汇成HC-16电磁炉原理及故障检修 (汇力电磁炉)

本文绘制的HC-型电磁灶整机控制采用单片机电路S3FX-DKB4，其整机电路原理见下图1。一、整机电路分析

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1、感应加热回路该机的感应加热电路与其他品牌电磁灶的电路基本相同，主要由加*圈L、谐振电容C5(0．3uF／V—DC)及门控管IGBT(FGANAND)组成。由驱动控制部分Q6、Q7的激励信号驱动IGBT导通与截止使L和C5形成并联谐振，产生高频磁场。使放在电磁灶面上的铁质锅具感应出强大的涡流，从而产生大量的热量，对食物进行加热。2、电源电路交流V电源经变压器T2降压并经整流、滤波及稳压后，得到+5V及+V两组直流稳压电源，给相关电路供电。3、开／关机及散热风扇驱动电路接通电源后，电源指示灯POWER点亮，此时整机处于待机状态，单片机U2(S3FX-DKB4)⑩脚输出低电平，Q2截止，散热风扇电机不转。同时，U脚输出高电平，Q8饱和导通，将U3(LMN)④脚及脚电位拉低，U3②脚输出高电平，Q4饱和导通，保证IGBT曾在待机时不致导通。放置好合适的锅具后，按下电源“开／关”键，U2⑩脚输出变为高电平，Q2饱和导通，散热风扇电机开始转动。同时，U2⑥脚输出的脉冲信号经Q4、Q6、Q7驱动IGBT管工作。如果电磁炉灶面上未放置合适的锅具，按“开／关”机键秒钟后，整机自动进入待机状态。另外，电磁灶正常工作一段时间关机后，U脚仍会持续输出一段时间的高电平，保证电磁灶内的热量能顺利地散发出去。4、交流电压监测电路为了防止IGBT在电源电压过高或过低时继续丁作而损坏，本机设置了V交流电压监测电路。V交流电呀经电阻R1或R2降压，R3分压，C滤波后形成取样电压。该取样电压被直接送到U脚，检测电路据此判断V交流电压是否正常。如果该电压超出正常范罔，单片机的保护控制电路将启动，U脚停止输出脉冲信号；同时，脚的输出变为高电平，Q8饱和导通，使IGBT可靠地截止，并在数码管上显示出故障代码。另外，该取样电压还送到U3⑥脚(反相输入端)，当U3⑥脚电压大于U3⑦脚电压时，U3①脚输出变为低电平，将U脚输出的脉冲信号经D对地短路，保证门控管在V交流电压过高时可靠地截止。5、高压峰值检测电路为了保护IGBT不被过高的反峰电压击穿损坏，设置了反峰电压值检测电路。加*圈L的LOUT端(即IGBT集电极)的电压经R、R降压，R分压取样，C滤波，再经过R、R*分压后送到Q3的基极。当IGBI集电极的电压超过设定值时，Q3将进入放大状态或导通状态，并通过电阻R及D使电容C两端的脉冲信号幅度减小，U2据此控制使门控管的导通时间缩短，保护IGBT管不被击穿损坏。6、锅具及电流检测电路整机工作电流取样互感变压器T1次级感应出的脉冲电压经D～D整流后，得到与T1初级线圈电流同步变化的脉动直流电压。该电压经电位器VR1调整，R、R分压取样，C滤波后得到一个电压信号，送到U脚，U2的检测控制电路根据该电压信号自动调整输出功率，防止门控管因过流而损坏。同时，该电压信号也作为灶面有无锅具及锅具是否合适的检测信号。如果灶面上未放置锅具或放置的锅具不合规格、放置的位置不正确，U脚的电压将达不到设定值，其内部检测电路据此判定无锅具。单片机U脚将输出报警信号，驱动峰鸣器BUZ发出无锅提示报警声。7、过热保护电路过热保护电路分为灶面过热保护电路和门控管过热保护电路。(1)灶面过热保护电路灶面过热保护电路由灶面温度检测热敏电阻、分压取样电阻R和R、c及U脚内部电路组成。在加热过程中，安装在灶面陶瓷板与加*圈之间的热敏电阻阻值变小，而U脚的电压升高。当灶面温度达到设定值时，U脚的电压也相应地升高到了设定值，其内部保护电路启动，脚停止输出加热脉冲信号。另外，U脚输出变为高电平，Q8饱和导通，使门控管立即停止工作。同时，蜂鸣器发出报警声，并在数码管上显示出故障代码。(2)门控管过热保护电路主要由门控管温度检测热敏电阻、分压电阻R、电容C及单片机U脚内部电路组成。电磁灶在工作过程中，当其门控管IGBT的温度达到设定值时，固定在门控管上的热敏电阻阻值相应地减小到设定值，单片机脚电压也相应上升到设定值，其内部保护电路启动，脚停止输出加热脉冲信号，脚输出变为高电平，Q8饱和导通，使门控管IGBT停止工作。同时，蜂鸣器发出报警响声，并显示故障代码。8.同步电路为了保证门控管在导通和截止时，免受大电流冲击而损坏，本机设置了同步电路。加*圈L的LIN端的电压经R4、R5及R6分压取样后送到U3⑨脚同相输入端，而LOUT端的电压经R7、R8及R9分压取样后送到U3⑧脚(反相输入端)。当门控管饱和导通时，加*圈L的LIN端电压为“正”，LOUT端电压为“负”，对U脚输出的脉冲信号无影响；当门控管截止时，加*圈L的LIN端电压为“负”，LOUT端电压为“正”，U3⑧、⑨脚内部的比较器翻转，将U脚输出的脉冲信号对地短路，使门控管截止而得到保护。9．脉冲信号驱动电路脉冲信号驱动电路主要由Q4-Q7及其外围元件组成。当U3②脚输出的脉冲信号为高电平时，Q4饱和导通，Q5、Q6截止、Q7饱和导通，门控管截止；而U3②脚输出的脉冲信号为低电平(0V)时，Q4截止、Q5、Q6饱和导通、Q7截止，门控管饱和导通。如此循环，使门控管不停地工作在开关状态。．按键及显示电路电路见图2所示，按键及显示电路主要由按键、数码管、数码管驱动二极管(Q2、Q3)、8位移位寄存器lC(HCN)、指示灯及其他外围电路组成，并经排插与主板电路进行连接。

二、检修实例案例1、开机后风扇电机不转，电源指示灯熄灭，数码管显示“E3”，蜂鸣器响次后进入待机状态。故障原因分析：根据故障表现为，说明该机已经进入保护状态，但不知其代码含义。打开机盖，目测检查，未发现表面损坏的元件。通电开机，在电磁灶尚未进入待机状态时测U2的各个检测保护输入端。当测到U脚电压时，发现其电压值与正常值相差较大(在ACV时该脚电压为2．3V左右，正常值应在1．5V左右)。说明该机的交流监测保护电路已经启动了。断电，用万用表对u脚外围元件进行检测，结果发现R3(3．3k)阻值变大(6k左右)，将R3按原规格更换后，试机一切正常。案例2、有时能正常工作，有时开机即显示“E2”，风扇不转，蜂鸣器响次后进入待机状态。故障原因分析：根据故障表现为，初步判断该机可能出现接触*或保护电路误启动的故障。打开机盖，在出现故障时测u2各脚电压，结果发现U脚电压为0．V左右(正常值应为lV左右)，说明故障点在门控管温度检测电路。用万用表对门控管温度检测热敏电阻进行检测，发现其已开路。更换后试机，一切正常。