家電維修課件

電磁灶張志明電磁灶

按電磁感應(yīng)加熱的電流頻率分類：使用15kHz以上高頻電流的為高頻電磁灶；使用50Hz或60Hz工頻電流的為低頻電磁灶。低頻電磁灶的熱效率較低，而且笨重。目前，采用單片機(jī)控制技術(shù)構(gòu)成的高頻電磁灶被廣泛應(yīng)用。

電磁灶是利用電磁感應(yīng)加熱方法烹調(diào)食物的，具有熱效率高，安全性好，控溫準(zhǔn)確以及清潔衛(wèi)生等優(yōu)點(diǎn)，烹調(diào)食物時(shí)無明火和熱輻射，使食物雖然不具有焦黃色澤及特殊香味，但可以最大限度地保留食物中的營(yíng)養(yǎng)成份。

高頻電磁灶的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，灶臺(tái)臺(tái)面是一塊高強(qiáng)度、耐沖擊的陶瓷平板(結(jié)晶玻璃)，臺(tái)面下邊裝有高頻感應(yīng)加熱線圈(即勵(lì)磁線圈)、高頻電力轉(zhuǎn)換裝置及相應(yīng)的控制系統(tǒng)，臺(tái)面的上面放著平底烹調(diào)鍋。一、高頻電磁灶加熱原理

高頻電磁灶一般為厚度小于80mm的薄形臺(tái)式結(jié)構(gòu)。圖1-29是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。主要由灶面板、加熱線圈、印制電路板、大功率輸出管及散熱器、排氣扇等組成。

1.高頻電磁灶的基本結(jié)構(gòu)電感線圈

工作過程交流電源→整流→逆變→高頻交流→線圈→金屬烹調(diào)鍋→電渦流→鍋體的內(nèi)阻→熱能

2.對(duì)烹飪鍋的要求烹飪鍋的發(fā)熱功率與鍋的表面電阻及勵(lì)磁線圈的匝數(shù)成正比，為保證靜音及效率，高頻電磁灶的勵(lì)磁頻率應(yīng)大于17kHz。不能用銅和鋁鍋。在20kHz時(shí)，銅和鋁的表面電阻很小，由于集膚效應(yīng)，在高頻交流所致的交變磁場(chǎng)作用下，有效電流截面較50Hz時(shí)小，為保證一定的發(fā)熱功率，需要大大提高勵(lì)磁線圈的匝數(shù)，這樣必然導(dǎo)致勵(lì)磁線圈本身的銅耗增加，甚至可能等于或大于鍋體的等效電阻上的功耗，因此，在實(shí)際應(yīng)用中不能將銅或鋁質(zhì)的鍋用于電磁灶。鐵鍋：普通鐵磁性鍋導(dǎo)磁性大，在20kHz時(shí)仍有較大的表面電阻(約為銅鍋或鋁鍋的20～50倍)，因而具有很好的加熱性。因此，采用鐵磁性鍋體時(shí)，可使電磁灶做得小，尤其是采用不銹鋼做鍋體，可以在保證機(jī)械強(qiáng)度的前提下，盡量將鍋體做得較薄，從而使有效電流通路截面積減小，增大鍋體電阻，提高熱效率。有時(shí)為強(qiáng)調(diào)某些指標(biāo)，也可以使用復(fù)合板的鍋體(如不銹鋼與碳素鋼的復(fù)合板)。

從效率、發(fā)熱量、振動(dòng)噪聲等方面綜合考慮，烹飪鍋的底部應(yīng)采用不銹鋼包裹，結(jié)合現(xiàn)代一些新型材料，還可做成不粘鍋內(nèi)襯等多種方便、實(shí)用、美觀的烹調(diào)鍋。表0給出了一些常用烹飪鍋材料的電氣性能。表0烹飪鍋材料的電氣性能(低頻時(shí)參數(shù))

材料

等效電阻/μΩ

效率

功率因數(shù)/％

綜合電磁力/kg/kW

鐵739l16121

銅207449

－9

鋁237639

－7

不銹鋼1820120

鑄鐵207410320二、高頻電磁灶的工作原理高頻電磁灶的頻率變換主電路1.諧振型交流220V電源經(jīng)整流，L2是扼流圈，C2是濾波電容。VT是功率控制管。由VD，L1與C1組成串聯(lián)諧振電路?？刂婆c保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正與保護(hù)。VT導(dǎo)通時(shí)，L1中電流迅速增加，VT截止時(shí)，L1與C1發(fā)生串聯(lián)諧振，諧振頻率為

控制VT導(dǎo)通時(shí)間，使加熱功率在150-1500W可調(diào)，功率組件VT（IGBT）用3～4只耐高壓（1500V），大電流（＞5A）的高頻大功率晶體管并聯(lián)組成，并強(qiáng)制通風(fēng)。采用微電腦控制的電磁灶電路框圖

2.強(qiáng)迫振蕩式如圖示，它由外部電路對(duì)其進(jìn)行控制，其輸入電路采用Boost升壓式變換電路并進(jìn)行輸入功率因數(shù)校正，使電網(wǎng)側(cè)的輸入電流與輸入電壓同相位。該電路由三大部分組成，

MSC60028專用集成功率因數(shù)校正芯片構(gòu)成單位功率因數(shù)升壓式整流電路；輸入端有濾波電路，進(jìn)一步減少對(duì)電網(wǎng)的諧波污染，由VTl～VT4組成高頻橋式逆變電路；L為電磁灶換能線圈；由TMP87PH46N構(gòu)成控制電路。

了解三、高頻電磁灶控制與保護(hù)電路實(shí)例分析

高頻電磁灶均有完善的控制與保護(hù)電路，現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹圖1-32所示電路原理框圖的工作原理與過程。該電路中沒有獨(dú)立的鋸齒波振蕩器，而是利用報(bào)警電路部分的低頻振蕩器（IC3d）觸發(fā)大環(huán)路振蕩器起振，振蕩電流通過加熱線圈產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)，在鍋底中感應(yīng)出渦流來加熱鍋體。大振蕩環(huán)路：

當(dāng)電路接通電源時(shí)，由IC3d及其外圍元件構(gòu)成的低頻振蕩器振蕩，振蕩信號(hào)一路輸往蜂鳴器電路，當(dāng)電磁灶上無鍋或鍋徑太小時(shí)，蜂鳴器產(chǎn)生報(bào)警聲提醒使用者。振蕩信號(hào)的另一路則通過C21微分產(chǎn)生一個(gè)窄脈沖，經(jīng)VD19加到IC3a的同相端⑤腳經(jīng)IC3a整形放大，再經(jīng)IC2a進(jìn)行脈寬調(diào)制后從IC2d的⑩腳輸出，送至激勵(lì)級(jí)VT1放大，由功放級(jí)輸出，使加熱線圈L1中流過高頻脈沖電流，加熱線圈上的脈沖信號(hào)又反饋到IC2c中進(jìn)行整形放大后，再送到IC3a的同相端，使大環(huán)路振蕩器起振。正常工作。

若灶面板上有適配的鍋具，電流互感器（電流取樣）將從主電路中采樣得到一個(gè)足夠的電壓，使比較器IC3c翻轉(zhuǎn)，IC3c的⑩腳輸出低電平，VD24導(dǎo)通，使IC3d構(gòu)成的低頻振蕩器停振，切斷觸發(fā)信號(hào)。此時(shí)大環(huán)路振蕩不受影響。

瞬態(tài)保護(hù)：電路中IC1a起瞬態(tài)保護(hù)作用，當(dāng)電網(wǎng)電壓突變以及鍋體挪離灶面板的瞬間，B+的突變分量經(jīng)C6耦合，IC1a倒相，通過VD9封鎖大環(huán)路振蕩，從而保護(hù)輸出功率管。IC1b作瞬態(tài)保護(hù)后的延時(shí)觸發(fā)，又使大環(huán)路振蕩器起振。

過熱保護(hù)：IC2a作為鍋、功率管的過熱保護(hù)，熱敏電阻Rt檢測(cè)鍋底溫度，熱繼電器KA安裝在散熱管上檢測(cè)功率管溫度。IC3b和IC2d共同構(gòu)成大環(huán)路振蕩器的脈寬控制，即功率調(diào)節(jié)。

VT6是過電壓保護(hù)，VT9、VT10為欠電壓保護(hù)，VT11為過電流保護(hù)。四、電磁灶的使用與維護(hù)正確使用電磁灶可獲得最佳的使用效果和延長(zhǎng)其使用壽命，一般應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

1)電磁灶工作時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離電視機(jī)、收錄機(jī)等家用電器，或錯(cuò)開它們的使用時(shí)間，以防電磁干擾。

2)電磁灶為專用鍋體，一般不宜交換或借用。嚴(yán)禁使用非導(dǎo)磁材料制成的鍋。在確實(shí)需要更換鍋體時(shí)，應(yīng)在鍋底放一塊磁性不銹鋼板，作為熱傳導(dǎo)過渡。

3)不得用鐵器等硬物削刮灶臺(tái)面板和鍋底，并隨時(shí)注意灶臺(tái)是否有裂縫或損傷，以防湯水等漏入灶內(nèi)而引起電氣元件受潮或損壞。

4)灶臺(tái)上不能放置導(dǎo)磁材料制品，嚴(yán)禁鍋體空燒或干燒，以免灶臺(tái)面板過熱干裂損壞。1.4.4電磁灶的常見故障與檢修

電磁灶的結(jié)構(gòu)和電源較為復(fù)雜，容易發(fā)生故障的地方很多，因此檢測(cè)和維修也比較復(fù)雜，其常見故障的現(xiàn)象、產(chǎn)生故障的原因及檢測(cè)和排除故障的措施分述如下。

故障現(xiàn)象

可能原因

排除故障的措施

電磁灶接通電源后，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動(dòng)，排氣孔無風(fēng)1)插頭接觸不良

2)空燒

3)熔絲熔斷

4)冷卻風(fēng)排氣孔堵塞。如風(fēng)扇正在運(yùn)轉(zhuǎn)而冷卻排氣孔無風(fēng)吹出，則可能是冷卻風(fēng)排氣孔被異物堵塞1)檢查電源插頭，如有松動(dòng)，要重新插牢

2)一般高頻電磁灶都有負(fù)載檢測(cè)電路，如空燒就會(huì)停止加熱。待電磁灶冷卻后，放上盛有食品的鍋便可重新燒煮

3)檢查熔絲，如發(fā)現(xiàn)已熔斷，應(yīng)查明原因后，更換同規(guī)格的熔絲

4)冷卻風(fēng)排氣孔應(yīng)經(jīng)常保持清潔，如發(fā)現(xiàn)堵塞，要及時(shí)予以疏通

使用過程中電磁灶突然停止工作1)電源插頭與電源座接觸不良

2)熔絲熔斷

3)加熱線圈斷路

4)與功率開關(guān)管c、e極間并聯(lián)的二極管被擊穿

5)高頻諧振電容器被擊穿。如果與加熱線圈并聯(lián)的諧振電容器被擊穿，則電路無諧振，電磁灶便不能工作

6)扼流圈燒斷。如果扼流圈被燒斷，就不能為加熱線圈提供工作電流，電磁灶同樣無法工作1)電磁灶在使用過程中，有時(shí)會(huì)由于忙亂或其他原因未將電源插頭插牢，不小心碰觸一下就會(huì)造成虛插。此時(shí)，只需將電源插頭與插座接觸良好即可

2)檢查裝在電磁灶中的大電流熔絲是否熔斷。如是，則應(yīng)查明原因后再更換同型號(hào)的熔絲

3)如電源指示燈亮，而加熱指示燈不亮，則應(yīng)檢查加熱線圈是否有問題。如損壞則更換

4)如果這個(gè)二極管擊穿后短路，功率開關(guān)管便失去作用，電磁灶不能繼續(xù)工作。此時(shí)應(yīng)更換已損壞的二極管

5)拆下電容器后用萬用電表檢測(cè)，如確已損壞，則予以更換

6)檢查確認(rèn)后更換同型號(hào)的扼流圈

故障現(xiàn)象

可能原因

排除故障的措施

故障現(xiàn)象

可能原因

排除故障的措施

加熱指示燈不亮(大部分電磁灶的電源指示燈為紅色，加熱指示燈為綠色。如果電源指示燈亮，而加熱指示燈不亮，則應(yīng)重點(diǎn)檢查加熱線圈和指示燈電路)1)加熱線圈上沒有高頻電流

2)指示燈電路故障1)綠色指示燈的電源來自加熱線圈背面的一組感應(yīng)線圈，產(chǎn)生的感應(yīng)電壓由整流管整流、電容器濾波后，產(chǎn)生約為4V的電壓使綠色指示燈發(fā)光。如果加熱線圈上沒有高頻電流，原因多數(shù)是加熱線圈開路或者是互感器開路?？捎萌f用表電阻擋檢測(cè)，若確是斷路，應(yīng)更換加熱線圈或互感器

2)如加熱線圈上有高頻電流通過，則應(yīng)檢查指示燈供電電路。較易損壞的元件是整流管、電容器及指示燈。如整流管損壞，則無整流電壓，指示燈也就不亮丁；如濾波電容器被擊穿，指示燈的電源電壓也沒有，燈便不亮；如指示燈本身損壞，指示燈也不亮。出現(xiàn)以上情況后，應(yīng)更換整流管或電容器或指示燈

故障現(xiàn)象

可能原因

排除故障的措施

燒煮時(shí)有震動(dòng)和振蕩噪音1)烹飪鍋底不平造成與電磁灶灶臺(tái)平板接觸不良

2)取樣電路有故障。高頻電磁灶正常工作時(shí)振蕩頻率為20—30kH3，若有振蕩尖叫聲表明工作頻率偏低。當(dāng)加上燒鍋時(shí)有連續(xù)振蕩聲，說明負(fù)載檢測(cè)電路有故障，一般多為取樣電路不正常1)應(yīng)更換平底鍋，使鍋底與電磁灶灶臺(tái)平板貼合

2)應(yīng)檢測(cè)取樣電路，看是否是耦合電路開路造成的。如耦合電阻斷路，更換后電磁灶便能恢復(fù)正常

故障現(xiàn)象

可能原因

排除故障的措施

指示燈亮，但不能加熱1)加熱線圈斷線

2)低頻阻流圈損壞

3)諧振電容、消振移相電容損壞或啟振電容損壞1)重新繞制或更換加熱線圈

2)檢查確認(rèn)后重繞或更換阻流圈

3)檢測(cè)有關(guān)電容器，損壞的予以更換

電磁灶加熱功率調(diào)節(jié)無效1)高頻轉(zhuǎn)換電容擊穿或斷路

2)共振電容器擊穿或斷路

3)高速二極管擊穿或斷路1)檢查高頻轉(zhuǎn)換電容器，已損壞的則更換

2)檢查確認(rèn)后更換共振電容器

3)檢查確認(rèn)后更換高速二極管小結(jié)：1.家用高頻電磁灶使用20kHz以上高頻電流。2.高頻電磁灶由灶面板、加熱線圈、控制系統(tǒng)（印制電路板、大功率輸出管（IGBT）及散熱器）、排氣扇等組成。3.高頻電磁灶的工作過程：交流電源→整流→逆變→高頻交流（L1、C1構(gòu)成諧振）→線圈→金屬烹調(diào)鍋→電渦流→鍋體的內(nèi)阻→熱能。4.高頻電磁灶控制與保護(hù)電路分析（圖1-32）（1）低頻振蕩器：當(dāng)電路接通電源時(shí)，由IC3d及其外圍元件構(gòu)成的低頻振蕩器振蕩，振蕩信號(hào)一路輸往蜂鳴器電路，當(dāng)電磁灶上無鍋或鍋徑太小時(shí)，蜂鳴器產(chǎn)生報(bào)警聲提醒使用者。振蕩信號(hào)的另一路則通過C21微分產(chǎn)生一個(gè)窄脈沖，經(jīng)VD19加到IC3a的同相端⑤腳，觸發(fā)大環(huán)路振蕩。（2）大環(huán)路反饋振蕩：觸發(fā)脈沖經(jīng)IC3a整形放大，再經(jīng)IC2a脈寬調(diào)制后從IC2d的⑩腳輸出，經(jīng)激勵(lì)級(jí)VT1～VT5放大，由功放級(jí)輸出，使加熱線圈L1中流過高頻脈沖電流；加熱線圈上的脈沖信號(hào)反饋到IC2c進(jìn)行整形放大后，