奔腾电磁炉维修手册(下)

上海奔腾企业（集团）有限公司售后维修手册奔腾电磁炉维修手册（下）第十一节电磁炉各电路分析LC振荡电路振荡电路是整个电路的核心，通过IGBT的高速开关形成LC振荡。

（一般频率20K30K）A、T1-T2：当电路中IGBT控制极（G）为高电平时，这时IGBT饱和导通，电流I1从电源流过线盘，电能转换为磁能存储在线盘上。

B、T2-T3：当电路中IGBT控制极（G）为低电平时，关断IGBT，由于电感不允许电流突变，电流I2流向电容C3，能量转移到C3，电流I2减到最小时，也就是线盘的能量全部放完时，VC达到最高。

C、T3-T4：电容开始通过线盘方向放电，以此时电流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。

D、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C3充电直至为0 所以，在一个高频的周期里，T2~T3的电流I2是线盘磁能对电容C3的充电电流，T3~T4的电流I3逆程脉冲峰压通过L1放电的电流，T4~T5的电流I4是线盘两端的电动势反向时形成的阻尼电流，因此，IGBT的导通电流实际是电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接近低电位，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，在高频电流一个周期中，只有电流I1是电源供给线盘能量的，所以电流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，电流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。

LC振荡电路同步振荡电路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，同时振荡产生锯齿波，为IGBT提供前级驱动波形。

电路输出信号为锯齿波.•如图所示，LM339的IC 运放产生同步信号，其信号取自LC振荡的电容C3两端的分压，R18、R7与R25、R38分压为V-，R19、R2与R23、R24的分压为V+。

当电磁炉上电后，若IGBT未开通工作，V-和V+的静态电压分别是4.02V和4.25V，比较器14脚输出高电平。

在T2~T5时间，由于电容C3两端的电压是左负右正，所以V+大于V-，IC输出高电平。

在T5~T6时间，电容C3反向放电完毕，C3两端的电压是右负左正，即此时V-大于V+，IC输出低电平（此时也是IGBT的C极最低点），+5V通过R39、R41给C34充电，V01持续上升；到T7时，C3开始充电，C3两端的电压恢复左负右正，比较器发生翻转输出高电平，V out同时发生跳变而高于5V，此后，V out通过D19快速放电。

如此产生一个振荡同期，以后重复此过程。

VO2为单片机的中断口，单片机通过此端口的信号可以检测锅具。

此电路是通过脉冲检测锅具的，即：一开始单片机给电路发送一个触发脉冲，引起LC自由振荡，振荡波形会在IC 产生一序列的方波，通过中断口对VO2方波个数的检测可以确定是否有锅。

不同材质、尺寸的锅具所在一定时间内的脉冲数是不一样的，有锅与无锅的区别就更大了。

有锅时振荡电路所处的是阻尼振荡,而无锅时为自由振荡,但实际上无完全的自由振荡，所以，有时显示正常时却检不到锅，有可能是此处出问题。

目前,判断是否有锅的标准是1-8个脉冲数为有锅，0个或多于8个则为无锅,但不同材质锅具的阻尼系数不同。

(同步信号有误)同步振荡电路图(拓邦)同步信号与IGBT关系IGBT在导通时，其集电极（C）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。

在理想态，集电极（C）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，集电极（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开通时间。

PAN口有两个作用：触发和检锅LC振荡开始后可以由主回路自主振荡，但自主振荡需要触发起动，也就是IGBT需要一个触发的信号，以使LC谐振回路获得初始的能量。

在电磁炉开机后，PAN口为输出口，输出低电平后改为输入，此时将会在比较器14脚产生一个负脉冲，此负脉冲经过后续电路将形成IGBT初始触发信号。

注意，此触发脉冲的宽度不宜过大一般在5-8uS。

此脉冲过小则无法触发IGBT，过大则，可能会损坏IGBT。

奔腾电磁炉的检锅是脉冲法检有锅，就是通过PAN端口的信号可以检测是否锅具。

其检测过程：开机后，单片机PAN口先是输出口，产生一个触发脉冲后，马上改为输入口检测PAN口的信号。

触发脉引起LC自由振荡，振荡波形会在IC比较后产生一序列的方波，通过中断口PAN方波个数的检测可以确定是否有锅。

当电磁炉上没有放置锅具时，电磁炉的LC振荡的损耗很小，在短时间内可认为自由振荡；若放置锅具，则LC振荡可认为阻尼振荡。

根据此特性，单片机在检测时，以250uS为时间段进行脉冲计数，自由振荡则整个计数时间内都是脉冲，而阻尼振荡则只有2-3个脉冲数。

因此，一定时间内，根据IC比较后的脉冲数可以正确确定是否放置锅具。

IGBT温度检测电路该检测热敏电阻紧贴在IGBT散热片上面，具有负温度特性的热敏电阻的阻值的变化间接反映了IGBT温度的变化。

IGBT热敏电阻与R5分压输出信号TEMP_IGBT（温度控制信号），根据热敏电阻的负温度特性知，温度越高，热敏电阻阻值就越小，分压所的的电TEMP_IGBT（温度控制信号）就越大，单片机就是通过检测TEMP_IGBT（温度控制信号）电压的变化间接检测IGBT的温度的变化，从而做出相应的动作：A、高温保护：当检测到IGBT温度高于时，电磁炉将会停止加热待到温度下降到后恢复加热；当IGBT温度高于时，电磁炉将会立即停止加热并保护IGBT。

B 、热敏异常保护：当热敏电阻异常时，短路、开路，电磁炉将不能启动。

IGBT温度检测电路图电流检测电路电流互感器CT1二次测得的AC电压，经过D10~D13组成的桥式整流桥整流、EC5平滑后的直流电压送到CPU的AD口，CPU根据检测此电压信号的变化来检测电磁炉的输入电流，从而自动做出各种动作：1、检到过锅后，将会用2秒钟的时间来检测电流的变化,通过电流变化的差值确定锅具的材质、大小尺寸2、工作时，单片机时刻检测电流的变化，根据检测到的电压及电流信号，自动调整PWM 做功率恒定处理。

3、工作时，单片机时刻检测电流的变化，当电流变化过大时，做无锅具的判断。

标准板采用的电流互感器CT1的匝数比为1比3000的，匝数比大，则其在大电流的工作时感应出来的电流线性好。

VR1是0-10K的可调电阻，主要是通过此调节电阻值来调整，因为结构误差引起的功率偏差，通过调节此电阻来改变电流检测的基准，达到调节电磁炉输出功率大小的目的。

当VR1增大时，相应的电流检测的电压会提高。

在CT1初级电流一定的情况下，CT1次级感应出来的电压相应提高，那么电流检测的AD值的会提高，根据软件恒功的要求，功率会相对下降。

电流检测电路IGBT驱动电路⑴、由Q3、Q4组成的推挽电路。

推挽电路与前级比较器IC2D组成了主回路的一部分。

输入Vin1是振荡电路产生的锯齿波形，输入Vin2是PWM调控电路调制出来的基准电压，Vin1和Vin2通过比较器IC2D比较后，13产生IGBT的驱动波形，驱动波形通过由两个三极管Q3、Q4组成的推挽电路，将输出V out电压提高到18V 。

IGBT驱动电路图浪涌保护电路工作介绍：4脚外围接的元件器为了产生一个稳定的基准电压，5脚的电压由市电经过几个元件器产生直流电压点，这个电压点会随市电而发生变化，变化的电压与4脚电压进行比较，在2脚产生下降沿，芯片检测到下降沿会停止加热。

浪涌保护电路图PWM 脉宽调控电路工作介绍：PWM是一个具有一定占空比的方波，R35是上拉电阻，实现方波的上半脉冲为高电平来使驱动三极管导通，导通时间由PWM上半脉冲宽度决定，C15和EC6抑制扰。

电压检测电路电压信号取自电磁炉电源交流输入，交流信号由D5、D6整流的脉动电流电压通过R9、和R10分压EC4平滑后，得到信号送到单片机AD口，VOL。

CPU根据检测此电压信号的变化来检测电磁炉的输入电压，从而自动做出各种动作。

工作时，单片机时刻检测电压的变化，若电压过高或过低时（一般265V~165V电压为正常），单片机将会发出保护的指令，停止热。

工作时，单片机时刻检测电压的变化，根据检测到的电压及电流信号，自动调整PWM做功率恒定处理。

电压检测电路图高压保护电路此部分主要是检测IGBTC极电压，当IGBT的C极电压超过1200V时，IC2B输出1脚将会由高变低，此信号VO将会影响PWM脉宽调制电路，缩小IGBT驱动占空比，缩短IGBT 导通时间，而降低IGBTC极电压，达到保护IGBT的目的。

而实际上为更好的对IGBT的保护,在软件上采取限制性保护措施,当IGBT-C极电压达到1100V时, 通过Vout拉低影响PWM脉宽调制电路，缩小IGBT驱动占空比，达到保护IGBT 的目的。

如图，R19、R20、R23、R24、分压取自IGBTC极，R20、R21分5V电压作为运放的比较基准。

（因为C10对IGBT C极电压有衰减和延迟的影响，可以衰减IGBTC极的尖峰电压）高压保护电路图主电源AC220V50/60Hz交流电经过保险丝FUSE、EMC防护电路（C1、CNR1）、整流桥DB1和滤波电路（L1、C6）得到直流电提供给主功率电路。

保险丝FUSE在电路烧坏的情况下自动切断电磁炉与电网的连接，以保护电网。

EMC防护电路主要作用是提供品质因数、抑制骚扰电压和抗击雷电冲击。

整流桥DB1为电磁炉提供工作的直流电。

滤波电路由扼流线圈和滤波电容组成，将直流脉动电压转换为平滑的直流电，对后面LC振荡电路的电能转化起储能的作用，同时也防止LC振荡回路的高频电流干扰电网。

主电源电路图风机驱动电路风机驱动电路由D7、Q1和R2构成，供电18V，当FAN（风扇控制信号）高时，Q1导通，风扇工作，当FAN（风扇控制信号）低时，Q1截止，风扇停。

由于风扇为感性负载，Q1关断后，风扇仍有电流，电流可通过D7放掉。

由于风扇驱动控制口FAN在蜂鸣器响时由短暂的拉低，EC10此时将会放电，保持Q10的持续导通，从而保证风扇不会因FAN口的短暂拉低而停转。