万利达MC18-F9 型电磁炉电路原理 (万利达m十9830)

万利达MC-F9型电磁炉电路原理万利达MC-F9型电磁炉电路如图-2所示。

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一、交流输入回路V市电经电源线加到插件INL和INR两端，经熔断器FUSEl，由高频滤波电容C滤除电网中的高频杂波干扰。一路经电流互感器CTl的一次绕组加到桥式整流堆DBl的交流输入端。另一路经二极管D、D整流获得到OV左右的电压，为低压电源提供工作电压。交流输入回路中的CNRl为压敏电阻，其作用是当电网电压高于正常电压时自身被击穿而短路，产生过电流将熔断器FUSEl烧断，切断交流供电回路，保证后级电路不受损坏。二、高压整流电路V交流电压加到桥堆后，由桥堆整流输出V左右的直流电压，再经扼流圈、高频滤波电容C滤除电压中的杂波干扰，为线圈盘提供工作电压。三、低压电源稳压电路V市电经二极管D、D整流，限流电阻Rl降压，电容ECl滤波后获得V左右的直流电压，加到电源集成电路IC4的5-8脚，IC4获得电压后，其内部电路动作，从1脚输出脉冲电压经D整流，再经开关变压器口的一次绕组、电感M、电容ECI0滤波，获得V直流电压，供集成电路IC2和驱动电路工作使用。V电压经二极管D整流，电容EC2滤波获得的电压加到电源集成电路IC4的4脚，为电源集成电路IC4提供工作电压，使集成电路IC4维持工作状态。集成电路IC4的3脚为反馈输入端，它外接稳压二极管Zl和电容C2。开关变压器口的二次输出脉冲电压，经二极管D整流、电容EC8滤波得到的电压，再经电感L6、电容EC9平滑滤波获得V电压。该V电压经三端稳压器IC5稳压输出5V电压，为CPU提供电源和集成电路IC2提供基准参考电压。四、LC振荡电路LC振荡电路由线圈盘、高频谐振电容C、功率管IGBT等组成。电磁炉通电开机后，V交流电压经桥堆整流输出的V左右直流电压，又经线圈盘加到功率管的集电极。当功率管的基极加有高电平开关脉冲电压时，功率管饱和导通，线圈盘中有电流流过，电能便以磁能的形式储存在线圈盘上。当功率管的基极开关脉冲电压变为低电平时，功率管处于截止状态。由于电感的特性，电流不能突变，此时线圈盘中的能量向高频谐振电容C充电。当线圈盘中的能量全部转移到谐振电容C上时，充电电流变为0。此时电容C两端电压达到最高，即功率管上的电压最高。随后电容C开始通过线圈盘放电，在放电过程中，线圈盘中的电流为反向，当电容C上的电能全部转移到线圈盘中时，线圈盘中的反向电流最大，功率管上的电压变为最低。这时功率管上的基极电压变为高电平开关脉冲，功率管又饱和导通而重复上述过程。上述过程中存在两种现象。第一种现象是在LC振荡的一个周期中，只有功率管导通时，V直流电压才通过线圈盘产生电流。该电流以磁能的形式储存在线圈盘上，线圈盘的磁能使锅具产生涡流，从而对锅具进行加热。线圈盘中的电流大小，决定电磁炉加热功率的大小，即功率管的导通时间越长，线圈盘中的电流也就越大，所以要控制电磁炉的加热功率大小，只要控制功率管基极所加的开关驱动脉冲宽度即可。第二种现象是在LC振荡电路的充放电过程中，线圈盘中的能量全部转移到谐振电容C上时，功率管上的峰值脉冲电压最高，这时也是功率管的截止时间，即功率管基极上的开关脉冲为低电平的时间。为保证功率管不被损坏，在功率管上的峰值电压没有消失时，基极不能出现高电平开关脉冲，否则会出现很大的瞬间电流烧坏功率管。要保证功率管不被大电流烧坏，必须使功率管基极所加的开关脉冲前沿和功率管截止时的峰值脉冲消失的后沿保持同步。五、振荡电路振荡电路由集成电路IC2C和其外围元器件组成。其主要功能是产生锯齿波脉冲电压，激励驱动放大电路为功率管提供足够的驱动脉冲电压。当功率管导通后，集成电路IC2D的脚电压小于脚电压，脚输出高电平。IC2C的9脚电压大于8脚电压，脚输出锯齿波驱动电压，D截止。5V电压经R、R对C充电，当C上的充电电压上升，使IC2C的8脚电压大于9脚电压时，脚输出低电平，无振荡锯齿波输出，功率管截止。IC2D的脚电压大于脚电压，脚输出低电平，使IC2C的9脚电压小于8脚电压，8脚外接C上的高电压经R、D放电，当C放电到IC2C的8脚电压小于9脚，脚输出高电平，D截止，5V电压又经R对C充电。如此循环上述过程，便形成振荡。从振荡过程中可看出，IC2C的9脚电压越高，脚输出的锯齿波驱动会越高，即IC2C外接电容C的充电时间会越长，功率管的导通时间会越长，电磁炉的加热功率会越大。相反，电磁炉的加热功率会越小。从上述过程中还可看出，调节集成电路IC2C的9脚电压的大小，就可以调节电磁炉加热功率的大小。即通过调节CPU输出PWM脉冲宽度的大小，就可以改变电磁炉的输出加热功率。六、同步电路同步电路由集成电路IC2D和其脚、脚外接元器件构成。IC2D的脚经电阻R、R接功率管的集电极，脚经电阻R接V直流电压端。同步电路的检测电压取自LC振荡电路中高频谐振电容C的两端。在LC振荡电路中，当功率管截止时，J)J率管集电极上的峰值脉冲电压大于V直流电压，集成电路IC2D的脚电压大于脚电压，内部比较器翻转，脚输出低电平，振荡电路无锯齿波输出，功率管不导通。当功率管导通时，功率管集电极上的电压小于V直流电压，集成电路IC2D的脚电压小于脚电压，内部比较器截止，脚输出高电平，振荡电路有锯齿波输出，功率管维持导通。上述过程中，保证加到功率管基极的开关脉冲前沿和功率管截止时的峰值脉冲消失的后沿相同步。七、驱动脉宽调整电路驱动脉宽调整电路由集成电路IC3D~IC3C和其外围元器件R、R、Z5、EC5、C等组成。其主要功能是将振荡电路输出的驱动锯齿波电压加以整形放大，激励驱动电路很好地工作。集成电路IC3的9脚、脚接有R、R、Z5，以产生比较器的基准参考电压。正常时IC3的脚电压比9脚电压大0.4V左右，IC3的8脚、脚接振荡电路的输出端。振荡锯齿波输出脉冲加到比较器IC3的8脚、脚，和内部电路进行比较，从脚、脚输出驱动信号分别加到VT9和VT8的基极，使驱动电路正常工作。八、电流检测电路电流检测电路由电流互感器CTl和D2-町、R、R5、VRl、C3、EC、R、R等组成。其主要功能是，当电磁炉工作时，电流互感器CTl输出的交流电压经D4-D5整流后加到CPU的3脚，CPU根据3脚电压的变化，输出相应的PWM脉宽方波脉冲，控制功率管工作在相应的状态下。由于某种原因电磁炉的整机电流过大，此时电流互感器CT1二次感应的交流电压升高，经二极管D4-D7整流后，再经R、R、EC平滑滤波加到CPU的3脚，CPU根据此脚电压的升高，将使PWM脉宽控制电压输出变小，使功率管导通时间变短，相应地使整机电流下降，由此会使整机电流保持恒定。九、过电流检测保护电路过电流检测保护电路是由晶体管Q5和其外围元器件组成。VT5的基极外接EC、Z2、R,EC接电流检测输出端，。的发射极接地，侣的集电极输出检测保护信号经Z6控制CPU输出PWM脉宽控制电压，从而间接地保护电磁炉不受损坏。由于某种原因使得电磁炉整机电流变大，经电流检测电路输出的电压变高，该高电压经ZD2加到侣的基极，使Q5导通。此时侣的集电极电压低，该低电压经ZD6，R使PWM脉宽控制电压低，使振荡电路输出的锯齿波驱动电压低，导致功率管的导通时间变短而输出功率下降，从而保护电磁炉不在大电流下出现故障。十、电压检测电路电压检测电路由VD、VD、R、R、R8、R，EC、C等元器件组成。其主要功能是对交流V电压进行检测，向CPU提供检测电压信号，CPU根据检测电压的大小而输出相应的动作指令。二极管VD、VD的正端接交流输入回路，V电压经VD、VD整流，R、R降压，R8、EC、R平滑滤披后加到CPU的4脚。当交流电压大于V或小于V时，CPU的4脚电压会发生较大变化，这时CPU根据4脚电压的变化，认为电磁炉输入电压不正常，便输出关机保护指令信号，使电磁炉不因电网电压的异常而受到损坏。十一、驱动放大电路驱动放大电路由晶体管VT8、VT9和其外围R、R、R、R、D等元器件组成。其主要功能是将微弱的驱动电压放大到V左右，以满足功率管的导通和截止。当CPU输出的PWM脉宽控制电压加到IC2C的9脚时，9脚电压大于8脚，脚输出高电平，振荡锯齿波加到IC3的8脚、脚，使IC3的8脚、脚电压大于9脚、脚基准参考电压。此时脚、脚输出低电平使驱动管Q9导通，Q8截止，在R上获得V驱动电压，使功率管饱和导通，电磁炉输出加热功率。相反，功率管截止，电磁炉无加热功率输出。十二、功率管高压保护电路功率管高压保护电路由集成电路IC2B和其外围元器件组成。IC2B的6脚经电阻R，R、R、R分压接功率管的集电极，7脚外接R、R分压接5V电压，作为比较器的基准参考电压。1脚输出控制信号经R接PWM脉宽控制电压端，以控制CPU输出PWM脉宽电压的大小来实现控制功率管的导通。电磁炉工作时，该电路时刻检测功率管的集电极电压。当电磁炉出现异常时，功率管的集电极电压过高，同时电阻R、R、R、R分压电压相应升高，使IC2B的6脚检测电压大于7脚基准参考电压。1脚输出低电平，经电阻R，使PWM脉宽控制电压低，使功率管导通时间变短，其集电极电电压低从而保护功率管不被高电压击穿。十三、检锅电路检锅电路由集成电路IC2A和其外围元器件组成。IC2A的2脚为检锅信号输出端，经R接5V电压，经R接CPU的检锅信号输入端。4脚经R接V电压端。5脚经R、R接功率管的集电极。当电磁炉放上锅具开机工作时，IC2A的5脚电压大于4脚电压，2脚输出高电平，CPU检测到该电压为高电平时，继续输出PWM脉宽控制信号，维持功率管的导通。当电磁炉炉面元锅具时，集成电路IC2A的4脚电压大于5脚电压，2脚输出低电平，CPU检测到该电压为低电平时，确认炉面无锅具放入，切断输出PWM脉宽控制电压，功率管的基极无驱动脉冲电压而处于截止状态，电磁炉无输出加热功率。十四、浪涌保护电路浪涌保护电路由集成电路IC3A和外围元器件组成。集成电路IC3A的4脚为浪涌电压检测端，该脚外接元器件有R、R2、R、C，其中R的一端接整流二极管D、D的负端。IC3A的5脚为基准电压端，它经R接V电压。其2脚为浪涌保护输出端，经二极管D接驱动脉宽调整电路的输入端，来控制功率管的导通和截止。当交流电路有浪涌出现时，D、D整流输出高电压，该高电压经R、R2、R分压，C滤波后加到IC3A的4脚，使4脚检测电压大于5脚基准电压，比较器内部翻转，2脚输出低电平。又经D将驱动脉冲电电压低，使功率管立即截止，保护功率管不被损坏。十五、V低压保护电路V低压保护电路由集成电路IC3B和其外围元器件组成。IC3B的6脚外接Z4、R，以产生基准参考电压。7脚经电阻R、R分压接V电压，作为检测电压输入端。1脚为检测保护输出端，经D接驱动脉冲调整电路的输入端来控制功率管的导通和截止。其作用是:电磁炉在工作中，由于某种原因造成V电压低时，集成电路IC3A的6脚基准电压，因稳压管Z4的存在而保持不变。而7脚电压，经R、R分压而低于6脚电压，1脚输出低电平，经VD将振荡电路输出的锯齿波驱动电压对地短路，使功率管基极得不到驱动电压而截止，从而保证功率管不因V电压异常而损坏。十六、PWM脉宽控制电路PWM脉宽控制电路是由R、R、R、EC7等组成的积分电路。R的一端接振荡集成电路IC2C的9脚，R的一端接CPU的脚的PWM脉宽控制输出端。其主要功能是把CPU输出的不同占空比方波脉冲，经积分电路转化为相对应的直流电压。该电压加到振荡电路控制振荡锯齿波驱动电压，最终控制功率管的导通时间。十七、CPU各脚功能CPU的1脚为功率管温度检测输入端，功率管温度检测电路由热敏电阻RT2、电阻的和电容C6等组成。电磁炉正常工作时，功率管温度升高，热敏电阻阻值减小，CPU的1脚电压升高，CPU根据1脚电压升高的情况，将使脚输出的PWM脉冲宽度变窄，由功率管导通时间变短，输出功率下降，功率管温度降低。2脚为锅具温度检测输入端，锅具温度检测电路由热敏电阻RT1、电阻R6和电容C5等组成，电磁炉正常工作日才，锅具温度升高，热敏电阻RT1的阻值随温度的升高而减小，CPU的2脚电压将升高，CPU根据2脚电压的升高，由脚输出的PWM脉冲宽度变窄，导致功率管导通时间变短，输出功率下降，保证炉面温度不会异常升高。3脚为电流检测输入端，外接电流检测电路中的EC正端。4脚为电压检测输入端，外接电压检测电路中R端。5脚为CPU工作电压供电端，接三端稳压集成电路的输出端。6脚为试探信号输出端，同时也是检锅信号输入端。7脚为蜂鸣器驱动输出端和风扇驱动输出端。8脚为开关控制信号输出端，经R接开关管制的基极，悦的发射极接地，集电极接驱动脉宽调整电路输入端。电磁炉在待机时，CPU的8脚输出高电平，使Q6导通，将驱动信号短路到地，使功率管得不到驱动电压，处于截止状态。电磁炉加热时，CPU的8脚输出低电平，开关管Q6截止，不影响振荡电路输出驱动电压。9脚为浪涌保护和V电压保护输入端。脚为PWM脉宽控制电压输出端，控制电磁炉加热功率的大小。8脚-脚、-脚为面板功能控制脚，接插座CN脚、脚外接晶振元器件。脚为复位端，外接Q4、R、Z3、R、C7等组成的复位电路。脚为接地端。