正夫人电磁炉维修手册 正夫人电磁炉HT47系列(DS-4800;DS-4500S;DS-4510;DS-3110SB适用) 内容介绍 本<<手册>>是针对正夫人旗下中山电子研究中心所设计开发的47系列电磁炉售后服务用途而编写共分三大部分：第一部汾主要介绍电磁加热的原理及47系列电磁炉简介； 第二部分为47系列电磁炉原理分析， 第三部分介绍电路的检测方法及标准,并针对检测时出现嘚不良情况给出对策,而且介绍一些故障案例供维修时作参考 一、简介 1.1 电磁加热原理 1.2 正夫人电磁炉47系列筒介 二、原理分析 2.1 特殊零件简介 2.1.1 LM339集荿电路 2.1.2 IGBT 2.2 电路方框图 2.3 主回路原理分析 2.4 振荡电路 2.5 IGBT激励电路 2.6 PWM脉宽调控电路 2.7 3.2.2主板测试不合格对策 3.3 故障案例 3.3.1 故障现象1 一、简介 1.1 电磁加热原理 电磁灶是┅种利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器。在电磁灶内部由整流电路将50/60Hz的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电壓转换成频率为20-40KHz的高频电压高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿(导磁又导电材料)底部金属體内产生无数的小涡流使器皿本身自行高速发热，然后再加热器皿内的东西 1.2 47系列筒介 47系列是由正夫人旗下中山电子技术开发制造厂设計开发的全新一代电磁炉,介面有LED发光二极管显示模式、LED数码显示模式、LCD液晶显示模式、VFD莹光显示模式、TFT真彩显示模式机种。操作功能有加熱火力调节、自动恒温设定、定时关机、预约开/关机、预置操作模式、自动泡茶、自动煮饭、自动煲粥、自动煲汤及煎、炸、烤、火锅等料理功能机种额定加热功率有500W~3400W的不同机种,功率调节范围为额定功率的90%,并且在全电压范围内功率自动恒定。200~240V机种电压使用范围为160~260V, 100~120V机种电压使用范围为90~135V全系列机种均适用于50、60Hz的电压频率。使用环境温度为-23℃~45℃电控功能有锅具超温保护、锅具干烧保护、锅具传感器开/短路保護、2小时不按键(忘记关机) 保护、IGBT温度限制、IGBT温度过高保护、低温环境工作模式、IGBT测温传感器开/短路保护、高低电压保护、浪涌电压保护、VCE抑制、VCE过高保护、过零检测、小物检测、锅具材质检测。 47系列须然机种较多,且功能复杂,但不同的机种其主控电路原理一样,区别只是零件参數的差异及CPU程序不同而己电路的各项测控主要由一块8位4K内存的单片机组成,外围线路简单且零件极少,并设有故障报警功能,故电路可靠性高,維修容易,维修时根据故障报警指示,对应检修相关单元电路,大部分均可轻易解决。 二、原理分析 2.1 特殊零件简介 2.1.1 LM339集成电路 LM339内置四个翻转电压为6mV嘚电压比较器,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; 当电压仳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 2.1.2 IGBT 绝缘双栅极晶体管(Iusulated Gate Bipolar Transistor)简称IGBT,是一种集BJT的大电流密度和MOSFET等电压激励场控型器件优点于一体的高压、高速大功率器件。 目前有用不同材料及工艺淛作的IGBT, 但它们均可被看作是一个MOSFET输入跟随一个双极型晶体管放大的复合结构 IGBT有三个电极(见上图), 分别称为栅极G(也叫控制极或门极) 、集电极C(亦称漏极) 及发射极E(也称源极) 。 从IGBT的下述特点中可看出, 它克服了功率MOSFET的一个致命缺陷, 就是于高压大电流工作时, 导通电阻大, 器件发热严重, 输出效率下降 IGBT的特点: 1.电流密度大, 是MOSFET的数十倍。 2.输入阻抗高, 栅驱动功率极小, 驱动电路简单 3

 211 VCE检测电路 （图-11） 　　将IGBT(Q1)集电极仩的脉冲电压通过R76 R77、R53分压送至Q6基极,在发射极上获得其取样电压,此反影了Q1 VCE电压变化的信息送入 　　CPU,CPU根据监测该电压的变化,自动作出各种动作指令: 　　(1) 配合VAC检测电路、电流检测电路反馈的信息,判别是否己放入适合的锅具,作出相应的动作指令(祥见加热开关控制及试探过程一节)。
 　　(2) 根据VCE取样电压值,自动调整PWM脉宽,抑制VCE脉冲幅度不高于1100V(此值适用于耐压1200V的IGBT,耐压1500V的IGBT抑制值为1300V) 　　(3) 当测得其它原因导至VCE脉冲高于1150V时((此值适用于耐压1200V的IGBT,耐压1500V的IGBT此值为1400V),CPU立即发出停止加热指 　　　令(祥见故障代码表)。
 　　　　　　 　　212 浪涌电压监测电路（图-12） 　　　电源电压正常时,V14>V15,V16 ON(V16約4。
 7V),D17截止,振荡电路可以输出振荡脉冲信号,当电源突然有浪涌电压输入时,此电压通 　　　过C4耦合,再经过R72、R57分压取样,该取样电压通过D28另V15升高,结果V15>V14另 IC2C比较器翻转,V16 OFF(V16=0V),D17瞬间导 　　　通,将振荡电路输出的振荡脉冲电压V7拉低,电磁炉暂停加热,同时,CPU监测到V16 OFF信息,立即发出暂止加热指令,待浪涌电压过 　　　后、V16由OFF转为ON时,CPU再重新发出加热指令
 　　2。13 过零检测 (图-13） 　　　当正弦波电源电压处于上下半周时, 由D1、D2和整流桥DB内部交流两输入端對地的两个二极管组成的桥式整流电路产生的脉动直流 　　　电压通过R73、R14分压的电压维持Q11导通,Q11集电极电压变0, 当正弦波电源电压处于过零点時,Q11因基极电压消失而截止,集电 　　　极电压随即升高,在集电极则形成了与电源过零点相同步的方波信号,CPU通过监测该信号的变化,作出相应的動作指令
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　2。14 锅底温度监测电路（图-14） 　　　加热锅具底部的温度透过微晶玻璃板传至紧貼玻璃板底的负温度系数热敏电阻,该电阻阻值的变化间接反影了加热锅具的温度变化 　　　(温度/阻值祥见热敏电阻温度分度表),热敏电阻与R58汾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, 　　　CPU通过监测该电压的变化,作出相应的动作指令: 　　(1) 定温功能時,控制加热指令,另被加热物体温度恒定在指定范围内
 　　(2) 当锅具温度高于220℃时,加热立即停止, 并报知信息(祥见故障代码表)。 　　(3) 当锅具空燒时, 加热立即停止, 并报知信息(祥见故障代码表)
 　　(4) 当热敏电阻开路或短路时, 发出不启动指令,并报知相关的信息(祥见故障代码表） 　　2。15 IGBT溫度监测电路（图-15） 　　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TH,该电阻阻值的变化间接反影了IGBT的温度变化(温度/阻值祥見热 　　敏电阻温度分度表),热敏电阻与R59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, CPU通过监测该电压的变 　　化,作出相應的动作指令: 　　(1) IGBT结温高于85℃时,调整PWM的输出,令IGBT结温≤85℃
 　　(2) 当IGBT结温由于某原因(例如散热系统故障)而高于95℃时, 加热立即停止, 并报知信息(祥見故障代码表)。 　　(3) 当热敏电阻TH开路或短路时, 发出不启动指令,并报知相关的信息(祥见故障代码表)
 　　(4) 关机时如IGBT温度>50℃,CPU发出风扇继续运转指令,直至温度50℃, 　　　　风扇停转;风扇延时运转期间,按1次关机键,可关闭风扇)。
 　　(5) 电磁炉刚启动时,当测得环境温度　　　　 　　216 散热系統 （图-16） 　　　将IGBT及整流器DB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。
 　　　CPU发出风扇运转指令时,15脚输出高电平输出,电压通过R5送至Q5基极,Q5饱和导通,VCC电流流過风扇、Q5至地,风扇运转; CPU发出风 　　　　扇停转指令时,15脚输出低电平,Q5截止,风扇因没有电流流过而停转
 　　2。17 主电源 （图-17） 　　　AC220V 50/60Hz电源经保險丝FUSE,再通过由CY1、CY2、C1、共模线圈L1组成的滤波电路(针对EMC传导问题而设置,祥见注解),再 　　　通过电流互感器至桥式整流器DB,产生的脉动直流电压通過扼流线圈提供给主回路使用;AC1、AC2两端电压除送至辅助电源使用外, 　　　另外还通过印于PCB板上的保险线P
 F。送至D1、D2整流得到脉动直流电压作檢测用途 　　　注解 : 由于中国大陆目前并未提出电磁炉须作强制性电磁兼容(EMC)认证,基于成本原因,内销产品大部分没有将CY1、CY2装上, 　　　　　L1鼡跳线取代,但基本上不影响电磁炉使用性能。
 　　　　　　　　　　　　　 　　218　辅助电源 （图-18） 　　　　　　　　　　 　　2。
 18　辅助電源 （图-18） 　　AC220V 50/60Hz电压接入变压器初级线圈,次级两绕组分别产生135V和23V交流电压。
 　　135V交流电压由D3~D6组成的桥式整流电路整流、C37滤波,在C37上获得嘚直流电压VCC除供给散热风扇使用外,还经由IC1三端稳、 　　　压IC稳压C38滤波,产生 5V电压供控制电路使用。
 　　23V交流电压由D7~D10组成的桥式整流电路整流、 C34滤波后, 再通过由Q4、R7、ZD1、C35、C36组成的串联型稳压滤波电路,产生 　　　 22V电压供IC2和IGBT激励电路使用
 　　　　　　　　　　　　 　　2。
 19 报警电路（圖-19） 　　电磁炉发出报知响声时,CPU14脚输出幅度为5V、频率38KHz的脉冲信号电压至蜂鸣器ZD,令ZD发出报知响 。
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 2 主板检测标准 　　由于电磁炉工作时,主回路工作在高压、大电流状态中,所以对电路检查时必须将线盘(L1)断开不接,否则极容易在测试时因仪器接 　　入而改变了电路参数造成烧机。
 接上线盘试机前,应根据（图-20）>对主板各点作测试后,一切符合才进行 　　　　　　　 　　3
 2。2主板測试不合格对策 　　(1) 上电不发出“B”一声----如果按开/关键指示灯亮,则应为蜂鸣器BZ不良, 如果按开/关键仍没任何反应,再测CUP第16脚 5V 　　　　是否正常,洳不正常,按下面第(4)项方法查之,如正常,则测晶振X1频率应为4MHz左右(没测试仪器可换入另一个晶振试),如 　　　　频率正常,则为IC3 CPU不良
 　　(2) CN3电压低于305V----洳果确认输入电源电压高于AC220V时,CN3测得电压偏低,应为C2开路或容量下降,如果该点无电压,则检 　　　　查整流桥DB交流输入两端有否AC220V,如有,则检查L2、DB,如沒有,则检查互感器CT初级是否开路、电源入端至整流桥入端连 　　　　线是否有断裂开路现象。
 　　(3) 22V故障----没有 22V时,应先测变压器次级有否电压輸出,如没有,测初级有否AC220V输入,如有则为变压器故障, 如果变压 　　　　器次级有电压输出,再测C34有否电压,如没有,则检查C34是否短路、D7~D10是否不良、Q4和ZD1這两零件是否都击穿, 如果 　　　　C34有电压,而Q4很热,则为 22V负载短路,应查C36、IC2及IGBT推动电路,如果Q4不是很热,则应为Q4或R7开路、ZD1或C35短路
 　　　　 22V偏高时,应檢查Q4、ZD1。 22V偏低时,应检查ZD1、C38、R7,另外, 22V负载过流也会令 22V偏低,但此时Q4会很热
 　　(4) 5V故障----没有 5V时,应先测变压器次级有否电压输出,如没有,测初级有否AC220V输叺,如有则为变压器故障, 如果变压器 　　　　次级有电压输出,再测C37有否电压,如没有,则检查C37、IC1是否短路、D3~D6是否不良, 如果C37有电压,而IC4很热,则为 5V负 　　　　载短路,应查C38及 5V负载电路。
 5V偏高时,应为IC1不良 5V偏低时,应为IC1或 5V负载过流,而负载过流IC1会很热。 　　(5) 待机时V
 G点电压高于0。5V----待机时测V9电压应高于29V(小于2。9V查R11、 22V),V8电压应小于06V(CPU 19脚待机时输出低 　　　　电平将V8拉低),此时V10电压应为Q8基极与发射极的顺向压降(约为0。
 6V),如果V10电压为0V,则查R18、Q8、IC2D, 如果此时V10 　　　　电压正常,则查Q3、Q8、Q9、Q10、D19
 　　(6) V16电压0V----测IC2C比较器输入电压是否正向(V14>V15为正向),如果是正向,断开CPU第11脚再测V16,如果V16恢复为4。
 7V以上, 　　　　則为CPU故障, 断开CPU第11脚V16仍为0V,则检查R19、IC2C如果测IC2C比较器输入电压为反向,再测V14应为3V(低于3V查R60、C19), 　　　　再测D28正极电压高于负极时,应检查D27、C4,如果D28正极电壓低于负极,应检查R20、IC2C。
 　　(7) VAC电压过高或过低----过高检查R55,过低查C32、R79 　　(8) V3电压过高或过低----过高检查R51、D16, 过低查R78、C13。
 　　(9) V4电压过高或过低----过高检查R52、D15, 过低查R74、R75 　　(10) Q6基极电压过高或过低----过高检查R53、D25, 过低查R76、R77、C6。
 　　(11) D24正极电压过高或过低----过高检查D24及接入的30K电阻, 过低查R59、C16 　　(12) D26正极电压過高或过低----过高检查D26及接入的30K电阻, 过低查R58、C18。
 　　(13) 动检时Q1 G极没有试探电压----首先确认电路符合>中第1~12测试步骤标准要求,如果不符则对应上述方法检查, 　　　　如确认无误,测V8点如有间隔试探信号电压,则检查IGBT推动电路,如V8点没有间隔试探信号电压出现,再测Q7发射极有否间隔试 　　　　探信号电压,如有,则检查振荡电路、同步电路,如果Q7发射极没有间隔试探信号电压,再测CPU第13脚有否间隔试探信号电压, 　　　　如有, 则检查C33、C20、Q7、R6,如果CPU第13脚没有间隔试探信号电压出现,则为CPU故障
 　　(14) 动检时Q1 G极试探电压过高----检查R56、R54、C5、D29。 　　(15) 动检时Q1 G极试探电压过低----检查C33、C20、Q7
 　　(16) 动检时風扇不转--测CN6两端电压高于11V应为风扇不良,如CN6两端没有电压,测CPU第15脚如没有则为CPU不良,如有请检查Q5、R5。
 　　(17) 通过主板1~14步骤测试合格仍不启动加热----故障现象为每隔3秒发出“嘟”一声短音(数显型机种显示E1),检查互感器CT次级 　　　　是否开路、C15、C31是否漏电、D20~D23有否不良,如这些零件没问题,请再小惢测试Q1 G极试探电压是否低于1
 5V。 　 　　3
 3 故障案例详解。