富士宝IH-H208H型电磁炉电路原理 (富士宝ih-p260)

*宝IH-HH型电磁炉电路原理一、电源电路该电路主要由市电输入电路、高压电源电路、低压电源电路构成。1.市电输入电路该电路主要由电源引线，插件L、N，过电流熔断器FUSE1，压敏电阻VRl等元器件组成。熔断器FUSEl串接于相线L端，若市电输入电路电流超过其额定电流时，过热熔断，避免引起后级电路过电流大面积损坏。压敏电阻VRl为半导体材料制成，当两端电压过大，超过其额定耐压时一次性击穿，引起熔断器FUSEl过电流损坏，可避免市电输入电压过高损坏电磁炉电路元器件。因此市电输入电路具过电压、过电流保护作用。专家指导:实际检修中，不通电故障若是压敏电阻过电压击穿引起:熔断器FUSEl;熔断，在确保电源稳定情况下也可不用压敏电阻，只更换熔断器FUSE即可。在更换新熔断器FUSEl之前最好在玻璃管上套一段修电动机用的绝缘管，避免再次爆管而引起玻璃碎片乱飞。2.高压电源电路该电路主要由整流桥DBOl、滤波电容COl、扼流圈L1等元器件组成。整流桥DBOl内部由4只特性完全相同的整流二极管按桥式结构连接而成。扼流圈L1和电容COl连接成LC串联谐振低通滤波器，通过扼流圈Ll和电容COl的储存效应将脉动直流电转换为平滑直流电。当加到整流桥交流AC输入端的市电正弦交流电的正半周到来时，相线L端为正电压，零线N端为负电压。整流桥DBOl内部整流二极管Dl、D2因得到正向偏压而导通。相线L端正电压经D1、扼流圈L1为负载R正电压端供电;从负载R负电压端到地，经整流桥DBOl内整流二极管D2正极、负极返回到市电电源零线N端，形成一个闭合电流通路;同理，当市电正弦交流电负半周到来时，即相线L端为负电压，零线N端为正电压。零线N端的正电压经整流桥内D3正极输入，负极输出，经扼流圈Ll、负载R到地，从整流桥内整流二极管D4正极输入，负极输出，返回到市电相线L端。由此可见:元论市电正弦交流电的正半周，还是负半周，都在滤波电容COl上产生上正下负的电压，达到交流电转换成直流电作用。专家指导:交流V正弦交流电之所以经整流滤波产生V高压的原因有:交流V电压为正弦交流屯的有效值，经整流滤泼产生的直流电压接近其整流输出的脉动直流电峰值电压。3.低压电源电路该电路由传统降压变压器EI-、整流二极管lNx4组成桥式整流器，三端稳压集成电路IC3、+V稳压二极管等元器件组成。市电交流V电压经降压变压器EI-降压，从二次绕组输出的低压交流电压，分两路输出:一路经整流二极管Dll*整流，电容ECl滤波，电阻的隔离限流、V稳压二极管ZD3限压，电容EC3、C高低频滤波，输出+V平滑直流电压为功率管驱动脉冲放大电路、1Cl集成电路、功率管集电极高压保护电路供电;另一路经整流桥lNx4整流，电容EC2滤波，一路为风机驱动电路供电;另一路经三端稳压集成电路稳压输出+5V电压为电压比较器1Cl基准电压电路、温度检测电路、*控制CPU电路、面板按键显示指示电路等电路供电。专家指导:在检修中若遇到降压变压器一次绕组开路时，可将一次绕组外绝缘层拨开，看里面是否有温度保护开关。若有此开关将其短路，可继续使用。二、高频振荡和同步控制电路该电路主要由功率输出电路、同步控制电路、锯齿波形成电路、驱动脉宽调整电路、驱动脉冲电压放大电路等电路组成。1.功率输出电路该电路主要由加*盘，谐振电容C和功率管1GBT组成。(1)LC谐振电路谐振特征1)当加*盘的感抗等于电容器C的容抗时，该LC谐振频率最高。根据关系式=1/2τ.;rc可知，该谐振回路的谐振频率和外加电源电压和功率管导通时间无关，而和自身的电感量和电容量有关。2)当炉面未放置锅具时，加*盘电感较小，和谐振电容组成的LC谐振回路谐振时呈容性，内部谐振电流最大，频率最高，两端谐振交变电压最高，对外界电源电路阻抗最大，在功率管集电极通过的电流最小，集电极脉冲电压最高;若在炉面放置锅具时，加*盘电感量增大，和并联电容谐振频率降低，整个并联谐振电路呈感性，两端谐振交变电压低，对外界电源电路阻抗减少，在功率管集电极通过的电流增大，集电极脉冲电压低。(2)LC谐振过程1)炉面未放置锅具，当功率管控制栅极输入的驱动脉冲为高电平时，集电极c和发射极e间短路。+V电源电压通过功率管的c-e结加到加*盘L两端，使加*盘两端产生反向自感电动势升高。因+V电源电压的钳位作用，使功率管集电极电压下降过零为负压，阻尼管导通，*该负压过低，在功率管集电极产生反向电流。当该反向电流消失后过零形成正向导通电流，功率管集电极负压消失过零为正压时，通过同步控制电路使功率管栅极驱动脉冲高电平消失，功率管1GBT集电极和发射极开路，流过加*盘的电流上升到最大值，加*盘两端自感电动势反转叠加在电源电压上，内部电流减小，对电容C进行充电，在功率管集电极产生的脉冲电压上升，该并联谐振电路处于高频*谐振状态，加*盘中的磁场能转化为电容器中的电场能。并联电容C两端电压升高，当该并联谐振电路到达谐振周期的1/2时，加*盘中磁场能完全转化为电容两端的电场能，功率管集电极电压上升至峰值，而加*盘中的电流减小到零。随后，电容向加*盘反向放电，加*盘两端自感电动势反转，和电源电压方向相反，而功率管集电极脉冲电压开始降低，当该脉冲电压过零下降时，通过同步控制电路使功率管栅极驱动脉冲为高电平，进入下一个振荡周期。2)当炉面放置合格锅具时，加*盘和并联电容谐振频率降低，谐振周期延长，+V电压对加*盘补充的电能增多，使流过市电输人回路中电流增大。在加*盘两端产生的谐振脉冲电压低，在功率管截止时，加*盘在功率管集电极产生的反压脉冲电压低，CPU根据检测诙谐振频率和市电输入回路的电流判断炉面锅具是否正常。2.同步电路和锯齿波形成电路该电路主要由电压比较器IC1D、同步取样电阻网络、锯齿波形成电路中的电容C8等元器件组成。+V电压经电阻R和R串联对地分压后为比较器IC1D反相输入端脚提供基准电压;功率管集电极电压经电阻R、R、R串联分压，稳压二极管ZD1限压后输入到电压比较器IC1D的同相输入端脚，由供电端3脚输入+V电源电压，脚接地，输出端脚经负载电阻R接+5V低压电源。当功率管IGBT集电极无脉冲电压时，经取样电路输入到电压比较器IC1D的同相输入端脚电压低于其反相输入端脚电压，其输出端脚对地短路。+5V电压经电阻R对电容C8充电，极性为左正右负，在比较器IC1A反相输入端4脚产生电容C8充电同步锯齿披上升沿电压。当功率管集电极有脉冲电压时，经取样电路输入到电压比较器IC1D同相输入端脚电压高于其反相输入端脚电压，其输出端脚对地开路。通过开关二极管D+5V电源和电阻R放电，在比较器IC1A反相输入端4脚产生同步锯齿波下降沿电压。3.功率管驱动脉冲宽度调整电路该电路主要由比较器IC1A构成。CPU的脚输出的功率调整PWM脉冲经电阻R、R和电容EC8、C积分滤波，形成直流功率调整电压加到比较器IC1A同相输入端5脚;反相输入端4脚输入同步锯齿波电压，由比较器IC1A输出端2脚输出驱动脉冲的占空比和同相输入端5脚直流电压成正比的功率管驱动脉冲，送往驱动脉冲放大电路。因比较器IC1A同相输入端5脚直流电压和CPU的脚输出的PWM脉冲占空比成正比，因此，从比较器IC1A的2脚输出的功率管驱动脉冲占空比和CPU输出功率调整PWM脉冲占空比成正比，实现CPU对功率管驱动脉冲占空比的调整控制。4.功率管驱动脉冲放大电路该电路主要由推挽对管Ql、Q2，稳压二极管Z和偏置电路元器件组成。因比较器IC1A输出端2脚经上拉电阻驱动的负载能力差，输出的驱动脉冲达不到功率管栅极导通和截止的要求。因此需要加一级电压放大电路。该机采用对管推挽放大电路形式，每只放大管只放大半周信号，提高输出端电压动态变化范围。当比较器IC1A输出端2脚为高电平时，放大管Q2导通，Q1截止，+V电压经侣的c-e结，电阻R对功率管IGBT栅极结电容充电，因该结电容容量较小，功率管IGBT栅极电压很快上升到门限电压使集电极和发射极导通，+V对加*盘补充电能;当比较器IC1A输出端2脚为低电平时，放大管Q2截止，Q1导通，功率管IGBT栅极结电容通过电阻R、Q1的e-c结对地放电，使功率管栅极电压快速下降至门限电压以下时，集电极对发射极开路，加*盘和并联电容*振荡。专家指导:稳压二极管Z主要作用是*+V电压过高时对功率管过激励;在功率管IGBT意外过电压去穿时，防止连带去穿驱动脉冲放大电路。在更换放大管Ql、Q2时，注意性能、参数妥配对。5.离频振荡、同步控制和CPU功率调整电路加*盘和电容谐振时，在功率管IGBT截止期间，集电极产生高达上千伏的脉冲高压，若该脉冲高压没有消失时，而功率管驱动脉冲提前到来，在集电极上将产生较大导通电流而过电流损坏。因此设立同步电路以保证在功率管集电极脉冲电压没有消失时功率管可靠截止。具体同步控制过程如下:1)当功率管集电极电压过零上升时，经取样电路使比较器ICID同相输入端脚电压高于其反相输入端脚电压，输出端脚对地开路，该脚电压反转为高电平，电容C8放电在比较器ICIA反相输入端4脚产生下降沿同步锯齿波电压，和CPU输入到比较器IC1A的同相输入端5脚的功率控制电压比较，从输出端2脚输出低电平，经电压放大电路使功率管可靠截止;2)当功率管集电极电压过零下降时，比较器ICID同相输入端脚电压低于其反相输入端脚电压，输出端脚对地短路，在比较器IC1A的反相输入端产生电容C8充电上升沿同步锯齿波电压，和其同相输入端5脚进行电压比较，从输出端2脚输出高电平脉冲前沿和功率管集电极正脉冲后沿保持同步，其脉冲宽度和CPU的脚输出功率调整PWM脉冲占空比成正比。经电压放大电路使功率管导通，使+V电源为加*盘补充电能。3)当CPU输出的功率调整PWM脉冲占空比增加时，使功率管集电极对发射极导通时间延长，+V电压对加*盘补充电能增多，加*盘产生的交变磁场强度增加，对锅具加热功率增大。反之，当CPU输出的功率调整PWM脉冲占空比减少时，使功率管集电极对发射极导通时间减少。+V电源对加*盘补充电能减少，加*盘消耗的电能减少，对锅具加热功率减小，实现CPU对炉面锅具加热功率调整控制。三、检测和保护电路为避免功率管IGBT过电压、过电流、过热损坏，该机设置有电网电压检测电路、电流检测电路、炉面温度检测电路、功率管温度检测电路、功率管集电极高压保护电路、电网浪涌保护电路、+V欠电压保护电路、风机驱动电路、蜂鸣报警电路等电路组成。通过检测保护电路，可有效地避免功率管因过电压、过电流、过热损坏，以及出现故障及时提醒用户关机功能。1.电网电压检测电路该电路主要由电阻Rl、R2、R，电容C9、EC4等元器件组成。市电交流V电压经电阻R1和R2串联分压后经电阻R对地取得取样脉冲电压通过电容EC4、C9滤波输入到CPU的6脚。CPU根据6脚直流电压变化间接检测市电电压。当CPU检测市电电压升高时，降低脚输出功率调整PWM脉冲占空比，降低功率管驱动脉冲占空比，使输出功率和市电电压相适应，稳定输出功率;当CPU到检测市电电压过高(超过V以上)时，便执行保护停机指令，驱动面板显示故障代码"凹"，关闭功率输出;当CPU检测到市电输入电压低时，增加脚输出功率调整PWM脉冲占空比，增加功率管驱动脉冲占空比，使输出功率和市电电压相适应，稳定输出功率;当CPU检测到市电电压过低(在V以下)时，执行保护停机指令，驱动面板显示故障代码"四"，关闭功率输出。2.电流检测电路该电路主要由电流互感器CTl，可变电阻RW1，整流桥D5-D8，电阻R8、R、R，电容EC7等元器件组成。市电输入回路的交变电流通过电流互感器CT1，在二次绕组两端产生感应电动势。该感应电动势经电容C高频滤波，电阻R8和可变电阻RWl串联限压调整，整流桥D5-D8整流输出，通过电阻R和R串联对地分压，电容EC7和CI0高低频滤波，形成直流取样电磁炉整机功率的控制。当CPU检测到整机电流发生变化时，自动调整脚输出功率调整PWM脉冲占空比，稳定输出功率，实现电流检测和电流自动控制。专家指导:该电流检测电路还具备开机检锅功能。若CPU检测到整机电流过大时，使关闭功率输出。若CPU检测到整机电流过小，判断锅具被移开，执行待机保护指令，关闭功率输出。若通电自检时没有检测到9脚有电压变化，便认为该电路有故障，不执行开机检锅程序。3.炉面温度检测电路该电路主要由炉面温度传感器，插件SEM、电阻R、R、电容C等元器件组成。当炉面锅具温度升高时，温度传感器阻值减小。+5V直流电压经电阻R和温度传感器并联后和电阻R串联对地分压，经电容C滤除干扰，经电阻R5隔离加到CPU的8脚的电压上升;反之炉面温度降低，CPU的8脚电压低。CPU根据8脚电压监测炉面温度，实现面板定温加热功能。当CPU监测到炉面超温时，执行炉面超温保护指令，关闭功率输出，驱动面板显示故障代码"日"，提醒用户该机已进入过热保护状态。待炉面温度降低后，重新执行加热程序。.4.功率管温度检测电路该电路主要由功率管温度传感器、插件TM、电阻R、R等元器件组成。当功率管IGBT温度升高时，该温度传感器阻值减小，+5V电压经电阻R、功率管温度传感器、电阻R串联对地分压，使输入到CPU的7脚的电压升高。CPU检测到7脚电压变化情况降低脚输出功率调整PWM脉冲占空比，降低输出功率，降低功率管温度。若仍然不能降低功率管温度，会导致功率管超温时，执行过热保护指令，关闭功率输出，驱动面板显示故障代码"E6"，提醒用户该机已进入过热保护状态，待功率管温度降低后重新执行加热程序，对锅具重新加热。5.功率管集电极高压保护电路和+V欠电压保护电路该电路主要由电压比较器IC1B、基准电压电路和取样电路构成。+V电压经电阻R和R串联对地分压后为比较器IC1B同相输入端7脚提供+9V基准电压;功率管IGBT的集电极电压经电阻R、R和R串联对地分压，电容C滤除干扰，为比较器IC1B反相输入端6脚提供取样电压。当功率管集电极脉冲电压处在正常范围内时，比较器IC1B的同相输入端7脚电压大于其反相输入端6脚电压，输出端1脚对地开路，不影响CPU的脚输出的功率调整PWM脉冲通路;当功率管IGBT集电极脉冲电压峰值过高时，经取样电路输入到比较器IC1B的反相输入端6脚电压大于其同相输入端7脚电压，输出端1脚对地短路，经电阻R使CPU的脚输出的功率调整PWM脉冲经电阻R拉低，降低功率输出，避免功率管IGBT集电极过电压击穿。同时，若+V电压低，会使输入到比较器IC1B同相输入端7脚基准电压低，当该基准电压低于其反相输入端6脚电压，输出端1脚对地短路，经电阻R拉低CPU输出的PWM电压，降低功率输出。可避免+V电压低，功率管驱动脉冲不足使功率管功耗增大而损坏。6.浪涌保护电路该电路主要由比较器IC1C、基准电压电路、取样电路等电路组成。+5V电压经电阻R和R串联对地分压后为比较器IC1C同相输入端9脚提供基准电压;经整流桥DBOl整流输出的脉冲直流高压，由电阻R、R和R串联对地分压，开关二极管D反向隔离叠加在电阻RI0和R串联+5V电压的分压点上，经取样电路输入到比较器IC1C反相输入端8脚。当市电电压在正常范围内而浪涌未到来时，比较器IC1C的同相输入端9脚电压大于其反相输入端8脚电压，输出端脚对地开路，不影响电磁炉正常工作状态;当市电电网中有浪涌时，开关二极管D正向导通，使比较器IC1C反相输入端8脚电压大于其同相输入端9脚电压，输出端脚对地短路而为低电平。该低电平分为两路:一路使开关二极管D正偏导通，使比较器IC1A同相输入端5脚的功率调整电压*在低电平，关闭功率输出;另一路反馈至CPU的脚，CPU根据脚电压变化执行保护停机指令。当电网浪涌过后电磁炉恢复正常加热功能。7.凤机和蜂鸣器驱动电路风机驱动电路主要由风机、插件FAM、电阻R、开关二极管D、驱动晶体管Q3等组成;蜂鸣器电路主要由蜂鸣器BZ、锢合电容EC6等元器件组成。(1)风机驱动电路当CPU执行风机运转指令时，从3脚输出高电平，经电阻R6隔离，使驱动晶体管Q3饱和导通。低压电源输出的直流电压经电阻R、插件FAM、风机、驱动晶体极管Q3的集电极、发射极对地形成导通电流。风机运转，将机内产生的热量强行排出机外。开关二极管D是为防止风机运转时产生的干扰脉冲击穿驱动晶体管Q3。(2)蜂鸣器驱动电路当CPU执行蜂鸣指令时，降低3脚风机控制电压，输出的蜂鸣器驱动脉冲叠加在风机驱动电压之上。风机转速降低，该脉冲经电阻R7隔离，电容EC6隔离直流成分，脉冲成分顺利通过在蜂鸣器两端产生交变电压，使蜂鸣器报警。提醒用户电磁炉工作在何种状态。专家指导:CPU为节省端口资源，使峰呜驱动脉冲和散热风机驱动电压共用一个端口。在蜂呜器鸣叫时降低风机转速。因电磁炉长期工作在潮湿、油烟环境中，风机轴承润滑油极易干枯，轴承运转阻力增大，磨损加剧，转速降低，影响散热效采。四、*控制电路1.电路构成该电路主要以微处理器CPU(HTR)为核心。飞2.CPU的基本工作条件脚输入+5V工作电压。脚输入复位信号。、脚内电路和外接晶振XT1共同组成时钟振荡电路，产生时钟信号。3.CPU(HTR)引脚功能CPU(HTR)引脚功能如表-2所示。表-2CPU(HTR)引脚功能

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4.待机控制接通市电，CPU满足基本工作条件，执行自检程序，确认电路正常后，执行待机控制程序。CPU从5脚输出低电平的功率管开关控制电压，使开关二极管D正向导通，将比较器ICIA同相输入端5脚的功率调整电压*至低电平，输出端2脚对地短路，放大管Ql导通，Q2截止，将功率管IGBT栅极电压*在低电平，避免功率管失控导通而损坏。五、开机和检锅控制过程开机电路由开关控制管D控制，检锅电路由电流检测电路控制。电磁炉处于待机期间，当用户按下"开/关"机键后，CPU根据内部程序设定的工作过程使5脚待机控制低电*转为高电平，使开关二极管D截止，打开CPU输出功率调整信号通道;同时CPU从脚输出锅具试探脉冲，经积分电路滤波成直流控制电压，使驱动脉宽比较器IClA的同相输入端5脚为高电平，其输出端2脚反转为高电平，经驱动放大电路使功率管导通，加*盘和电容C谐振，在炉面产生交变磁场。若炉面未放置锅具或放置锅具不合格，加*盘电感量没有改变或增大较少，使其和并联电容C发生电压谐振时频率较高，两端谐振电压较高，整个谐振电路表现为容性，对+V电源阻力较大，流过市电输入回路电流增大较少。CPU检测到市电输入回路中电流变化情况，达不到内部软件设定的检锅要求，执行待机不检锅程序，从5脚输出低电平，使开关二极管D导通，关闭高频振荡同步控制回路，使功率管IGBT处于截止状态，同时控制面板显示不检锅故障指示。若炉面放置有合格铁质锅具，加*盘电感量增大，使其和电容C发生电压谐振频率降低，两端谐振电压较低，整个谐振电路表现为感性，对+V直流电源阻力减小，流过市电输入回路电流较大。CPU检测到市电输入回路中电流变化情况，达到内部软件设定的检锅要求，执行开机加热程序，控制面板显示*默认功率状态，使5脚继续保持高电平的开机状态，从脚输出*默认功率的功率调整PWM脉冲，经积分电路滤波去控制功率管驱动脉冲占空比，使电磁炉进入加热状态。同时CPU的3脚输出风机运转高电平控制信号，使风机运转，为机内强制散热，并监测炉面温度和市电输入回路电流状态，执行电磁炉功率和温度设定控制。CPU检测市电输入回路电流和电网电压进行运算，认为输出功率已达到面板设定功率值时，不再增大脚输出功率调整PWM脉冲占空比，稳定输出功率。当CPU检测到炉面温度达到面板输入的定温标准时，停止继续加热;待炉面温度降低，重新进入加热状态，稳定炉面温度。专家指导:某些机型检锅是根据CPU检测加*盘的谐振频率的大小而执行指令。若CPU检测到加*盘和电容发生电压谐振时频率较高，使输入到CPU的检锅脉冲在单位时间内的脉冲数较多，认为炉面未放直锅具或放直锅具不合格;若检测到加*盘和并联电容发生电压谐振时频率较低，使输入到CPU的检锅脉冲在单位时间内脉冲数减少到3-8个，认为炉面已放直合格锅具，使执行加热功能。六、面板按键*作和数码屏驱动控制电路该电路主要由个常开轻触按键完成用户指令输入，个发光二极管指示功能状态，四位数码屏显示工作状态，移位寄存器SNHC完成对CPU输入的8位串行数据信号*成8位并行信号输出来控制发光二极管指示灯和四位数码显示屏。CPU的脚输出的时钟信号经插件"的6脚送到面板控制电路中移位寄存器SNHCl的8脚，使其和CPU保持步调一致;同时CPU的脚经插件附和移位寄存器的1、2脚保持数据通信，同时监测按键状态。移位寄存器SNHC各引脚功能:脚为+5V供电脚，9脚为复位信号输入端(本机接+5V电压)，7脚接地，8脚由CPU输入时钟信号，1、2脚输入串行数据信号，3-6、-脚输出a、b、c、d、e、f、g七段字节信号和点信号。数码屏KDKU-各引脚功能:1、3空置未用，6、、、即为个、十、百、千四位数码显示控制信号输入端，、9，4、2、7、、5脚为7段字节信号控制端，8脚为小数点控制信号控制端。开关机指令输入过程:在移位寄存器8脚输入的时钟信号处于上升沿期间，CPU的脚输出的8位串行数据信号输入到移位寄存器HC的1、2脚，经其内*依次对8位计数器输出端口单向扫描。当"开/关"机键被按下接通时，移位寄存器脚输出的扫描信号经电阻隔离后反馈到CPU的脚双向数据输出输入端，被CPU内部识别执行开关机程序指令。专家指导:因移位寄存器SNHC供电电压较低且远离高频高压大电流环境，损坏几率较小。如采显示屏显示舌L码或某位数码不显示故障，应检查连接线、插件和+5V供电情况。当怀疑该寄存器有问题，可代换试机。