苏泊尔电磁炉维修手册.docx

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苏泊尔电磁炉维修手册

苏泊尔电磁炉维修手册

篇一：

电磁炉维修手册

电磁炉维修手册

一、简介

1.1a电磁炉原理

1.2458系列简介

二、原理分析

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2.1特殊零件简介

2.1.1LM339集成电路

2.1.2IGBT

2.2电路方框图

2.3主回路原理分析

2.4振荡电路

2.5IGBT激励电路

2.6PWM脉宽调控电路

2.7同步电路

2.8加热开关控制

2.9VAC检测电路

2.10电流检测电路

2.11VCE检测电路

2.12浪涌电压监测电路

2.13过零检测

2.14锅底温度监测电路

2.15IGBT温度监测电路

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2.16散热系统

2.17主电源

2.18辅助电源

2.19报警电路

三、故障维修

3.1故障代码表

3.2主板检测标准

3.2.1主板检测表

3.2.2主板测试不合格对策

3.3故障案例

一、简介

1.1电磁加热原理

电磁灶是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器。

在电磁灶内部，由整流电路将50/60Hz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，高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿（导磁又导电材料）底部金属体内产生无数的小涡流，使器皿本身自行高速发热，然后再加热器皿内的东西。

1.2458系列筒介

458系列是由建安电子技术开发制造厂设计开发的新一代电磁炉,介面有LED发光二极管显技术交流资料下载家电资讯维修者的技术平台/j%d!

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示模式、LED数码显示模式、LCD液晶显示模式、VFD莹光显示模式机种。

操作功能有加热火力调节、自动恒温设定、定时关机、预约开/关机、预置操作模式、自动泡茶、自动煮饭、自动煲粥、自动煲汤及煎、炸、烤、火锅等料理功能机种。

额定加热功率有700~3000W的不同机种,功率调节范围为额定功率的85%,并且在全电压范围内功率自动恒定。

200~240V机种电压使用范围为160~260V,100~120V机种电压使用范围为90~135V。

全系列机种均适用于50、60Hz的电压频率。

使用环境温度为-23℃~45℃。

电控功能有锅具超温保护、锅具干烧保护、锅具传感器开/短路保护、2小时不按键（忘记关机）保护、IGBT温度限制、IGBT温度过高保护、低温环境工作模式、IGBT测温传感器开/短路保护、高低电压保护、浪涌电压保护、VCE抑制、VCE过高保护、过零检测、小物检测、锅具材质检测。

458系列须然机种较多,且功能复杂,但不同的机种其主控电路原理一样,区别只是零件参数的差异及CPU程序不同而己。

电路的各项测控主要由一块8位4K内存的单片机组成,外围线路简单且零件极少,并设有故障报警功能,故电路可靠性高,维修容易,维修时根据故障报警指示,对应检修相关单元电路,大部分均可轻易解决。

二、原理分析

2.1特殊零件简介

2.1.1LM339集成电路

LM339内置四个翻转电压为6mV的电压比较器,当电压比较器输入端电压正向时（+输入端电压高于-入输端电压）,置于LM339内部控制输出端的三极管截止,此时输出端相当于开路;当电压比较器输入端电压反向时（-输入端电压高于+输入端电压）,置于LM339内部控制输出端的三极管导通,将比较器外部接入输出端的电压拉低,此时输出端为0V。

（w,u$eU【维修者之家】技术论坛K,三个电极（见上图）,分别称为栅极G（也叫控制极或门极）、集电极C（亦称漏极）及发射极E（也称源极）。

从IGBT的下述特点中可看出,它克服了功率MOSFET的一个致命缺陷,就是于高压大电流工作时,导通电阻大,器件发热严重,输出效率下降。

IGBT的特点:

1.电流密度大,是MOSFET的数十倍。

2.输入阻抗高,栅驱动功率极小,驱动电路简单。

3.低导通电阻。

在给定芯片尺寸和BVceo下,其导通电阻Rce（on）不大于MOSFET的Rds（on）的10%。

4.击穿电压高,安全工作区大,在瞬态功率较高时不会受损坏。

5.开关速度快,关断时间短,耐压1kV~1.8kV的约1.2us、600V级的约0.2us,约为GTR的10%,接近于功率MOSFET,开关频率直达100KHz,开关损耗仅为GTR的30%。

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IGBT将场控型器件的优点与GTR的大电流低导通电阻特性集于一体,是极佳的高速高压半导体功率器件。

目前458系列因应不同机种采了不同规格的IGBT,它们的参数如下:

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（1）SGW25N120----西门子公司出品,耐压1200V,电流容量25℃时46A,100℃时25A,内部不带阻尼二极管,所以应用时须配套6A/1200V以上的快速恢复二极管（D11）使用,该IGBT配套6A/1200V以上的快速恢复二极管（D11）后可代用SKW25N120。

（2）SKW25N120----西门子公司出品,耐压1200V,电流容量25℃时46A,100℃时25A,内部带阻尼二极管,该IGBT可代用SGW25N120,代用时将原配套SGW25N120的D11快速恢复二极管拆除不装。

（3）GT40Q321----东芝公司出品,耐压1200V,电流容量25℃时42A,100℃时23A,内部带阻尼二极管,该IGBT可代用SGW25N120、SKW25N120,代用SGW25N120时请将原配套该IGBT的D11快速恢复二极管拆除不装。

（4）GT40T101----东芝公司出品,耐压1500V,电流容量25℃时80A,100℃时40A,内部不带阻尼二极管,所以应用时须配套15A/1500V以上的快速恢复二极管（D11）使用,该IGBT配套6A/1200V以上的快速恢复二极管（D11）后可代用SGW25N120、SKW25N120、GT40Q321,配套15A/1500V以上的快速恢复二极管（D11）后可代用GT40T301。

（5）GT40T301----东芝公司出品,耐压1500V,电流容量25℃时80A,100℃时40A,内部带阻尼二极管,该IGBT可代用SGW25N120、SKW25N120、GT40Q321、GT40T101,代用SGW25N120和GT40T101时请将原配套该IGBT的D11快速恢复二极管拆除不装。

（6）GT60M303----东芝公司出品,耐压900V,电流容量25℃时120A,100℃时60A,内部带阻尼二极管。

2.2电路方框图

2.3主回路原理分析

时间t1~t2时当开关脉冲加至Q1的G极时,Q1饱和导通,电流i1从电源流过L1,由于线圈感抗不允许电流突变.所以在t1~t2时间i1随线性上升,在t2时脉冲结束,Q1截止,同样由于感抗作用,i1不能立即变0,于是向C3充电,产生充电电流i2,在t3时间,C3电荷充满,电流变0,这时L1的磁场能量全部转为C3的电场能量,在电容两端出现左负右正,幅度达到峰值电压,在Q1的CE极间出现的电压实际为逆程脉冲峰压+电源电压,在t3~t4时间,C3通过L1放电完毕,i3达到最大值,电容两端电压消失,这时电容中的电能又全部转为L1中的磁能,因感抗作用,i3不能立即变0,于是L1两端电动势反向,即L1两端电位左正右负,由于阻尼管D11的存在,C3不能继续反向充电,而是经过C2、D11回流,形成电流i4,在t4时间,第二个脉冲开始到来,但这时Q1的UE为正,UC为负,处于反偏状态,所以Q1不能导通,待i4减小到0,L1中的磁能放完,即到t5时Q1才开始第二次导通,产生i5以后又重复i1~i4过程,因此在L1上就产生了和开关脉冲f（20KHz~30KHz）相同的交流电流。

t4~t5的i4是阻尼管D11的导通电流,

在高频电流一个电流周期里,t2~t3的i2是线盘磁能对电容C3的充电电流,t3~t4的i3是逆程脉冲峰压通过L1放电的电流,t4~t5的i4是L1两端电动势反向时,因D11的存在令C3不能继续反向充电,而经过C2、D11回流所形成的阻尼电流,Q1的导通电流实际上是i1。

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Q1的VCE电压变化:

在静态时,UC为输入电源经过整流后的直流电源,t1~t2,Q1饱和导通,UC接近地电位,t4~t5,阻尼管D11导通,UC为负压（电压为阻尼二极管的顺向压降）,t2~t4,也就是LC自由振荡的半个周期,UC上出现峰值电压,在t3时UC达到最大值。

以上分析证实两个问题:

一是在高频电流的一个周期里,只有i1是电源供给L的能量,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,只需要调节脉冲的宽度;二是LC自由振荡的半周期时间是出现峰值电压的时间,亦是Q1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4~;@,Q9}（U5a

错位的,如峰值脉冲还没有消失,而开关脉冲己提前到来,就会出现很大的导通电流使Q1烧坏,因此必须使开关脉冲的前沿与峰值脉冲后沿相同步。

2.4振荡电路

（1）当G点有Vi输入时、V7OFF时（V7=0V）,V5等于D12与D13的顺向压降,而当V6V5时,V7转态为OFF,V5亦降至D12与D13的顺向压降,而V6则由C5经R54、D29放电。

（3）V6放电至小于V5时,又重复

（1）形成振荡。

“G点输入的电压越高,V7处于ON的时间越长,电磁炉的加热功率越大,反之越小”。

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2.5+IGBT激励电路

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振荡电路输出幅度约4.1V的脉冲信号,此电压不能直接控制IGBT（Q1）的饱和导通及截止,所以必须通过激励电路将信号放大才行,该电路工作过程如下:

（1）V8OFF时（V8=0V）,V8V9,V10为低,Q8和Q3截止、Q9和Q10导通,+22V通过R71、Q10加至Q1的G极,Q1导通。

2.6PWM脉宽调控电路

CPU输出PWM脉冲到由R6、C33、R16组成的积分电路,PWM脉冲宽度越宽,C33的电压越高,C20的电压也跟着升高,送到振荡电路（G点）的控制电压随着C20的升高而升高,而G点输入的电压越高,V7处于ON的时间越长,电磁炉的加热功率越大,反之越小。

“CPU通过控制PWM脉冲的宽与窄,控制送至振荡电路G的加热功率控制电压，控制了IGBT导通时间的长短,结果控制了加热功率的大小”。

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2.7同步电路

R78、R51分压产生V3,R74+R75、R52分压产生V4,在高频电流的一个周期里,在t2~t4时间（图1）,由于C3两端电压为左负右正,所以V3V5,V7

OFF（V7=0V）,振荡没有输出,也就没有开关脉冲加至Q1的G极,保证了Q1在t2~t4时间不会导通,在t4~t6时间,C3电容两端电压消失,V3>V4,V5上升,振荡有输出,有开关脉冲加至Q1的G极。

以上动作过程,保证了加到Q1G极上的开关脉冲前沿与Q1上产生的VCE脉冲后沿相同步。

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2.8加热开关控制

1）当不加热时,CPU19脚输出低电平（同时13脚也停止PWM输出）,D18导通,将V8拉低,另V9>V8,使IGBT激励电路停止输出,IGBT截止,则加热停止。

（2）开始加热时,CPU19脚输出高电平,D18截止,同时13脚开始间隔输出PWM试探信号,同时CPU通过分析电流检测电路和VAC检测电路反馈

2）的电压信息、VCE检测电路反馈的电压波形变化情况,判断是否己放入适合的锅具,如果判断己放入适合的锅具,CPU13脚转为输出正常的PWM信号,电磁炉进入正常加热状态,如果电流检测电路、VAC及VCE电路反馈的信息,不符合条件,CPU会判定为所放入的锅具不符或无锅,则继续输出PWM试探信号,同时发出指示无锅的报知信息（祥见故障代码表）,如1分钟内仍不符合条件,则关机。

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2.9VAC检测电路

AC220V由D1、D2整流的脉动直流电压通过R79、R55分压、C32平滑后的直流电压送入CPU,根据监测该电压的变化,CPU会自动作出各种动作指令:

（1）判别输入的电源电压是否在充许范围内,否则停止加热,并报知信息（祥见故障代码表）。

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（2）配合电流检测电路、VCE电路反馈的信息,判别是否己放入适合的锅具,作出相应的动作指令（祥见加热开关控制及试探过程一节）。

（3）配合电流检测电路反馈的信息及方波电路监测的电源频率信息,调控PWM的脉宽,令输出功率保持稳定。

“电源输入标准220V±1V电压,不接线盘（L1）测试CPU第7脚电压,标准为1.95V±0.06V”。

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2.10电流检测电路

电流互感器CT二次测得的AC电压,经D20~D23组成的桥式整流电路整流、C31平滑,所获得的直流电压送至CPU,该电压越高,表示电源输入的电流越大,CPU根据监测该电压的变化,自动作出各种动作指令:

（1）配合VAC检测电路、VCE电路反馈的信息,判别是否己放入适合的锅具,作出相应的动作指令（祥见加热开关控制及试探过程一节）。

（2）配合VAC检测电路反馈的信息及方波电路监测的电源频率信息,调控PWM的脉宽,令输出功率保持稳定

2.11VCE检测电路

将IGBT（Q1）集电极上的脉冲电压通过R76+R77、R53分压送至Q6基极,在发射极上获得其取样电压,此反映了Q1VCE电压变化的信息送入CPU,CPU根据监测该电压的变化,自动作出各种动作指令:

（1）配合VAC检测电路、电流检测电路反馈的信息,判别是否己放入适合的锅具,作出相应的动作指令（祥见加热开关控制及试探过程一节）。

（2）根据VCE取样电压值,自动调整PWM脉宽,抑制VCE脉冲幅度不高于1100V（此值适用于耐压1200V的IGBT,耐压1500V的IGBT抑制值为1300V）。

（3）当测得其它原因导至VCE脉冲高于1150V时（（此值适用于耐压1200V的IGBT,耐压1500V的IGBT此值为1400V）,CPU立即发出停止加热指令（祥见故障代码表）。

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2.12浪涌电压监测电路

电源电压正常时,V14>V15,V16ON（V16约4.7V）,D17截止,振荡电路可以输出振荡脉冲信号,当电源突然有浪涌电压输入时,此电压通过C4耦合,再经过R72、R57分压取样,该取样电压通过D28另V15升高,结果V15>V14另IC2C比较器翻转,V16OFF（V16=0V）,D17瞬间导通,将振荡电路输出的振荡脉冲电压V7拉低,电磁炉暂停加热,同时,CPU监测到V16OFF信息,立即发出暂止加热指令,待浪涌电压过后、V16由OFF转为ON时,CPU再重新发出加热指令。

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2.13过零检测

当正弦波电源电压处于上下半周时,由D1、D2和整流桥DB内部交流两输入端对地的两个二极管组成的桥式整流电路产生的脉动直流电压通过R73、R14分压的电压维持Q11导通,Q11集电极电压变0,当正弦波电源电压处于过零点时,Q11因基极电压消失而截止,集电极电压随即升高,在集电极则形成了与电源过零点相同步的方波信号,CPU通过监测该信号的变化,

篇二：

苏泊尔电磁炉原理与维修

苏泊尔电磁炉典型电路讲解

电磁炉电路为一个高速的闭环大功率电路，与其他小家电产品相比电路比较复杂，而且电路各部分互相影响，使得维修有一定难度。

所以在分析故障时，应该先大致判断故障的部位，再通过具体的测量来找出损坏的元件。

维修安全

人身安全

1、电磁炉电路为热地设计，当打开电磁炉的机壳后，呈现眼前的每一个元件都直接与电网连通，这些元件引脚都可能带有较高的电压。

如果检修过程中不慎触摸到某些元件引脚，可能出现严重的电击事故。

因此在带电测量元件引脚电压时要特别注意，身体的裸露部位不要接触到元件引脚。

2、另外，我司都采用TO-3P、TO-247形式封装的IGBT，这种封装的IGBT集电极是与背部裸露的金属底板相通的。

而为了增强散热效果，在装配时并未在其与散热片之间加绝缘隔离云母之类的东西。

因此电磁炉通电后硕大的散热片就更具有危险性了，在电磁炉正常工作时，其表面具有约1200V的电压。

3、实际修理时，佩戴金属项链的维修人员，应先摘掉项链，以防低头进行检修时，项链垂落而接触电路板，引起触电或导致电路短路损坏。

带电检修操作时最好佩带耐压500V的轻薄缘手套，这样既安全，又不会给操作带来不便。

2、另外建议采用隔离变压器进行检修，这是最为可靠的检修方法。

但是大多数维修点会说电磁炉动辄1600W以上的功率，这么大功率的隔离变压器价格昂贵，一般维修员都没有配备，怎么办？

其实解决这个问题也很简单，即在检修电磁炉故障时，拆除加热线圈（该线圈是通过螺丝紧固到电路板上的）后，IGBT的负载只剩下一个电容，功率下降，可以用用小型隔离变压器进行检修（比如检修彩电所用的隔离变压器）。

当然这时的测量数据都是一些静态数据，因为电磁炉电路的许多工作点在没有加热线圈时不能完全建立。

但这但这些数据对于检修来讲已经完全够用了，而且一些超压保护、超温保护等功能还可以通过模拟方法来实现。

上述方法既没有直接通电检修时那种胆颤心惊的感觉，也不会因为电路静态工作点不

正常而损坏门控管。

当然在有条件的情况下可配备2KW以上的大功率隔离变压器。

5．1．2设备仪表安全

1、检修电磁炉需要用到万用表、功率计、示波器等检修仪器，这些仪器都比较贵重，因此除了上面讲的保证人身安全外还要保证设备的安全。

因此一定要按照仪器附带的使用说明进行操作。

特别是在测量功率输出电路的时候，因该电源所提供的能量都比较大，更要注意防止仪表挡位拨错的情况发生，否则很容易损坏仪表。

5．1．3元件安全

1、电磁炉的IGBT价格昂贵，因此在检修中应特别关注这元件的安全。

先说IGBT。

对于更换IGBT管之后一定不要急于通电试机，而应该按照前面介绍的方法拆除加热线圈，对各静态工作点进行检测，模拟一下各保护电路启动状态，看该保护功能是否有效。

具体方法是在保护电路的监测信号输入端人为接高电平或低电平，观察其输出是否有电平变化，如果有变化，则可认为这个电路工作基本正常。

对易引起IGBT管损坏的同步电路、并联在加热线圈两端的谐振电容都要逐一检测。

检查无误后，方可通电试机。

因为IGBT是电压驱动元件，其门极驱动电压来自多级放大电路，因此测量仪器的探头产生的干扰脉冲也很可能会令门控管非正常开启而损坏。

这就要求检修电磁炉时不要盲目测量，对加热驱动脉冲输出端测量要谨慎。

装配IGBT的时候也要注意，其引脚焊接要牢固，建议用堆锡法，这样有利于引脚的散热，避免长时间使用后元件引脚受热胀冷缩影响而脱焊。

门控管背部与散热片之间一定要涂抹热硅脂，螺丝要拧紧，以利于其工作时产生的热量迅速传导到散热片上。

5．2熟悉专用元件

1、电磁炉的一些元件具有专用性，为其他家用电器并不多见，学习维修电磁炉知识就要掌握这些元件的一些识别检测方法。

2、电磁炉的承载面板占电磁炉总体成本的很大比例，低档普及性电磁炉采用的多为陶瓷面板，中高档产品采用的多为微晶玻璃面板，为易破碎部件，因此注意取放面板一定要小心，以免使其破裂。

IGBT,整流全桥，LM339IC，MKP电容等在本手册的第二章匀有较详细的介绍。

在维修前应于了解。

3、电磁炉的电压取样电路很多电阻都是五环精密电阻器这些电阻阻值精确度较高，随环境温度变化小，能够保证取样信息的准确性。

在维修更换这些电阻的时候，是不能用普通电阻代用的。

5．3电磁炉工作是否正常的判定

1、面板操作大致正常，即按键都能有反应（比如按键的蜂鸣声）；

2、能正常加热；

3、无锅时能保护；

4、只要符合上述3个条件，电磁炉可以判定为基本正常。

5．4检修步骤

1、对送修的电磁炉，先用万用表测量电源线两端之间的正反向电阻。

判断是否有开路或短路。

无短路，开路现像时可在220V回路中串入100W灯泡以通电测试，否则应该拆机先检查，以免造成故障扩大化。

2、接着检查无发热线圈负载时基本操作功能是否正常，以便确认单片机工和是否正常，及几个供电电压是否正常正确。

拆机后再把发热线圈盘从功率板上取下，插上电源（如果保险管和IGBT已经烧毁，请先更换。

在无负载情况下即使主板有问题，也是不会造成故障扩大的），按面板对应操作看功能是否大致正常，并用万用表检测控制电路的供电电压是否正常。

3、假负载确认整机振荡反馈电路基本正常。

如果上述操作正常，可以判定面板和主板功能是基本正常的，此时可以接上假负载如红外线发热管后开机用示波器测量输出是否正常。

没有仪器可以通过声音来判断：

在接电阻假负载实验时，正常时可以很明显听见“嘶嘶”的工作噪音，并且假负载发热（如果用红外线发热管能发光，效果最明显）。

4、为了方便对电磁炉一些电参数进行测量，在实际维修时，推荐用用这种方江：

将线圈盘完整取下，然后将线圈盘翻转180°放置在电磁炉外后部，线圈盘下面放置一块结实的非金属物体（如一块砖）作为支撑物，线圈盘上放置3小块非金属绝缘物（要能承受最少150℃），此绝缘物必须是平整的，且厚度均大约为13.5～1