电磁炉维修图解

图解电磁炉故障维修第一章电磁炉整机结构及故障判别1.1了解电磁炉的整机结构电磁炉是一种利用电磁感应原理进行加热的电热炊具，可以进行煎、炒、蒸、煮等各种烹饪，使用非常方便。1.1.1电磁炉的种类特点随着生活水平的提高和技术的不断发展，电磁炉受到了越来越多家庭的青睐，电磁炉的样式和功能也逐渐趋向于多样化。如图1-1所示为台式电磁炉的实物外形，它具有无火、无烟和安全、方便等特点。随着电磁炉使用率的提高，除单炉台式电磁炉外，双炉台和多炉台式电磁炉也逐渐增多，如图1-2所示为双炉台和多炉台式电磁炉的实物外形。为了适应家庭厨房多样性的需求，许多电磁炉生产厂商还推出了电磁炉与煤气灶合二为一的混合型电磁炉，即将电磁炉与煤气灶制成一体，一边是电磁炉炉台，一边是煤气炉炉台，如图1-3所示。1.1.2电磁炉的外形结构从外观上来看，电磁炉主要是由上盖、炉台面板、操作面板、底座、散热口、铭牌标识等部分构成的，如图1-4所示为典型电磁炉的实物外形。（1）电磁炉的炉台面板与电磁炉其他外壳部分结构不同，采用高强度、耐冲击、耐高温的陶瓷或适应微晶材料制成，在加热状态下热膨胀系数小，可径向传播热量。电磁炉的炉台面多为圆形和方形两种，并且其面板的花色也有所不同主要有印花板、白板和黑板，如图1-5所示。（2）电磁炉的操作面板上一般都设有电源开关、功能开关按键、火力调节旋钮、温度指示灯、显示屏等，如图1-6所示，用户可以通过操作面板的按键实现对电磁炉的工作控制，电磁炉再通过指示灯或显示屏显示出电磁炉的工作状态。（3）电磁炉的散热口位于底部，如图1-7所示。电磁炉内部产生的热量可以通过散热风扇的作用，由散热口及时排出，降低炉内的温度，利于电磁炉的正常工作。（4）电磁炉的品牌、型号、功率、产地等，都通过其铭牌标识进行表示，如图1-8所示，为电磁炉的铭牌标识。通过铭牌标识主要是了解其供电电压和最大输入功率，以便了解家庭中的电源能否提供其消耗功率。1.1.3电磁炉的内部结构从内部来看，电磁炉主要是由电源供电及功率输出电路板、检测控制电路板、操作显示电路板以及炉盘线圈（又称线圈盘）、风扇散热组件等几部分构成的，如图1-9所示为典型电磁炉的实物内部。（1）电源供电及功率输出电路板主要包括：市电输入和整流滤波电路、电流检测电路、功率输出电路等，如图1-10所示为典型电源供电及功率输出电路板。其主要功能是将AC220V市电提供的电能直接经高压整流滤波电路（如：桥式整流电路、滤波电容等）生成DC300V电压送入功率输出电路，由IGBT管（门控管）、炉盘线圈、谐振电容形成高频高压的脉冲电流，与铁质炊具进行热能转换。由于该电路板工作的功率较大，因此设有电流检测、电压检测等监控电路，以确保电磁炉中的重要元器件不被损坏。（2）检测控制电路板主要包括：MCU智能控制电路（微处理器控制电路）、锅质检测电路、IGBT过压保护电路、浪涌保护电路、同步振荡电路、PWM调制电路、IGBT驱动电路、温度检测电路、风扇驱动电路、报警驱动电路等，如图1-11所示为典型检测控制电路板。其功能主要是由MCU智能控制电路对同步振荡电路、PWM调制电路、IGBT驱动电路进行控制，使其能够驱动功率输出电路中的IGBT管（门控管）。在该电路板上还设有各种保护电路，如浪涌保护电路、IGBT过压保护电路等，对电磁炉各个工作点进行监控，从而确保使用安全。（3）操作显示电路板是由操作按键（或开关）、键控指令形成电路、指示灯、显示屏等构成的，如图1-12所示为典型操作显示电路板。其功能主要是用于接收人工操作指令并送给MCU智能控制电路，由MCU智能控制电路进行处理，再输出控制指令，如开／关机、火力设置、定时操作等，并通过指示灯、显示屏将电磁炉工作状态显示出来。1.1.4电磁炉的电路结构特点从整机电路结构和实现功能上来说，电磁炉是由市电输入和整流滤波电路、功率输出电路、IGBT驱动电路、MCU智能控制电路、同步振荡电路、PWM调制电路、操作显示电路等部分构成，不同品牌和不同型号的电磁炉又具有各种不同的检测保护电路，如浪涌保护电路、电压检测电路、电流检测电路等等，这些电路各具特色，使电磁炉在使用上更加安全可靠。因而，在学习检修过程中，应首先了解其整机结构特点，熟悉各单元电路的工作状态。控制电磁炉形成高频开关振荡电压的元器件为IGBT管（门控管），为了提高元器件的可靠性，有些电磁炉采用双门控管的驱动方式。1．单门控管电磁炉的电路结构如图1-13所示为典型单门控管电磁炉的整机结构框图。电磁炉的电源是由AC220V电压提供，该电压经过桥式整流电路给炉盘线圈提供电流。炉盘线圈的高频电流是由门控管进行控制的，IGBT管（门控管）是由驱动放大电路控制的。驱动电路的功能是给IG-BT管（门控管）提供足够的脉冲驱动电流。从图1-13中可以看到，驱动电流是由PWM调制信号送入驱动电路产生的。PWM调制电路受到同步振荡电路及其他几个电路控制的。其中同步振荡电路是产生脉宽调制信号（PWM调制信号）的电路，如果MCU送出的控制信号和PWM调制电路产生的信号不同步，就不容易对脉冲（PWM）信号进行控制。并且在进行过压、过流和温度保护的时候，一般都是通过对振荡电路进行控制，使振荡电路停振，那么整机也就停止工作了。这是一种比较容易实现的控制方式。如图1-14所示为典型的采用单IGBT管（门控管）控制方式的电磁炉整机电路。2．双门控管电磁炉的电路结构如图1-15所示为典型双门控管电磁炉的整机结构框图。从图1-15中可以看到，炉盘线圈是由两个IGBT管（门控管）组成的控制电路控制的。如图1-16所示为典型的采用双IGBT管（门控管）控制方式的电磁炉（九阳JYC-22F）整机电路。这台电磁炉是采用双IGBT管（门控管）控制的。也就是说，炉盘线圈导通或截止的控制是由两个IGBT管一起控制。两个IGBT管的基极受驱动电路的控制，将PWM调制信号放大到足以能够驱动IGBT管工作所需要的电流。PWM调制电路输出的PWM信号首先送到晶体管Q7的基极，Q7将PWM信号放大以后加到Q3的基极，然后经Q3放大去驱动Q9和Q1两个晶体管构成的互补对称式驱动电路。其中Q9是NPN型的晶体管，Q1是PNP型的晶体管。如果Q3集电极输出的是PWM信号的正半周，则晶体管Q9导通；如果是PWM信号的负半周，则晶体管Q1导通。所以当一个PWM信号送过来，晶体管Q9和Q1分别工作在正半周和负半周，这样就可以实现交替控制。即当晶体管Q9工作时，放大后的PWM调制信号通过电阻R27驱动IGBT1工作；当晶体管Q1工作时，IGBT2工作，这就使得在一个周期里两个IGBT管可以交替的工作。1.2掌握电磁炉的信号流程电磁炉从信号流程来说，可分为主电路信号流程和检测保护电路信号流程，如图1-17所示，主电路是电磁炉能够工作的基本电路，然而为了使用安全，主电路需要各个检测保护电路进行监控。电磁炉的主电路包括：市电输入电路、高压整流滤波电路、功率输出电路、低压整流滤波电路、MCU智能控制电路、同步振荡电路、PWM调制电路、IGBT驱动电路、操作显示电路。而检测保护电路包括：电流检测电路、电压检测电路、浪涌保护电路、温度检测电路、锅质检测电路、IGBT过压保护电路、风扇驱动电路、报警驱动电路。1．主电路信号流程如上图1-17所示，市电AC220V进入电磁炉以后，分为两路：一路经过高压整流滤波电路生成DC＋300V电压送入功率输出电路；另一路经过低压整流滤波电路生成多个低压电压，送入MCU智能控制电路及其他电路模块中，使其能够正常工作。MCU智能控制电路接收操作显示电路送来的人工指令，经过逻辑处理，分别送给同步振荡电路和PWM调制电路控制信号，然后由IGBT管驱动电路进行放大处理，经放大后的驱动信号送给功率输出电路中的IGBT管，使炉盘线圈产生高频振荡电流，使得炉盘线圈产生出交变的磁场，对铁质软磁性炊具进行磁化，在炊具的底部形成许多由磁力线感应出的涡流，将电能转化为热能，从而实现对食物的加热，如图1-18所示。2．检测保护电路信号流程如图1-17所示，在电磁炉主电路的四周还有多个检测保护电路，这些电路对主电路进行控制。其中市电AC220V进入电磁炉以后，分别送入电流检测电路、电压检测电路、浪涌保护电路中，经电流检测电路、电压检测电路处理后，将控制信号送入MCU智能控制电路中，而浪涌保护电路送出的控制信号则送入PWM调制电路当中，对振荡信号进行控制。功率输出电路由温度检测电路、锅质检测电路、IGBT过压保护电路进行控制，经检测到的信号分别送入MCU智能控制电路或PWM调制电路当中，对主电路进行监控、保护。风扇驱动电路和报警驱动电路也是由MCU智能控制电路进行控制的。1．3搞清电磁炉的故障判别方法电磁炉作为现代厨房中的家用电器之一，已成为使用较为频繁的电子炊具，因其使用较为频繁，出现故障是不可避免的。作为一名维修人员，不仅需要具备扎实的理论基础，做到手动心明，还应首先搞清楚故障的基本判别方法。1.3.1电磁炉的故障判别方法电磁炉的故障判断方法有观察法、分区开路法、代换法、触摸法、万用表检测法和示波器检测法六种。1．观察法在对电磁炉进行检修时，可利用观察法迅速地发现电磁炉中的故障点。如图1-19所示，对有故障的电磁炉可先观察电磁炉的电源线及插头是否有破损，再检查电磁炉的外壳有无破损、开裂、进水等现象。如果电源插头和电源线出现变形、熔化、烧焦现象，说明电磁炉的工作环境较差，可通过询问用户证实电磁炉是否有进水的现象；如果发现电源插头的金属部分有烧蚀现象时，说明该电磁炉在插电瞬间已出现过流的现象，IGBT管（门控管）和桥式整流堆等元器件可能已被击穿。因此在故障电磁炉还没有确定故障点之前，切记不可盲目加电，以兔使故障范围扩大。对于可以通电的故障电磁炉，在加电后，应观察电磁炉是否启动、是否有检锅信号等常规动作。如指示灯是否显示、按键是否有效，散热风扇是否工作以及加热是否正常等情况，如图1-20所示，当观察到异常情况时，即可对相应的故障情况进行分析、检查。当需要对电磁炉进行拆机检修时，在打开电磁炉外壳后，应先观察电磁炉的内部情况，如图1-21所示。如果出现保险管熔断或炸裂等现象，说明电磁炉电路出现短路性故障，在排除故障点以后，才可更换保险管，通电试机；如果出现保险管没有熔断而整机又不开机现象，说明电磁炉电路中有异常，应根据故障表现，重点检查相应的电路。2．分区开路法当电磁炉出现故障时，其故障原因可能是电磁炉自身的保护电路出现故障或用户使用不当，引发保护电路工作。这类故障往往会被忽视，如当电磁炉出现“开机后有检锅信号，放上合适锅具后检锅信号消失，但不加热”的故障现象。一般出现这样的故障时，可能是同步振荡电路、IGBT管（门控管）及其驱动电路或PWM调制电路出现故障，从而使电磁炉的IGBT管（门控管）过压保护电路、过流保护电路和浪涌保护电路被触发，使电磁炉处于保护状态。此时，就可以采用“分区开路法”来确定是主控制电路出现故障，还是保护电路出现异常。如图1-22所示为美的牌电磁炉主控电路板原理图，当出现“开机后有检锅信号（蜂鸣器嘟嘟叫声），放上合适锅具后检锅信号消失，但不加热”的故障现象时，首先可先将浪涌保护电路的输出二极管VD19断开，使浪涌保护电路与主控制回路分离，然后通电试机，如果故障排除，说明浪涌保护电路出现异常，则故障点在浪涌保护电路内；如果故障依旧，说明故障区不在浪涌保护电路。同样，还可断开过压保护电路的输出电阻R40，使过压保护电路与主控制回路分离，然后通电试机，如果故障排除，过压保护电路出现异常，故障点在过压保护电路内；如果故障依旧，说明故障区域不在过压保护电路。由此可见，使用“分区开路法”判断故障范围，可以很快地找到出现故障的电路单元，再配合其他故障判断方法，便可快速地找到电路单元内的故障元器件。3．代换法在确定电磁炉的大致故障范围后，便可对此故障范围内的易损元器件进行检查测量。有些元器件在使用万用表对其进行在路检测时，往往不能判别其是否损坏，此时，需要采用“代换法”进行判断故障点。“代换法”实际上就是采用良好