电磁炉各单元电路原理详解

电磁炉各单元电路原理详解 任何一种设备，只要理解、掌握了它的工作原理，那么使用、维修起来就会觉得比较容易。

本章中作者主要对所收集的３０多种品牌的电磁炉的各种单元电路进行原理讲解、比较，找出它们之间的差异和相同之处，以帮助读者更好地理解电磁炉各功能电路的工作原理。

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，同时也可以增强识图能力。

３．１ 直流３００Ｖ整流电路（即主电源电路） 电磁炉的直流３００Ｖ整流电路是电磁炉整机功率输出电路，它与彩电等家用电器的一般开关电源中的直流电源部分电路形式相同，都是将交流２２０Ｖ通过桥式整流电路整流、滤波后获得的。

但因电磁炉功率普遍较大，一般为１５００～２６００Ｗ，加之其工作频率较高，目前家用电磁炉工作频率一般为１５～３０ｋＨｚ，因此，该部分电路元器件参数存在较大差异，并且这部分电路元器件性能上的要求也比较高。

同时，由于这部分电路是整机的功率输出电路，故电路元器件的焊点粗大，铜箔也比较宽大；为了增大铜箔的承载流量及利于散热，这部分电路的铜箔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导线，以提高承载电流量。

图３－１－１所示是九阳ＪＹＣ－２１电磁炉的主电源电路。

２２０Ｖ市电经接插件接入电路，为了防止因电网故障、人为因素等造成电源电压异常升高而损坏电磁炉，在电磁炉主电路中一般均接有压敏电阻ＺＮＲ，把它作为电磁炉整机过压保护的第一道屏障。

图３－１－１九阳ＪＹＣ－２１主电源电路 在电磁炉中，压敏电阻常用的规格型号有１０Ｄ４７１Ｋ、１０Ｄ４３１、１０Ｄ５６１、ＴＶＲ１４４７１、１４Ｎ４７１Ｋ、１４Ｄ４７１、１４Ｄ３９１Ｋ等；压敏电阻的耐压一般为３９０～４７０Ｖ。

一旦电网电压出现异常，达到压敏电阻的承压极限，压敏电阻立即会被击穿，将２２０Ｖ交流电源短路，保险丝快速熔断，切断电磁炉整机电源，从而达到保护其他元器件的目的，以避免损失进一步扩大。

压敏电阻损坏时一般呈现碎裂状，用肉眼很容易看出。

图３－１－１中Ｌ２、Ｃ１为电源初级抗干扰元件，它们能抑制电网中的高次谐波对电磁炉后级电路的干扰，也可防止因电磁炉后级高频成分窜入电网而对电网供电质量产生影响。

Ｃ１的容量一般选择为２ｕＦ，耐压为交流２７５Ｖ。

在有些电磁炉，如尚朋堂电磁炉中，常在Ｃ１两端并联一只１００～５１０ＫΩ（也有的用几只小阻值的电阻串联而成）的电阻，该电阻的作用是给Ｃ１提供放电回路，以防止电磁炉使用后，拔下电源插头时，Ｃ１残存电量加在插头两端，人体误接触造成触电伤害。

为了降低成本，有些杂牌机在这部分电路中省略了Ｌ２，甚至是ＺＮＲ。

交流市电经Ｌ２、Ｃ１滤波后送入桥式整流器ＢＤ，根据电磁炉输出功率的不同，该桥式整流器选择的额定电流一般为１５Ａ、２５Ａ两种，常见的型号有Ｄ１５ＸＢ６０、Ｄ２５ＳＢ８０等。

经桥式整流器输出的纹波直流电压再经扼流线圈Ｌ１、电容Ｃ２组成的典型的ＬＣ滤波电路后，输出静态约３１０Ｖ的直流电压（用数字表测量，显示该电压一般为３１０～３３０Ｖ），该电压直接加在加热线圈盘和高频振荡电容Ｃ３上作为能量转换的主电压。

直流滤波电容Ｃ２的容量一般为４～７ｕＦ，如九阳ＪＹＣＰ－１９Ｔ、苏泊尔Ｃ２１Ａ０１／Ｃ２１Ｓ０７、富士宝Ｐ２６０、华尔顿ＷＰ１８０８等均为４ｕＦ，得昕ＴＳ－５８８为７ｕＦ，但大多数为５ｕＦ，耐压为ＡＣ２７５Ｖ／ＤＣ４００Ｖ。

特别要说明的是，滤波电容Ｃ２不仅起电源滤波作用，同时还是加热线圈盘自感电势的放电回路。

当ＩＧＢＴ处于截止状态时，主电路在振荡期间，高频振荡电容Ｃ３上的电荷经Ｃ２、ＩＧＢＴ内部附带的快恢复阻尼二极管至电源负极形成放电的回路。

当滤波电容Ｃ２失容时，相当于切断了加热线圈盘的放电回路，电磁炉就会出现过高电压保护等不能正常工作的现象；同时，因该滤波电容失容，交流市电经桥式整流器整流后的电压无法滤波。

由桥式全波整流理论可知，振荡主电源电压约为输入电压的０．９倍，即０．９ｘ２２０Ｖ＝１９８Ｖ，经实际测量大约为２００Ｖ，此时电磁炉会出现电源电压低的故障代码。

３．２低压直流电源电路 低压直流电源电路是电磁炉中比较重要的电路，此部分电路主要产生专供单片机工作的电源，部分保护电路取样用的＋５Ｖ电源，供电压比较器ＬＭ３３９、散热风扇电机和功率管驱动电压输出级等的＋１８Ｖ电源。

也有的电磁炉中还把电压比较器部分的电源用１２Ｖ专门供电。

在驱动部分还有的采用２０Ｖ，甚至２３Ｖ供电。

该部分电源的产生，在早期电磁炉中均采用先变压器降压，再经二极管整流、电容滤波的形式。

图３－２－１为澳洲袋鼠ＵＣ１８电磁炉低压直流电路原理图。

Ｔ２为带中间抽头的变压器，交流２２０Ｖ电压经Ｔ２降压，经Ｄ１０～Ｄ１３进行桥式整流、电容Ｃ１１滤波后，输出约＋１８Ｖ直流电压给功率ＩＧＢＴ驱动部分及风扇电机提供电源。

另外，＋１８Ｖ电源经电阻Ｒ３１限流、稳压二极管ＺＤ２稳压后，产生＋１２Ｖ电压作电压比较器和过压保护的电源。

从中间抽头获得的直流电压经Ｃ９、Ｃ１０滤波，ＩＣ６稳压，Ｃ４５、Ｃ４６滤波后产生较为平直的＋５Ｖ直流电压，供单片机、温控电路、开关机控制等电路。

图３－２－２为得昕ＴＳ－５８８电磁炉低压直流电源原理图。

该变压器为双绕组形式，其中一个绕组经二极管Ｄ２６半波整流、电容Ｃ７滤波，再经稳压集成电路Ｑ６稳压后产生＋５Ｖ直流电压，提供单片机电路工作的电源；另一绕组经二极管Ｄ２２～Ｄ２５组成的桥式整流器整流、电容Ｃ２１滤波后，产生约＋２０Ｖ的直流电压。

该电压在接通电源时并不工作，只有当按下开机键，单片机得到开机指令后，从１３脚送出一高电平，经电阻Ｒ２８、Ｒ７８及电容Ｃ３３加至三极管Ｑ２的基极，使Ｑ２因正向偏置而导通，其集电极经电阻Ｒ７７接至电源调整三极管Ｑ１３的基极，从而使Ｑ３导通，再经电阻Ｒ７４、稳压二极管Ｄ５、电源调整三极管Ｑ４及电容Ｃ１０和Ｃ１１组成的稳压滤波电路产生＋１８Ｖ直流电压，供给驱动、同步电路等。

图３－２－１ 澳洲袋鼠ＵＣ１８电磁炉低压直流电路原理图图３－２－２得昕ＴＳ－５８８电磁炉低压直流电源原理图 一般而言，变压器式电源工作较为稳定，故障率很低。

较为常见的故障是，由于有的用户习惯将电磁炉一直接通市电，而电磁炉的开关只控制整机是否工作，并不控制电源变压器，即只控制直流的通断，而不是控制交流的通断，当电磁炉接上电源时，变压器即一直处于通电工作状态，从而造成变压器因长期通电过热而使初级开路。

因此不少品牌电磁炉的电源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，只是减少了过热保护功能而已。

随着技术的发展，加之近几年铜材价格上涨幅度过大，为了降低生产成本，也为了减小电路板体积，不少品牌电磁炉生产厂家开始采用开关电源电路。

开关电源电路的结构形式大致可以分为单管振荡式和集成电路式两大类。

图３－２－３为万家乐ＭＣ１８ＡＣ电磁炉低压直流电路原理图，该电源为典型的单管振荡式开关电源，具体工作原理如下。

主电源由二极管Ｄ１、Ｄ８和桥式整流器ＢＤ１中的半桥组成桥式整流电路（见本书附录Ｅ相应机型电路原理图），经电阻Ｒ１０１限流、电容Ｃ１０１滤波后，产生约＋３１０Ｖ直流电压，该电压经开关变压器Ｔ１的初级加到开关三极管Ｑ１０１的集电极。

图３－２－３万家乐ＭＣ１８ＡＣ电磁炉低压直流电路原理图 电磁炉接通电源后，在启动电阻Ｒ１０８的作用下，开关三极管Ｑ１０１进入振荡状态，于是开关变压器Ｔ１的次级产生低压交流电，该低压交流电经二极管Ｄ１０１整流、电容Ｃ６滤波、稳压二极管ｚ１稳压后，产生＋１８Ｖ直流电压供ＩＧＢＴ驱动电压信号输出电路等部分电路工作。

同时，＋１８Ｖ直流电压经电阻Ｒ１０６限流、稳压集成电路ＩＣ３稳压，再经电容ＥＣ９、Ｃ２４平滑滤波后，产生＋５Ｖ平滑的直流电压，供单片机及各基准电压信号等电路工作。

图３－２－４为好太太Ｃ１６－Ａ电磁炉低压直流电路原理图。

该电路中的开关电源采用ＳＴ公司生产的ＶＩＰｅｒ１２Ａ新型中小功率单片机智能电源集成电路，内含脉宽调制控制器电路和过流、过压、过热保护电路，以及耐高电压的ＭＯＳＦＥＴ。

用智能电源集成电路组成的开关电源具有市电输入电压范围宽、转换效率高，以及外围元器件少等优点，因此在很多主流品牌电磁炉，如尚朋堂、美的、苏泊尔、ＴＣＬ等中得到广泛应用。

图３－２－４好太太Ｃ１６－Ａ电磁炉低压直流电路原理图 参见本书附录Ｅ相应机型电路原理图，２２０Ｖ交流市电经二极管Ｄ１３、Ｄ１４及整流桥堆ＢＤ中负极两只二极管组成的桥式整流电路整流后，获得脉动的直流电压。

该脉动的直流电压分为两路，一路经电阻Ｒ２、Ｒ５２、Ｒ１８以及电容ＥＣ２分压滤波后，经线路插排ＣＮ４－１１送入单片机作为电磁炉的浪涌保护取样电压；另一路经二极管Ｄ１１、电阻Ｒ１限流、电容ＥＣ１０滤波后，再经开关变压器Ｔ１初级送入集成电路Ｕ１（ＶＩＰｅｒ１２Ａ）的⑤、⑥、⑦、⑧脚，该处的焊点和铜箔也是该集成电路的散热体。

Ｕ１④脚为电源端，③脚为反馈端。

变压器Ｔ１次级带有中间抽头，一组经二极管Ｄ２０整流、电容ＥＣ１３滤波后，再经１００Ω电阻限流产生＋１８Ｖ直流电压，作ＩＧＢＴ驱动电压信号输出电路等电源；另一组从中间抽头的交流低压经二极管Ｄ１７整流、电容ＥＣ１２滤波后，一路作散热风扇电机的电源，另一路经电阻Ｒ３６限流、稳压集成电路Ｎ１稳压及电容ＥＣ６、Ｃ１０滤波后，产生＋５Ｖ直流电压供单片机等电路。

需要特别说明的是，采用这种集成电路的电源相对变压器式的电源和单管振荡式电源故障率要高，而且通常为集成电路击穿损坏。

判断方法是，只要整机无电源指示，在检查市电电压正常的情况下，先检测限流电阻Ｒ１，如果电阻Ｒ１出现开路现象，则基本可以断定Ｕ１已经损坏。

图３－２－５为苏泊尔Ｃ２１Ｓ０７电磁炉低压直流电路原理图，该电路的电源采用南京通华芯微电子公司生产的ＴＨＸ２０２Ｈ集成电源芯片。

和ＶＩＰｅｒ１２Ａ相似的是该电路外围元器件也很少，且电路中的工作电压范围较宽。

图３－２－５苏泊尔Ｃ２１Ｓ０７电磁炉低压直流电路原理图 交流２２０Ｖ市电经二极管Ｄ１０１、Ｄ１０２及桥式整流器ＢＲ００１中的两只负极的二极管（参见本书附录Ｅ中相应机型的电路原理图）组成桥式整流电路获得脉动直流电压。

该脉动直流电压分为两路：一路经电阻Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｃ１０１、Ｃ１０２分压滤波后产生一电压信号，经线排插头ＣＮＡ６送入单片机作为电磁炉整机的电网电压监测信号；另一路经二极管Ｄ１０３、电阻Ｒ９０１限流、电容Ｃ９０１滤波后，再经开关变压器Ｔ９０１的初级线圈加到开关电源集成电路ＩＣ９０１的⑦、⑧脚。

ＩＣ９０１①脚所接的电阻Ｒ９１０为启动电阻；④、⑥脚为空脚，未采用；②脚为反馈端；⑤脚为芯片电源正端。