电磁炉进入正常工作状况下时,热敏电阻NTC的电容值会随着IGBT温度的升高而同步增长,当IGBT的频率超过设置保护温度时,也就是热敏电阻NTC的电阻值增加到一定值时,送入单片机⑤脚的IG电压信号超过单片机的设置值,单片机发出关机信号。同时,控制面板上显示IGBT温度过低保护故障代码(也有IGBT的热敏电阻NTC短路故障代码)E4。当IG电压信号达到4.5V时,单片机发出IGBT的热敏电阻NTC开路故障代码E3,整机不能开启工作状况(开不了机)。在电磁炉正常工作之后,IG电压信号是一个变值,单片机能够按照该处的电压变化,自动地对输出功率进行调整,以确保电磁炉能在较长时间内稳固地工作。3.7过流保护电路为了避免电力中的低频峰值脉冲及其它因素导致IGBT因过流而损毁,电磁炉均设有过第22页,共28页小苗家电维修部资料收藏流保护电路。过流保护电路的过流信号的获得方法与借助测试电位方式检查有无锅具的电路原理相同,即通常借助以上两种方法获取。一种是借助电压互感器测试主回路的电压变化状况,从功率互感器的次级获得一个随工作电流变化而差异的电阻信号,该电流信号经三极管整流,电容分频后获得脉动电流信号送入单片机,单片机根据该电阻信号的高低,与单片机外部设置动作值进行非常,从而发出是否进行过流保护的指令。
另一种是IGBT的发射极对地(整机的正极)并联一只电压极小的电容(美的、苏泊尔等电磁炉一般用一截康铜丝,尚朋堂电磁炉通过改变印制电路板的长度来实现极小阻值的变化),将该处电位变化状况经运算放大器放大后送入单片机。在实际维修中看到,采用前一种方法即借助电压互感器模式测试过流信号的过流保护电路,因电压互感器次级变值而导致电磁炉整机不检锅的故障率较高;采用后一种方法即借助在功率IGBT的发射极并联电压获取过流保护信号的过流保护电路,因电磁炉在正常工作时借助该电压的电阻较大,导致该电阻因大量过热而虚接,致使电磁炉发生不检锅的现象,这是电磁炉的通病。图3-7-1是苏泊尔C21A01电磁炉过流保护电路原理图。具体工作机理如下:取自康铜丝的微弱的电流信号经电容R017加至运算放大器IC601的⑥脚(反相输入端),⑤脚(同相输入端)接电池的电极。运算放大器IC601的⑦脚(输出端)经隔离继电器D603和电流R012接至功率相当器IC2B的⑤脚(反相输入端),电压非常器IC2B的④脚(反相输入端)接约2.5V的基准电压,②脚(输出端)经电容R604加至控制继电器Q602的栅极,该输出端同时还经上拉电阻R605接+5V直流电压。
当有浪涌电压通过IGBT时,流过康铜丝的电流就会同步减少,康铜丝上的电压降也随着减小,送入运算放大器IC601的⑥脚(反相输入端)的负电压也就越大,则⑦脚(输出端)的输出为高电平。该高转矩经集电极D603、电阻R012后,加至电压非常器IC2B的⑤脚(同相输入端)的电压下降,并且当电压非常器的⑤脚(同相输入端)的电压低于④脚(反相输入端)的电压时,②脚(输出端)变为高电平,该高转矩使开关控制继电器Q602因反向偏压而导通。开关控制三极管Q602导通后,将电流调整电路的功率相当器IC2C的13脚(输出端)的电压纹波近似对地短路,则IGBT的驱动电流信号的输出电路因无电压纹波而停止工作,IGBT因无驱动电压而截止,以推动电磁炉的过流保护。图3-7-2是尚朋堂英达讯系列MI-K19D电磁炉过流保护电路原理图。第23页,共28页小苗家电维修部资料收藏图3-7-2尚朋堂英达讯系列MI-K19D电磁炉过流保护电路原理图电压R17就近接在IGBT的发射极,以获取的输入端,以推动对脉冲调制功率信号高低差异幅度的控制,从而控制IGBT的驱动电压信号的高低差异。
当负载电流过大时,经三极管Q1放大后加至电压非常器U3D的⑩脚(反相输入端)的电压低于11脚(同相输入端)的电压,13脚(输出端)经电流R24将脉冲调制信号电流拉低,从而使驱动信号电压变低,IGBT的驱动功率信号VD降低,导致整机输出电压过高,达到过流保护的目的。3.8IGBT的驱动电流(VD)产生电路IGBT的驱动电流产生电路的作用是为IGBT提供开关脉冲电流,该电路进入整机电路的后级,因此也称功率输出驱动级电路。驱动电路是否工作得到开、关机电路、功率整定电路及过温、过流、过压等保护电路的控制。驱动电路的构架方式有下列两种。一种是集成电路式驱动电路,这种电路构架主要在较早期生产的电磁炉中应用,而且驱动集成电路都是中国三星公司制造的TA8316专用驱动集成电路。另一种是运用分立式晶体管构成的栅极驱动输出电路。这种电路的构架方式也有目前生产的电磁炉中应用得最多的电路结构方式。这种电路一般选用的二极管尺寸有8050、8550及C1815、A1015两种。图3-8-1是易厨C16A电磁炉的驱动电路原理图。图3-8-1易厨C16A电磁炉的驱动电路原理图从电流非常器U3B的②脚输出的电压电平经电容R11送入驱动集成电路TA8316的①脚,经过放大后从⑦脚输出,送至IGBT的基极。
第24页,共28页小苗家电维修部资料收藏图3-8-2是尚朋堂K19D电磁炉的驱动电路原理图。图3-8-2尚朋堂K19D电磁炉驱动电路原理图电压相当器U3D的14脚输出的电压纹波经二极管Q5、Q3倒相、放大后,经电阻R15加至IGBT的基极。3.9延时开机电路由于电磁炉的单片机控制电路相对于电池功率的构建具备一定的延迟,电磁炉通电关机的瞬间,如果不采取一定保护机制,IGBT有也许得到过流的冲击而丢失。因此,为了避免开机瞬间产生IGBT损坏,电磁炉中通常都设定有推迟开机电路,也称缓起动电路。该电路通常接在IGBT的驱动功率信号(VD)输出电路处。电磁炉通电瞬间,该延迟电路使IGBT的驱动电流输出电路进入截止状态,一般推迟时间在1s左右,通过控制IGBT的驱动信号电压来超过延时开机的目的。图3-9-1是苏泊尔Cl9S01-A(主板号是QF-217-03)电磁炉延时开机电路原理图。图3-9-1苏泊尔C19S01-A电磁炉延时开机电路原理图220V交流市电由逆变桥堆BR001整流后,经电容R013、R014、R015分压后,获得约为3.6V的电阻,该电流再经过继电器D701加至功率相当器IC2B的⑤脚(同相输入端),④脚(反相输入端)一路通过电压R706接+5V电源,另一路经电阻C707接电池正极。
IC2B的②脚(输出端)一路经电阻R703接+15V电源,另一路经电阻R702接至二极管Q701的基极。第25页,共28页小苗家电维修部资料收藏电磁炉通电瞬间,由于电阻C707的充电作用,电压相当器IC2B的④脚(反相输入端)的电位高于⑤脚(同相输入端)的电位,②脚(输出端)比较于与电路断开,三极管Q701经电容R703、R702接+15V电源,从而反向偏压而导通。三极管Q701导通后,三极管Q601截止,三极管Q602,Q603导通、Q604截止(电路中未画出),从而使IGBT因无驱动电流信号而截止。电容经过1S后充电结束,电压非常器IC2B的④脚(反相输入端)的电压低于⑤脚(同相输入端)的电压,②脚(输出端)输出低纹波,三极管Q701基极因无反向偏压而截止,电磁炉处于正常待机状况。另外,该款电磁炉在开启正常待机状况后,延迟开机电路就变成了+300V过压保护电路了。当+300V电压因故偏高时,电压非常器IC2B的⑤脚(反相输入端)电位将超过④脚(同相输入端)的电位,则②脚(输出端)比较于与电路断开,则三极管Q701又会因反向偏置而导通。三极管Q701导通后,将来自功率整定电路的驱动脉冲电流信号拉低,则IGBT的驱动电流输出电路停止工作,IGBT因无驱动电压而截至,从而超过保护IGBT的目的。
3.10风扇轴承运行驱动及测试电路电磁炉在正常工作时,其IGBT会造成少量的热量,如不采用降温举措,及时将热量排出机外,不仅会导致IGBT因频率降低而丢失,而且还或许使电磁炉因过温保护而进入断续加热状况。因此,电磁炉必需要采用一定形式的降温举措。目前,所有电磁炉都采用电空调运转降温的形式,即风冷式。风扇轴承的驱动电流信号都来自单片机。另外,在有的电磁炉中,由于单片机的输出端口有限,于是将空调电器驱动电流信号的端口与其它功能端口(通常是蜂鸣器端口)复用,即一个端口既可以输出风扇电机驱动电流信号,又可以在必要时输出报警继电器驱动信号。风扇轴承的驱动电路原理很简单,一般都是通过一只三极管控制空调电器的停止和运行。图3-10-1是尚朋堂MI-K19D电磁炉风机水泵驱动电路原理图。图3-10-1尚朋堂MI-K19D电磁炉风机水泵驱动电路原理图
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