中山市龙的家电销售有限公司电磁炉维修手册更新日期：制定：批准：第一章：龙的电磁炉讲解第一节：工作原理电磁炉主要是利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器，当电磁炉在正常工作时，由整流电路将50Hz的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-40KHz的高频电压，电磁炉线圈盘上就会产生交变磁场在锅具底部反复切割变化，使锅具底部产生环状电流（涡流），直接使锅底迅速发热，然后再加热器具内的东西。
这种振荡生热的加热方式，能减少热量传递的中间环节，大大提高了热效率。
第二节：结构龙的电磁炉主要由以下几大部件构成：1、晶化板2、电源线3、风扇4、线圈盘5、热敏电阻6、底座7、上盖8、线路板1、晶化板➢作用：处于电磁炉的最外面，决定电磁炉的外观质量。
板面中央位置属加热有效范围在加热状态下，膨胀系数极小、径向传热、耐高温、耐磨、耐冲击。
➢特点：晶化板分为国产及进口两大类。
进口面板具有更优越的性能，同时“白色晶化板”更具有不易发黄的优点。
2、电源线➢作用：是将220V~市电引进电磁炉，由于电磁炉的耗电量比较大（一般1800~2200W），所以要求电源线的过电流能力比较强，如果线芯的直径太小，电源线将会发热，长期使用外皮会变硬，甚至烧毁。
➢龙的电磁炉特点：电源线的线芯直径是1.0~1.5mm2，能通过10A 以上的电流；且电源线必须有3C认证。
3、风扇➢作用：风扇是给电磁炉内散热的部件。
目前市面上的电磁炉风扇共分二种：A有刷风扇；B无刷风扇。
➢特点：无刷风扇更耐用，风量更大噪音更小；有刷风扇的噪声来源主要是炭刷摩擦声。
（龙的电磁炉全部采用无刷风扇）。
4、线圈盘➢作用：在电磁炉中，是完成LC振荡的重点器件之一，是将电能进行储存及释放的器件，完成将电场能转换为磁场能的关键器件。
➢龙的电磁炉特点：保证锅底100%发热面积，受热更均匀，热效率更高。
5、热敏电阻➢功用：感应锅具的加热温度，并传递信号给控制回路，主控IC通过判断，对电磁炉的工作过程进行控制。
➢龙的电磁炉特点：采用负温度系数热敏电阻，进口品质。
6、底座；7、上盖➢功能：塑料上盖、底座共同构成产品保护外壳。
➢龙的电磁炉特点：采用V0阻燃级抗菌防霉抗紫外线塑料制造，经权威部门认证抗菌率达99.89%8、线路板➢功能：电磁炉的重点部件，有接近200个元器件。
电路板上有如下模块：电源进入EMC防护模块；整流模块；滤波模块；LC振荡模块；IGBT开关模块；过零检测模块；电流检测模块；电压检测模块；温度检测模块；同步模块；振荡控制模块；IGBT驱动模块；功率控制模块；按键显示模块；开关电源模块。
➢特点：✧IGBT：采用德国西门子、日本东芝、美国仙童等。
✧芯片（主控）：采用优质进口芯片。
✧高压电容：高压振荡电容，形成振荡电路的核心；大电流、高电压快速充放电，105度高品质耐高温电容（普通85度）。
✧整流桥：将交流电源转换为脉动直流电源，以供后级电路使用。
✧电压比较器：美国国家半导体公司出品。
✧稳压器：意--法半导体公司7805稳压器。
三、电路图说解1、电路方框图2、主振荡回路原理分析图１时间t1~t2时当开关脉冲加至Q1的G极时,Q1饱和导通,电流i1从电源流过L1,由于线圈感抗不允许电流突变.所以在t1~t2时间i1随线性上升,在t2时脉冲结束,Q1截止,同样由于感抗作用,i1不能立即变0,于是向C3充电,产生充电电流i2,在t3时间,C3电荷充满,电流变0,这时L1的磁场能量全部转为C3的电场能量,在电容两端出现左负右正,幅度达到峰值电压,在Q1的CE极间出现的电压实际为逆程脉冲峰压+电源电压,在t3~t4时间,C3通过L1放电完毕,i3达到最大值,电容两端电压消失,这时电容中的电能又全部转为L1中的磁能,因感抗作用,i3不能立即变0,于是L1两端电动势反向,即L1两端电位左正右负,由于阻尼管D11的存在,C3不能继续反向充电,而是经过C2、D11回流,形成电流i4,在t4时间,第二个脉冲开始到来,但这时Q1的VE为正,VC为负,处于反偏状态,所以Q1不能导通,待i4减小到0,L1中的磁能放完,即到t5时Q1才开始第二次导通,产生i5以后又重复i1~i4过程,因此在L1上就产生了和开关脉冲f(20KHz~30KHz)相同的交流电流。
t4~t5的i4是阻尼管D11的导通电流,在高频电流一个电流周期里,t2~t3的i2是线盘磁能对电容C3的充电电流,t3~t4的i3是逆程脉冲峰压通过L1放电的电流,t4~t5的i4是L1两端电动势反向时, 因D11的存在令C3不能继续反向充电, 而经过C2、D11回流所形成的阻尼电流,Q1的导通电流实际上是i1。
Q1的VCE电压变化:在静态时,VC为输入电源经过整流后的直流电源,t1~t2,Q1饱和导通,VC接近地电位,t4~t5,阻尼管D11导通,VC为负压(电压为阻尼二极管的顺向压降),t2~t4,也就是LC自由振荡的半个周期,VC上出现峰值电压,在t3时VC达到最大值。
以上分析证实两个问题:一是在高频电流的一个周期里,只有i1是电源供给L的能量,所以i1的大小就决定加热功率的大小,同时脉冲宽度越大,t1~t2的时间就越长,i1就越大,反之亦然,所以要调节加热功率,只需要调节脉冲的宽度;二是LC自由振荡的半周期时间是出现峰值电压的时间,亦是Q1的截止时间,也是开关脉冲没有到达的时间,这个时间关系是不能错位的,如峰值脉冲还没有消失,而开关脉冲己提前到来,就会出现很大的导通电流使Q1烧坏,因此必须使开关脉冲的前沿与峰值脉冲后沿相同步。
2、PWM脉宽调控电路CPU（13脚）输出PWM脉冲由R21、C13、R22组成的积分电路，PWM脉冲宽度越宽，C13的电压越高，送到信号合成电路(U2B⑤脚)的控制电压随着C13的升高而升高，而（U2B⑤脚）输入的电压越高，（U2B②脚）输出的方波信号周期越长，电磁炉的加热功率越大，反之越小。
“CPU通过控制PWM脉冲的宽与窄，控制送至信号合成电路（U2B⑤脚）的加热功率控制电压，来控制了IGBT导通时间的长短，结果控制了加热功率的大小”。
图２3、振荡信号合成电路当机器正常工作时，高压电容C3与线盘L4不断的进行能量转换，至使电容两端的电压不断的高、低电平变化，经过电阻R5+R16和R6、R7、R14、R15分压取样出相应变化的电压分别送到U2D⑧脚和⑨脚，由于U2D为电压比较器，当⑧、⑨脚电压发生变化时，U2D⒁脚就输出相应变化的电平，由于R47、D12、R17、C10组成的电路相当于积分电路，受U2D⒁脚的电压影响，U2B④脚就产生相应变化的三角波，因前面提到的PWM脉冲宽度在输入至U2B⑤脚时，可调控三角波的占空比宽度，并合成为IGBT驱动所需的方波信号，以供后级电路放大后驱动IGBT的正常工作。
图３4、IGBT激励电路信号合成电路输出幅度约4.1V的脉冲信号，此电压不能直接控制IGBT(Q1)的饱和导通及截止，所以必须通过控制Q3、Q4来将18V电压加至IGBT（Q1），该电路工作过程如下:(1) 信号合成电路输出脉冲信号时，在正脉冲时Q4导通，18V的电压通过Q4直接加至IGBT的G极，IGBT导通。
(2) 在负脉冲时Q3导通，此时将IGBT（Q1）的G极电压拉低，使IGBT（Q1）处于关闭状态。
图４5、同步电路R5、R16分压在U2D⑨脚产生V9,R6、R7、R14、R15分压在U2D⑧脚产生V8, 在整个振荡回路的工作周期里,可参考 (图1),由于线盘L4向电容C3充电及电容C3对线盘L4的放电这过程中电容两端电压均会发生正负极性的变化,所以当V8<V9,U2D⒁脚输出高电平；当Ｖ８＞Ｖ９时，Ｕ2D(14)脚输出低电平,信号合成电路就根据此信号，转化为相应的同步脉冲信号，再经后级电路转化为相应的ＩＧＢＴ驱动信号。
图５5、加热开关控制6、(1)当不加热时,CPU 19脚输出高电平(同时CPU 13脚也停止PWM输出), 正常状态下U2A（1）脚V1点为高电平；此时，Q7导通，F点为低电平，D13为导通状态，U2B的V4 <V5，V2为0.7V左右，IGBT处于截止状态。
7、(2)开始加热时, CPU 19脚输出低电平,Q7截止，F点处于工作电压,D13截止。
保障U2C V11 >V10，V13点为高电压,为信号合成电路提供振荡条件。
同时CPU 13脚开始间隔输出PWM试探信号,同时CPU通过分析电流检测电路和VAC检测电路反馈的电压信息、VCE检测电路反馈的电压波形变化情况,判断是否己放入适合的锅具,如果判断己放入适合的锅具, CPU13脚转为输出正常的PWM 信号,电磁炉进入正常加热状态,如果图６电流检测电路、VAC及VCE电路反馈的信息,不符合条件,CPU会判定为所放入的锅具不符或无锅,则继续输出PWM试探信号,同时发出指示无锅的报知信息(祥故障代码表),如1分钟内仍不符合条件,则关机。
7、VAC检测电路AC220V由D1、D2整流的脉动直流电压通过R2、R19、R20、R13、R71分压、C12平滑后的直流电压送入CPU,根据监测该电压的变化,CPU会自动作出各种动作指令:(1) 判别输入的电源电压是否在允许范围内,否则停止加热,并报知信息(祥见故障代码表)。
图７(2) 配合电流检测电路、VCE电路反馈的信息,判别是否己放入适合的锅具,作出相应的动作指令(祥见加热开关控制及试探过程式图7(3) 配合电流检测电路反馈的信息及方波电路监测的电源频率信息,调控PWM的脉宽,令输出功率保持稳定。
“电源输入标准220V±1V电压,不接线盘(L1)测试CPU第7脚电压,标准为1.95V±0.06V”。
8、电流检测电路电流互感器CT次级测得的AC电压,经整流限幅D20、C11平滑后,所获得的直流电压送至CPU,该电压越高,表示电源输入的电流越大, CPU根据监测该电压的变化,自动作出各种动作指令:(1) 配合VAC检测电路、VCE电路反馈的信息,判别是否己放入适合的锅具,作出相应的动作指令(祥见加热开关控制及试探过程一节)。
(2) 配合VAC检测电路反馈的信息及方波电路监测的电源频率信息,调控PWM的脉宽,令输出功率保持稳定。
图８9、IGBT温度监测电路（见图８）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NTC1,该电阻阻值的变化间接反映了IGBT的温度变化(温度/阻值祥见热敏电阻温度分度表),热敏电阻与R62分压点的电压变化其实反映了热敏电阻阻值的变化,即IGBT的温度变化, CPU通过监测该电压的变化,作出相应的动作指令:(1) IGBT结温高于85℃时,调整PWM的输出,令IGBT结温≤85℃。