奔腾电磁炉电饭煲豆浆机加热器维修技术手册.docx
《奔腾电磁炉电饭煲豆浆机加热器维修技术手册.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《奔腾电磁炉电饭煲豆浆机加热器维修技术手册.docx（61页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
奔腾电磁炉电饭煲豆浆机加热器维修技术手册
第一篇电磁炉
第一章电磁炉工作原理
电磁炉工作原理是基于电磁感应加热的原理。
由于电磁炉没有明火，所以从安全性角度出发他优于电阻丝加热和燃气加热，不容易引起火灾或瓦斯中毒的危险。
它的基本原理是先将交流电变成直流电，随后再将直流电变成高频交流电（即AC-DC-AC变换技术）高频交流电的频率通常在20KHZ~30KHZ之间，我们再把高频交流电送入一扁平的线盘，使之产生高频交流磁场。
如果我们把导磁性的锅子置于该磁场中间，那么磁场就会在锅底产生涡流而产生热量将锅底加热。
显而易见前提是锅底本身必须由不锈钢或铁制成。
由于发热只能在锅底产生，不会将周围空气加热因此热效率明显高于用明火加热的方式。
微电脑电磁炉是在控制电路中加入了主控CPU芯片，使电磁炉使用更为方便可靠。
如CPU芯片可以很圆满的完成过电压，过电流，过热，定时，恒功率加热，以及大功率开关元件的保护等功能。
电磁炉工作流程图：
第二章命名规则
一、产品命名方式
PC20NB
设计顺序号改进设计派生产品代号
显示方式代号，用大写字母表示（代号见下表）
功率（额定功率的1%）
产品名称代号，用“C”表示
公司代号（奔腾）
二、说明
1、产品分类代号：
P表示奔腾，C表示电磁炉，PC即奔腾电磁炉。
2、规格代号：
电磁炉的规格按额定功率进行划分，用功率的1/100所得数值表示。
如2000瓦的，用20表示，
3、显示方式代号：
显示方式
发光二极管显示（LED）
数码（Number）管显示
液晶显示（LCD）
VFD显示
代号
E
N
C
V
第三章电磁炉电路原理图
一、电路板基本介绍
奔腾电磁炉虽然种类繁多，且功能复杂，但由于奔腾大部份电磁炉采用的是标准电路板，其主控电路原理一样，区别只是零件参数的差异及CPU程序不同而己，另外电路的各项测控主要由一块8位4K内存的单片机组成（CPU）,外围线路简单且零件极少,并设有故障报警功能,故电路可靠性高,维修容易,维修时根据故障报警指示,对应检修相关单元电路,大部分均可轻易解决。
目前奔腾电磁炉共采用2套标准电路板，分别为迅磁标准板和拓邦标准板，现就2套板的电路给予分别介绍。
PC20N系列标准板主电板电路图（拓邦）
PC20N系列标准板显示板电路图（拓邦）
PC20N系列标准板主板图（迅磁）
PC20V系列主板电路图
PC20V系列显示板电路图
PC18/PC18A/PC18D/PC18C主板电路图
二、特殊零部件介绍
1、LM339集成电路
LM339内置四个翻转电压为6mV的电压比较器,当电压比较器输入端电压正向时（+输入端电压高于-入输端电压）,置于LM339内部控制输出端的三极管截止,此时输出端相当于开路;当电压比较器输入端电压反向时（-输入端电压高于+输入端电压）,置于LM339内部控制输出端的三极管导通,将比较器外部接入输出端的电压拉低,此时输出端为0V。
2、IGBT
绝缘栅双极晶体管（IusulatedGateBipolarTransistor）简称IGBT,是一种集BJT的大电流密度和MOSFET等电压激励场控型器件优点于一体的高压、高速大功率器件。
目前有用不同材料及工艺制作的IGBT,但它们均可被看作是一个MOSFET输入跟随一个双极型晶体管放大的复合结构。
IGBT有三个电极（见上图）,分别称为栅极G（也叫控制极或门极）、集电极C（亦称漏极）及发射极E（也称源极）。
从IGBT的下述特点中可看出,它克服了功率MOSFET的一个致命缺陷,就是于高压大电流工作时,导通电阻大,器件发热严重,输出效率下降。
IGBT的特点:
1.电流密度大,是MOSFET的数十倍。
2.输入阻抗高,栅驱动功率极小,驱动电路简单。
3.低导通电阻。
在给定芯片尺寸和BVceo下,其导通电阻Rce（on）不大于MOSFET的Rds（on）的10%。
4.击穿电压高,安全工作区大,在瞬态功率较高时不会受损坏。
5.开关速度快,关断时间短,耐压1kV~1.8kV的约1.2us、600V级的约0.2us,约为GTR的10%,接近于功率MOSFET,开关频率直达100KHz,开关损耗仅为GTR30%。
IGBT将场控型器件的优点与GTR的大电流低导通电阻特性集于一体,是极佳的高速高压半导体功率器件。
三、电磁炉整机原理方框图
1、PC20N系列标准板原理方框图（拓邦板）
2、PC20N系列标准板原理方框图（迅磁）
保险丝电感电热线盘
压敏电阻0.27u
5u
采样电阻IGBT
20V
四、电磁炉主要环节原理说明（迅磁标准板）
1．输入部分
即前面所述的AC-DC转换部分。
在此包括输入熔断器，过电压保护用压敏电阻器（Varistor）,EMC抑制电路，整流器，20~30KHZ脉冲抑制电路等。
（图一）
压敏电阻器ZMR主要用以防止过高的浪涌电压进入电磁炉造成炉子损坏，通常选用430~470V等级的电压。
一旦发生电网上存在浪涌电压（如雷击或断开电感性负载时很容易在电网上产生浪涌）时压敏电阻就会将这部分能量消耗掉，甚至会由于通过压敏电阻的大电流将熔断器烧坏而断电源。
图一CM,C112,C102构成共模噪声抑制电路，它可以防止DC/AC逆变过程中产生的干扰信号进入电网，也可以防止电网对地的干扰信号进入电磁炉，在必要时还可以在A和B点内在串入两只电感线圈用以抑制差模干扰。
L109和C113主要用以滤在20~30KHZ的高频交流而并非50HZ整流后的滤波电容，所以要求C113,C103本身的串联电感要求尽可能小。
所以不可以使用普通的电介质电容器。
由于通过L109的电流中除了20~30KHZ的高频外，还有相当大的直流电流分量，此直流分量会使电感的铁芯迅速饱和，这就会使铁芯的u值大幅下降，使L=0。
所以L109所用的材料必须是带有大氧隙的硅钢片或铁粉压或磁芯绝对不可以用环形缺氧体铁芯。
2．逆变部分
（图二）
（图三）
t
这是电磁炉的心脏部分，现代电磁炉均采用IGBT管作为主功率开关，为了减小IGBT在开关过程中过大的开关损耗，所以大都利用在LC谐振过零时刻接通或断开IGBT。
在此IGBT暂且用一个开关来替代，当开关闭合时，由于C300的充电效应由电源供给的电流中有一尖峰（如图三所示）随后电流按i=u/L*t线性增长，在增长过程中当开关断开时，LC就发生振谐，振谐的频率由f=1/2∏√LC所决定,而电压幅值由LC的Q值所决定.可见若IGBT导通时间t不变而锅具却被移去，此时Q值突然上升，会导致IGBT严重的过电压而烧坏。
除非在移动锅具的同时减小IGBT的导通时间t以限制进入磁场的能量。
否则IGBT肯定被击穿，为了避免这种现象发生，在本控制电路中增设了锅具检测电路，它由IC5D来完成。
3．电流检测回路
传统的电磁炉电流检测大多数都采用电流互感器，如果互感器接在50HZ回路中，则通常用硅钢片做铁芯而串在高频回路则大都用铁氧体作铁芯。
由于电流互感器非线性现象比较严重，不能真实反映负载的大小，这里采用电阻采样的方法在IGBT流过峰值电流为10A时在电阻上产生电压降。
（图四）
Vp=0.1V，此电压经反向放大器放大至100倍左右，即可在VR端获得10V的峰值电压。
4．IGBT驱动脉冲形成电路
本电路主要由IC5B和IC5C,Q302和Q303等构成。
初始状态：
由于A点电压UA>B点电压UB，因此IC5B的Pin1位低电平。
经电容耦合Pin8也为L电平，故Pin14为H高电平，并使IGBT门级G为H高电平，IGBT一直导通。
在此期间，C301的充电电流ic对C301充电，于是Pin8电压波形如图六所示变化，当达到t2时Pin8上电位高于Pin9上电位，于是IC5C突然翻转Pin14为L电平，并使IGBT关断。
如果增大控制电压Uc，则t2点往右移，也就是说IGBT的门驱动脉冲变宽，致使电磁炉功率增加。
电磁炉的启动：
SB1为启动信号，当SB1为高电平时Q导通，在其集电极上产生负跳变脉冲，此脉冲经C308耦合至B点，使IGBT门级G获得正脉冲与此同时Q304截止，撤销了对IC5C的Pin14的对地旁路作用。
否则Q304是导通的，IC5C的Pin14始终为的电平IGBT就得不到正向触发脉冲。
]
如果发生过电压故障，只要立即撤销Uc就可以关断IGBT。
本电磁炉的过电流保护直接由CPU来完成的只要CURRENT的值超过CPU内部的门限制，CPU就自动限制PWM的值来降底控制电压Uc的大小。
（图五）
t1t2
C301上的波形（图六）
5.电磁炉的功率调节
（图七）
基本功率设定由面板上的按钮送指令至CPU的I/O口随即CPU送出一串PWM信号，此串脉冲的平均值将转换成Uc控制信号来改变IGBT门极脉冲宽度。
图七即为CPU输出PWM信号转换成Uc的实施方案。
来自CPU的PWM信号，经R305,C302滤波成直流电；经IC4D构成的正相放大器放大，再经R402,R401分压送至Uc端子。
IC5A为IGBT过电压保护电路，一旦IGBT的电压达到1100V,比较器输出立即变低电平于是Uc被下拉，IGBT驱动脉冲立即变窄。
6．IGBT温升过高或线圈盘温升过高的保护。
这两项保护均采用NPT热敏电阻检测并将输出信号直接送CPU进行处理。
7．其他检测信号
a）CLK1信号
（图八）
本CLK1信号直接取如50HZ电网并经过比较器IC4D整形成方波送往CPU供开机信号SB1过零开启之用。
b）电网电压测试
由电阻R424,R425,R426分压成SYSV直接提供CPU，一旦此值超过CPU内门限电压，电磁炉即自动关闭。
c）定时功能
由操作面板发出指令，直接送CPU进行开/关机控制。
8．辅助用电开关电源
本电路为典型的单端反激式开关电源。
VIP12A芯片是ST公司生产的单片开关电源芯片其中内含高压MOSFET和控制IC芯片，其最大输出功率为12W（230V输入时）电压检测采用TL431电压基准，并经PNP管与VIP12A相匹配，其电压输出精度较好。
第四章电磁炉内部结构图
第五章故障检测
第一节：
PC20N系列拓邦板
一、电磁炉维修指南及故障检查流程
1、维修注意事项：
电磁炉电控板均为带强电板，在维修中必须注意安全，带电操作时防止出现触电危险，另外其核心元件IGBT为较昂貴难购元件，为避免在维修测量时损坏IGBT、CPU等元件，在以下维修指南中未特别注明，均需要将加热线盘从机器上拆下，然后为电路板提供220V市电进行检测！
！
！
2、测试步骤如下：
a）先目视检查板上有无明显烧坏元器件，有则更换。
b）检察关键器件IGBT，桥堆又无被击穿烧坏，可是适用万用表测量其管脚间是否有短路，如果有短路，则说明器件被烧坏，需要更换。
更换IGBT、桥堆时一定要先抹上导热硅脂，否则不利于它们的散热。
c）检查电源是否正常，不接显示板，上电，用万用表测试U1（L7805）的3脚，5V为正常；测试Q7（D667）的E极（板上丝印有标示），应为18~19V正常，低于18V过多不正常；如果电源不正常，首先断开负载（断开U1，Q7），检查变压器输出，及整流输出。
对应原理图，测量变压器次级输出，在空载情况下，其电压都应高于原理图上所表示的电压值（9VAC，17VAC），否则，怀疑变压器故障；同时，可以测量出整流后的电压（对应约：
13VDC，24VDC），怀疑整流二极管故障。
如果前级正常，
升级会员 