美的电磁炉故障诊断及故障维修1

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美的电磁炉故障诊断及故障维修
　　考虑到本手册所涉及的电磁炉产品全部是采用新的电控，大部分都有相同的电路。因此以都市贝贝PSY18B这款产品讲述其电路的工作原理。希望通过对这款产品的原理及故障分析能使大家对其他型号的电磁炉工作原理和故障分析达到举一反三的目的。
　　都市贝贝PSY18B电路主要由以下几个模块组成：EMC防护模块、整流滤波模块、LC振荡模块、同步模块、波形发生模块、功率控制模块、IGBT模块、高压保护模块、电源模块、过零检测模块、电压检测模块、电流检测模块、负载检测模块、温度检测模块、控制及显示模块等基本组成。
各模块分析如下：
1、EMC防护模块。
EMC防护模块主要是在电源的进入端防止有高频干扰或者雷击等造成后面电部的损坏而设置的电路。主要是由ZNR300、C300、R313等组成。热敏电阻ZRN300的电压敏感特性是它的电阻值随着外加电压变化而变化。当外加电压较低时，流过电阻的电流很小，压敏电阻呈现高阻状态；当外加电压达到或者超过压敏电压UC时，流过电阻的电流陡增，压敏电阻的阻值将大大降低。电容C300与R313主要是吸收电源中的高频谐波。
2、整流滤波模块。
整流滤波模块主要是进行AC-DC变换，其核心元件是整流桥堆。它将输入的220V交流电变换成脉动直流电，然后经过L型滤波电路（由电感线圈L2和电容C14）进行滤波，输出平滑的直流电。[小知识：电感对脉动电流产生反电动势的作用，它对交流阻值很大，而对直流阻值很小，如果我们把较大的电感串接在整流电路里，就可以使电路中的交流成份大部分降落在电感上，而直流部分则从电感线圈流到负载上，起到滤波的作用。电感滤波电路通常用在负载电流很大，而对滤波效果要求不严的场合]
3、LC振荡模块。
是电磁炉的主要电路之一，主要是利用了LC并联谐振的原理进行工作。具体的工作过程如下：当IGBT的C极电压为0V时，IGBT导通，此时的电感（线圈）进行储能，当IGBT由导通到截止时，此时由于电感（线圈的作用），电流还会沿着先前的方向流动，由于IGBT关断，电感只能对电容C15充电，从而引起C极上电压升高，随充电电流变小直至为0时，C极电压最高。此值是选择IGBT耐压指标的直接依据，从这个时候开始，电容C15开始从线圈放电，此时C极电压变低，当达到接近0V时，由控制电路检测（监控）到这个值，再次打开IBGT，又一循环开始；所以电感（线圈）与振荡电容不停的进行充电放电，产生振荡波形。
4、同步模块。
同步模块的主要作用是控制IGBT的开关同步。它由电压比较器IC2的第10、11、13脚和分压电阻R37、R36、R35、R7、滤波电容C17、C16、钳位二极管D19构成。电压比较器的第10脚检测IGBT的C极电压，当检测的电压值大于第11脚时，在比较器的输出脚13就会有一个低电平；当检测的电压值低于第11脚时，在比较器的输出脚13就会有一个高电平。该信号送到后面的波形发生电路，与三角波形进行波形修正后送到后面的功率控制电路，以控制IGBT的导通与截止。
5、波形发生模块。
波形发生模块主要是产生标准的锯齿波。它由电压比较器IC2的第8、9、14脚、电阻R45、R46、R33R、积分电容C32，滤波电容EC7，钳位二极管D8-D11等构成。它在比较器的反相端产生波形，然后和送过来的同步信号、功率控制信号进行波形修正。由14脚输出接近于方波的控制信号。
6、功率控制模块。
功率控制模块主要是控制IGBT的导通和截止。该电路由电压比较器IC3的第8、9、10、11、13、14脚、电阻R53、R48、R54、R52、R55、R58、R59、电容C8、C19、EC9、钳位二极管D18、稳压二极管Z5、三极管Q8、Q9等组成。由电压比较器IC2的第14脚送来的控制信号分别送到比较器IC3的反相输入端的8、10两脚。由于第9、10两脚的电压不变（参考电压），所以当送来波形处于高电平的时候，由于反相器的反相作用，所以使得第13、14两脚都输出低电平，此时Q9导通，Q8截止，18V电压经过Q9、R59流向IGBT的G极使IGBT导通。当送来波形处于低电平的时候，由于反相器的反相作用，所以使得第13、14两脚都输出高电平，此时Q8导通，Q9截止，18V电压没有通过R59流向IGBT的G极，所以此时IGBT工作于截止状态。另外由于Q8的导通，使得IGBT通过R59向Q8放电（保护IGBT）。
7、高压保护模块。
高压保护模块主要是保护IGBT的C极电压不超过它的耐压值。它由电压比较器IC2的第1、6、7脚、电阻R20、R42、R51、R56及电容C31、C18构成。电压比较器在第7脚外接了一个参考电压，所以当第6脚的电压（检测IGBT的C极电压）超过第7脚时，在输出端1脚就会有一个低电平出现。该电平使得主控芯片输出的功率调节信号（PWM）的幅度（电平）减小，从而降低IGBT的功率，让C极电压降低，保护的IGBT。
8、检锅模块。
检锅模块由电压比较器IC2的第4、5。2脚、电阻R13组成。当开机时，先使IGBT导通8US，引起电感（线圈盘）与电容振荡。放锅时振荡马上消失，未放锅时，会持续一点时间，振荡波形通过电阻分压送到电压比较器IC2的第4、5脚，在输出端第2脚会产生脉冲，主控芯片对此脉冲计数，当脉冲数大于9个认为未放锅；小于5个认为放上锅具（铁质），其他质地（铝或铜类）均不加热。另外，电流检测电路也会对电流进行检测，当检测到电流大于2A时认为有锅。一般来讲，当脉冲个数大于9或电流小于2A时，认为拿走锅，否则就认为未拿走锅。
[小知识：电磁炉的使用特点是炉体与锅具分开，可以适用不同外形尺寸的以铁质材料为主的器具。所以，锅具的识别和判断是电磁炉的一个非常重要的功能，如果锅具不适合或无锅具，电磁炉应能准确判断。电磁炉检锅分为检有锅和检无锅两种，检有锅就是在未放锅具的状况下，随时监测是否有合适的锅具放上；而检无锅就是在有锅具的随时监测锅具是否被拿走。在处理这两个问题的方法是不同的，但是都要求非常快速。]
9、电压检测模块。
电压检测主要是检测输入的交流电压大小。它主要是由整流二极管D300、D301、R309、R8、R 29、R 18、电容C29、EC4、三极管Q7构成。220V交流电压经过整流二极管全波整流、大电阻降压之后送到Q7的基极，由于三极管Q7是采用共射极输出，所以当输入的电压有高低变化时，对应的从发射极输出的电压就会相应的跟着变化。该变化的电压送到主控芯片进行比较，然后控制电磁炉的工作状态、发出相应的故障代码。
10、浪涌保护模块、18V低压保护模块。
浪涌保护模块主要是针对电压中的浪涌冲击而进行的保护。两保护模块由电阻R39、R27、R2、R28、R63、R15、电容C23、C30、稳压二极管Z4、电压比较器IC3的第1、2、4-7脚构成。保护过程：从整流模块的电压经分压电阻降压之后送到IC3的第4脚，由于比较器的第5、6两脚由稳压管提供稳定的10V参考电压，因些当第4脚的电压大于第5脚时，在输出端的第1、2脚就会有一个低电平输出，该低电平的出现会使钳位二极管D20、D17单相导通，从而使IGBT停止工作，保护起动。另外IGBT的触发电压须在15V以上，否则发热会比较严重。所以为了检测该电压，所以我们使用了另外一个电压比较器。同理，当第7脚的电压小于第6脚电压时，在第1、2脚也会输出一个低电平，也会让IGBT停止工作。
11、温度检测模块。
温度检测分为两块检测（锅具温度检测和IGBT温度检测）。锅具检测由热敏电阻RT1（负温度系数）、R17、R6、电容C5组成。随着热敏电阻通过陶瓷板对锅具底部温度采样，送到主控IC的电压也会随着温度变化而变化。主控IC通过主控程序的设定值与该电压进行比较，从而作出相应的动作来控制电磁炉。IGBT温度检测由热敏电阻TJC3-2A（负温度系数）、R23、R9、电容C6组成。电路的工作原理和锅具检测电路一样。
12、复位电路。
复位电路主要是在给电磁炉上电时进行低电平复位。它由三极管Q3、R16、R4、R61、C7、稳压管Z1构成。在上电的时候，由于三极管Q3还没有导通，集电极送到主控IC的电平为低电平。当主控IC检测到为低电平时就复位。当三极管导通后，送到主控IC的电平由低电平变为高电平，此时复位结束。
13、电流检测试模块。
电路由电流互感器CT300、D2-7、R5、R30、R31、R24、C13、EC2、可调电阻VR1构成。从次级线圈感应过来的电压经过可调电阻分压、经二极管整流、电阻分压之后送到主控芯片。该电流信号可以做为检测锅具和调整输出功率的作用。
14、电流保护电路。
电流保护模块主要由2个稳压二极管Z6、Z2、钳位二极管D16、电阻R43、三极管Q5、电容EC6构成。电磁炉在正常工作时，该三极管因没有偏置电压而截止，当出现电流过大时，就会在稳压二极管Z6的负极电压升高，当超过稳压二极管的稳压值的时候，稳压二极管被击穿，三极管Q5导通，将集电极的稳压二极管Z2击穿，此时可以将主控IC的功率调节幅度（电平）稳定在2.2V左右，从而将电磁炉的输出功率降低、电流减少，达到了过流保护的目的。
15、风扇驱动模块。
风扇是电磁炉散热的主要器件。风扇驱动主要是由2个三极管Q1、Q2、电阻R1、R3、钳位二极管D1等组成。开机时主控IC会在第28脚输出一控制信号，此信号控制2个三极管的导通和截止。当2个三极管全导通时，散热风扇就会运转。
16、过零检测模块。
过零检测电路主要是为了检测交流电过零点，在这一时间发脉冲检测振荡对IGBT最安全。该电路由电阻R308、R70、R71、电容C11、C40、三极管Q4构成。从R308过来的脉动直流电经过三极管之后，会在三极管的集电极输出一尖峰脉冲信号送到主控IC的第17脚。
17、电源模块。
该款电路没有采用变压器降压给机内低压供电，而是直接在整流桥堆后面接入开关模块，输出机内工作的三组电源。它是由二极管D101、D33、D30、D31、稳压二极管Z10、Z11、开关模块VIPER12A、三端稳压器7805、电容C50、EC21-24、电阻R101、R80、互感线圈L101等组成。开关模块为8脚直插式，其中的5-8脚共接到整流脉动直流电上（强电）；18V电压是由开关模块的S端结互感器之后滤波输出；12V电压由稳压二极管Z11稳压输出；5V电压由三端稳压器7805稳压后输出。
18、显示及控制模块。
显示板是电磁炉的显示及控制平台。主要是由14个按键开关及15个发光二极管、5个三极管、74LS164控制芯片、数码管等组成。
19、蜂鸣器驱动模块。
蜂鸣器的驱动直接由主控IC的21脚输出信号控制。
20、电磁炉上电时，由主控IC的第27脚发送一控制信号（高电平），该信号送到三极管Q6的基极使得三极管导通，从而保证了在电磁炉在待机状态下IGBT不工作。当开机后，从主控IC的第27脚输出低电平，三极管工作截止，功率控制模块按照同步信号及PWM调节信号工作。
都市贝贝PSY18B电路故障分析：
A：数码管显示E01故障代码。
　　出现该故障是表示锅具温度检测电路中的热敏电阻出现问题（断路），因此我们可将故障范围定位在锅具检测电路及主控IC上。
检测步骤：
　　1、将整机电源断开，然后将热敏电阻的端子从电路板上拔下来，用万用表的200M电阻档测量热敏电阻的两端电阻。因为该热敏电阻是采用负温度系数材料，因此它的阻值会随着温度的升高而电阻值不断下降。如果不能测量到该热敏电阻的阻值，说明该热敏电阻在内部发生断路。换上新的同规格的热敏电阻，上电试机一切正常，故障排除。
　　2、当在上述检测时测得热敏电阻是好的，说明能排除热敏电阻本身的问题。又因为该故障表示是热敏电阻断路，所以我们应该将故障放到后级电路中查找。具体查找如下：继续用万用表测量电阻R17、R6、C5这3个元器件是否完好。将有问题的元件换上新的，上电试机一切正常，故障排除。
　　3、如果在上述的前2步中都不能解决故障，那么就必须上电对电路进行分析。一般出现此故障时在主控IC的第25脚的电压为0V，那么我们可以先测量IC的第25脚电压是否为0V，如果测量的电压不为0V，说明前级温试检测电路正常，问题出现在主控IC。换上新的同规格的IC，上电试机一切正常，故障排除。
　　4、在第3步的检测时发现主控IC的第25脚电压为0V，而在前1、2步中检测元件又是好的，则说明该电路没有正常的5V电压工作，用万用表测量是否有5V的。没有5V电压请查电源供电电路，故障排除后，上电试机一切正常，故障排除。如果在测量时有5V的电压，而故障还出现，说明主控IC本身坏了，换上新的同规格的IC，上电试机一切正常，故障排除。
B：数码管显示E02故障代码。
　　出现该故障是表示锅具温度检测电路中的热敏电阻出现问题（短路），因此我们可将故障范围定位在锅具检测电路及主控IC上。
检测步骤：
　　1、将整机电源断开，然后将热敏电阻的端子从电路板上拔下来，用万用表的200M电阻档测量热敏电阻的两端电阻。因为该热敏电阻是采用负温度系数材料，因此它的阻值会随着温度的升高而电阻值不断下降。如果测量到该热敏电阻的阻值为0Ω，说明该热敏电阻在内部发生短路。换上新的同规格的热敏电阻，上电试机一切正常，故障排除。
　　2、当在上述检测时测得热敏电阻是好的，说明能排除热敏电阻本身的问题。又因为该故障表示是热敏电阻断路，所以我们应该将故障放到后级电路中查找。具体查找如下：继续用万用表测量电阻R17、R6、C5这3个元器件是否完好。将有问题的元件换上新的，上电试机一切正常，故障排除。
　　3、如果在上述的前2步中都不能解决故障，那么就必须上电对电路进行分析。一般出现此故障时在主控IC的第25脚的电压为5V，那么我们可以先测量IC的第25脚电压是否为5V，如果测量的电压不为5V，说明前级温度检测电路正常，问题出现在主控IC。换上新的同规格的IC，上电试机一切正常，故障排除。
C：数码管显示E03故障代码。
　　出现该故障是表示锅具温度检测电路中的热敏电阻出现问题（电阻值发生改变），因此我们可将故障范围定位在锅具检测电路及主控IC上。
检测步骤：
　　1、将整机电源断开，然后将热敏电阻的端子从电路板上拔下来，用万用表的200M电阻档测量热敏电阻的两端电阻。因为该热敏电阻是采用负温度系数材料，因此它的阻值会随着温度的升高而电阻值不断下降。如果测量到该热敏电阻的阻值很小，说明该热敏电阻在内部电阻值发生质变。换上新的同规格的热敏电阻，上电试机一切正常，故障排除。
　　2、当在上述检测时测得热敏电阻是好的，说明能排除热敏电阻本身的问题。又因为该故障表示是热敏电阻高温故障，所以我们应该将故障放到后级电路中查找。具体查找如下：继续用万用表测量电阻R17、R6、C5这3个元器件是否完好。将有问题的元件换上新的，上电试机一切正常，故障排除。
　　3、如果在上述的前2步中都不能解决故障，那么就必须上电对电路进行分析。一般出现此故障时在主控IC的第25脚的电压基本接近5V，那么我们可以先测量IC的第25脚电压是多少V，如果测量的电压不为5V，说明前级温度检测电路正常，问题出现在主控IC。换上新的同规格的IC，上电试机一切正常，故障排除。