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电磁炉各单元电路原理解析任何一种仪器只要理解、掌握了它的工作机理那么使用、维修起来都会认为比较易于。本章中作者主要对所搜集的多种品牌的电磁炉的诸多单元电路进行原理讲解、比较找出它们之间的差别和相似之处以帮助读者更好地理解电磁炉各功能电路的工作机理。通过本章所讲内容读者不仅能够对电磁炉各功能电路有比较透彻的理解同时也可以提升识图能力。．直流V整流电路(即主电池电路)电磁炉的直流V整流电路是电磁炉整机功耗输出电路它与创维等家用家电的一般开关电源中的直流电池部分电路形式相同都是将交流V通过桥式逆变电路稳压、滤波后获得的。但因电磁炉容量普遍较大一般为～W加之其工作温度较高现在家用电磁炉工作速率一般为～kHz因此该部份电路元器件参数存在较大变化使得这部分电路元器件功耗上的要求也比较高。同时由于这部分电路是整机的功耗输出电路故电路元器件的焊点粗大铜箔也比较厚实为了减少铜箔的承载流量及便于散热这部分电路的铜带上一般均涂敷有大面积焊锡条有的电磁炉还在铜箔上加焊多股铜线以提高承载功率量。图所示是九阳JYC电磁炉的主电池电路。V市电经接组件接入电路为了规避因电力故障、人为原因等导致电池内阻异常下降而丢失电磁炉在电磁炉主电路中一般均接有压敏电压ZNR把它作为电磁炉整机过压保护的第一道屏障。

图九阳JYC主电池电路在电磁炉中压敏电压常用的尺寸规格有DK、D、D、TVR、NK、D、DK等压敏电压的抗拉一般为～V。一旦供电电流出现异常超过压敏电压的承压极限压敏电阻立即会被击穿将V交流电源断电保险丝快速熔断切断电磁炉整机电源使得达到保护其他元器件的目的以防止损失进一步缩小。压敏电阻烧毁时一般显现碎裂状用肉眼很易于看出。图中L、C为电池初级抗干扰元件它们能阻断电网中的高次谐波对电磁炉后级电路的干扰也可避免因电磁炉后级高频成分窜入电网而对电力供电质量造成制约。C的功率一般选用为uF耐压为交流V。在有些电磁炉如尚朋堂电磁炉中常在C两端并联一只～KΩ(也有的用几只小电压的电感串联而成)的阻值该电容的作用是给C提供放电回路以消除电磁炉使用后拔下电池插座时C残存电量加在开关两端人体误接触产生触电伤害。为了提高成本有些杂牌机在这部份电路中省略了L甚至是ZNR。交流市电经L、C滤波后送入桥式逆变器BD根据电磁炉输出电压的不同该桥式逆变器选用的额定电压一般为A、A两种常用的规格有DXB、DSB等。经桥式逆变器输出的串扰直流电流再经扼流线圈L、电容C组成的典型的LC滤波电路后输出静态约V的直流电流(用数字表检测显示该电阻一般为～V)该电流直接加在电圈盘和低频震荡电阻C上作为能量转化的主功率。

直流电抗电容C的功率一般为～uF如九阳JYCPT、苏泊尔CA／CS、富士宝P、华尔顿WP等均为uF得昕TS为uF但大多数为uF耐压为ACV／DCV。特别要说明的是分频电阻C不仅起电池滤波作用同时还是电圈盘自感电势的放电回路。当IGBT处于截止状态时主电路在震荡期间高频振荡电阻C上的电势经C、IGBT内部附带的快恢复阻尼二极管至电池正极形成放电的回路。当谐振电容C失容时相当于切断了电圈盘的放电回路电磁炉就会出现过热电流保护等不能正常工作的现象同时因该谐振电容失容交流市电经桥式逆变器稳压后的电流无法滤波。由桥式全波混频理论可知振荡主电池内阻约为输入电流的．倍即．xV=V经实际检测大约为V此时电磁炉会出现电池电压低的告警代码。．高压直流电池电路低压直流电源电路是电磁炉中比较重要的电路此部份电路主要造成专供单片机工作的电池部分保护电路取样用的V电源供电流比较器LM、散热风机水泵和功耗管驱动电流输出级等的V电源。也有的电磁炉中还把电流比较器部份的电池用V专门供电。在驱动部分也有的采取V甚至V供电。该部份电源的造成在早期电磁炉中均采用先变压器升压再经三极管整流、电容电抗的形式。图为澳洲袋鼠UC电磁炉低压直流电路原理图。

T为带中间抽头的熔断器交流V电压经T降压经D～D进行桥式逆变、电容C滤波后输出约V直流电流给容量IGBT驱动部分及空调电器提供电池。另外V电源经电容R限流、稳压二极管ZD稳压后产生V电压作功率比较器和过载保护的电池。从中间抽头获得的直流电流经C、C滤波IC稳压C、C滤波后产生较为平直的V直流电流供单片机、温控电路、开关机控制等电路。图为得昕TS电磁炉低压直流电池原理图。该熔断器为双线圈形式其中一个磁通经三极管D半波混频、电容C滤波再经稳压集成电路Q稳压后产生V直流电流提供单片机电路工作的电池另一导线经三极管D～D组成的桥式逆变器稳压、电容C滤波后产生约V的直流电流。该电阻在接通电池时并不工作只有当按下关机键单片机得到开机指令后从脚送出一高转矩经电流R、R及电容C加至三极管Q的栅极使Q因反向偏压而导通其集电极经电流R接至电池调整三极管Q的栅极从而使Q导通再经电流R、稳压二极管D、电源调整三极管Q及电容C和C组成的稳压滤波电路产生V直流电流供给驱动、同步电路等。图澳洲袋鼠UC电磁炉低压直流电路原理图图得昕TS电磁炉低压直流电池原理图一般而言变压器式电源工作较为稳定故障率很低。较为常用的故障是由于有的用户习惯将电磁炉一直接通市电而电磁炉的插头只控制整机是否工作并不控制电池变压器即只控制直流的通断而不是控制交流的通断当电磁炉接上电池时变压器即一直处于通电工作状态能够引起变压器因大量通电过热而使初级开路。

显然不少品牌电磁炉的电池变压器均在初级串联一只温度保险丝。对这类变压器如出现初级开路现象可将变压器的初级封装撕开找出温度保险丝将其两根引线短接起来一般变压器仍可继续使用也是提高了过高保护用途而已。随着科技的发展加之近几年钢材报价下跌幅度过大为了提高制造成本也为了减少电路板密度不少品牌电磁炉制造工厂开始引入开关电源电路。开关电源电路的构架方式大致可以分为单管振荡式和集成电路式两大类。图为万家乐MCAC电磁炉低压直流电路原理图该电池为典型的单管振荡式插头电源具体工作机理如下。主电池由继电器D、D和桥式逆变器BD中的推挽组成桥式整流电路(见本书附录E相应型号电路原理图)经电流R限流、电容C滤波后产生约V直流电流该电阻经开关变压器T的初级加到插头三极管Q的二极管。图万家乐MCAC电磁炉低压直流电路原理图电磁炉接通电池后在起动电流R的作用下插头三极管Q进入振荡状态于是开关变压器T的次级产生高压交流电该低压交流电经三极管D整流、电容C滤波、稳压二极管z稳压后产生V直流电流供IGBT驱动功率信号输出电路等部分电路工作。同时V直流电流经电容R限流、稳压集成电路IC稳压再经电阻EC、C平滑滤波后产生V平滑的直流电流供单片机及各基准电阻信号等电路工作。

图为好太太CA电磁炉低压直流电路原理图。该电路中的插头电源配备ST公司制造的VIPerA新型中小容量单片机智能电池集成电路内含脉宽调制控制器电路和过流、过压、过热保护电路以及耐高功率的MOSFET。用智能电池集成电路组成的插头电源具备市电输入电流范围宽、转换精度高以及元器件少等特点显然在众多主流品牌电磁炉如尚朋堂、美的、苏泊尔、TCL等中受到广泛应用。图好太太CA电磁炉低压直流电路原理图参见本书附录E相应型号电路原理图V交流市电经三极管D、D及稳压桥堆BD中正极两只晶闸管组成的桥式逆变电路稳压后获得脉动的直流电流。该脉动的直流功率分为两路一路经电流R、R、R以及电感EC分压滤波后经线路插排CN送入单片机作为电磁炉的浪涌保护取样电压另一路经三极管D、电阻R限流、电容EC滤波后再经开关变压器T初级送入集成电路U(VIPerA)的⑤、⑥、⑦、⑧脚该处的焊点和基材也是该集成电路的导热体。U④脚为电池端③脚为反馈端。变压器T次级带有中间抽头一组经三极管D整流、电容EC滤波后再经Ω电阻限流产生V直流电流作IGBT驱动功率信号输出电路等电池另一组从中间抽头的交流高压经三极管D整流、电容EC滤波后一路作散热风机水泵的电池另一路经电容R限流、稳压集成电路N稳压及电感EC、C滤波后产生V直流电流供单片机等电路。

应该特别表明的是运用这种集成电路的电池相对变压器式的电源和单管振荡式电池故障率要高而且一般为集成电路击穿烧坏。判断方法是只要整机无电池指示在自检市电功率正常的状况下先检查限流电压R如果电流R出现开路现象则基本可以判断U已经破损。图为苏泊尔CS电磁炉低压直流电路原理图该电路的电池采用南京通华芯微电子公司制造的THXH集成电池芯片。和VIPerA相似的是该电路元器件也很少且电路中的工作电流范围较宽。图苏泊尔CS电磁炉低压直流电路原理图交流V市电经三极管D、D及桥式逆变器BR中的两只负极的晶闸管(参看本书附表E中相应型号的电路原理图)组成桥式逆变电路获得脉动直流电流。该脉动直流功率分为两路：一路经电容R、R、C、C分压滤波后形成一电阻信号经线排插座CNA送入单片机作为电磁炉整机的电力电压检测信号另一路经三极管D、电阻R限流、电容C滤波后再经开关变压器T的初级绕组加到插头电源集成电路IC的⑦、⑧脚。IC①脚所接的电阻R为起动电阻④、⑥脚为空脚未配备②脚为反馈端⑤脚为芯片电源正端。在插头变压器T的次级所获得的低压交流电经三极管D整流、电容C和C滤波后产生V直流电流作为IGBT的驱动电压信号输出电路和导热风扇轴承的工作电流。

同时V直流电流经电容R限流、稳压集成电路Q稳压及电感C和C滤波后产生V直流电流供单片机等电路工作。从维修实践中发现这类高压直流电池电路中故障率较高的部分是推进电流R电阻R开路会导致整机通电无反应。原因是制造厂商均将该电容的耗散功率选用为／～／W功率偏小。遇到此类故障时可用只阻值各为MΩ、只阻值为KΩ的内阻串联代用代用以后的稳定性比单只．MΩ的要好。图为长城IH电磁炉低压开关电源电路原理图。该电磁炉的插头电源配备集成电路开关THX芯片。其工作机理与THXH类似只是引脚的功用不同不再另作解释。图长城IH电磁炉低压开关电源电路原理图图为奔腾PCNC电磁炉低压电源电路原理图该电磁炉开关电源配备FSD芯片具体工作机理如下。图奔腾PCINC电磁炉低压电源电路原理图取自稳压桥堆正极的约V直流电流经三极管D、电容EC滤波后获得一个比较平滑的约V的直流电流该直流电阻经开关电源熔断器T的初级接至集成电路U的⑦脚同时接至U⑧脚。当电磁炉接通电池U进入正常工作状况在插头变压器T的次级获得两组高压交流电流一路经三极管D整流电容EC、C滤波后获得V直流电流供IGBT驱动功率输出电路及其他电路工作另一路高压交流电流经三极管D整流电容EC、EC、C滤波再经电流R接至整流集成电路Ul的①脚(输入端)在③脚(输出端)经电阻EC滤波后获得V直流电流供单片机等电路工作。

依据笔者维修经验不论是单管振荡式插头电源还是集成电路式开关电源其开关变压器初级短路的告警出现率相对较低而其次级快修复整流二极管击穿烧坏的漏油率相对较高。．过／欠压保护电路所有用电设施均对电池内阻有一定的要求电磁炉也不例外。同时由于电磁炉是炉灶电器中输出功率较大的器材电池内阻的高低不仅会对其输出电压造成巨大制约同时由于电磁炉在正常工作时其中的IGBT工作在低频导通、截止状态电源功率降低或者过高均会对IGBT的寿命形成不利影响甚至导致IGBT击穿烧坏。因此电磁炉中一般均设有电池过、欠压保护电路。由于受其他如电焊机、电动机等大容量用电设施的制约电力中含有少量的瞬时尖峰脉冲。电磁炉在正常使用过程中为了确保IGBT在瞬时尖峰脉冲到来时能迅速手动关断在交流输入端即桥式逆变器的功放均设置有短路保护电路该馈电保护电路也称为浪涌保护电路(SURGEPROTECT)。整流桥堆的后级一般还设一级短路保护电路即V过压保护。浪涌电流的监测保护电路中设定的基准值比较高当市电平均值偏高时浪涌测试保护电路并不能对IGBT进行可靠保护而V电压测量保护电路即市电平均值检测电路却可以克服浪涌电流保护的不足。另外电磁炉在正常工作时其容量开关管工作在迅速导通、截止状态即低频开关状态当IGBT截止时由于电容线圈中的电压不能突变集电极会产生较高的感应电流并与V直流电池叠加在一起此时若IGBT不能迅速、彻底关闭则必然会造成其因短路击穿而丢失因此电磁炉中还专门设置有二极管漏电保护电路即Vc过压保护电路。

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