美的电磁炉维修

饶世伟

第一节  美的电磁炉发展史
        美的电磁炉发展简史
       
        1994年   建立行业内先进水平的美的厨房加热实验室，开始了对电磁炉的专业基础研究。
        1999年   在IH（电磁加热）应用技术方面实现重大突破，推出安全、干净、环保的第一代电磁炉产品。
        2001年   实现振荡电路技术突破，从大回环振荡电路改进为小回环电路，降低高电流的冲击，从根本上提高了产品可靠性。
        2002年   电磁炉软件专业化研究有了重大突破，使电磁炉专业智能化和精确控制得到真正实现。
2002年   美的率先推出多功能化、智能化和精确控制的电磁炉产品。
        2003年   美的电磁炉与清华大学、东芝等国际著名学府、企业展开技术合作，同年创下年销量100万台的销售记录。
           2004年   美的电磁炉系列产品首批获得国家节能认证、国家免检认证，并获得年度节能贡献大奖。
           2004年   美的电磁炉销售量高达370万台，行业内遥遥领先。
2005年   美的电磁炉销售量突破500万台，连续三年领跑电磁炉行业。
        2006年   美的电磁炉销售量突破800万台，连续四年领军电磁炉行业，并且成为CCTV天天饮食“巧厨娘”节目的年度指定产品。、电磁炉的加热原理
        电磁炉主要是利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器。
        当电磁炉在正常工作时，由整流电路将50Hz的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-40KHz的高频电压。电磁炉线圈盘上就会产生交变磁场，磁力线就会在锅具底部反复切割变化，使锅具底部产生环状电流（涡流），并利用无数的小涡流高速振荡铁分子，致使器皿本身自行高速发热，然后通过热量传递原理，使器皿加热盛装在其内的东西。
        这种振荡生热的加热方式，能减少热量传递的中间环节，大大提高制热效率。
        电磁炉是应用高频感应涡流。生热的原理设计制造的，它保持并大大优于一般热源炉的烹饪功能，有“烹饪之神”的美誉
        2、电路模块分析
       
LC振荡电路：
   元件组成：谐振电容C5，线圈盘L，IGBT
        LC振荡电路是整个电路的核心部分，是电能转换成为电磁能的实现部分。其中L是指接在OUT1和OUT2之间的线圈盘，而C则为并在L之间的电容C5。电路通过IGBT的高频开关（一般频率在20K-30K）形成LC振荡，从而在L上
形成高频变化的电流，变化的电流又使得L产生变化的电磁波。
  以上波形图是根据LC振荡工作原理，绘制的示意图：
        T1-T2：IGBT控制极为高电平，IGBT饱和导通，电流I1从电源流过线盘L，电能转换为磁能存储在线盘上。
        T2-T3：IGBT控制极为低电平，关断IGBT，由于电感不允许电流突变，电流I2流向电容C5，能量转移到C5，I2减到最小时，也就是线盘的能量全部放完时，VC达到最高。     
        T3-T4：电容开始通过线盘方向放电，所以此时I3为负向，电容的能量转移线盘上，VC最低时，反向电流I3最大。  
        T4-T5：此时IGBT开通，但由于感抗的作用，不允许电流突变，负向电流I4继续向电容C5充电直至为0。  
    所以，在一个高频的周期里，T2~T3的I2是线盘磁能对电容C5的充电电流，T3~T4的I3 逆程脉冲峰压通过L1放电得电流，T4~T5得I4是线盘两端的电动势反向时形成的阻尼电流，因此，IGBT的导通电流实际是I1。
    IGBT的电压变化：在静态时，VC为输入电源经过整流滤波后得直流电源，T1~T2，IGBT饱和导通，VC接近地电位，T4~T5，VC为负压，T2~T4，也就是LC自由震荡得半个周期，VC上出现峰值电压，在T3时VC达到最大值。
   以上证明两个问题：一是在高频电流得一个周期中，只有I1是电源供给线盘能量的，所以I1的大小就决定加热功率的大小，同时脉冲宽度越大，T1~T2的时间就越长，I1就越大，反之亦然，所以要调节加热功率，只需要调节脉冲宽度；二是LC自由震荡的半个周期是出现峰值电压的时间亦是IGBT的截止时间，也是开关脉冲没有到达的时间，这个时间关系是不能错位的，如果峰值脉冲还没有消失，而开关脉冲已提前到来，就会出现很大的瞬间电流导致IGBT烧坏，因此必须保证开关脉冲的前沿与峰值脉冲后沿同步。同步及振荡电路

        元件组成：R3，R19，R17，R14，C8，R4，R5，R32，R37，R15，R14，R24，C9，C30，U1（20，19脚）
电磁炉功率控制的核心电路，主要作用是从LC振荡中取得同步信号（注1），根据同步信号振荡产生锯齿波，为IGBT提供前级驱动波形。此电路的输入信号是线盘两端
        （即CN3和CN4）的谐振波形， U1 的3脚输出控制IGBT前级的PWM信号。
如图所示，其信号取自LC振荡的电容C5两端的分压，一路经过R3、R19、R17、R14和C8得到相位电压A 点，送到单片机20脚；另一路经过R4，R5，R32，R37，R15，R16，R24得到相位电压B 点，送到单片机19脚。单片机得到两者信号，并经过内部处理，从而得到可控制的同步PWM，并从U1 的3脚输出。
        检锅
        检锅就是检测电磁炉上是否有锅，台湾的厂家称之为负载侦测，也就是把加热的锅具视为电磁炉的负载，是电磁炉电路的一部分。我们的检锅是脉冲法检有锅，就是通过内部信号处理可以检测是否锅具。
        其检测过程：开机后，进入功能后PWM（3脚）输出微米级的高电平使IGBT驱动电路启动LC振荡,通过同步反馈网络到单片机内部进行检测来确定是否有锅。
同步信号：IGBT在导通时，其C极电压越低，IGBT内部的损耗越小，反之则损耗越大；当IGBT内部损耗过大，则IGBT内部发热严重而导致烧坏。在理想状态，C极电压为零时开通IGBT，其内部损耗W=UcI=0，但实际上在电磁炉上电后，C极电压不可能为0V，所以，只能取IGBTC极最低的电压时开通IGBT，使IGBT的开关损耗最小。所以，同步信号就是IGBTC极电压最低时的检测信号，也就是最佳的IGBT开通时机。
  
        IGBT高压保护电路
        元件组成：R4，R5，R32，R37，R15，R14，，U1（18脚）
        此部分主要是检测IGBT C极电压，保护IGBT在安全的电压下工作。美的电磁炉采用的IGBT最高耐压达1200V（如西门子IH20T120和仙童FGA25N120），但设计时一般都留有设计余量，此保护电路IGBT高压动作的电压是1100V峰值。即当IGBTC极的电压超过1100V时，IC（18）脚得到的分压电压变高，经过内部检测将3脚输出的PWM宽度拉低，缩小IGBT驱动占空比，缩短IGBT导通时间，从而降低IGBTC极电压，达到保护IGBT的目的。
        在一定的条件下，IGBT的C极导通时间越长，电磁炉的功率越大，IGBT的C极就越高。目前我们采用的锅具有304不锈钢和430不锈铁，304不锈钢的磁阻非常大，430的磁阻小很多，所以，要达到相同的功率，304的驱动脉宽将远小于430锅具；使用430锅具时，IGBT的C极承受的高压远大于使用304锅具。所以，经常反映430锅具的功率无法达到额定的功率2000W，而304却轻易达到2500W甚至更高，就是与此电路保护有关。
        如图，IGBTC极电压经过R4、R5、R32、R37、R15分压后再经过R18到U1 18脚。在设计中或生产中，若要提高IGBT保护电压而提高430的功率，可以减小R14。但不管如何，务必谨慎，确保IGBT的C极高压不高于1100V，否则，提高了功率却也提高了产品维修率。
       

高校维修

为什么只提美的呢！！！

MACD998

图在那里？ 木有亚。。。

chengliangfu

你在替美的做广告吧？文章前面是多余的。

xianweixiu

有没有图纸呀

beyondrpf

美的的东西越做越垃圾

饶世伟

图不知道怎么发上去。

东正家电

本人有一台美的电磁炉不加热，DDDDD报警，请各位高手指教。