供電方式由變壓器方式改用開關(guān)電源；2 單片機安裝在顯示板上；3 增* 步信號檢測電路分壓電阻阻值發(fā)降低分壓電阻承受的高壓；4 統(tǒng)一了主板關(guān)于電流、電壓、溫度檢測電路的器件參數(shù)。與顯示板的接口

2、1 各腳功能見表1。 表 1 主板與顯示板接口 1 各腳功能端口標號功能說明1 vcc +18v 電源+18v 電源供電，本機未安裝此腳插件2 gnd 地線地線3 +5v 5v 電源5v 電源供電4 buz 蜂鳴器驅(qū)動4khz 的方波信號，驅(qū)動蜂鳴器5 fan 風扇驅(qū)動高電平開通風扇，低電平關(guān)斷風扇6 pwm pwm pwm方波信號7 pan 起振信號和振蕩脈沖數(shù)檢測有兩個作用：輸出口作為振蕩的起振信號，輸入口作為振蕩脈沖的信號檢測8 igbt-en igbt 管使能控制 igbt 管開關(guān)，高電平允許igbt 管開通，低電平則禁止igbt 管開通9 curent 工作電流檢測5v 以下信號，用

3、為單片機的a/d 信號10 vin 電作電壓檢測5v 以下信號，用為單片機的a/d 信號11 temp-igbt igbt管溫度檢測5v 以下信號，用為單片機的a/d 信號12 temp-main 鍋具溫度檢測5v 以下信號，用為單片機的a/d 信號二、單元電路分析該機主板電路主要由以下單元電路組成：主電源回路、 lc 振蕩電壓保護電路、 pwm 脈寬調(diào)控電路、igbt 管驅(qū)動電路、浪涌保護電路、電流檢測、電壓檢測、電源供電電路、 蜂鳴器報警電路、鍋具溫度檢測電路、igbt 管溫度檢測電路、風扇驅(qū)動電路。電輸入電路該電路由 emc（電磁兼容）防護電路和整流濾波電路組成，emc 防護電路的作用上

4、濾波除市電中的高頻干擾，并防止雷電或其他強電損壞后級電路，同時抑制電磁爐工作時對市電的電磁輻射。c3 為諧波吸收電容， r1 為過壓保護壓敏電阻，當輸入電壓過高時，其阻值大輻下降，流過r1 的電流陡增，保險管熔斷，從而起到過壓保護作用。全橋 db1、電感 l1 及電容 c4 將輸入的市電變換成平滑的直流電，由整機工作電流較大，故對db1 、c4 要求較高。一般來說，功率小于2000w 的電磁爐應通常選用最大電流不小于15a 的全橋；功率大于2000w 的電磁爐通常選用最大電流為25a 的全橋。 c3、c4 應選用 mkp-x2型電容，不能換用普通電容。1 lc 振蕩電路lc 振蕩電路又稱主回路

5、，其作用是讓加熱線圈 l 與電容c5 諧振，產(chǎn)生20khz30khz 的高頻電磁波。電磁爐正常工作時，igbt管工作在開關(guān)狀態(tài)。當 igbt 管導通時， +300v 電壓給 l 充電， 電能轉(zhuǎn)化成電磁能并儲存在l 中；當 igbt 管截止時， l 向 c5 充電，隨后c 又經(jīng) l 放電，如此反復形成諧振，其諧振頻率由 l 及 c5 的值決定， 通常為 20khz30khz 。當高頻電磁波穿過鐵質(zhì)鍋底時，在鍋底產(chǎn)生強大的渦流，鍋底迅速發(fā)熱，從而達到加熱食物的目的。提示： c5 為易損元件，代換時應選用同容量mkph 型電容，否則易造成igbt 管損壞。2 同步及振蕩電路該機同步及振蕩電路運算放大

6、器u2b、 c6 等元件組成， 在 igbt 管截止期間，由于 l 與 c5 諧振，igbt管 c 會出現(xiàn)諧振峰值電壓，u2b 7 腳電壓高于6 腳電壓， u2b 1 腳內(nèi)部三極管截止，輸出高電平；當igbt 管導通時， l 儲能， u2b 6 腳電壓高于7 腳電壓， u2b 1 腳內(nèi)部三極管飽和導通， +18v 電壓經(jīng) r28 給 c6 充電，在 u2b 10 腳形成鋸齒波，與u2d 11 腳送來的功率電平比較， 然后從 13 腳送到 igbt 管驅(qū)動脈沖。u2b 1 腳輸出的同步脈沖還經(jīng)r27 送往單片機的 pan 端，作為鍋具檢測信號。如果爐面上放有材質(zhì)符合要求的鍋具，由于諧振時的能量被

7、鍋具吸收，則諧振時間短，脈沖個數(shù)少，否則脈沖個數(shù)多，單片機便可根據(jù)pan 端輸入的脈沖個數(shù)來判定爐面上是否放有鍋具。另外， 在啟動加熱時，單片機pan 端輸出檢鍋脈沖，作為起振信號。3 igbt 管高壓保護電路igbt 管高壓保護電路又稱為igbt 管vce 檢測電路，其作用是防止igbt 管因 c 極電壓過高而損壞。該電路由電壓比較器u2c、r13、 r18r20 等元件組成。+5v 經(jīng) r21、 r20 分壓后給u2c 9 腳提供參考電壓， 約為 3.6v。若 igbt 管 c 極電壓升高，當8 腳電壓高于9 腳電壓時， u2c 14 腳輸出低電平，輸往pwm脈寬調(diào)整電路u2d 11 腳的

8、功率電平被拉低，則u2d 13 腳無 igbt 管驅(qū)動脈沖輸出，igbt管停止工作，從而起到高壓保護的作用。4 pwm 脈寬調(diào)控電路該電路是將單片機輸出的功率電平與同步振蕩電路送來的鋸齒波信號比較，輸出對應功率的igbt管驅(qū)動方波信號。調(diào)節(jié)功率時，單片機pwm 端輸出相應占空比的方波信號（即pwm 信號），經(jīng) r23、ec5 平滑成直流電平（即功率電平）送往電壓比較器u2d 11 腳。與 10 腳輸入的鋸齒波信號進行比較，若功率電平越高，則u2d 13 腳輸出的驅(qū)動脈沖占空比就越大，即電磁爐的加熱功率越大，反之則越低。5 igbt 管驅(qū)動電路igbt 管是一種電壓激勵場控型高壓、高速大功率器件

9、，導通時需在g 極與地間加上十幾伏的電壓才能可靠地導通，截止時需為g 極提供放電回路。當u2d 13 腳輸出高電平時，q3 導通， q4 截止， +18v 電壓經(jīng) q3 的c-e 結(jié)及 r35、 r37 流向 igbt 管 g 極， igbt 導通；當u2d 13 腳輸出低電平時，q3 截止，q4 導通， igbt 管 g 極中儲存的電荷r37 及 q4 的 e-c 結(jié)放電，為igbt 管的再次導通作好準備。6 浪涌保護電路為防止市電電壓驟然升高損壞電磁爐，故設有浪涌保護電路。如圖 8 所示，電壓比較器u2a 4 腳通過電阻r44 直接與 +5v 相連，用為基準電壓。正常時，u2a 5 腳電壓

10、（約4.1v）低于 4腳電壓， 11 腳輸出低電平，q6 截止，不影響u2d 13 腳輸出的驅(qū)動信號；若市電驟升時，其浪涌電壓經(jīng)r40、c15、r41、d19 送至 u2a 5 腳， 5 腳電壓高于4 腳電壓，則2 腳輸高電平， q6 飽和導通， igbt 管截止，以防止igbt 管過壓損壞。7 電流檢測電路該電路是對電磁爐的工人電流進行實時監(jiān)測，以便進行功率調(diào)節(jié)，并防止功率過大而損壞元器件。電磁爐工作時，電流互感器ct1 次級線圈感應的電壓先經(jīng)r9、 vr1 降壓，再由 d11d14 整流、ec2 濾波形成電流檢測信號，送往單片機的current（電流檢測）端。提示：功率調(diào)節(jié)電位器vr1 對

11、整機性能影響較大，大可隨意調(diào)節(jié)，否則易損壞 igbt 管。 8 電壓檢測電路該電路實時對市電進行檢測，若市電過高或過低，單片機均發(fā)出停機指令，以防止電路元件件（尤其是igbt 管）過壓或在欠壓狀態(tài)大電流工作而損壞。ac220v 市電先經(jīng)d9、d10 全波整流后，由r6、 r8、分壓， ec1 濾波，得到電壓檢測信號，送往單片機的vin 端，與內(nèi)部設定的基準電壓相比較，若過高或過低，單片機均發(fā)出停機指令，并顯示相應的故障代碼或發(fā)出提示音。待市電電壓正常后，即可自行恢復正常。 通常，電磁爐的市電允許范圍為ac160vac250v 。 10溫度檢測電路電磁爐中的溫度檢測電路分為爐面及igbt 管溫度

12、檢測兩種。 本機爐面溫度檢測電路由負溫度系數(shù)熱敏電阻及 r1、r2、c2 組成； igbt 管溫度檢測電路由負溫度系數(shù)熱敏電阻及r3、c1 組成。溫度升高時，熱敏電阻阻值減小，則r2 或 r3 兩端電壓上升，即送給單片機tmain端或tigbt端的電壓升高，反之電壓下降。單片機此與芯片內(nèi)部預設值比較，從機時發(fā)出相應動作指令，以保證整機正常安全工作。11風扇驅(qū)動電路由于電磁爐工作時，igbt 管及整流全橋會發(fā)出大量的熱量，為保證電磁爐安全可靠地工作，特增設風扇強制散熱。開機后單片機 fan 端輸出高電平， q1 飽和導通，負扇動轉(zhuǎn)。d15 為鉗位二極管，防止風扇電機線圈產(chǎn)生的感應電壓過高損壞q1

13、。 12加熱開 /關(guān)控制電路在電磁爐的單片機端中均設有一個開 /關(guān)功能輸出端，以控制電磁爐是否進入加熱狀態(tài)。本機加熱開 /關(guān)控制電路如圖13 所示，其單片機控制端口標注為i-en （igbt-en 的縮寫，常稱為igbt 管使能端）。開機時，單片機 i-en 端輸出高電平，q5 導通，其c 極為低電平，則q5 截止、 q6 導通， igbt 管驅(qū)動信號被 q6 旁路到地， igbt 管不工作。提示：開機后，電磁爐要進入加熱狀態(tài)，不僅要求單片機i-en 端輸出高電平開機信號，還要求各保護電路未進入保護狀態(tài)。13電源電路該機電源電路采用開關(guān)電源單芯片viper12a （ u92） ，接通電源后，+

14、300v 電壓經(jīng)開關(guān)變壓器的初級繞組加到u92 的 58 腳（內(nèi)部開關(guān)管漏極） ，在內(nèi)部高壓電流電路的作用下給4 腳（供電端）外接電容ec95 充電，當ec95 兩端電壓達到14.5v，芯片內(nèi)部電路工作，開關(guān)變壓器次級輸出相應電壓。該電源穩(wěn)壓電路由u92 3 腳（反饋輸入端）內(nèi)部控制電路及外接的穩(wěn)壓管z90 的穩(wěn)壓作用， u92 3 腳電壓隨之升高， 在芯片內(nèi)部的脈寬調(diào)整電路的作用下，開關(guān)脈沖占空比減小，即開關(guān)管在一個周期的導通時間縮短，輸出電壓下降。若+18v 電壓降低，其控制過程與上述相反。三、常見故障維修流程1 保險絲燒斷保險絲燒斷的故障原因很多， 且不可更換保險絲后貿(mào)然試機，通過燈泡判斷電路是否仍存在故障，只有在上述檢查正常的前提下，才可換上保險管試機。2 顯示正常， 能檢鍋但不加熱該故障應主要檢查功率驅(qū)動電路及同步振蕩電路。3 風扇不轉(zhuǎn)風扇不轉(zhuǎn)故障檢修相對簡單，主要檢查其電機及驅(qū)動電路。功率偏低此故障的具體表現(xiàn)為功率偏低或功率頻繁變化。此故障涉及的電路主要有電流檢測及功率調(diào)節(jié)電路。4 檢不到鍋顯示正常， 開機后有無鍋報警聲，但入上符合要求的鍋具后，仍發(fā)出無鍋報警音。該故障應主要檢查電流、電壓檢測電路。5 操作無反應此故障的檢