富士宝IH-H213P型电磁炉电路原理 (富士宝ih一g20电路图)

*宝IH-HP型电磁炉电路原理一、电源电路1.市电输入回路该电路主要由市电输入插件L、N，熔断器Fl，高压滤波电容C，压敏电阻RZ等元器件组成。市电交流V电压经熔断器Fl过电流保护，抗干扰滤波电容C滤波高频干扰杂波，压敏电阻RZ过电压保护后，为高低压电源提供电能。2.+V高压电源电路该电路主要由整流桥DB、扼流圈Iρ、高压滤波电容C等元器件组成。输入到整流桥DB交流输入端的市电交流V电压，经整流桥DB整流，从正极输出脉动直流高压，经扼流圈L和高压滤波电容C滤波，形成平滑直流V高压，为加*盘提供电能。整流桥DB的负极端接地。3.低压电源电路该电路主要由整流管D1、D2，D3，开关变压器T，电源集成电路IC3(FSD),倒相放大管Q1和周边元器件组成。市电输入回路的交流V电压，经二极管D1、D2全波整流，电容C1滤波输出+V直流电压，此时分为两路:一路经开关变压器T的一次绕组加到电源集成电路IC3的7脚;另一路加到IC3的8脚，内部电路开始工作。在开关变压器T一次绕组两端产生交变自感电动势，在其二次绕组产生的感应电动势，经二极管D5整流、电容C滤波输出+V直流电压;该V电压经二极管D4整流、电容C滤波，输出+.5V直流电压。该+.5V直流电压经电阻R、电容C滤波，三端稳压集成电路L稳压，输出+5V电压。开关电源输出的+.5V电压，经稳压二极管ZD1和电阻R4串联分压，电阻R3隔离，加到倒相晶体管Q1的基极，其集电极产生和基极相位相反的取样电压，加到电源集成电路IC3的4脚。当开关电源输出电压异常升高时，稳压二极管ZDl击穿电流上升，经晶体管Ql倒相放大，使电源集成电路的4脚电压下降，7脚输出开关脉冲占空比下降，开关变压器的一次自感电动势下降，二次输出电压下降;反之，当开关电源输出电压下降时，通过稳压控制电路使输出电压上升，稳定其输出电压。电阻R1、电容C2和二极管D3是尖峰吸收电路，将电源集成电路7脚产生的高压尖峰脉冲吸收到+V电源里，避免该尖峰脉冲击穿电源集成电路IC3。专东指导:电源集成电路IC3内部的开关管击穿，一般是滤波电容C1失容引起。也容C1失容后，+V电源也压含有大量的夫峰千扰脉冲，输入到电源集成电路，在其内部开关截止期间极易产生过高的夫峰脉冲而去穿开关管。因此，在检修该集成电路击穿损坏时，应检查滤波电容Cl性能。为防止此种故障再次发生，有必要在滤波电容C1两端并接一只1n2/1kV的电容。二、高频振荡同步控制电路该电路是电磁炉的主干线电路。主要由同步电路、振荡电路、驱动脉宽调整电路、驱动脉冲放大电路、功率输出LC谐振电路等电路组成。各电路主要作用如下:同步电路主要作用是对加*盘谐振电压取样，输出同步信号。振荡电路主要作用是将同步电路输出的同步脉冲信号整形，输出同步锯齿波电压，供后级使用。驱动脉宽调整电路主要作用是将CPU输出功率调整电压和振荡电路输出同步锯齿波电压相比较后，输出占空比和CPU输出功率调整电压成正比的功率管同步驱动脉冲。驱动脉冲放大电路主要作用是将脉宽调整电路输出的功率管同步驱动脉冲进行电压放大，控制功率管IGBT导通和截止。功率输出LC谐振电路主要作用是在功率管IGBT导通和截止时，使加*盘和并联电容发生谐振，产生高频交变磁场使锅具温度升高，加热食物。1.同步振荡电路该电路主要由取样电阻、振荡电容C、充放电元器件构成。功率管集电极电压经电阻R、R、R、R串联对地分压后加到电容C一端。当功率管IGBT集电极电压过零上升为高电平时，加到电容C两端电压减小，电容C通过二极管D放电后在比较器IC2C反相输入端8脚，产生下降沿锯齿波电压，和其同相输入端9脚电压比较，由输出端脚输出低电平，并经驱动放大电路使功率管IGBT截止，避免功率管集电极有峰压存在时导通而损坏;反之，在功率管集电极电压消失时，电容C两端电压增大，+.5V经电阻R对电容C充电，经二极管D使比较器IC2C的反相输入端8脚产生上升沿电压，和其同相输入端9脚电压比较后，从脚输出高电平脉冲，经驱动放大电路后使功率管导通。电容C的充放电在比较器IC2C的反相输入端8脚形成完整的锯齿波电压。2.驱动脉宽调整电路该电路主要以比较器IC2C为核心，完成对功率控制电压和锯齿波电压比较后输出同步驱动脉冲。由振荡电路输出的同步锯齿波电压加到比较器IC2C的反相输入端8脚;CPU的脚输出的功率调整PWM脉冲经比较器IC2D构成的过电流保护电路控制后从脚输出，并叠加在电阻R和R串联对直流.5V分压点上，该分压点电压后经电阻R、电容C积分滤波形成的平滑直流电压加到比较器IC2C同相输入端9脚，经比较器IC2C比较后，从脚输出占空比和同相输入端9脚功率控制电压成正比的功率管同步驱动脉冲。专家指导:为加快滤、波电容C在过电流保护电路动作时的放电速度，提高过电流保护的灵敏度，特在电阻R两端并接一只开关二极管D。在过电流保护电路动作时，比较器IC2D的脚为低电平经小阻值电阻R，使二极管D负极降为低电平而导通，电容C上所充电荷通过D迅速泄放，使比较器IC2C同相输入端9脚及时降为低电平，切断功率管驱动脉冲，而关闭功率管。3.驱动脉冲放大电路该电路主要有推挽放大对管Q、Q和其周边元器件构成。当比较器IC2C的输出端脚对地开路时，+.5V电压经上偏置电阻R使放大管制导通，Q截止。+.5V电压经导通的放大管Q的c-e结，电阻R、R对功率管IGBT栅极结电容充电。当对该电容充电至功率管IGBT门限电压时，集电极对发射极导通;当比较器IC2C输出端脚对地短路而降为低电平时，放大管Q截止，Q导通，功率管栅极结电容所充电荷经电阻R、Q的e-c结对地放电，当功率管IGBT栅极电电压至门限电压以下时，集电极对发射极开路。专家指导:因该机功率管IGBT栅极对地没有并接稳压二极管，在功率管异常过电压去穿时，极易将驱动放大电路连带损坏。4.功率输出和LC谐振电路该电路主要由功率管IGBT、加*盘、谐振电容C等组成。当功率管IGBT栅极加有正向导通偏压时，集电极对发射极导通，+V直流电压加到加*盘两端井产生自感电动势，其方向和+V电压相反，阻止内部电流增大，加*盘将电场能转换为磁场能而储存起来;当功率管IGBT栅极偏压消失时，集电极对发射极开路，加*盘和并联电容C发生谐振，谐振频率(fo=τ-/lZ)和加*盘的电感量L和并联电容C的容量C成反比例关系。当功率管IGBT截止时，加*盘内部电流增大到最大值，加*盘中间产生的磁场强度最大;随后加*盘向并联电容C充电，电流减小，加*盘的磁场能转化为电场能而释放出来，两端自感电动势反转和电流方向相同，该自感电动势叠加在+V电源电压之上并加到功率管IGBT集电极，使其集电极电压高达上千伏，即接近功率管集电极的耐压极限。该高压通过同步振荡电路、脉宽调整电路、驱动脉冲放大电路，使功率管IGBT可靠截止。当加*盘的磁场能完全转化为并联电容C的电场能时，谐振回路中的电流减到最小，加*盘自感电动势消失，随着时间推移，电容C通过加*盘反向放电，在加*盘两端自感电动势反转，在功率管集电极产生负压，并接在功率管IGBT集电极和发射极两端的阻尼二极管导通，将该负压吸收到地电平中，阻止谐振继续进行。当功率管IGBT集电极负压消失后，经同步电路使功率管再次导通，+V电源电压重新通过功率管c-e结在加*盘中形成导通电流，使加*盘进入下一个谐振周期。若CPU继续输出功率调整PWM脉冲，则加*盘和并联电容C将会继续谐振下去。加*盘和并联电容发生谐振时，在加*盘产生高频交变磁场，使锅具温度升高，加热食物。专家指导:通过上述可知:加*盘谐振强度和CPU输出功率调整PWM脉冲高电平时间长短有关，即CPU输出PWM脉冲占空比越大，加*盘和并联电容谐振强度越大，在锅具底部产生涡流强度越多，锅具温度升高越快。f!pCPU输出功率调整PWM脉冲的占空比大小决定加热功率。因在加*盘和并联电容谐振进行周期的时，产生的自感电动势和+V电源也压方向相同而相互叠加高达上千伏，接近功率管IGBT集电极耐压极限，同时因功率管导远时流过的电流较大，接近功率管额定电流的一半，若该电流异常升高，将造成功率管过电流损坏。另外，功率管IGBT是半导体器件，流过内部电流较大，极易使其温度升高而烧毁。为此，电磁炉设直有过电压、过电流、过热保护电路，以保证功率管的安全工作。当炉面放直锅具时，相当于在加*圈中放直了铁，增加加*盘的电感量，在并联电容谐振时，谐振频率降低(因谐振频率和谐振周期为互倒数关系)，因此谐振周期增加，在单位时间内谐振脉冲个数减少。同时+V电压对加*盘补充电能增加，消耗电流增大，CPU根据检测到这种变化判断炉面放直的锅具是否合格。三、检测和保护电路为避免功率管过电压、过电流、过热而损坏，该机设置有电网电压检测和过电压保护电路、市电输入回路电流检测和过电流保护电路、温度检测电路、功率管集电极高压保护电路、风机驱动电路、蜂鸣报警电路等。1.电网电压检测和过电压保护电路该电路主要由全波整流管DOOl、D，开关晶体管Q和周边阻容元器件构成。市电输入回路中的交流V电压经整流二极管DOOl、D全波整流，电阻R、R和R串联对地分压加到保护开关晶体管Q基极，集电极输出叠加在CPU的脚输出的功率调整PWM脉冲电压上。当电网电压正常时，开关晶体管Q基极电压低于门限偏置电压而截止，集电极对地开路，不影响CPU对输出功率的正常控制;当电网电压过高时，经取样电路使开关晶体管Q饱和导通，切断CPU输出的功率调整电压，关闭功率输出。当电网中出现尖峰高频干扰脉冲时，该脉冲经全波整流后通过电容C、C，使开关管Q饱和导通，切断CPU输出的功率控制通路，关闭功率输出。避免电网异常时造成+V升高而击穿功率管。市电输入回路中的交流V电压经二极管DOOl、D全波整流，电阻R和R串联对地分压，电阻R和电容C积分滤披产生电网电压取样信号输入到CPU的8脚。CPU根据8脚电压值来判断电网电压是否正常。若CPU检测到电网电压过高或过低信号后，和时执行停机指令，同时驱动面板指示相应的工作状态。专家指导:电磁炉远也开机不检锅，若测得比较器9脚的电压为零，一般为该保护电路取样也阻R损坏所致。若开机显示电压检测异常，取样电阻R易损坏。2.市电输入回路电流检测和过电流保护电路该电路主要由电流互感器T、整流桥D-D、可变电阻V0L、比较器IC2D等元器件构成。市电输入回路中交变电流经过电流互感器T一次绕组时，在其二次绕组中感应交变电流，该电流经二极管D-D整流输出的直流脉动电压经电容C滤除干扰，电阻R、VOL和R串联对地分压，从可变电阻V0L动臂输出电流取样电压，经跨接线J6分两路输出:一路输入到过电流保护比较器IC2D反相输入端脚和其同相输入端脚输入的功率调整PWM脉冲进行电压比较，接通或切断CPU的脚输出的功率调整PWM脉冲;另一路经电阻R和电容C积分滤波形成的直流取样电压输入到CPU的7脚。CPU根据检测7脚电压判断电磁炉电流等情况，实现检锅、功率设定功能。若市电输入回路中的电流增大时，经可变电阻VOL设定取样参数值，并输入到CPU的7脚电压升高，CPU检测7脚电压判断实际功率超过面板设定功率时，及时降低脚输出功率调整PWM脉冲占空比，降低输出功率，稳定输出功率。若市电输入回路中有浪涌电流到来时，经取样电路使输入到比较器IC2D反相输入端脚电压大于其同相输入端脚电压，其输出端脚对地短路，将CPU输出PWM脉冲短路到地，停止功率输出，避免功率管IGBT过电流损坏。同时该电路配合加*盘谐振同步脉冲检出电路来实现CPU开机检锅功能。专家指导:若该电路异常，将造成不开机、不检锅、锅具温度不正常和烧功率管等故障。可变电阻VOL开路时将出现，不开机故障。调整VOL可改变输入到CPU的电流检测取样电压，进而改变CPU输出的功率调整PWM脉冲占空比，进一步改变输出功率。加热功率出厂时已通过仪器调准，在没有专门仪器的情况下，切记不可乱调。3.温度检测电路该机设有炉面温度检测电路和功率管IGBT温度检测电路，主要采用负温度系数热敏电阻对温度采样产生取样电压。1)炉面温度检测电路:该电路主要由炉面温度传感器、插件CN2A、电阻R、电容C等元器件构成。锅具温度传导至传感器时，使其阻值随锅具温度改变而改变。当炉面温度升高时，其电阻阻值减小。+5V电压经电阻R和炉面温度传感器串联对地分压，输入到CPU的9脚并使注脚电压下降。此时CPU检测9脚电压减小，便调整PWM脉冲占空比，减少输出功率，降低锅具温度;反之当锅具温度下降时，成传感器阻值增大，CPU检测到9脚电压升高，并增加脚输出功率调整PWM脉冲占空比，提高输出功率，锅具温度升高，实现电磁炉温度控制功能。当CPU检测到炉面超温或锅具干烧，炉面温度传感器开路、短路时，便执行保护停机指令，使面板显示保护故障代码。2)功率管IGBT温度检测电路:该电路主要由功率管IGBT温度传感器Rη、跨接线J4、滤波电容C、电阻R等元器件组成。功率管温度传导至紧贴其背的负温度系数热敏电阻RT上。当功率管IGBT温度升高时，电阻RT阻值减小，+5V电压经电阻R和电阻RT串联对地分压输入到CPU的脚并使该脚电压下降。CPU检测到脚电压变化时及时减小脚输出功率调整PWM脉冲占空比，减少输出功率，使功率管IGBT温度下降。当CPU检测功率管IGBT超温，或功率管温度传感器开路、短路时，便执行保护停机指令，使面板显示相应的故障状态。4.功率管集电极高压保护电路该电路主要由比较器IC2A和功率管集电极高压取样电路、基准电压电路和保护输出控制电路等组成。+5V电压经跨接线J5输入到比较器IC2A同相输入端5脚为其提供+5V基准电压;功率管IGBT的集电极高压经电阻ROOl、R、R和R串联对地分压后为比较器IC2A反相输入端4脚提供取样电压。当功率管IGBT的集电极脉冲峰压处在正常范围内时，经取样使比较器IC2A反相输入端4脚电压低于其同相输入端5脚电压，输出端2脚对地开路，不影响CPU输入到比较器IC2C同相输入端9脚的功率调整PWM脉冲;反之，当功率管IGBT集电极脉冲峰压过高，经分压电路使输入到比较器IC2A反相输入端4脚电压超过其同相输入端5脚电压时，输出端2脚对地短路，经电阻R、跨接线J2，降低比较器IC2C同相输入端9脚电压，同时也降低CPU输出的功率调整PWM电压，降低功率输出，避免功率管IGBT集电极峰压过高而击穿。5.风机蜂鸣器驱动电路该电路主要由风机、插件CN1A、驱动晶体管Q、隔离电阻R、蜂鸣器BELL等元器件组成。当CPU上电自检通过，并处于待机状态时，面板输入开机指令，锅具检测正常，执行加热和风机运转指令。CPU从脚输出高电平，经电阻RI加到驱动管QI基极，使其饱和导通。低压开关电源输出的+.5V直流电压经插件CNIA，风机、驱动管QI的集电极、发射极对地导通，风机中有电流通过而高速运转，将机内电路元器件产生的热量强行排出机外，降低机内温度。当CPU执行蜂鸣器报警指令时，使风机驱动电压有效值降低至3.7V。将输出的蜂鸣器驱动脉冲叠加在脚风机驱动电压之上，并加到蜂鸣器一脚，+5V电压加到蜂鸣器BELL另一端，蜂鸣器发出报警声。四、*控制电路1.电路构成该电路主要以微处理器XLSIP为核心，完成对电磁炉的用户指令输入，功能状态指示，电路状态检测，开机、待机、检锅、功率调整、炉面温度功率管温度检测、蜂鸣报警、电网检测等功能。2.基本工作条件+5V电压加到CPU的脚为其内部电路供电;4、5脚内电路和外接晶振XT(4.MHz)共同组成时钟振荡电路，产生4MHz时钟信号供CPU使用。3.CPU的引脚功能CPU的功能如表-1所示。

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4.待机控制电路。该电路主要由CPU的2脚、待机控制管Q等元器件组成。接通市电，CPU满足基本工作条件后，便执行自检指令，检测各个引脚工作状态是否异常。例如:自检时发现输入到CPU的8脚电压过高或过低，超出内部软件设定参数范围时，执行关机指令，驱动面板指示故障代码专家指导用户市电异常不能进入检锅加热程序。若CPU自检确定电路正常，驱动面板指示待机工作状态，同时从2脚输出低电平，经电阻R使开关管Q截止且集电极为高电平，使电容C不能进行充放电。该高电平经二极管D使比较器IC2C反相输入端8脚电压大于其同相输入端9脚电压，输出端脚对地短路，驱动放大管制截止，Q导通，将功率管IGBT栅极电压控制在低电平而截止，避免通电时功率管导通，保护电路未进入工作状态而烧毁功率管，实现电磁炉上电待机控制。专家指导:因该机设直的开机键是经面板显示屏驱动移位寄存器IC1扫描检测进行编码，由串行数据总成输入CPU，因此当开机按键漏电等原因不能造成死机故障。五、开机和锅具检测电路该电路主要由开关机控，制管。、电流检测电路、同步检测电路等组成。接通市电，电磁炉通过自检进入待机状态，等待用户指令输入。此时按下电磁炉"开/关"键后，经面板显示屏驱动移位寄存器IC1内计数器扫描确认，将并行数据信号编码成串行数据，从1、2脚输出，经插件CN3B的3脚输入到主板CPU的脚。CPU根据内部软件设定的工作程序，从.脚输出驱动显示屏显示默认工作状态的8位串行数据信号，同时CPU从2脚输出高电平锅具试探脉冲，经晶体管Q放大，后从集电极输出，使电容C产生充放电，形成锯齿波电压加到比较器IC2C反相输入端8脚。经比较器IC2C内部比较后从脚输出功率管驱动脉冲去控制功率管IGBT导通，加*盘和并联电容C发生谐振，在加*盘两端产生谐振电压，经电阻串联对地分压取样电路输入到比较器IC2B输入端6、7脚，进行电压比较后从1脚输出和功率管集电极高压脉冲同频同相的方波脉冲，经二极管D隔离输入到UCPU的1脚;同时，市电输入回路中电流经电流互感器T进行电流电压转换后由二极管D-D组成的桥式整流电路整流，可变电阻VOL电压调整，电阻R和电容C积分滤波后输入到UCPU的7脚。CPU根据反馈到1脚同步信号和7脚的电流检测信号与内部软件设定的检锅参数值比较，判断炉面是否放置有合格锅具。当炉面上未放置锅具或放置锅具不合格时，加*盘电感量等于其标称电感量或接近其标称电感量，和并联电容C发生谐振时频率较高，两端产生的谐振电压较高，对+V电源的阻力较大，市电输入回路中电流较小，CPU检测到输入到1脚的同步信号在单位时间内脉冲数目较多;同时CPU检测到市电输入回路中电流较小，达不到CPU内部软件设定的参数值，判断为炉面未放置或锅具不合格。此时CPU执行不检锅指令，驱动面板指示相应不检锅代码，同时2脚输出低电平关机信号，关闭锯齿波形成电路，使整机进入不检锅保护状态。当炉面放置有合格锅具时，加*盘电感量增大，和并联电容C发生谐振时，频率降低，两端产生的谐振交变电压低，对+V电源的阻力减小，市电输入回路中电流增大。CPU检测到输入到1脚的同步信号在单位时间内减少到3-8个;同时检测到市电输入回路中电流较大，达到CPU内部软件设定的检锅参数值，判断为炉面已放置有合格锅具，执行锅具加热指令，继续维持2脚为高电平，保持锯齿波电压形成电路的畅通;从脚输出*默认功率的功率调整PWM脉冲去控制功率管IGBT驱动脉冲的占空比，控制加热功率达到*默认值;同时驱动面板显示屏和指示灯指示相应的功能状态。专家指导:在检修不检锅故障时，可用钳形电流表测量市电输入回路是否产生检锅电流来判断故障范围。接通市电，CPU经过自检判断检测电路和CPU周边电路正常进行待机控制状态。按下开机键后，若没有检测检锅电流，表明故障为开关机电路异常或CPU输出的功率调整PWM脉冲不能控制功率管导通，使加*盘和并联电容谐振消耗市电电流;若检测到检锅电流，表明故障为电流检测电路或加*盘谐振脉冲同步检测电路异常，使输入到CPU的l脚的检锅脉冲信号和7脚电流检测信号不能同时达到*软件设定的检锅参数值，CPU判断为锅具不合格，执行不检锅程序。六、面板显示屏和指示灯驱动和按键检测电路该电路由移位寄存器IC1(SN日CN)、两位数码显示屏SM、指示灯-、按键等元器件组成。移位寄存器IC1的1、2脚和CPU的脚保持串行数据通信;8脚和CPU的脚保持时钟同步，脚输入+5V正常电压，9脚为复位端接+5V，7脚接地，3、4、5、6、、、、为8位计数器输出端，其作用是将CPU的脚输出的8位串行数据信号*，并行输出8位低电平的显示屏段字节信号。同时将按键输入的用户指令编码成串行数据信号经数据线输入CPU的脚，使CPU执行相应的指令功能。数码显示屏为共阳极8段LEO显示块，分别为a、b，c,d、e、f、g、dp，通过输入1、2,3,4、6、7、8，9脚不同的低电平组合，可以显示0-9和A-F等个数字、字母和小数点。CPU的脚输出高电平数码显示屏个位驱动信号，经插件CN3B的7脚控制驱动开关管Q饱和导通，+5V电压经Q的c-e结加到数码显示屏5脚，为显示屏个位数字阳极供电。CPU的脚输出的高电平数码显示十位驱动信号，经插件CN的6脚控制驱动开关晶体管Q饱和导通，+5V电压经Q的c-e结加到数码显示屏脚，为显示屏十位数字阳极供电。若移位寄存器输出到数码显示屏某段字节数据驱动信号为低电平时，则该段字节数码管得到正向偏压而发光。CPU的3，脚输出不同组合的发光二极管高电平驱动电压，经插件CN3B的8，9脚驱动开关晶体管Q、Q饱和导通，+5V电压经Q、Q集电极、发射极为发光二极管-阳极提供高电平。若某个发光二极管阴极为低电平时，则该发光二极管点亮，指示相应的功能状态。专家指导:当该移位寄存器数据时钟端口对地发生短路故障时，会造成CPU总线保护而表现为死机故障。可通过将插件CN3B断开判断故障范围。当怀疑寄存器ICl有故障时，可通过代换法判断。