电磁炉各部分介绍电磁炉原理及工作原理详解_生活广记

1.原理简介
电磁炉应用电磁感应加热原理，利用电流通过线圈产生磁场。当磁场的磁力线通过铁锅底部的磁条形成闭合回路时，会产生无数细小的涡流，使铁锅内的铁分子高速运动产生热量，进而加热锅内的食物。
二、电磁炉原理框图
三。电磁炉工作原理讲解
1.主电路
图中，电桥DB1将工频电流变为直流电，L1为扼流圈，L2为电磁线圈，IGBT由控制电路输出的矩形脉冲驱动，IGBT导通时，流经L2的电流迅速增大。当IGBT关闭时， L2和C12串联谐振，IGBT的C极向地面产生高压脉冲。当脉冲下降到零时，驱动脉冲再次施加到IGBT以将其打开。上述过程周而复始，最终产生25KHZ左右的主频电磁波，使放置在陶瓷板上的铁锅底部感应出涡流，使锅升温。串联谐振的频率取L2和C12的参数。
C11是电源滤波电容，CNR1是变阻器。当交流电源电压由于某种原因突然升高时，瞬间短路，使保险丝迅速熔断，保护电路。
2.自备供电设备
稳压电路有5V和18V两种，其中桥式整流后的18V用于IGBT驱动电路、主控IC LM339和风扇驱动电路，三端稳压电路后的5V用于主控MCU 。
3.冷却风扇
主控IC发出风扇驱动信号，使风扇不断旋转，将外界冷空气吸入机体内，再将热空气从机体后侧排出，达到机内散热的目的，避免高温工作环境对零部件造成的损坏和失效。当风扇停止运转或散热不良时，IGBT表贴热敏电阻将过热信号传递给CPU，停止加热，实现保护。当电源打开时， CPU会发出风扇检测信号，然后当整机运行正常时，CPU会发出风扇驱动信号使其工作。
4.恒温控制和过热保护电路
该电路的主要作用是根据陶瓷板下的热敏电阻和IGBT上的热敏电阻检测到的温度来改变阻值，并向主控IC发送一个随温度变化的电压单位。经过A/D转换后，CPU会通过比较温度设定值发出运行或停止运行的信号。
5.灯板的电缆引脚功能
触摸电源的12V电压。
炉膛表面温度测量的反馈电压。
IGBT温度测量反馈电压。
蜂鸣器驱动信号
风机驱动信号
开关K信号
电位计检测信号
脉宽调制功率控制
中断信号
5V
【电磁炉各部分介绍电磁炉原理及工作原理详解】
接地
高低压检测
电流检测反馈
6.负载电流检测电路
在这个电路中， T2串联在DB1前面的线路上，所以T2二次侧的交流电压可以反映输入电流的变化。这个交流电压由D6-D9整流成DC电压，由R42分压后直接送到CPU的AD管脚。CPU根据转换后的AD值判断电流并通过软件计算功率，控制PWM的输出来控制功率和检测负载。
7.驱动电路
该电路将从脉冲宽度调节电路输出的脉冲信号放大到足以驱动IGBT打开和关闭的信号强度。输入脉宽越宽，IGBT开启时间越长，线圈锅输出功率越大，即火力越高。
8.同步振荡电路
由R4、R5、R7、R19、R20、R22、R23、C1、C2、C13和339组成的同步检测回路；
由D3、R8、R15、R9和C7组成的振荡电路，在PWM、a调制下振荡频率与炊具工作频率同步
3.D14 R18、R2、R52、D8、EC2和DB的另两端构成电压检测电路。CPU直接将整流后的脉动波转换成AD，检测电源电压是否在145 V ~ 270 V范围内。
11.瞬时高压控制
R22、R23、R24、R26和339 。电压正常时，电路不工作。当反压瞬间高压超过1100V时， 339会输出低电平，拉低PWM，降低输出功率，控制反压，保护IGBT免受过压击穿。
四。故障排除和维护
1.故障：无电源，按键无反应。
2.无法启动
3.自动关机
4.慢加热，间歇加热或小火力。
5.麻烦，噪音大
6.风扇故障。
风扇有异常声音。
风扇叶片是否断裂；
是否有异物干扰；
叶片变形、质量问题或外力引起。
风扇不转。
风扇18V电源是否打开；
风扇插座、连接线是否畅通，扇叶是否卡死；
风扇电机因缺油而干燥损坏；
风扇驱动晶体管Q1 ， CE极开路或BE极短路。
微控制器控制风扇输出端口在启动状态下没有高电平输出，I/O端口损坏。
通电时风扇失控。
驱动晶体管Q1 CE极短路。
单片机输出端口损坏，保持高电平。
7.失败。蜂鸣器长鸣或不响音。
钟声是否伴有其他故障，微控制器是否失控；
如果没有响，蜂鸣器损坏；R29是开路，虚焊；单片机控制蜂鸣器I/o口损坏。
8.功率不可调，过大或过小。
权力是否 quot上下 quot按钮失控，其他功能档位可以调整，换按钮；
检查功率调节电位器VR1是否接触不良/断路；
检查电流互感器T2是否老化/泄漏；
检查D6、D7、D8、D9和四个IN4148有无开路或短路；
检查微晶板表面和线圈表面之间的距离是否在10-11 mm的正常范围内
检查线圈是否变形，表面是否发黑。
检查PWM滤波电容EC8是否漏电。
检查C11 高压滤波电容器的电容是否变小。
检查电压检测电路EC2是否漏电，R2和R52的电阻值是否增大，D2是否击穿。
9.故障、电源不稳定
用万用表测量电网波动是否过大，使浪涌保护起作用；
检查C12、C11高压电容引脚有无锡焊和打火，线圈端子有无松动和打火，造成单片机保护。
检查插座插头是否松动、变轻。
检查C11高压电容器的容量是否降低。
检查18V和5V电源是否正常，更换LM339 。
检查变压器二次是否开路，D6、D7、D8、D9是否击穿，EC7是否漏电。
10.工作时锅底有异响。
检查灶具是否太薄，会造成加热时震动过大。
检查电网中的杂波是否过大，使电磁炉被调制。
检查18V和5V滤波电容EC6、EC13、C10、C8和EC5是否失效；
检查PWM电容器EC8的容量是否变小。
11.显示操作正常，无E0，无电源输出。
电网干扰太大，以致冲击保护电路一直工作。
检查过流/浪涌保护电路是否工作不正常，C6、C20和C18是否失效，R15的电阻值是否增大。MCU的中断引脚是否为低电平。
检查变压器是否漏电，使待机状态下单片机电流检测引脚的电平高于0.5V 。
检查C11和C12高压电容是否失效；
更换LM339，灯板是否接触不良。
12.故障：机器打开时显示E0 。
检查锅的材质和大小是否在规定的10cm范围内；
检查是否有氧化接触不良
检查开机按钮是否完好；检查其他按键是否短路。
14.失败。开机无声无反应，
检查220v电源线是否正常，插头是否烧黑；
检查电源连接器和保险是否欠焊。
检查主板是否损坏；
检查开关电源是否正常，D5、L4、Z3、IC1是否正常。
检查IC2单片机5V电源是否正常，更换Y1晶振和单片机；
检查灯板排线是否氧化、松动；
15.故障工作正常，除了数码管显示缺笔缺画。
数码管是否损坏；
164是否正常；
电路板是否有虚焊、裂纹、进水；
单片机是否正常。
16.投弹手。
只烧保险，检查是压敏电阻ZNR还是保险质量不良，直接更换。
如果无故烧IGBT、桥桩、保险，元器件质量或电网影响太大，直接更换。
投弹手有以下原因：
A.高压电容C11和C12容量变差，虚焊打火。
B.线圈端子虚焊，连接松动，打火机。
C.线圈烧黑损坏。
D.驱动电路Q6和Z1损坏。
E.18V电源降低12V，导致发热过快，行驶不畅损坏IGBT 。
F.lm339不好。
G.硅脂干燥导致IGBT散热不好，贴在IGBT表面的热敏电阻测温不准，综合损坏。
H.水进入机板，蟑螂短路打火。
一、开关电源损坏，导致18V电源瞬间升高。
J.PWM滤波器电容EC8开路或无电容
五、一般故障显示代码
1.无平移：E0
2.低压:E1
3.过电压:E2
4.炉面传感器短路或干烧故障：E3
5.炉膛表面传感器开路：E4
6.IGBT温度过高或传感器短路：E5
7.IGBT传感器断路故障：E6
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电磁炉的5V电压，用万用表测量为什么是312V呢？(1)、LC振荡电路;(2)、同步及振荡电路;(3)、IGBT高压保护电路;(4)、PWM脉宽调控电路;(5)、IGBT驱动电路;(6)、浪涌保护电路;(7)、电流检测电路;(8)、电压检测电路;(9)、5V电源;(10)、18V电源;(11)、蜂鸣器报警电路;(12)、锅具温度检测电路;(13)、IGBT温度检测电路;(14)、风扇驱动电路;(15)、主电源。
电磁炉上的5V测出来是312V ，这说明电源部分存在故障，而这个312V是220V的交流电压输入之后经过整流滤波之后的直流电压。5V的电压为什么会变成312V，需要先来了解一下电磁炉的基本结构以及电源部分的工作原理。
电磁炉是如何工作的电磁炉是利用高频感应的原理实现加热的，通过输入高频电压到加热线圈，在锅具中产生涡流实现加热。所以电磁炉中需要有一部分电路实现把输入的工频交流电压转换成高频的电压驱动加热线圈，这一部分电路就是电磁炉的主功率回路。除了线圈的驱动电路以外，在电磁炉中还有很多检测、控制及保护电路，这些电路的作用是用来辅助控制加热，实现参数异常的保护以及操作控制的。
电磁炉的主功率回路的基本工作原理实际上与开关电源是相似的，220V的交流电压输入之后首先会经过二极管的整流变成直流电压，再经过电容的滤波之后变成310V左右的电压，这个电压会经过开关管之后进入加热线圈中，由驱动电路控制开关管导通截止，形成的高速开关把直流电压变成高频的脉动直流电压。脉动直流电压与交流电压一样，它们的作用都是为了线圈产生磁通量的变化，这样才能在锅具上感应出电流实现加热。
完成了基本的加热控制，还需要一部分辅助检测电路对主回路中的各个参数进行检测，但检测到的参数出现异常时会控制关机起到保护作用。电磁炉中的检测电路一般会包括电压、电流以及温度的检测。电压的检测主要是电网电压已经线圈电压，当检测到电网电压过高或者过低的时候会控制关机，当检测到线圈的反峰电压偏高时也会控制关机，电压的检测主要是用来保护开关管及控制电路的。
电流的检测主要是对主功率回路中的电流进行采样，这主要有三个作用：第一个作用是通过检测回路中的电流判断当前功率，这样可以与设定的功率形成反馈控制；第二个作用是过流保护的作用，当线圈或者开关管出现问题造成回路中的电流超过设定值时，控制关断保护开关元件；第三个作用是锅具检测，当使用的锅具材质不合适或者面积过小的时候，检测到当前回路中的电流达不到设定的最低电流要求，也会控制关断输出，这一点主要是防止电能的浪费，也是为了减小一定的高频辐射。
电磁炉的温度检测一般使用NTC，也就是负温度系数的热敏电阻，这是一种随温度升高阻值降低的电阻，温度检测主要是锅底及功率管两个位置。锅底检测的热敏电阻通常会放置在线圈中间，通过导热硅脂与陶瓷板接触，当检测到锅具温度过高时及时断电，主要起到防干烧的作用。功率管由于导通时会存在压降，所以它会发热，除了通过铝散热片进行散热之外还是通过风扇进行辅助散热，当检测到温度过高时切断电源主要是用来保护功率管的。电磁炉其他电路主要是按键及显示的控制，风扇的延时控制等等。
电磁炉的供电是怎样产生的电磁炉主功率的回路是交流电压直接输入的，但是控制部分的供电是需要低电压的，这一部分的供电电压产生是使用单独的电源的，一般为开关电源。开关电源一般会产生两路电压，一路18V主要是给风扇及开关管驱动电路供电，另一路为5V主要给控制部分的芯片及电路供电。
电磁炉的开关电源由于不需要太大的输出功率，通常会采用单片电源驱动芯片控制，常用的方案也比较多，以VIPer12A、THX201等较为常见。无论是使用什么型号的电源控制芯片，它们的基本结构及工作原理都是相似的。上图是以VIPer12A构成的开关电源电路，这是一个非隔离型的电源，它的基本工作原理比较简单：交流电压输入之后，经过整流滤波产生大约310V左右的直流电压，这路电压经过变压器初级绕组后输入到芯片内置的开关管，由漏极的电压源获取能量之后给芯片提供启动电压，芯片正常启动后，开关管将直流电压转换成脉动直流电压输入到变压器的初级，由次级感应出电压后经过整流滤波，产生18V的电压，这路电压除了作为输出以外还给电源芯片提供供电，并且通过稳压二极管Z90电阻R97输入到芯片的反馈端，控制输出电压；另一路输出经过整流滤波，经过三端稳压7805之后产生5V电压输出。
5V电压变为312V是什么原因如果出现5V电压与高压相同，说明电源部分存在短路，高压侧串入到了低压，这种情况一般会出现在上面这种非隔离型的开关电源电路中，比较常见的原因是电源芯片击穿所致。芯片击穿后，高压部分的直流电压就会经过芯片，经过变压器串到低压侧。这种故障是相对比较严重的故障，很容易因为高压烧坏后面控制电路的芯片及其他元件。还有一种可能性就是测量方式的问题，尤其是使用数字式万用表测量时，高电压容量产生一定的干扰及感应电压。
出现输出电压不正常时，应着重检查电源部分的芯片有无击穿等损坏，操作及更换时要注意安全，尤其是上面这种非隔离的电源，虽然输出的是低电压，但是与高压侧没有做到完全隔离，触摸电路板也是容易发生触电事故的。

电磁炉各部分介绍 电磁炉原理及工作原理详解

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