| 美的电磁炉标准通用板组成部份基本工作原理：第一节、电磁炉加热的基本原理；电磁炉是通过电磁感应加热的原理；将电网电压的工频交流电转变成直流电，然后经电子控制电路又将直流电改变成高频交流电（频率通常在 25 至 30KHZ）。再把该高频交流电送至加热线盘产生高频交变磁场，若加热线盘上放置铁基材质锅具在交变磁场的作用下形成涡流，使锅具底部迅速发热。然而完成电网电压的工频交流电转变成直流电的电路俗称整机高压供电电路。第二节、LC 振荡电路的基本原理；LC 振荡电路是电能转换成磁能，通过 IGBT 高频开关导通、截止的作用实现控制电磁炉加热功率，而设置 LC 振荡电路。当电磁炉上电开机后，由控制显示板上单片机 CPU 芯片 PAN 端口先输出负脉冲触发信号让电容器 C6 充电，由于 C6 的充电使比较器 U2B 第 1 脚输出端为低电平,使比较器 U2D 的第 10 脚反相输入端对地讯速拉低，待 C6 充电电压持续上升至饱和，U2D 翻转第 13 脚输出端为高电平，造成驱动放大电路 Q3 导通而导致 IGBT 饱和。共振电容器C5 开始充电两端电压为左负右正，比较器 U2B（V-大于 V+）输出端为低电平。当放锅加热时，单片机 CPU 芯片 PAN端口改为检锅脉冲输入端，作为负载侦测。通过 PAN 端口的信号检测出是否有锅具，正常为 1 至 8 个脉冲数为有锅信号，若检测出 0 个或多于 8 个脉冲数以上则为无锅信号。经 1 分钟内检测锅具三次，若检测中发现无锅具或锅具不符合要求，就自动关机保护。当共振电容器 C5 向加热线圈放电结束，比较器 U2B 输出端为高电平，同时 VOUT 发生跳变后电压高于 5V 时, 并通过二极管 D17 快速放电。使比较器 U2D 第 10 脚反相输入端对地电压升高，U2D 翻转输出端为低电平，IGBT 管截止。因此而产生一个振荡周期，在以后便重复此过程。这时若共振电容器 C5 容量变小，而向加热线圈放电时间宿短，电磁炉的加热功率将会相应减小。第三节、驱动放大电路的基本原理；由于电磁炉振荡电路所产生的驱动电压较低，一般为 4V 至 5V 之间是不能直接驱动 IGBT 管的，所以要将该电压放大至 18V 以上才能更好地驱动 IGBT 管的门控电压。驱动放大电路的前置部分是由比较器 LM339（U2D）第 10 脚V-反相输入端输入同步电压比较电路产生的锯齿波形，LM339（U2D）第 11 脚 V+同相输入端是脉宽调控电路（PWM）调制出来的基准电压，该电压就是控制 IGBT 管饱和导通时间的电压，经 LM339（U2D）V+及 V-比较后，在 LM339（U2D）第 13 脚输出端产生 IGBT 管的驱动方波，并通过由两个极性互补三极管 Q3、Q4 组成的推挽电路，将 DEVICE输出端的输出脉冲电压提高到 18V 左右以满走 IGBT 管的驱动要求。第四节、同步电压比较电路的基本原理；LC 振荡电路是电能转换成磁能，通过 IGBT 高频开关导通、截止的作用实现控制电磁炉加热功率，而设置 LC 振荡电路。当电磁炉上电开机后，由控制显示板上单片机 CPU 芯片 PAN 端口先输出负脉冲触发信号让电容器 C6 充电，由于 C6 的充电使比较器 U2B 第 1 脚输出端为低电平,使比较器 U2D 的第 10 脚反相输入端对地讯速拉低，待 C6 充电电压持续上升至饱和时，U2D 翻转第 13 脚输出端为高电平，造成驱动放大电路 Q3 导通而导致 IGBT 饱和。共振电容器 C5 开始充电两端电压为左负右正，比较器 U2B（V-大于 V+）输出端为低电平。当放锅加热时，单片机 CPU 芯片PAN 端口改为检锅脉冲输入端，作为负载侦测。通过 PAN 端口的信号检测出是否有锅具，正常为 1 至 8 个脉冲数为有锅信号，若检测出 0 个或多于 8 个脉冲数以上则为无锅信号。经 1 分钟内检测锅具三次，若检测中发现无锅具或锅具不符合要求，就自动关机保护。第五节、使能保护电路的基本原理；为了使美的电磁炉标准通用板保护电路动作更加灵敏、快捷，所以在美的原有 2004 年产品（MC-EF1816）电磁炉主电路基础上又设计研发并改进了使能保护电路。由三极管 Q5、Q6 组成 IGBT 使能控制电路，该电路输入端是 CPU芯片 IGBTEN 电路信号及来自浪涌保护电路输出端信号。CPU 芯片是根据电网电压检测、电流检测、高压检测、锅具温度检测、IGBT 管温度检测及同步比较电路的取样电压进行识别后，通过脉宽调控及 IGBTEN 电路将 Q6 的集电极电压拉低，使比较器 U2D 第 13 脚输出端恒为低电平这时 IGBT 管是被禁止开通。同时使能保护电路还带有上电锁死 IGBT管的作用，即在上电的同时若低压供电电路+18V、+5V 供电不正常时，Q6 均处于截止状态使驱动输出电路 V0UT 电压拉低，从而来达到保护 IGBT 管不受损坏的目的。第六节、浪涌电压保护电路的基本原理；为了确保电磁炉在加热工作过程中，不受电网电压及出现各种异常浪涌电压的影响，为此在整机设计时就设置了浪涌保护电路。若电网电压供电质量不良时，或雷击时所造成而产生的浪涌冲击峰压。均通过浪涌保护电路及使能电路自动关闭 IGBT 管控制极的门电压，使 IGBT 管截止，从而有效保护 IGBT 管不受损。待电网浪涌峰压过后电磁炉又自动恢复加热。第七节、高压检测电路的基本原理；为了保证电磁炉加热正常，高压保护电路时刻检测着 IGBT 管集电极的峰值电压（正常为 1100V）若加热时该电压出现异常情况，如 IGBT 管集电极峰值电压接近该管上限耐压值时，比较器 U2C 翻转避免了 IGBT 击穿受损而设置的高压保护电路。高压保护电路比较器 U2C 基准电压取+5V 电压经电阻 R21（3.9KΩ）、R20（10KΩ）取样分压后，送至比较器 U2C（V+）第 9 脚同相输入端；取 IGBT 管集电极经电阻 R13、R14、R51 取样分压后，送至比较器 U2C（V-）第 8 脚反相输入端。电磁炉正常时（V-）反相输入端电压应小于（V+）同相输入端比较基准电压，这时比较器 U2C 第 14 脚输出高电平。若整机出现异常时，（V-）反相输入端电压大于（V+）同相输入端比较基准电压，比较器 U2C 第 14 脚输出低电平。将IGBT 管门限电压拉低，从而达到保护 IGBT 管不受损的目的。第八节、电网电压检测电路的基本原理；电网电压检测电路是对电磁炉外部电网交流电压进行取样，并将取样电压送至 CPU 芯片进行识别控制。当电网电压低于或超出正常值时，经 CPU 识别后将相应做出欠压、或超压指令使电磁炉在数秒钟后自动关机保护，同时通过控制板显示出欠压代码 E7 或 E07；及显示出超压代码 E8 或 E08 代码故障。待电网电压恢复正常后，电磁炉就会自动恢复正常。电网电压检测电路由整流二极管 D9(1N4007)、D10(1N4007)；取样电阻 R6(240KΩ/1W)、R7(240KΩ/1W)及对地分压贴片电阻 R8（7.5KΩ）组成，该取样电压经电解电容器 EC1(10μF/16V)滤波后送至 CPU 芯片第 1 脚（VIN 电路）进行识别控制。当电网电压检测电路出现故障时，电磁炉就自动出现欠压、或超压关机保护，还造成电磁炉开不了机。第九节、电流检测电路的基本原理；电流检测电路是指：电磁炉在加热工作时整机电流是通过电流互感器提供取样信号，并将该信号送至 CPU 芯片进行识别控制。CPU 芯片时刻检测着整机电流的变化，会自动调整脉宽调控（PWM）信号使电磁炉输出功率为恒定处理，从而自动做出各种保护动作。当 CPU 芯片检测到同步比较电路正常的有锅脉冲数后，用 0.5S 至 2S 的时间来检测电流变化，通过电流变化的“差值”确定加热锅具的材质及大小尺寸是否符合加热标准，若整机电流过大时，CPU 芯片则做无锅具处理。另外，电流检测电路常见有两种：一种是采用电流互感器；另一种采用电阻分压取样。第十节、脉宽调控电路的基本原理；脉宽调控电路（PWM）就是将单片机 CPU 芯片输出不同占空比的方波脉冲转化成相应的直流电压，其实脉宽调控电路（PWM）也可以看成是一种非常简单的“数模转换”电路。脉宽调控电路是单片机 CPU 芯片控制整个电磁炉工作状态唯一的通道。由电阻 R23（10KΩ）、R24（51 KΩ）、R25（51 KΩ）、电容器 C11（104）和电解电容器 EC5（4.7μF/16V）等组成积分电路。单片机 CPU 输出的 PWM 脉冲宽度越宽，EC5 的电压越高，比较器（U2D）的同相输入端对地电压也就越高。同时 IGBT 管导通的时间就越长。当电磁炉高压保护电路、电网电压保护电路、电流保护电路、浪涌保护电路等出现故障时，均通过脉宽调控电路（PWM）将电磁炉加热功率调节幅度减小，使 IGBT 管处于截止状态。第十一节、锅具温度检测电路的基本原理；为了防止电磁炉加热、或在无人监护下进行加热时，造成锅具出现干烧现象、及电磁炉在加热中出现异常的温升，而设计的锅具温度检测电路。该电路经负温度传感器（热敏电阻）将检测取样电压送至单片机 CPU 芯片（TMAIN）电路进行自动识别控制，当锅具加热温度高于 220℃时, 使单片机 CPU 芯片（TMAIN）电路温度检测电压上升，造成单片机 CPU 芯片自动关机保护。同时通过控制显示板显示出“超温 E3、E03 代码”。当负温度传感器（热敏电阻）、及锅具温度检测电路出现异常时，单片机 CPU 芯片指令自动关机保护，造成“电磁炉无法启动”。第十二节、IGBT 管温度检测电路的基本原理；IGBT 管温度检测电路是利用负温度特性热敏电阻紧贴在散热片上，热敏电阻的阻值变化间接反映了 IGBT 管温度的变化。经取样分电后送至单片机 CPU 芯片（TEMP-IGBT）电路进行识别控制。当 IGBT 管温度上升越高即热敏电阻阻值变的越小，检测取样电压就变的越高。反之当 IGBT 管温度下降的越低即热敏电阻阻值变的越大，则检测取样电压就变的越低。当 IGBT 温度上升至 100℃以上时，温度检测取样电压就升高单片机 CPU 芯片立即发出超温而自动关机保护,同时通过控制板显示出超温 E6、E06 代码故障。待机内温度降到 70℃左右，电磁炉又恢复加热。若负温度传感器（热敏电阻）、及 IGBT 温度检测电路异常，单片机 CPU 芯片自动关机保护，并通过控制板显示出 E4、E04 及 E6、E06 代码故障，迫使电磁炉无法再启动。第十三节、上电延时电路的基本原理；1、电磁炉上电延时电路指的是：电磁炉在上电时有几百万分之一秒时间内有时容易造成 IGBT 管击穿损坏。为此，为了避免电磁炉在上电时 IGBT 管不受损，而设计了该电路的保护装置。上电延时电路与浪涌保护电路，均由比较器 U2A（LM339）来完成。上电延时电路是比较器 U2A 的第 4 脚反相输入端及二极管 D20（4148）、电容器 EC3（47μF/25V）、电阻 R44（10KΩ）等组成。当电磁炉上电时，低压供电电路+5V 电源通过电阻 R44 向电容器 EC3 充电，此时比较器U2A 第 4 脚反相输入端对地是 0 电压，U2A 第 5 脚同相输入端对地+3.2V 电压，比较器 U2A 第 2 脚输出高电平使使能电路三极管（8050）Q6 导通，将驱动放大电路三极管 Q3（8050）、Q4（8550）基极电压对地拉低，造成 IGBT 管截止。待电容器 EC3 充电饱和后（对地为+4.8V）比较器 U2A 第 2 脚输出低电平，使电磁炉进入待机状态。第十四节、开关电源电路的基本原理；美的电磁炉开关电源是采用七脚（FGD200）及八脚（VIPER12A）电源芯片经单端反激式开关电源变换交变，而产生低压供电的。其最大输出功率为 220V/12W 适应电网电压在 160V 至 260V 波动时，均能正常稳定输出具有电源工作效率高、功耗小、稳压范围广、机身温度低、易维修等优点。因此取代了以往电磁炉采用传统工艺的电源变压器。电磁炉开关电源，由电网电压经整流后变为脉动直流电压+305V，通过串接开关二极管 D90（1N4007）、限流电阻 R90（22Ω/2W）后，送至开关高频变压器 T90 初级的 2-1 绕组，加至电源芯片 U92（VIPER12）的第 5-6-7-8 脚（内部开关管漏极）。另一路经 T90 次级的第 5-6-7 绕组通过整流二极管 D93（1N4007），串接开关二极管 D94（1N4148）取得到约+18V 电压加至 U92 的第 4 脚使电源芯片 U92 振荡起振输出脉宽信号驱动场效应管，在场效应管高速开关状态作用 下并通过交变互感作用使 T90 次级的第 5-6-7 绕组产生交流电压。经整流二极管 D93（1N4007）、D92（1N4007）、EC91（220μF/25V）、EC92（47μF/25V）滤波后获得+18V、+10V 电压为整机低压供电电路提供+18V 及+5V 直流电源。另外，高压供电电路：由电网电压经保险管、抗高频及功率因数补偿电容 C3（2μF/275V）、压敏电阻 CNR1（431）及电流互感器初级后送至整流扁桥（DB1）的交流侧转变成脉动直流电源，经滤波电容器 C4（5μF/275C）后将+305V 电压送至 IGBT 管的集电极。（以上在电磁炉维修中俗称整机三电压，即高压供电电路 C4 对地+305V 电压，为正常；低压供电电路 E91 对地+18V 电压，为正常；EC92 对地+5V 电压，为正常。） |
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