苏泊尔电磁炉维修-06-7版苏泊尔电磁炉维修手册

一 : 06-7版苏泊尔电磁炉维修手册

浙江苏泊尔家电制造有限公司

苏泊尔电磁炉维修手册

(06.7版)

----浙江苏泊尔家电制造有限公司---

电磁炉的工作原理

电磁炉产品的命名方式

电磁炉上关键元器件的介绍

电磁炉电路分析

故障案例分析

异常故障检测流程

电磁炉异常问题问答

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一、电磁炉的工作原理

?电磁炉是利用电磁感应原理,将电能转化为热能的厨房电器在电磁灶内部,由整流电路将2

20V50Hz/60Hz的交流电变成脉动的直流电,在由直流电逆变成频率20Hz~~30Hz高频的交流电通过感应线圈产生高频交流电磁场(涡流).当磁力线通过锅底时产生无数个小涡流,涡流克服锅体的内阻时完成了,电能向热能转换,所产生的热,就是烹调的热源,从而使锅体本身高速发热达到用户使用的需要。[www.loach.net.cn)

00

?锅和电磁炉内部发热线圈盘组成一个高频变压器,内部线圈是变压器初级,次级是锅。当内

部初级发热线圈盘有交变电压输出后,必然在次级锅体上产生感应电流,感应电流通过锅体自身的电阻发热(所以锅本身也是负载),产生热量。

?当内部初级发热盘有交变电压输出,若次级及负载(锅)不存在,则输出功率将非常低。当

然在实际电路中,我们必须要很快的检测到此功率的变化,并将输出到发热线圈盘的交变电流关断。

由于非导磁性材料不能有效汇聚磁力线,几乎不能形成涡流(就像一个普通变压器如果没有硅钢片铁心,而只有两个绕组是不能有效传送能量的),所以基本上不加热;另外,导电能力特别差的磁性材料由于其电阻率太高,产生的涡流电流也很小,也不能很好产生热量。所以:电磁炉使用的锅体材料是导电性能相对较好,铁磁性材料的金属或者合金以及它们的复合体。一般采用的锅有:铸铁锅,生铁锅,不锈铁锅。铝、铜由于表面电阻率太小,而不易被加热,陶瓷、木等又由于表面电阻率太大,使产生电流太小,所以也不易被加热。

?电磁感应加热的基本过程,可以看出实现电磁感应加热至少需要整流单元、功率开关管、功

率开关管驱动控制单元、加热线圈单元及锅具等部件。当电磁炉在正常工作时,电磁炉线盘上的线圈产生的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),并利

用小电阻大电流的短路热效应产生热量。

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二、电磁炉产品的最新命名方式

电磁炉的命名方法

根据QB/T1236-91《电磁灶》,对电磁炉的产品型号命名方法如下:C××××××

①②③④⑤

①C表示电磁炉②为型式代号:

单加热单元

双加热单元不用符号用“S”表示

③为最大输入功率的1/100④为特征代号:用大写英文字母表示

例如:S——表示数码显示

Y——表示液晶显示

V——表示VFD大屏幕液晶显示

A——表示按键式无液晶数码显示

K——表示线控

⑤为设计序号:二位阿拉伯数字表示

以C10A01为例:

C表示电磁炉

10表示最大输入功率1000W

A表示按键式无液晶数码显示

01表示第一款

?由两个或两个以上单一产品(含组合包装的另部件)组合而成的套装产品

T×××××

①②③

?

?④①T表示组合套装产品②为产品类型:大写英文字母表示

③为年号的后两位数字④为顺序号,阿拉伯数字表示

以TD0601T为例:

T表示组合套装产品

D表示电器产品

06表示2006年

?01表示2006年第一款套装产品

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三、电磁炉上关键元器件的介绍

IGBT

功率管、整流桥堆

IGBT功率管,功率输出控制器件,主要有西门子、仙童等品牌

IGBT在大致相同工作电流下各品牌一般都可通用,2000W以下一般使用额定电流在20~25A的IGBT管。(www.loach.net.cn)

IGBT管在工作过程中会发热,应加散热片进行散热。在装配过程中应均匀涂抹散热硅脂,并紧接触散热片进行安装。

IGBT是高阻抗器件,对静电特敏感。整流桥,220V电源的,2000W内的,一般使用15~25A,600V规格,各品牌均可通用,目前市场上有很多种品牌,质量较好的有日本新电源,那些质量较差的,主要表现在耐压较差,或外表粗糙、不平、有凸起现象,在装配时,若不注意螺丝批的力度,就很容易使整流桥打裂。整流桥是微发热器件。

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IGBT是绝缘栅极双极型晶体管。它是一种新型的功率开关器件,电压控制器件,具有输入阻抗高、速度快、热稳定性强、耐压高方面的优点,因此在现实电力电子装置中得到了广泛的应用。

通过电磁振荡产生的强大磁场,然后作用在锅具(磁性的)上形成涡流,实现加热功能的。使用这种方案的器具,凭借其卫生、使用方便可靠,尤其是节能方面优点更显著,热效率一般能够达到90%多,所以在人们的日常生活中得到了广泛的应用。目前,这种电磁振荡方案以其结构简单清晰、可靠性高、成本低的特点,在实际中已经得到了广泛的应用。而且这种IGBT驱动保护电路和电磁振荡方案可以用在家用电器中的电磁炉、电磁电饭锅、电磁热水壶、电磁热水器等。

IGBT的驱动保护电路

IGBT的驱动电路

根据不同的功能要求,可以选取不同的驱动电路,在有些重要的大电流或者是昂贵的电子设备中,我们可以选取专门的IGBT驱动及保护芯片,可靠性很高,但是在一些低成本,如家用电器中,这些驱动模块就不太实用了。

如图1所示,其中包括了IGBT的具体驱动电路,满足了IGBT的驱动要求,采用的是单电源15V供电的方式,IGBT的栅极电压可以为15V和0V,可以保证IGBT的正常导通与关断,电路简单,实用于低成本的家用电器控制器中。

其中A点为IGBT的控制输入信号。当输入高电平的时候,Q4导通,则B点为高电平,从而驱动Q1导通,Q2截止,使得D点电压为+15V,然后通过电阻R2驱动IGBT,此时D4相当于开路,R2为断开的。D1、D2为15V的稳压二极管,他们可以控制IGBT的G点在15V,控制IGBT导通。当A点输入的是低电平,Q4截止,B点为低电平,从而驱动Q2导通,Q1截止,D点电平为低的,这时R1与R2认为是并联的,使得IGBT为截止状态。

图1IGBT驱动保护电路

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在电磁振荡电路中,IGBT开启的时间很短,采取这样降低栅极电压的方法可以有效地保护器件。[www.loach.net.cn)通过对接的两个稳压二极管可以有效低钳位D点的电压不能超过15V,在D点与地线之间接上一个几十K电阻在IGBT关断的时候,二极管D4导通,则此时栅极电阻RG则相当于是R1与R2两个电阻并联的电阻,这样使得栅极电阻RG更小,这样可以有效地起到集电极电流变化过大保护作用。此外在绘制PCB时,在加粗地线的同时得注意驱动电路与IGBT栅极、发射极之间的距离,尽量减

小栅极与发射极的等效电感。

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图4把驱动电压与反馈电压合成的效果图

IGBT在电磁振荡中的应用

图2为电磁振荡的原理图,其中包括电源主回路、同步电路、脉宽调制电路、IGBT的驱动保护电路。(www.loach.net.cn]其中IGBT的驱动保护电路是采用的图1的方案。在完整的电磁振荡电路中还包括电源电路、电流负反馈电路、过压保护电路、以及单片机控制电路。

主回路中,IGBT受到的驱动信号为近似矩形的脉冲,当IGBT导通的时候,励磁线圈L2的电流急剧增加,能量以电感的电流形式保存起来,当IGBT截止时,励磁线圈L2与电容C3的并联回路发生谐振,电压可以超过1000V。驱动矩形脉冲信号的脉宽决定了电磁振荡工作的功率,但是这个宽度是通过同步电路和脉宽调制电路共同决定的。

同步电路必须准确监视主回路工作状况,当IGBT的集电极电压下降接近0V时,励磁线圈中电流正在反向减小,通过脉宽调制电路输出一个触发脉冲,通过同步电路和脉宽调制电路组成的电路可以使驱动脉冲再次加到IGBT的栅极,强行使IGBT导通。

在脉宽调制电路中,通过改变Vref电平的值,可以控制功率,它是由单片机输出与电流负反馈信号共同决定的。IC1和IC2为快速比较器LM319。如图2中所示,当V3>Vref时,比较器的输出端相当于开路,通过外接上拉电阻,可以得到高电平,从而驱动IGBT导通,而当V3<Vref时,比较

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器的输出口相当于接地,输出为低电平。(www.loach.net.cn]

如图2为电磁振荡电路原理图,当220V的交流电经过硅桥(B1),再通过电容C1的滤波处理,转换成为直流电压信号。励磁线圈(炉盘)和电容C3为并联的,用以产生电磁振荡。

图3为电磁振荡过程中的各点的波形,这些信号都是在振荡过程中相当重要的,如果有一个信号出错,都会影响电磁振荡的正常进行,其中包括了参考电源信号V1,电压反馈信号V2,以及同步结果信号V5,控制功率的参考电压信号Vref,以及IGBT的驱动信号等。

t0-t1过程:IGBT为截止状态,L、C正在发生振荡。首先,在t0时刻,电路中的能量表现为电感L2的电流,接下来能量通过电感转向电容器,即以电流的形式向电压的形式转换,通过电容器C3与电感L2的并联回路给电容充电。当电容电压达到最大值的时候,如图3中的V2的峰值时刻,这时电容的电压能够达到1000V,电感的电流为0,接下来能量从电容C3转向电感。当V2电压低于比较的电压信号V1时,比较器1的输出发生一次翻转,此时电容C5迅速放电,使得V3的电压低于了功率参考电压Vref,由于比较器2的作用,强行使IGBT导通。

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t1-t2过程:IGBT为导通状态,这个时间段内,电感L2的电流急剧增加,如图3所示,反馈电压V2接近0,比较器1的输出口V5也为低电平。在这个时候,电容C5开始充电,当这个电压(V3)高于功率参考电压Vref的时候,比较器2的输出口电压发生翻转,把IGBT的驱动电压强行拉低了,这就是一个IGBT导通的一个过程。

t0-t2的过程就是一个电磁振荡的过程,也是电磁振荡的一个周期,以后的过程与这段时间相同,如图3中,t2-t3过程与t0-t1过程完全相同,t3-t4过程与t1t2过程完全相同。t0t1的时间间隔取决于谐振线圈L2和谐振电容C3,所以这个电磁振荡的频率f主要取决于L2和C3:

电压V1、V2的选取在整个系统中相当重要,它关系到同步电路部分能否准确监测主回路的状态。在静态的时候,V2要略高于V1,以保证比较器1的输出为高。但是如果V2过高,R14选取相对过大,在振荡的过程中,会出现电容C3的电压已降为0时不能及时驱动IGBT,使其导通,这样不能准确监测主回路的工作状态。同样如果R14与R12的匹配的值过小,会提前促使IGBT导通,这样一来由于反压过高,此时IGBT一旦导通,就会被损坏。

在反复的实验中,得到了如图4的数据,t1和t1’则并不是同一时刻,这是值得注意的,这也是相当重要的。一个振荡周期大概为40祍,如图4中所示,t1’要比t1滞后2个祍,这个滞后是允许的,但是这个时间不能太长。说明在反馈电压V2还没有降到0的时候,已经又有信号驱动IGBT,使其导通。首先这个时间是允许的,因为IGBT有一个栅极电压VGE,这个电压的具体值根据不同的器件而定的,大概为2V~5V,说明在t1’时刻IGBT不一定已经导通了。其次,这个时间不易过长,如果过长了,则会出现反馈电压V2还没有降到0,就再次驱动IGBT了,这个时候IGBT的集电极还有很高的电压,这样一来,IGBT很可能受到损坏。在实际的电路中,可以通过调节V1与V2的电压来控制t1与t1’之间的时间间隔,其中V1是一个参考电压,V2是反馈电压,通过使用比较器起到同步的作用。

谐振电容

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谐振电容是指电磁炉电控板上与线盘相并联的高压电容,电容范围为0.15~0.4Uf/1200V,比较好的品牌有顺德的创格、百明,听说达华的也不错。(www.loach.net.cn]

一般情况下,在同一规格线盘下,容值越大的,电磁炉工作中心频率就越低,430材质锅具功率就越易上来。但对304材质锅具的,就会使在最小连续档温升变大。

此电容在工作中需承受超过1000VDC的电压,且会发热,如果耐温耐压不过关,则在工作过程中极易损坏。

平波、滤波电容

电磁炉电控板上在交流进线处一般放置一2Uf/275VAC的CBB电容,起滤波作用,在整流桥、扼流圈后面放置4~10Uf/275VAC的CBB电容,起直流平波作用,类似水桶原理,使后级的线盘,IGBT工作电流尽量平滑。

扼流圈

在整流桥后级,主要起两个作用,一将外界来的干扰挡住门外,二将IGBT、线盘工作时自产生的干扰关在门内,不让给跑出到市电上,从而影响其它电器工作。自身会发热,当线径小于额定电流所需时,后磁芯质量太差,或破裂或磁饱和,均会使温升增加。一般耐温130~200度。如若出现绕线匝间短路,在工作中会使短路的绕线烧黑。

电流互感器

电流互感器

起电流检测的作用,用于整机的功率控制。此器件主要是次极绕线容易断线,易容易引起整机功率波动、检不到锅,功率异常等故障。

高压取样电阻

用于电压、IGBT工作波形的检测,由于工作在高压,大电流甚至高频的工作环境中,所以售后故障率较高。是不检锅、无功率输出、误报警的主要故障原因。故障主要表现为变值、开路散热器

散热片用于IGBT、整流桥发热器件的降温。

高频变压器

电源转换器件,如损坏,会使5V、18V等电压没有或偏差太大。

快速反应二极管

主要用于开关电源中,主要特性为工作频率高,开关导通速度快,由于有些此管与1N4007外表像,使得两种容易混料、错插件,造成故障主要有无电压输出,或工作一段时间后器件损坏。一般反应速度越快的管,管的PN结压降越小.

主芯片

用于电磁炉功能控制,类似人的大脑功能。用于电磁炉的主要有东芝、三星、HOLTEK、义隆,现代等品牌。如损坏,主要表现在无功率输出,或锅拿走依然有功率,或乱显示,炸机等。

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显示芯片74HC164主要用于数码管类的电磁炉显示,是一移位送数寄存控制器。(www.loach.net.cn]如若损坏,表现为乱显示、暗亮、按键操作失灵等。

18V、5V

18V主要用于IGBT管的驱动、339的工作电源、风扇的电源。18V电源高于20V时,会超过IGBT管的使用电压范围,会使风扇转速加快,噪因增加,电压过低,又会使IGBT管驱动不够,风扇转速不够。5V主要用于主芯片的工作电源,比较器的电压基准。电压偏高时,会使高压保护电压偏高,430锅功率偏大,IGBT管反压点抬高。电压偏低时,就会使高压保护电压偏低,430锅功率容易上不去,IGBT反压点降低。

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。

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风机的检测:

1.)风机;2)支加;3)轴承;4)轴心;5)正常电压;6)使用电压范围;6)起动

电压;7)工作电流;8)制动电流;9)正常功耗;10)工作转速;11)最大风量;12)最大风压;13)噪声;14)保护特性;15)引线/端子;16)风扇转向;17)运行温度;18)贮存温度;19)绕阻温升20)耐电压;21)绝缘电阻;22)寿命等项目的监测保证风扇的性能

对进口的日本NEG陶瓷板和德国肖特微晶玻璃板的测试:

1)冲击实验在H15CM*1.8KG的机械强度冲击下陶瓷不碎裂;2)印刷质量的测试将油温设定在200度工作1小时陶瓷/玻璃板不应变色;3)在陶瓷板玻璃板/温度达到300度时用1.5KG的冰水进行冷热强度冲击时陶瓷板玻璃板/不应碎裂;4)在温度达到800度到1200度时陶瓷板玻璃板/应完整.

线圈盘的检测:1)

线圈盘的耐温测试;2)线圈盘的工艺要求进行检查;3)对线圈盘的安全性能进行测试;4)对线圈

盘的内部电感量、品质因素、阻值等参数进行监测保证其作为关键配件的可靠性

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热敏电阻负温度系数,当温度升高时其阻值变小正常情况下环境温度在25正负5度时其阻值为100K(线盘传感器)前锋的IGBT为10K瑞德为100K

,经盘传感器一样。[www.loach.net.cn]

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四、电磁炉电路分析

电磁炉方框图

220V

电磁炉各电路分析

整流滤波电路EMC

防护电路整流滤波电路主要是进行AC-DC变换,其核心元件是整流桥。(www.loach.net.cn]它将输入220V交流电变换成脉动直流电,然后经过L型滤波电路进行滤波,输出平滑的直流电。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,整流桥,高频脉冲抑制电路等。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(例如雷击或断开电感性负载时容易在电网上产生浪涌)时压敏电阻就会将这部份能量消耗掉。甚至会由于通过压敏电阻的大电流将熔断器烧断而切断电源。交流电通过前端滤波处理,进过桥堆后,变成310V的直流电。(小知识:电感对脉动电流产生反电动势的作用,它对交流阻值很大,而对直流阻值很小,如果我们把较大的电感串接在整流电路里,

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就可以使电路中的交流成份大部分降落在电感上,而直流部分则从电感线圈流到负载上,起到滤波的作用。[www.loach.net.cn]电感滤波电路通常用在负载电流很大,而对滤波效果要求不严的场合。

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五、CS33V01VFD按例分析

1.蜂鸣器嘀、嘀、嘀…急促鸣叫:?上电延时保护电路故障:

该机型有两处上电延时保护,以右炉QF-450板为例,首先将万用表黑表笔接地IC2(12),另一端置于板IC2(2)脚,再给线路板通电,此时表值显示应为:由15V降至0.1V为时约2秒。[www.loach.net.cn)若一直为15V,常见为C301、C302、C303、C304等电容漏电或R301、R302、R609大电阻变质或15V电源已损坏。同样步骤测量D601正端压降,电压参数应为1.30V降至0V,为时约2秒,常见故障原因为C602不良或电源15V(C601端压降)部分故障;

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表一

元件编号测量点电压(V)元件编号测量点电压(V)元件编号测量点电压(V)元件编号测量点电压(V)元件编号测量点电压(V)元件编号测量点电压(V)

IC210.1IC2130灯IC495.0灯IC4191.8灯IC4291.1灯IC4391.7

IC2315.9IC2140.1灯IC4100灯IC4202.0灯IC4301.1灯IC4401.7

IC245.1灯IC411.1灯IC4110灯IC4210灯IC4310灯IC4411.7

IC253.51灯IC420灯IC4120灯IC4225.0灯IC4320灯IC4425.1

IC260灯IC430.2灯IC4130灯IC4230灯IC4330

IC273.9灯IC440灯IC4140灯IC4242.7灯IC4345.0

IC283.3灯IC453.2灯IC4155.0灯IC4253.1灯IC4350

IC290灯IC460灯IC4160灯IC4260灯IC4360

IC2105.1灯IC471.7灯IC4170灯IC4274.1灯IC4370

IC2110灯IC480灯IC4185.0灯IC4285.1灯IC4385.0

2.放标准锅于炉面,启动后不加热:

此故障原因主要为脉冲同步电路和调功环路故障,可参照(表一)所列数值IC2各脚电压是否正常,从而判断故障。(www.loach.net.cn)若无异常,可将线盘装回机器上,测量IC2的8,9脚,此时8脚电压值应为3.3V,9脚应为3.15V左右,其常见故障为C101、C102、C103、C104、C107,C801不良或虚焊,R001-R006变质或虚焊,要么互感器损坏所致。

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5.启动或工作数十分钟后显示E05或E06:

该显示其故障区域为炉面传感器(100K25℃)或其所属电路故障,显示E05为传感器开路或短路,如果锅底温度过高显示E06;显示E06则表示为炉面干烧,若使用正常,即锅内有水时显示该代码,常见故障为传感器放置不当或传感器(100K25℃)已损坏;显示E05则表示传感器检测不到温度变化。(www.loach.net.cn)

6.通电按面板键无任何反应:

?面板按键、連接排线等接插件不良;

?CPU未工作,检查各组电源、复位、时钟信号正常否;

?保险丝、整流桥、IGBT、D701、D702、压敏电阻等是否损坏,若IGBT、整流桥损坏更换后应仔细测量表一中各点电压;检查传感器、散热器、线?盘及其端子等之间是否有打火痕迹,机器内部是否进过水,确认无故障后方可通电试机。常见故障为驱动部分Q801,Q802、Q803、Q804等损坏。?启动或工作数十分钟后显示E05或E06:

?该显示其故障区域为炉面传感器(100K25℃)或其所属电路故障,显示E05为传感器开路或短路,如果锅底温度过高显示E06;显示E06则表示为

炉面干烧,若使用正常,即锅内有水时显示该代码,常见故障为传感器放置不当或传感器(100K25℃)已损坏;显示E05则表示传感器检测

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??

触摸开关或功能键无反应:

检查R12或R13之间的电压对地电压是否在3.7-4.5V之间,若正常则是CD4069的IC坏了或

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TD0412案例分析触控板

1.数码显示E0蜂鸣器嘀、嘀、嘀…急促鸣叫:

?上电延时保护电路故障:该机型有上电保护,首先将万用表黑表笔接地,另一端置于QF-1050板IC301(2)脚,再给线路板通电,此时表值显示应为:约为5.8V。(www.loach.net.cn)若不是为5.8V,测量IC301(5)脚电压是否正常,如不正常,常见为C601、R606,R607,D604,C603,R608是否损坏、漏电或16V电源已损坏。或测量IC301(4)脚电压是否正常,如不正常,常见为C021、R041,R042,R044,Q012,Q011,R043是否损坏、漏电。上述电路正常,可检查耦合电容C305(瓷片561)及测IC301的8、9、10、11、14的电压是否正常,Q802,Q801,Q602是否损坏,D602,C303,Q601是否损坏。

?电源回路故障:高压主回路(300V)常见故障为滤波器L001虚焊,R001—R006是否损坏,IGBT

的驱动部分Q602,Q801,Q802,D602是否损坏;CPU是否损坏(注:工作数分钟后出现此故障,上述检查步骤同样适用)

2.将锅于炉面,启动后数码显示E1:

此故障原因主要为互感器及调功环路故障,互感器,D001,VR是否损坏及CPU所致;或检查D402,C401,Q401,Q402有无损坏或虚焊。R401,R404,R407有无漏插或损坏。

3.启动后显示E2:

此故障表示该机大功率元件超温或该部分保护电路故障,显示E2多为机器工作数分钟或数十分钟后,首先须检查机器使用方法是否正确,环境温度是否过高,机器的进风口和出风口是否畅通。若正常则常见故障为固定在散热器上的传感器(10K25℃)不良或R720是否变值,C721是否漏电或冷却风扇及其驱动电路故障通畅。

4.启动后显示E4或E3:

VV该机型均设有超压、低压自动保护功能,若市电不在170~-250~范围内时即会启动自动保护,

其代码显示为E3(高压)或E4(低压)。在市电为220V时测量R102的两端压降是约2.85V,若偏此值过大可检查D101,D102,R101,R102是否损坏。或C102或C101是否漏电。

5.启动或工作数十分钟后显示E5或E6:

该显示其故障区域为炉面传感器(100K25℃)或其所属电路故障,显示E6为传感器开路,显示E6

则表示为炉面干烧,若使用正常,即锅内有水时显示该代码,常见故障为传感器放置不当或其已损坏。E5为传感器短路,主要表现为损坏或焊接短路。检查R730是否损坏。或C731是否漏电。

6.通电按面板键无任何反应:

?面板按键、連接排线等接插件不良;

?CPU未工作,检查各组电源、复位、时钟信号正常否;

?保险丝、整流桥、IGBT、压敏电阻等是否损坏,若IGBT、整流桥损坏更换后应仔细测量表一

中各

?点电压;检查传感器、散热器、线盘及其端子等之间是否有打火痕迹,机器内部是否进过水,

测量

?R803一端对地电压为0V正常后方可通电试机。常见故障为驱动部分

Q603,Q801,Q802,Q805,Q810

?等损坏。

?检查各组电源+5V,+16V是否正常,如不正常,开关电源损坏

?灯板IC01—74HC164是否损坏,以及振荡电路是否起振。

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表一:

续表一:

元件编号测试点(脚)电压(V)

10.1

25.8

IC301

317.3

42.52

54.45

60.1

74.1

83.26

90.1

105

110.1

120

130.1

140.1

元件编号测量点(管脚)电压(V)

ZD901两端16.0V

ZD902两端5.6V

ZD3两端3.9V

表三:灯板IC2

1.1)开关无反应或按不动方案如(图一)所示

2)各功能在使用不够灵敏时为排线接触不良造成。(www.loach.net.cn]

3)开关键不灵敏参照(图二)

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测试点(脚)电压(V)元件编号测试点(脚)

13.7

234561

70

80

9101.58

1112131415165.2

3.8V灯板IC3

3.8

120

30

40

50

60

70

80

90

105.1

110.36

120.

46

130.42

145

电压(V)2.4

4)在进行以上步骤时注意测量各按键的电压点一般情况下在(4.15——4.40)之间,同一块上各按键的电压点波动不超过0.1V。(www.loach.net.cn)

注意:黑表指针接地,万用表调到DC

档位,测量

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TD0525的案例分析

故障报警及显示:

电路故障自检功能:

当电路发生故障时(线盘开路),8个温度指示灯同时闪烁(亮0.5S、熄0.5S),无鸣叫;需手动关机退出故障状态。[www.loach.net.cn)

无锅或锅具材质不符时保护:

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),相应的功能指示灯闪烁(亮0.5S、熄0.5S),若1分钟内无锅,电磁炉自动退出,返回关机状态。

功率管过温检测功能:

当系统检测功率管(IGBT)温度过高(120±10℃)时,电磁炉关闭功率输出,相应的功能指示灯常亮,蜂鸣器长鸣报警,第1、2位温度指示灯同时闪烁(亮0.5S、熄0.5S),需手动关机退出故障状态。

高电压保护:

当电源电压高于265V~280V时保护,电磁炉关闭功率输出;相应的功能指示灯常亮,第1、2、3位温度指示灯同时闪烁(亮0.5S、熄0.5S),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。

低电压保护:

当电源电压在低于165V~140V时,电磁炉关闭功率输出,相应的功能指示灯常亮,第1、2、3、4位温度指示灯同时闪烁(亮0.5S、熄0.5S),无鸣叫。当电源电压升至到165V~178V时?电磁炉正常工作、恢复正常显示。

传感器故障:

当温度主传感器开路时,电磁炉工作1分钟后,电磁炉关闭功率输出;相应的功能指示灯常亮,第1、2、3、4、5位温度指示灯同时闪烁(亮0.5S、熄0.5S),无鸣叫;需手动关机退出故障状态。

炉面超温保护或传感器短路:

在任何工作状态下,系统检测到炉面温度过高或温度主传感器短路时,电磁炉关闭功率输出;相应的功能指示灯常亮,第1、2、3、4、5、6位温度指示灯同时闪烁(亮0.5S、熄0.5S),无鸣叫,需手动关机退出故障状态。

两小时无人操作功能:

手动功能(煎、炒、火锅)状态下使用过程中,未设定定时条件且工作两小时内无人操作时,两小时到达后电磁炉自动关机。若设定了定时时间,时间达到后则关机;以免人离开后发生意外

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六、异常故障检修流程

RD异常故障检测流程

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当机器出现故障时,机器立即停止加热,数码管显示灯应的故障代码,

蜂鸣器报警

故障种类报警条件

火锅、煮饭、煮粥、煲汤、蒸煮、热奶、

炉面过温

烧水功能下炉面温度超过300±100℃显示E6报警1S1次须手动关机才能退出故障状态表现特点

IGBT过温

欠压

超压

IGBT热敏电阻短路

IGBT热敏电阻断路

炉面热敏电阻短路

炉面热敏电阻断路当IGBT温度达到110℃±10℃时电压在低于160V±10V时电压在高于260V±10V时R=0R=∞(无穷大)R=0R=∞(无穷大)显示E2报警1S1次须手动关机才能退出故障状态显示E4报警1S1次电压恢复正常后自动退出故障状态显示E3报警1S1次电压恢复正常后自动退出故障状态数码管显示“E2”报警1S1次须手动关机才能退出故障状态数码管显示“E2”报警1S1次须手动关机才能退出故障状态数码管显示“E6”报警1S1次须手动关机才能退出故障状态数码管显示“E5”报警1S1次须手动关机才能退出故障状态

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七、电磁炉异常问题问答

1问:电磁炉在加热30~60分钟功率就会下降50~100W!

一般情况采用PWM自动调节功率,如还存在功率下降。[www.loach.net.cn)可能存在以下几点问题:

1,线圈盘表面离锅底太远导致PWM调满了。

2,IGBT高压峰值压得太低,或加热后取样电阻阻值发生变化。

3,线圈盘Q值太低。

2问:电磁炉IGBT振荡频率与L,C有关以外,还和哪几个因素有关?

还有锅具材质及锅具距线盘的高度!

还有其它因素吗?锅具离线圈盘最好为多高?

11mm

3问:请问电磁炉一工作就发出吱吱的振荡声是怎么回事?

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我想可能有以下几种情况:

1、振荡频率过低,例如使用430材料锅或锅底特薄都会引起,

1):注一般情况下如403锅具加热时其频率低于20KHz

2)锅具的材质经过长时间的使用产生变异

3)LC配合参数有些偏移

A、线盘的磁芯断裂

B、线盘Q值偏低

C、绕线与PBT支架粘贴不牢

2、220V整流滤波电容(5uF)的容量过小。

3、调制脉宽电平不稳定。

4、同步跟踪电路有问题,可能使振荡不同步。

5、布板不合理也会引起。

6、用线型变压器作电源变压器的材质变异

7、风扇叶片开裂、断裂。风扇驱动电路元件变质

现的电磁炉技术发展比以前较成熟多了,但我见过很多厂家这种问题以极少数部分依然存在。4问:请问电磁炉对锅具的检测是怎样进行的?

一般检测电流和脉冲个数。

所谓检测电流就是让IGBT工作一段时间,一般取数十mS,互感器便感应出电压来,在无锅情况下,线圈盘能量消耗小,故互感器感应出电压也小;有锅时线圈盘能量消耗大,故互感器感器消耗能量也大,互感器感应出电压也大,通能判断互感器感应的电压大小就可以知道有没有锅。

所谓检测脉搏冲个数,就是让IGBT工作一个数个uS,(即一个脉冲),线圈盘就和谐振电容发生振荡,无锅时振荡时间长,有锅时线圈盘能量很快消耗完,故振荡也快,然后再能过取样判断振荡的长短来决定有没有锅。

5问:炉还没开机就烧IGBT你说是怎么回事。

是一上电就烧,还是开机几秒钟烧?两者原因完全不同的。

一开机就烧了。

查同步跟踪电路部分。是这部分出了问题致使不同步故烧了。

1、查查电阻是否变质,

2、同步电压是否异常,正确是正端比负端高0.2V以上

那一上电就烧又是怎么回事?

上电烧一般是驱动IGBT电路输出个高电平,才把它烧坏。

对,还未开机在驱动电路上就能测到一个高电平,那请问要怎么排除。

那工作一段时间后被干掉呢?

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首先看是否IGBT过热未能保护引起,再看干扰保护是否太迟钝引起

6问:一般1800W时,L和C如何搭配,2000W时,L和C如何搭配?

做1800W和2000W时0。[www.loach.net.cn]3和110配对,做1600W时,用0。27和120配对;

1800W用0。33和100配对时测试也较理想。

7问:电磁炉线圈盘用的磁条,如何判断其好坏?

主要是材料的质量!

虽然材料的质量和产生的频率没有什么影响,但是在一定的情况下会直接影响到频率的高低,会产生不稳定的频率,很简单的例子:劣质的电磁路的噪音很大的因素以它有关.

若给你两块:一块是好的。一块是差的,你是如何判断呢?使用什么仪器测量呢?多谢!

你可以测试它的磁导率,主要还是外观的检测.

因为,磁快烧结后,材质轻微的好坏对磁导率的影响不是很大,但是价格相差很大,差的都是好的筛选下来不用的,国内的大都是这样的.

好的表面光滑,颗粒细致均匀,差的相反!

8问:我一台电磁炉通电按面板键无任何反应,我想用却用不了,急死我了,求救!1、面板按键、連接排线等接插件不良;

2、CPU未工作,检查各组电源、复位、时钟信号正常否;

3、保险丝、整流桥、IGBT、压敏电阻等是否损坏,若IGBT、整流桥损坏更换后应仔细测量表一中

各点电压;检查传感器、散热器、线盘及其端子等之间是否有打火痕迹,机器内部是否进过水.

4、检查各组电源+5V,+(16V~~18V)是否正常,如不正常,开关电源损坏

5、显示板上74HC164是否损坏

9问:在电磁炉晚间生产时,功率会压死,调可调电阻也调不上来,但一到白天,又好了?功率压死跟很多因素有关,先看看锅具是否那种特别差的,430材质的要比304的低,再看反压电路上电阻是否变值,或反压值设计得太低;或线盘表面距离陶瓷表面太远?

另一方面也要注意,可能晚上电网上干扰比较严重,引起反压波形上尖峰毛刺的出现,使反压电路提前动作从而引起功率下降。

也可能PWM电路因电阻或设计原因,使PWM转换电压余量不够,当5V又偏低时引起。10问:间歇加热现象跟那些因素有关呢?

首先是否存在过强的电网干扰,在这种情况下属正常的电路保护,

再是否在小功率状态下,例如800W以下,这也是正常的工作方式

另检查下是否干扰电路出现问题

当同步电路异常时也会出现,特别是在使用国产的339,又当使用304锅,线盘距离陶瓷板很近时有时就会出现,这种情况下就要对同步电路进行良好的滤波设计。

11问:那IGBT过热又跟那些因素有关呢?

首先看使用哪种IGBT,西门子温升最低,

再看线盘表面距离陶瓷表面是否太近,往往线盘凸起,陶瓷板凹进会使IGBT温度升高。

另看风道是否太差,包括风扇电压不够引起转速变慢,散热片位置不对,或线盘紧压着散热片。或使用锅具不当,有些锅具会使IGBT温度一路飙升,430要比304要好,且电压越高,功率越低,304的温度会越高,但304复底锅是在220V最大功率档时温度最高。

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新产品赏析

1

、常规升级

共12款通用版标准版采用:维护便捷

使用性能:稳定可靠TD0501TTD0501CTTD0504BTTD0527

功率:输出平稳抗干扰:多电器使用抗冲击:突击断电承受

宽频适应:165~265V

顾客服务部800-8571477第47页共62页节能电源:待机3~4W

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2

、新出产品

共10个单品标准版采用:维护便捷使用性能:稳定可靠功率:输出平稳TD0502BTTD0509BTD0527TD0612

率先黑晶浅盘系列抗干扰:多电器使用抗冲击:突击断电承受

宽频适应:165~265V

TD0526TTD0525T

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TD0622TD0515CS33S0

1节能电源:待机

3~4W

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新品推荐

配置8档温度、8档功率

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新品推荐

顾客服务部800-8571477配置120

分钟定时第50页共62页

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新品推荐

顾客服务部800-8571477配置第51页8档温度、8

档功率共62

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3

、二阶段新品介绍7月20日量产

功率:1900W(2100W)

瓷板:LORING白/黑

功能:火锅、烧水、蒸煮、煎炒、爆炒

显示:3

位数码129

分钟定时

32cm炒锅:纯生铁精铸

配锅

26cm

汤锅:环保彩色釉质

TD0601CT

顾客服务部800-8571477第52页共62页通用标准版:最新升级版风扇:自动判断温升停启使用性能:稳定可靠功率:输出平稳抗干扰:多电器使用抗冲击:突击断电承受宽频适应:165~265V节能电源:待机

3~4W

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二阶段新品介绍TD0603

功率:2100W

瓷板:LORING黑晶

TD0602

功能:热奶、火锅、烧水、蒸煮、煲汤、煎炒、爆炒、保温

显示:超大屏幕数码3小时定时,24

小时预约

特有?°节能?±功能键

32cm炒锅:纯生铁精铸

26cm

汤蒸锅:环保彩色釉质

配锅2.5

升水壶:优质不锈钢8月15日量产汤勺、漏勺、围裙五件套顾客服务部800-8571477第53页共62页目标售价:358~458元银质琴键:手感轻脆爆炒功能:0秒启动风扇:自动判断温升停启通用标准版:最新升级版使用性能:稳定可靠功率:输出平稳抗干扰:多电器使用抗冲击:突击断电承受宽频适应:165~265V节能电源:待机

3~4W

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二阶段新品介绍首创

9月15日量产功率:2100W/2200W

瓷板:NEG、欧凯、肖特

功能:火锅、烧水、蒸煮、煲汤、煎炒、爆炒、压力锅等9显示:项4

位数码

3小时定时,24

小时预约特有?°节能?±

功能键触摸感应按键侧质感琴键

炒锅:纯生铁精铸

汤蒸锅:优质不锈钢复底

配锅压力锅:优质不锈钢复底

奶锅:优质不锈钢复底

升水壶:优质不锈钢TD0609~10顾客服务部800-8571477第54页共62

页无线传导:精确温度显示

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精确控温:煎炒无油烟低功率:连续加热保温爆炒功能:0秒启动风扇:自动判断温升停启通用标准版:最新升级版使用性能:稳定可靠功率:输出平稳抗干扰:多电器使用抗冲击:突击断电承受宽频适应:165~265V节能电源:待机3~4W

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二阶段新品介绍

顾客服务部800-8571477第55页浙江苏泊尔家电制造有限公司共62页

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完善的试验设备

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电压波动检测

自动功能检测

顾客服务部800-8571477第58页共62页

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完善的试验设备

振动试验

顾客服务部800-8571477第59页温度调整检测

共62页

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完善的试验设备

顾客服务部800-8571477第60页共62页

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完善的试验设备

静电放电抗干扰试验

盐雾试验

顾客服务部800-8571477第61页共62页

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组装线

顾客服务部800-8571477生产流程老化线注塑部第62页共62页

浙江苏泊尔家电制造有限公司包装线

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二 : 苏泊尔电磁炉维修案例

1--苏泊尔C19S04-A-TD0501T ,开机后显E4:主板R256电阻470K开路。2--苏泊尔C21A01-TD0525T 开机后无反应,查D902整流管击穿。3--苏泊尔C21S02用30秒后显示E2,测功率管温度传感器断路,更换后正常。4--苏泊尔19S01-A显示E1. 查R28变质。由原820K变为960K。更换后正常.5--苏泊尔C19A01-B-TD0526T,开机后指示灯全亮一闪一闪的不能工作,查R8电阻240K断路。6--苏泊尔C21A01电磁炉开机后没有反应,查15V电压没有,查电源侧板2M启动电阻开路。7--苏泊尔C21S02-A(黑C)-TD0501CT,开机后显E1,查电阻R28阻值增大到1000K,实际上是820K,换后OK。8--苏泊尔C19S07-A-SDBS01-190,开机后灯亮不检锅有检锅声,查R51电阻470K增大为520K,换后OK。9--苏泊尔C16BS的电磁炉开机指示灯亮报警,不加热--R473和R551,阻值是32K和220K。32K换成24K。220K换成75K10--苏泊尔C21S12-A出现间歇性加热,将4UF电容加到8UF后OK。或者把R55同步电阻180K输出脚割断直接用线引至J19输入端把
J19飞线拆除可解决. 11--苏泊尔C21A01-B-DL02-A0这款主板E0是10K的电阻坏。12--苏泊尔c19s05-a出现E2,在热敏电阻上并一个200-300K左右的电阻。二、苏泊尔电磁炉常见故障代码E0 内部线路故障
E1 无锅具或锅具不适用于电磁炉
E2 IGBT功率管过热保护
E3 过载保护(一般是电压高于253V)
E4 欠压保护(一般是电压低于175V)
E5 传感器开路
E6 炉面温度过热保护

三 : 苏泊尔电磁炉维修手册B

第四章 典型电路讲解

一、 C1215—B—DL02—A0 电路(瑞德)

二、 QF—SM988—02C电路(前锋) 1

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图24

C1215—B—DL02—A0

电路原理图

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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

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4.1.1 C1215-B-DL02-A0电路方框图

?

图26

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 5

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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。(www.loach.net.cn]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。

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 6

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为低电平,IGBT截止。[www.loach.net.cn]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)。

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图31

4.1.6 振荡电路

上电状态,V1为高,驱动信号为低。[www.loach.net.cn]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。

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图32

4.1.7 PWM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。(www.loach.net.cn)

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。

图33

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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。(www.loach.net.cn)(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。

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。

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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。(www.loach.net.cn]当电源电压升至到165V~178V时?电磁炉正常工作,恢复正常显示 。

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)。

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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。(www.loach.net.cn]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)

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

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电压超出此值,IGBT很容易损坏。(www.loach.net.cn)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)。

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

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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。(www.loach.net.cn]

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)。

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)。

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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。(www.loach.net.cn]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。

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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。(www.loach.net.cn)

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)。

4.1.17.2 E1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 16

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开关键外)。[www.loach.net.cn]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。

4.1.17.3 E2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。

4.1.17.4 E3,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。

4.1.17.5 E5,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。

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2、 出现E5时,检查R42,主传感器。[www.loach.net.cn]

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℃)或主传感器短路时,电磁炉关闭功率输出;相应的功能指示灯常亮,数码管显示“E6”代码,蜂鸣器不鸣叫,不响应其他功能键,需手动关机退出故障状态。

4、如果是因炉面过热而出现E6,待炉面降温后即可正常使用。如炉面温度正常,检查:R42,主传感器。

4.1.17.6 爆机故障维修

1、爆机是指保险管爆断保护。现象为:通电无反映。打开机壳后应先查爆保险的原因;IGBT,整流全桥,压敏电阻,电源模块等大电流元件是否损坏。更换损坏元件后,不可盲目的加热试机,应将线盘折除,先测同步电路电压,驱动电路,LM339各脚电压,是否正常。各点电压正常后才可试机。另浪涌保护电路也应测其灵敏度,查其爆机原因。

2、 电源损坏:测电源输入端+300V是否正常,电源的输出端5V,18V对地是否有短路。电源损坏多为IC爆裂,更换电源IC后应检电源板上的稳压管,二极管等元件是否在IC损坏时也将其损坏。

3、 第一次试机时都应在AC220V串入100W灯泡,确保不会二次爆机。

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图44 QF—SM988—02C 电路原理图

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图45

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二、QF—SM988—02C 电路分析

1、QF-SM988-02C电路原理图,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、同步电路及反压保护电路

6、温度检测电路

7、高低电压监测电路

8、电压浪涌保护电路

9、电流浪涌保护电路

10、电流检测电路

11、风扇电路蜂鸣器电路

12、电源电路

13、按键电路

14、显示电路

15、维修流程

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电路简介

QF—SM988—02C是我司为简化电路专业设计了一块电磁炉专用芯片。[www.loach.net.cn]此芯片配合较少的外围元件就完成电磁炉的正常工作需要,由于在市场没有此芯片的相关资料,在此做范例做分析。另此电路在整机电流检测上也超越了传统的互感器。采用康铜丝采样。

5.1 QF-SM988-02C电路方框图

图46

5.1.1 电路实物图片

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5.2 EMC防护电路和整流电路

FUSE1为保险管,其规格为15A/250V,此款电磁的最高功率为2100W,AC220V其工作的最大电流为9.6A,正常状态下,不会超过保险管的正常值。(www.loach.net.cn)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。C001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我,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。CNR002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。

图48

5.3 高频谐振电路

市电经DR001整流后经L001加到由C003,IGBT,线盘QF-20FR,C0052组成的高频谐振回路中,具体谐振过程参考第三章高频谐振过程。ZD801为IGBT,G基电压保护稳压二极管,保证IGBT的驱动电压不超过稳压值。此电路选用16V稳压(图49)。

图49

5.4 驱动电路

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驱动方波直接由单片机的3脚输出,当单片机输出高电平时,Q803饱和导通Q801,Q802基极电压为低电平,Q801三极管截止,Q802为射随放大电路,基极为低,发射极为低。[www.loach.net.cn]IGBT,G为低电平,IGBT截止;当单片机输低电平时Q803截止, +15V经R29加到Q801,Q802基极,Q802三极管截止,Q801三极管导通,15V电压经Q801加到IGBT,G极。单片机根据不同的功率,输出不同占空比的电压方波信号,Q803,Q802,Q801重复上述过程(图59)。

图50

5.5 同步电路反压保护电路

1、同步: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(保持IGBT,C极为低电平时,IGBT才导通),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A1+,A2-,正电压经R005,与R301,R302分压后加到单片20脚,负电压经过R001,R003与R304分压后加到单片机19脚;IGBT截止时,线盘电流不能突变,给电容C3充电,线盘A2+,A1-,加在单片19脚,20脚电压反转,单片机根据不19脚20脚电压的变化,输出PWM驱动信号。

2、 反压保护电路,当IGBT,C极电压高于IGBT极限值时(1200V)IGBT很容易损坏。电路在设计时加了保护电路。当C极过高时,通过R001R,R305与R306分压后送给单片机,18脚的电压也随着升高,单片机检测到此信号时,PWM输出做调整(降功率或停止加热)以保护IGBT不会过压损坏。

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图51

5.6 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,该电阻阻值的变化也是热敏电阻与R730分压点的电压变化,即加热锅具的温度变化, 单片机12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。[www.loach.net.cn)(2) 当锅具干烧时,加热立即停止, 并显示故障代码E6, (4) 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52)。

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R720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。

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5.7 高低电压监测电路

1、AC220V由D101、D102整流的脉动直流电压通过R101,再经过C101、R102,R103滤波器进行滤波后的电压,送入单片机10脚,根据监测该电压的变化,CPU会自动作出各种动作指令(图53)。[www.loach.net.cn]

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。

3、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 。

图53

5.8 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D101,D102二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R603、C601耦合,再经过R609分压,R606限流后,通过D601二极管加到单片机1脚,单片机检测到有浪涌电压时关闭PWM输出。停止加热。浪涌电压过后,恢复正常加热(图54)。

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图54

5.9 电流浪涌保护

当浪涌电压通过IGBT时,康铜丝的电流增大,康铜丝两端压差增大,负压经R010加到LM358,2脚反相输入端。[www.loach.net.cn]LM358,R011组成放大器,将负压放大并转换极性。此电压使D603导通,经R014加到单片机的1脚。单片机检测到有浪涌电压时关闭PWM输出。停止加热。浪涌电压过后,恢复正常加热。

55

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5.10 电流检测电路

当大功率时,流经康铜比的电流也大,康铜丝两端压差也大,此电压经LM358与R016组成的放大电路放大后经R017送到单片机的16脚。[www.loach.net.cn]当小功率加热时,流经康铜丝的电流也小,康铜丝两端的压差减小,经LM358放大后的电压也低,送入单片机16脚的电压也变低。单片机根据16输入的电压判断整机电流是否正常。VR1可调电阻,用于调节此电压的高低,用于功率调整。C010,C015为滤波电容,使输入单片机的电压不受杂波干扰(图56)。

图56

5.11 风扇电路和蜂鸣器电路

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。单片机6脚发出风扇运转指令时,6脚输出高电平,电压通过R404送至Q401基极,Q401饱和导通,VCC18V电流流过风扇,Q401至地。风扇运转; 单片机发出风扇停转指令时,6脚输出低电平,Q1截止,风扇因没有电流流过而停转。为节约单片机的I/O口资源,风扇电路与蜂鸣器电路共用6脚,当蜂鸣器发出鸣叫时,风扇半速运转(图

57)。

57

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5.12 电源电路

开关电源,是采用电源芯片FSD200,及很少量的外围元件组成,电源相当简洁。[www.loach.net.cn)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。+300V经二极管D103,R901限流,C901滤波后加由FSD200,D901,R902,C904组成的开关电源电路。D902输出15V电压,VCC给风风扇供电,单片机等电路供电;15V经R907限流后加到由Q902,ZD902,C908,R908组成的稳压电路,经稳压处理,得到稳定的5V。5V给面板显示等电路提供电压(图58)。

图58

5.13 按键电路

该机未采用常见的矩阵扫描方式输入操作指令,而是采用了电平比较的方式,大大节约了单片机I/O端口。单片机9脚接收电平比较信号,单片机根据此电压值来计算执行指令。该电平比较方式有一个弊端,就是某个按键漏电或短路时,会出现功能紊乱现像或者缺少某功能现像,在维修时要注意此现象(图59)。

图59

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5.14 显示电路

显示电路的功能是把电磁炉的工作情况的即时信息通过LED进行显示,使操作更加直观,单片机输出的数据信号通过CON8排线连接到操作显示电路板,显示驱动主要由集成电路74L164及外围元件组成(图60)。[www.loach.net.cn)

图60

5.15 维修流程

5.15.1 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。

2、 出现此故障时主要检修:驱动电路(三极管),谐振电容,线盘,同步电路(限流电阻),单片机。

5.15.2 E1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

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用打开电磁炉机壳维修。[www.loach.net.cn)

5.15.3 E2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。

3、 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;

4、 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。

5.15.4 E3,E4故障维修流程

1、电压过低保护: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、 电压过高保护: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。

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:R101,R103,R102电阻阻值是否变质,C101,电容是否有击穿或变质。单片机。

5.15.5 E5,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。

2、 出现E5时,检查R730,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

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测到炉面温度过热(300±20℃)或主传感器短路时,电磁炉关闭功率输出;相应的功能指示灯常亮,数码管显示“E6”代码,蜂鸣器不鸣叫,不响应其他功能键,需手动关机退出故障状态。[www.loach.net.cn)

4、如果是因炉面过热而出现E6,待炉面降温后即可正常使用。如炉面温度正常,检查:R730,主传感器。

5.15.6 爆机故障维修

1、爆机是指保险管爆断保护。现象为:通电无反映。打开机壳后应先查爆保险的原因;IGBT,整流全桥,压敏电阻,电源模块等大电流元件是否损坏。更换损坏元件后,不可盲目的加热试机,应将线盘折除,先测同步电路电压,驱动电路,单片机各脚电压,是否正常。各占电压正常后才可试机。另浪涌保护电路也应测其灵敏度,查其爆机原因。

2、 电源损坏:测电源输入端+300V是否正常,电源的输出端5V,18V对地是否有短路。电源损坏多为IC爆裂,更换电源IC后应检电源板上的稳压管,二极管等元件是否在IC损坏时也将其损坏。

3、 第一次试机时都应在AC220V串入100W灯泡,确保不会二次爆机。

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