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爱庭IH-AC20A 型电磁炉电路原理

2023-5-14 12:17| 发布者: 开心| 查看: 108| 评论: 0

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摘要: 爱庭IH-AC20A 型电磁炉电路原理一、电源电路1.交流输入回路市电交流输入回路由熔断器FUSE 、压敏电阻RV 和滤波电容C1 等元器件组成。当市电交流220V 过电压时,压敏电阻RV 击穿,熔断器FUSE 也因过电流熔断;当后级电 ...
    爱庭IH-AC20A 型电磁炉电路原理

四、同步和振荡电路因加热线盘和谐振电容。并联,在功率管IGBT 集电极产生的反峰脉冲电压高达千伏以上,即接近功率管IGBT 集电极的耐压极限,若此时栅极驱动脉冲提前到来,集电极会因
有极大电流通过而烧毁,因此设置同步电路,以保证功率管IGBT 集电极反峰脉冲后沿和其栅极驱动脉冲的前沿保持同步,使功率管IGBT 集电极在零电压下导通,不至过电流损坏。振荡电路的主要作用是将同步电路输出的同步脉冲方波通过对电容充放电产生同步锯齿波电压,供功率调整电路使用。同步电路主要由比较器U2B 和其周边元器件组成。滤波电容C2 上的+300V 电压经电阻R3 、R4 和RIO 串联对地分压后,由插件CN6 的4 脚反馈到控制板,即输入到同步比较器U2B 反相输入端6 脚。此时功率管IGBT 集电极电压经电阻R5 、R6 和控制板上的电阻R28 串联对地分压,驱动板上的ZDl 稳压使分压点脉冲峰值限制在其稳压值9.1V 以内。当功率管集电极峰压未消失时,输入到比较器U2B 同相输入端7 脚脉冲电压超过其反相输入端6 脚电压时,其输出端1 为高电平,经电容C26 快速桐合,使比较器U2A 输出端2 脚为高电平, 二极管D3 截止。+12V 电压经电阻R23 、R22 对电容C 13 充电,使比较器U2D 反相输入端10 脚上升为高电平,其输出端13 脚为低电平,经插件CN6 的8 脚输入到驱动板,使激励管。、Q3 导通,放大管Ql 截止, Q2 导通, 功率管IGBT 截止,保证功率管IGBT 集电极峰压未消失时对地开路;反之,当功率管IGBT 的C 极的脉冲峰压消失后,比较器U2B的同相输入端7 脚电压低于其反相输入端6 脚电压,其输出l 脚反转为低电平,经电容C26快速搞合使比较器U2A 输出端2 脚电压低,经正反馈电阻R3 使比较器U2A 同相输入端5脚为低电平,输出端2 脚对地短路, 二极管D3导通,电容C13 通过电阻R22 、二极管D3比较器U2A 输出端2 脚对地放电,使比较器U2D 反相输入端10 脚下降为低电平,其输出端13 脚为高电平,经插件C峭的8 脚输入到驱动板,使激励管Q5 、Q3 、放大管Q2 截止, Q1导通,功率管IGBT 导通,使功率管在集电极峰压消失后再导通。避免功率管IGBT 过电流损坏。电容C13 的充放电在比较器U2D 的反相输入端10 脚形成锯齿波电压。专家指导:因该振荡电路中电容C13 的充放电由不同途径完成,因此,所形成的锯齿泼泼形较好。当CPU 输出的功率调整信号改变时,不对功率管的同步控制信号移相,可保护功率管IGBT 的安全。五、功率管驱动PWM 脉冲调整电路该电路主要实现CPU 输出的功率控制脉冲对功率管驱动脉冲的占空比有效控制。该电路由比较器U2D 和其周边元器件组成。CPU 的10 脚输出的功率调整PWM 脉冲方波,经由R4 , C18 、R18 、C25 , R50 、C17 组成的积分电路滤波后形成的直流电压输入到比较器U2D 同相输入端,其反相输入端10 脚输入电容C13 充放电时产生的同步锯齿波电压。当比较器U2D 的同相输入端11 脚输入的功率调整PWM 电压过高时,其输出端13 脚输出的方波脉冲占空比增加;当11 脚输入的功率调整PWM 电压过低时,其输出端13 脚输出的脉冲占空比减小。当输入到功率管IGBT 栅极脉冲占空比增加时, + 300V 电压经功率管IGBT 集电极导通时间长,为加热线盘补充的电能增加,输出功率增加;当输入到功率管IGBT栅极脉冲占空比减少时, 输出功率下降,达到CPU 控制输出功率的目的。专家指导:该电路异常时,容易产生不加热、加热温度低、功率管IGBT 损坏等故障。比较器U2D 的11 脚电压是关键检测点,当测量11 脚电压不正常时,可测量是否因过电流过载保护电路起动或误动作。六、驱动电路因比较器负载能力较小,经上拉电阻输出的开关脉冲电压幅值达不到功率管IGBT 门限电压的开关要求,而晶体管导通时内阻较小,而截止时内阻较大,因此加入晶体管驱动放大电路。该电路主要由晶体管肝、Q3 、Q2 、Q1 和周边元器件组成。控制板上的+12V 电压经电阻附和驱动板电阻R14 串联对地分压,电阻R15 隔离,为驱动板激励管币的基极提供偏置电压。+ 17. 5V 电压经电阻R17 和R18 串联对地分压,为激励管Q5 发射极提供电压。电阻R19 是激励管Q5 的集电极电阻,币的集电极和电阻R19串联经电阻R20 隔离,为激励管Q3 基极提供偏置电压。电阻R21 既是激励管Q3 集电极负载电阻又是推挽对管Q1 、Q2 基极上偏置电阻。电阻R25 是放大管Ql 发射极的负反馈电阻。当放大管Q1 中的发射极电流增加时,在电阻R25 上产生的电压增加,使驱动管Q1 导通。自动稳定Q1 的发射极电流。开关二极管Dl 起限幅作用,防止功率管IGBT 驱动脉冲峰值过大,造成功率管IGBT 过激励损坏。具体放大工作过程是:当Q5 基极为低电平时:


集电极对地截止。当Q5基极为高电平时:
集电极对地导通。因为对功率管IGBT 栅极结电容充电电源是+18V 电压,经Ql 导通时内阻极小的c-e 结提供,所以驱动脉冲幅值较高,时间较短,而功率管IGBT 栅极结电容放电是通过小阻值电阻R24 、放大管Q2 导通时内阻极小e-c 结放电,因此放电时间较短,可有效完成功率管IGBT 的导通和截止的控制。七、电流检测和自动控制电路该机电流检测和自动控制电路主要由电流互感器Tl 和周边元器件组成。市电交流输入电路中的电流流经电流互感器T1 一次绕组时,在其二次绕组产生的感应电动势经电阻R12 限电压,电容C4 抗干扰,整流桥D2 - D5 整流后经插件CN6 的6 、7 脚反馈回控制板。+5V 电压经电阻R25 和R48 串联分压,电容C21 滤波,为整流桥负极端提供基准电压。正极输出的直流取样电压经可变电阻VRl 分压调整,电阻R57 和R34 串联对地分压,经二极管Dl 4 隔离、D5 保护后输入到CPU 的20 脚。整机电流变化和CPU 的20 脚电压成正比, CPU 检测到整机电流和检测到的市电电压运算后,和面板设定相比较,来调整PWM 脉冲的占空比,进而调整功率输出,达到CPU 对整机电流检测和自动控制的目的。专家指导:因可变电阻VRl 可调整输入到CPU 的20 脚电流检测取样参数,并间接地,调整CPU 输出PWM 脉冲占空比来改变加热功率。故调整可变电阻VR1 可改变锅具加热速度,但必须在监控整机电流情况下进行调整。八、检测和保护电路该机为防止功率管IGBT 过电压、过电流、过热而损坏,设置了多种保护和检测电路。1.市电电压检测和保护电路该电路主要由比较器U3 C 、U3 D 和其周边元器件组成。当市电交流220V 电压经驱动板上的电阻R1 和R2 串联分压,又经电阻R11 和地分压后由插件CN6的5 脚输入到控制板,并分为两路: 一路经电阻R14 和电容C20 进行积分滤波,开关二极管D6 限电压保护后输入到CPU 的18 脚VIN 电网电压检测端口,使CPU 根据18脚对电网电压实时监控;另一路经二极管D7 隔离后输入到比较器U3 C 的反相输入端8 脚,+12V 电压经电阻R53 和R24 串联分压,为比较器U3 C 同相输入端9 脚和比较器U3 D 同相输入端11 脚同时提供参考电压。当市电电压过高时,输入到比较器U3 C 反相输入端8 脚的电压超过同相输入端9 脚电压,输出端14 脚为低电平,该低电平输入到比较器U3 D 反相输入端10 脚,使比较器U3 D 反相输入端的10 脚电压低于同相输入端11 脚电压,其输出端13脚为高电平。开关二极管DI0 导通钳位,使控制管Q5 导通, Q6 截止,关闭功率输出。当电网中有琅涌脉冲时,该浪涌脉冲经开关二极管D7 ,由R49 、R55 串联分压后经电容C24搞合,电阻R51 限电流, DI0 隔离,使。导通, Q6 截止,迅速关闭功率输出,提高浪涌保护瞬时响应的灵敏度。反之,当市电电压正常时,开关二极管DI0 截止,不影响功率调整电路的正常工作状态。当CPU 检测电网电压过高而过低时,显示屏显示故障代码"四",蜂呜器间歇性报警,过一会自动关机。
专家指导:当电磁炉显示屏显示故障代码"E4" 时,一定分清是机外电网异常原因还是机内电路故障造成。2. 过载保护电路该电路主要以比较器U3 B 为核心。由经电流检测电路取样的电压经可变电阻VR1 电压调整后加到比较器U3 B 反相输入端6 脚,和同相输入端7 脚输入的功率调整PWM 电压进行电压比较后,从其输出端1 脚输出的功率调整电压加到脉宽调整电路。当电磁炉电流过大时,经电流检测电路加到比较器U3 B 反相输入端6 脚,由于6 脚电压大于同相输入端7 脚功率调整电压,输出端l 脚对地短路,切断了功率控制脉冲,功率管IGBT 也得到及时关闭,实现过载保护的作用。3. 炉面和功率管IGBT 温度检测电路该检测电路主要由85°C温控器、炉面温度传感器TH2 、晶体管Q9 和CPU 等组成。当功率管IGBT 温度过高且超过85°C时,紧贴功率管IGBT 散热片背部的85°C温控器开路,晶体管Q9 基极反转为高电平而截止,经温度传感器TH2 、电阻R13 输入到CPU 的6 脚的电压为零, CPU 检测到该信号时,便执行停止加热指令并显示故障代码"E2",蜂鸣器间歇性蜂鸣,过一会儿自动关机;当炉面温度过高时,温度传感器TH2 把采样信息传到CPU而使CPU 的6 脚电压升高,并超过CPU 内部软件对温度所设定的默认参数, CPU 便执行停止加热指令,并显示故障代码"E2",蜂鸣器间歇性蜂鸣,过一会儿自动关机。若通电后CPU 进行自检时发现6 脚没有电压,便不输出加热指令,显示屏出现故障代码"E3" ,同时蜂呜器间歇蜂鸣。4. 凤扇驱动和检测电路该电路主要由稳压调整管Q1 、开关晶体管Q4 和风机组成。当CPU 执行风机运转指令时,风机控制端17 脚为低电平开关晶体管Q4 截止,调整管Q1 导通,因Q1 基极被限制在稳压管ZD3 的稳压值上,其发射极输出13-0.7V 的稳定直流电压,为风机供电,使风机运转,将机内热量强行排出机外。若出现风机不转或运转异常时, CPU 的l 脚经电阻R52 监测波、波电容C11 上的电压变化情况,间接判断风机运转状况。当CPU 检测该电压不正常时,并发出停止加热指令井显示故障代码"E7" ,蜂鸣器间歇鸣叫,过一会儿自动关机。  12 / 2 页
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