苏泊尔电磁炉原理与维修.docx
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苏泊尔电磁炉原理与维修
苏泊尔电磁炉典型电路讲解
电磁炉电路为一个高速的闭环大功率电路，与其他小家电产品相比电路比较
复杂，而且电路各部分互相影响，使得维修有一定难度。
所以在分析故障时，应
该先大致判断故障的部位，再通过具体的测量来找出损坏的元件。
维修安全
人身安全
1、电磁炉电路为热地设计，当打开电磁炉的机壳后，呈现眼前的每一个元件都直接与电网
连通，这些元件引脚都可能带有较高的电压。
如果检修过程中不慎触摸到某些元件引脚，可
能出现严重的电击事故。
因此在带电测量元件引脚电压时要特别注意，身体的裸露部位不要
接触到元件引脚。
2、另外，我司都采用 TO-3P、TO-247 形式封装的 IGBT，这种封装的 IGBT 集电极是与背
部裸露的金属底板相通的。
而为了增强散热效果，在装配时并未在其与散热片之间加绝缘隔
离云母之类的东西。
因此电磁炉通电后硕大的散热片就更具有危险性了，在电磁炉正常工作
时，其表面具有约 1200V 的电压。
3、实际修理时，佩戴金属项链的维修人员，应先摘掉项链，以防低头进行检修时，项链垂
落而接触电路板，引起触电或导致电路短路损坏。
带电检修操作时最好佩带耐压 500V 的轻
薄缘手套，这样既安全，又不会给操作带来不便。
2、 另外建议采用隔离变压器进行检修，这是最为可靠的检修方法。
但是大多数维修点会说
电磁炉动辄 1600W 以上的功率，这么大功率的隔离变压器价格昂贵，一般维修员都没有配
备，怎么办？
其实解决这个问题也很简单，即在检修电磁炉故障时，拆除加热线圈（该线圈
是通过螺丝紧固到电路板上的）后，IGBT 的负载只剩下一个电容，功率下降，可以用用小
型隔离变压器进行检修（比如检修彩电所用的隔离变压器）。
当然这时的测量数据都是一些
静态数据，因为电磁炉电路的许多工作点在没有加热线圈时不能完全建立。
但这但这些数据
对于检修来讲已经完全够用了，而且一些超压保护、超温保护等功能还可以通过模拟方法来
实现。
上述方法既没有直接通电检修时那种胆颤心惊的感觉，也不会因为电路静态工作点不
1
正常而损坏门控管。
当然在有条件的情况下可配备 2KW 以上的大功率隔离变压器。
5．1．2设备仪表安全
1、检修电磁炉需要用到万用表、功率计、示波器等检修仪器，这些仪器都比较贵重，因此
除了上面讲的保证人身安全外还要保证设备的安全。
因此一定要按照仪器附带的使用说明进
行操作。
特别是在测量功率输出电路的时候，因该电源所提供的能量都比较大，更要注意防
止仪表挡位拨错的情况发生，否则很容易损坏仪表。
5．1．3元件安全
1、电磁炉的 IGBT 价格昂贵，因此在检修中应特别关注这元件的安全。
先说 IGBT。
对于更
换 IGBT 管之后一定不要急于通电试机，而应该按照前面介绍的方法拆除加热线圈，对各静
态工作点进行检测，模拟一下各保护电路启动状态，看该保护功能是否有效。
具体方法是在
保护电路的监测信号输入端人为接高电平或低电平，观察其输出是否有电平变化，如果有变
化，则可认为这个电路工作基本正常。
对易引起 IGBT 管损坏的同步电路、并联在加热线圈
两端的谐振电容都要逐一检测。
检查无误后，方可通电试机。
因为 IGBT 是电压驱动元件，
其门极驱动 电压来自多级放大电路，因此测量仪器的探头产生的干扰脉冲也很可能会令门
控管非正常开启而损坏。
这就要求检修电磁炉时不要盲目测量，对加热驱动脉冲输出端测量
要谨慎。
装配 IGBT 的时候也要注意，其引脚焊接要牢固，建议用堆锡法，这样有利于引脚
的散热，避免长时间使用后元件引脚受热胀冷缩影响而脱焊。
门控管背部与散热片之间一定
要涂抹热硅脂，螺丝要拧紧，以利于其工作时产生的热量迅速传导到散热片上。
5．2熟悉专用元件
1、电磁炉的一些元件具有专用性，为其他家用电器并不多见，学习维修电磁炉知识就要掌
握这些元件的一些识别检测方法。
2、 电磁炉的承载面板占电磁炉总体成本的很大比例，低档普及性电磁炉采用的多为陶瓷面
板，中高档产品采用的多为微晶玻璃面板，为易破碎部件，因此注意取放面板一定要小心，
以免使其破裂。
IGBT,整流全桥，LM339IC，MKP 电容等在本手册的第二章匀有较详细的介
绍。
在维修前应于了解。
3、 电磁炉的电压取样电路很多电阻都是五环精密电阻器这些电阻阻值精确度较高，随环境
温度变化小，能够保证取样信息的准确性。
在维修更换这些电阻的时候，是不能用普通电阻
代用的。
2
5．3电磁炉工作是否正常的判定
1、面板操作大致正常，即按键都能有反应（比如按键的蜂鸣声）；
2、能正常加热；
3、无锅时能保护；
4、只要符合上述 3 个条件，电磁炉可以判定为基本正常。
5．4检修步骤
1、对送修的电磁炉，先用万用表测量电源线两端之间的正反向电阻。
判断是否有开路或短
路。
无短路，开路现像时可在 220V 回路中串入 100W 灯泡以通电测试，否则应该拆机先检
查，以免造成故障扩大化。
2、 接着检查无发热线圈负载时基本操作功能是否正常，以便确认单片机工和是否正常，及
几个供电电压是否正常正确。
拆机后再把发热线圈盘从功率板上取下，插上电源（如果保险
管和 IGBT 已经烧毁，请先更换。
在无负载情况下即使主板有问题，也是不会造成故障扩大
的），按面板对应操作看功能是否大致正常，并用万用表检测控制电路的供电电压是否正常。
3、 假负载确认整机振荡反馈电路基本正常。
如果上述操作正常，可以判定面板和主板功能
是 基本正常的，此时可以接上假负载如红外线发热管后开机用示波器测量输出是否正常。
没有仪器可以通过声音来判断：
在接电阻假负载实验时，正常时可以很明显听见“嘶嘶”的工
作噪音，并且假负载发热（如果用红外线发热管能发光，效果最明显）。
4、 为了方便对电磁炉一些电参数进行测量，在实际维修时，推荐用用这种方江：
将线圈盘
完整取下，然后将线圈盘翻转 180°放置在电磁炉外后部，线圈盘下面放置一块结实的非金
属物体（如一块砖）作为支撑物，线圈盘上放置 3 小块非金属绝缘物（要能承受最少 150
℃），此绝缘物必须是平整的，且厚度均大约为 13.5～16mm，然后可以把锅放在 3 小块非
金属绝缘物上面测试。
这种方法可以较方便地测量电磁炉工作时一些电路点的参数，特别是
检修电磁记不加热故障。
由于电磁炉所有点的信号都叠加了干扰信号，所以这样测量的数据
只能作为维修时参考。
注意：
电磁炉线圈盘和锅的距离是个非常重要的参数，不可随意改变，否则将严重影
响电磁炉性能或造成损坏。
3
一、 C1215—B—DL02—A0 电路（瑞德）
二、 QF—SM988—02C 电路（前锋）
4
图 24
C1215—B—DL02—A0 电路原理图
5
图 25
6
一、C1215-B-DL02-A0 电路分析
1、C1215-B-DL02-A0 电路方框图
2、EMC 防护和整流电路
3、高频谐振电路
4、驱动电路
5、同步电路
6、振荡电路
7、PWM 积分电路
8、温度检测电路
9、高低电压监测电路
10、浪涌保护电路
11、反压保护电路
12、电流检测电路
13、风扇电路
14、电源电路
15、时钟电路与蜂鸣器电路
16、按键及显示电路
17、故障码维修流程
7
4．1．1 C1215-B-DL02-A0 电路方框图
ACEMC防护及
整流电路
浪
涌
保
护
电
路
高
低
压
监
测
电
路
功率
控制
电源电路
显示
电路
同步电路
振荡
驱动
电路
风扇，温度检测
图 26
电路
图 27
4．1．2 EMC 防护电路和整流电路
FUSE1 为保险管，其规格为 12.5A/250V,此款电磁的最高功率为 1900W，AC220V 其工
8
作的最大电流为 8.6A，正常状态下，不会超过保险管的正常值。
电路发生异常时，如 IGBT
击穿，电流猛增。
超过保险管的工作极限值，保管熔断，保护其他电路。
C1 电容的作用是 EMC
防护，该电容能防止电磁炉产生的高频干扰窜入电网干扰其他电器，又防止市电中的干扰脉
冲窜入电磁炉电路，影响其工作。
CNR1 是压敏电阻只要外部输入电压峰值超过压敏电阻的
标称耐压值，压敏电阻立即击穿，保险管熔断，保护后级电路免于过压损坏。
整流桥的作用
将 AC220V 整流成脉动直流（电流图如图 28）。
图 28
4．1．3高频谐振电路
市电经 DB1 整流后经 L1 加到由 C3，IGBT，线盘，C2 组成的高频谐振回路中（图
29），具体谐振过程参考第三章高频谐振过程。
驱动信号
图 29
4．1．4驱动电路
PWM 控制信号经积分处理后，加到 LM339，11 脚形成电压 V2，振荡信号 V1 为振荡
电容充放电形成的剧齿波，当锯齿波的上升电压高于 V2 时， 13 脚为地电平，Q2，Q3 基
极电压为低电平，Q2 三极管截止，Q3 为射随放大电路，基极为低，发射极为低。
IGBT，G
9
为低电平，IGBT 截止。
当振荡信号 V1 低于 V2 时 LM339 反转， +18V 经 R29 加到 Q2，Q3
基极，Q3 三极管截止，Q2 三极管导通，18V 电压经 Q2 加到 IGBT，G 极。
V1 电压连续变
化，Q2，Q3 重复上述过程（图 30）。
图 30
4．1．5同步电路
在不同功率状态下 IGBT 的驱动信号应当与加热线盘的状态保持协调（IGBT，C 极低电
平导通），完成协调任务的电路常称之为同步电路。
当 IGBT 管饱和导通时，加热线圈两端
的电压极性为 A+，B-，正电压经 R3，R4 与 R17，R16 分压后加到 LM99，负电压经过 R5，
R6，R7，R8 加到 LM339 的 9 脚，14 脚输出低电。
＜后级电路给振荡电容充电，V1 电压升
高，IGBT 驱动信号变低＞，IGBT 截止时，线盘电流不能突变，给电容 C3 充电，线盘 B+，
A-，加在 LM339 的 8 脚，9 脚电压反转，14 脚呈开路状态，＜后级电路振荡电容放电，V1
电压低于 V2 时，IGBT 驱动信号变高＞重复下一个振荡过程（图 31）。
10
接
14
接振荡
电路
线
盘
A
+300V
反
压
保
护
电
接
线
盘
B
路
图 31
4．1．6振荡电路
上电状态，V1 为高，驱动信号为低。
当按下加热键时，单片机 MC80F0204，20 脚输出
一个几微秒触发低电平脉冲，脉冲通过 R26 将 LM339，14 脚拉为低电位，低电平经 C4 耦
合到 V1，V1 电压低于 V2，驱动信号为高，IGBT 导通几微秒，然后电容与线圏发生阻尼振
荡，当线盘上方放有锅具时，振荡时释放的能量被锅吸收，振荡时间少，14 脚输出的脉冲
个数较少;若线盘上方没锅，振荡时间长，LM339，14 脚输出的脉冲个数多。
单片机通过 22
脚来数此脉冲，来判断是否有锅。
（无锅时显示 E1 报警）。
正常时，18V 经 R28 电容给 C4
充电，V1 随电容右端充电电压升高，当高于 V2 时，驱动信号转为低电平，IGBT 截止。
同
步电路电压转换，14 脚由低电平转为开路状态，C4，通过 D11，R27，R26 放电，电容右端
随放电时间变低，当 V1 低于 V2 时，驱动信号转变成高电平，IGBT 导通，盘线两商电压转
换，LM339，14 脚转换为低电平，18V 经 R28 给 C4 充电，重复上一过程。
11
MC80F0204
FAN
同
步
电
路
振荡电路
V1
图 32
4．1．7PWM 积分电路
1、单片机 6 脚，输出 PWM 脉冲到由 R23、R24，EC2，C12、组成的积分电路, PWM 脉冲
宽度越宽,EC2 的电压越高, 送给 LM339，11 脚的 V2 电压越高，输入的电压越高, V1 处于
低电平的时间越长, 电磁炉的加热功率越大,反之越小。
1、 单片机通过控制 PWM 脉冲的宽与窄, 控制 V2 的加热功率控制电压，控制了 IGBT 导
通时间的长短,控制加热功率的大小。
单 PWM
片
机
积分电路
V2
图 33
12
4．1．8温度检测电路
1、加热锅具底部的温度透过微晶玻璃板传至紧贴玻璃板底的负温度系数热敏电阻,该电阻阻
值的变化热敏电阻与 R42 分压点的电压变化，其实反影了热敏电阻阻值的变化,即加热锅具
的温度变化, 单片机 3 脚通过监测该电压的变化,作出相应的动作指令:
（1）定温功能时,控制
加热指令,另被加热物体温度恒定在指定范围内。
（2） 当锅具干烧时,加热立即停止, 并显示
故障代码 E6， （3） 当温度主传感器开路时，电磁炉工作延迟 1 分钟后，关闭功率输出；相
应的功能指示灯常亮，数码管显示“E5”故障代码（若短路时，电磁炉立即检测传感器状态，
并显示“E6”），蜂鸣器不鸣叫。
需手动关机退出故障状态（图 34）。
2。
、IGBT 产生的温度透过散热片传至紧贴其上的负温度系数热敏电阻 RT1,该电阻阻值的变
化间接反影了 IGBT 的温度变化,热敏电阻与 R43 分压点的电压变化其实反影了热敏电阻阻
值的变化,即 IGBT 的温度变化, 单片机通过监测该电压的变化,作出相应的动作指令:
当系统
检测功率管（IGBT）温度过高（110±10℃）时，电磁炉关闭功率输出，相应的功能指示灯
常亮，短路、开路时数码管显示“E2”故障代码，蜂鸣器长鸣报警，需手动关机退出故障状态。
单片机
主传感器
IGBT
图 34
4．1．9高低电压监测电路
1、AC220V 由 D1、D2 整流的脉动直流电压通过 R1，R2 限流再经过，EC3、C7 滤波器进
行滤波后的电压，经 R14 分压后的直流电压，送入单片机 2 脚,根据监测该电压的变化,CPU
会自动作出各种动作指令（图 35）。
2、高电压保护：
当电源电压高于 265V～285V 时保护，电磁炉关闭功率输出；相应的功能
指示灯常亮，数码管显示“E3”故障代码，无鸣叫。
当电源电压降至到 265V～253V 时，电磁
炉正常工作、恢复显示正常。
13
1、 低电压保护：
当电源电压在低于 165V～140V 时保护，电磁炉关闭功率输出，相应的功
能指示灯常亮，数码管显示“E4”故障代码，蜂鸣器不鸣叫。
当电源电压升至到 165V～178V
时‚电磁炉正常工作，恢复正常显示 。
单片机
浪
涌
电
路
~220V
图 35
4．1．10,电压浪涌保护电路
电压浪涌保护电路，当正弦波电源电压处于上下半周时, 由 D1，D2 二极管组成的桥式
整流电路产生的脉动直流电压，当电源突然有浪涌电压输入时,此电压通过 R45、C22 耦合,
再经过 R47 分压，R45 限流 C24 滤波后，通过 D13 二极管加到 LM339，8 脚比较器的负相
输入端，此电压高于 LM339，7 脚由 R41，R45，EC11 提供的基准电压 LM339，1 脚输出
低电平。
低电平信号经 D10，R32 将 Q5 基极电位掉低 Q5 截止，Q6 基极电位升高，Q6 饱
和，将驱动信号拉为低电平，IGBT 截止 LM339，1 脚低电平也同时加到单片机的 7 脚，单
片机 9 脚输出低电平，使 Q5 基极持续为低，浪涌脉冲过后。
单片机 9 脚输出高电平，电磁
炉正常加热（图 36）。
14
单片机
驱动电路
~220
图 36
4．1．10．1电流浪涌保护
当 AC220V 有浪涌脉冲时，脉冲信号经互感器耦加到 D6，D4 整流后的负信号脉冲经电
阻 R37 加到 Q4 基极，Q4 截止，18V 电压经电阻 R39，D13 加到 LM339，6 脚。
使 6 脚反
相电压高于 7 脚正相电压，LM339，1 脚输出低电平（图 37）。
（保护过程同电压保护过程）
互感器次级
IGBTEN
图 37
4．1．11反压保护电路
根据 IGBT 的特性可知，IGBT 的 C 极最高承受电压为 1200V，在电路应用中如果 C 极
15
电压超出此值，IGBT 很容易损坏。
反压保护电路的做用就是限制 C 极电压不超过额定值。
当 C 极电压高于 1150V 时，电压经 R5，R6，R7，R8，R18 与 R19 分压后加到 LM339，4
脚。
反相端的电压会高于由 R21 与 R20 分压所到得的 LM339，5 脚上端的电压。
LM339，2
脚输出低电平，拉低 V2 电位。
电磁炉降功率或停止加热。
IGBT，C 极电压在正常值内时，
4 脚低于 5 脚电位，LM339，2 脚空悬，对 V2 电压没影响。
电磁炉正常加热（图 38）。
同步电路
IGBT，C
PWM
V2
图 38
4．1．12电流检测电路
电流互感器 CT1 测得的 AC 电压,经 D5-D7 组成的整流电路整流、R35 对地分压，C8，
EC1 滤波,所获得的直流电压送至单片机 1 脚,该电压越高,表示电源输入的电流越大, 单片机
根据监测该电压的变化,自动作出各种动作指令。
VR1 为可调电阻，此电阻的作用为校准电
磁炉功率。
将电阻调小时，互感器的次级输出幅度变小，单片机所测到的电压变低，单片机
会增加输出功率。
电阻调大时，功率减小。
图 39
单
片
机
电流浪涌保护
护
16
4．1．13风扇电路
1、将 IGBT 及整流器 BD1 紧贴于散热片上,利用风扇运转通过电磁炉进、出风口形成的气流
将散热片上的热及线盘 L1 等零件工作时产生的热、加热锅具辐射进电磁炉内的热排出电磁
炉外。
2、单片机 10 脚发出风扇运转指令时,10 脚输出高电平,电压通过 R13 送至 Q1 基极,Q1 饱和
导通,VCC18V 电流流过风扇、Q1 至地,风扇运转; 单片机发出风扇停转指令时,10 脚输出低
电平,Q1 截止,风扇因没有电流流过而停转（图 40）。
单片机
图 40
4．1．14电源电路
1、开关电源，是采用电源芯片 VIPer12,及很少量的外围元件组成，电源相当简洁。
VIPer12
是 ST 公司生产的新型小功率单片智能电源集成电路。
其封装形式为 DIP8（插件），用它组
成的开关电源具有市电输入电压范围宽（AC80V-285V）效率高，外围元件少等优点。
2、+300V 经二极管 D12，R12 限流，EC6 滤波后加到开关电源小板的输出端。
开关电源小
板输出两路电压：
18V 输出，VCC 给风风扇供电，经电阻 R48 限流给驱动，LM339 等电路
供电;8V 输出，经 EC8 滤波后加到由 Q7，Z1，EC7，R15 组成的稳压电路，经稳压处理，
得到稳定的 5V。
5V 给单片机，面板显示等电路提供电压（图 41）。
17
+300V
图 41
4．1．15时钟电路与蜂鸣器电路
单片机正常的工作，除稳定的电源供电外，还要有一个稳定的时钟信号，此电路的时钟
由 XL1，8M 陶瓷振荡器提供。
8M 陶瓷振荡器经单片机的 13，14 脚，振荡信号提供给单片
机。
蜂鸣器经电阻 R38 由单片机直接输出波形驱动，使其发声（图 42）。
图 42
4．1．16按键电路及显示电路
1、 操作显示电路实现人机对话的功能，电路比较简单。
如图 43。
18
2、 电路主要由集成电路移位寄存器 74LS164 及外围元件组成，键值的读入，显示驱动
均使用该芯片完成。
图 43
4．1．17维修流程
4．17．1 E0 故障码维修流程
1、电路故障自检功能：
当电路发生故障时（线盘开路），数码管显示“E0”故障代码，蜂鸣器
不鸣叫，按其他按键不响应，只响应开关键。
需手动关机退出故障状态。
电磁炉的闭环回路
出现故障时出现此代码。
在电路分析讲振荡电路时提到，单片机发出一个几微秒的信号，通
过振荡电路，驱动电路，使高频谐振电路谐振。
单片机再数谐振的次数来判断是否有锅具，
当电路发生故障时，如线盘开路等故障，高频谐振的次数为零，单片机检测不到脉冲。
此时
单片机就会发出 E0 故障提示。
2、主要检修：
振荡电路（振荡电容），LM339，驱动电路（三极管），谐振电容，线盘，同步电
路（限流电阻）。
4．1．17．2E1 故障码维修流程
1、无锅或锅具材质不符自检功能：
当锅具直径小于 12cm 或材质不符时，蜂鸣器报警（鸣
0.2S、停 1.8S），相应的功能指示灯常亮，数码管显示“E1”故障代码，不响应其他按键（除
19
开关键外）。
若 1 分钟内无锅，电磁炉自动退出，返回关机状态。
2、此故障为锅具（如锅具干烧后材质改变）问题，更换规定使用的锅具后，故障可排除，不
用打开电磁炉机壳维修。
4．1．17．3E2 故障码维修流程
1、功率管（IGBT）过温保护：
当系统检测功率管（IGBT）温度过高（110±10℃）时，电
磁炉关闭功率输出，相应的功能指示灯常亮，（IGBT 热敏电阻短路、开路时）数码管显示
“E2”故障代码，蜂鸣器长鸣报警，需手动关机退出故障状态。
2、热敏电阻损坏（可测试热敏电阻的阻值，室温 25 度时 100K），送入单片机的 AD 值超出
正常范围。
2、 IGBT 过热，散热风扇转速下降;风扇驱动电路损坏，造成散热不良使 IGBT 温度过高;
另 IGBT 驱动信号变形。
3、 主要检修：
风扇，风扇驱动电路，同步电路（电容是否有变质），IGBT 驱动电路。
4．1．17．4E3，E4 故障维修流程
电压过高过低保护:
1、 当市电低于 165V～140V 时，电磁炉关闭功率输出，相应的功能指示灯常亮，数码管
显示“E4”故障代码，蜂鸣器不鸣叫。
当电源电压升至到 165V～178V 时‚电磁炉正常工作，
恢复正常显示。
2、当电源电压高于 265V～285V 时保护，电磁炉关闭功率输出；相应的功能指示灯常亮，
数码管显示“E3”故障代码，无鸣叫。
当电源电压降至到 265V～253V 时，电磁炉正常工作、
恢复显示正常。
3、 当电源超出以上范围时，保护为正常现像。
当确认电源正常又出现故障代码时（误保护），
为高低压监测电路到单片机的电压超出正常值。
4、 主要检查：
R1，R2，R14 电阻阻值是否变质，EC3，C7 电容是否有击穿或变质。
4．1．17．5E5，E6 故障维修流程
1、主传感器故障保护：
当温度主传感器开路时，电磁炉工作延迟 1 分钟后，关闭功率输出；
相应的功能指示灯常亮，数码管显示“E5”故障代码（若短路时，电磁炉立即检测传感器状态，
并显示“E6”），蜂鸣器不鸣叫。
需手动关机退出故障状态。
20
2、 出现 E5 时，检查 R42，主传感器。
3、 炉面过热保护或传感器短路：
在任一功能工作状态下（除爆炒、煎炸功能外），系统检
测到炉面温度过热（300±20℃）或主传
升级会员 