tcl系列電磁爐維修手冊(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 在高頻電流的一個周期里 ,只有 i1 是電源供給 L 的能量 ,所以 i1 的大小就決定加熱功率的大小 ,同時脈沖寬度越大 ,t1~t2 的時間就越長 ,i1 就越大 ,反之亦然 ,所以要調節加熱功率 ,只需要調節脈沖的寬度 。二是 LC自由振蕩的半周期時間是出現峰值電壓的時間 ,亦是 Q1的截止時間 ,也是開關脈沖沒有到達的時間 ,這個時間關系是不能錯位的 ,如峰值脈沖還沒有消失 ,而開關脈沖己提前到來 ,就會出現很大的導通電流使 Q1 燒壞 ,因此必須使開關脈沖的前沿與峰值脈沖后沿相同步。 振蕩電路 (1) 當 G 點有 Vi 輸入時、 V7 OFF 時 (V7=0V), V5 等于 D12與 D13 的順向壓降 , 而當 V6V5 之后 ,V7 由 OFF 轉態為 ON,V5 亦上升至 Vi, 而 V6 則由 R5 R54 向 C5充電。 (2) 當 V6V5 時 ,V7 轉態為 OFF,V5 亦降至 D12 與 D13的順向壓降 , 而 V6 則由 C5 經 R5 D29 放電。 (3) V6 放電至小于 V5 時 , 又重復 (1) 形成振蕩。 “ G 點輸入 的電壓越高 , V7 處于 ON 的時間越長 , 電磁爐的加熱功率越大 ,反之越小”。 第 10 頁 IGBT 激勵電路 振蕩電路輸出幅度約 信號 ,此電壓不能直接控制 IGBT(Q1)的飽和導通及截止 ,所以必須通過激勵電路將信號放大才行 ,該電路工作過程如下 : (1) V8 OFF 時 (V8=0V),V8V9,V10 為高 ,Q8 和 Q3 導通、 Q9 和 Q10 截止 ,Q1的 G 極為 0V,Q1 截止。 (2) V8 ON 時 (V8=),V8V9,V10 為低 ,Q8 和 Q3 截止、 Q9 和 Q10 導通 ,+22V通過 R7 Q10 加至 Q1 的 G 極 ,Q1 導通。 PWM 脈寬調控電路 CPU 輸出 PWM 脈沖到由 R C3 R16 組成的積分電路 , PWM 脈沖寬度越寬 ,C33 的電壓越高 ,C20 的電壓也跟著升高 ,送到振蕩電路 (G 點 )的控制電壓隨著 C20 的升高而升高 , 而 G 點輸入的電壓越高 , V7 處于 ON 的時間越長 , 電磁爐的加熱功率越大 ,反之越小。 “ CPU 通過控制 PWM 脈沖的寬與窄 , 控制送至振蕩電路 G 的加熱功率控制電壓，控制了 IGBT 導通時間的長短 ,結果控制了加熱功率的大小”。 同步電路 R7 R51 分壓產生 V3,R74+R7 R52 分壓產生 V4, 在高頻電流的一個周期里 ,在 t2~t4 時間 (圖 1),由于第 11 頁 C3 兩端電壓為左負右正 ,所以 V3V4,V5OFF(V5=0V) 振蕩電路 V6V5,V7 OFF(V7=0V),振蕩沒有輸出 ,也就沒有開關脈沖加至 Q1 的 G 極 ,保證了 Q1 在 t2~t4 時間 不會導通 , 在 t4~t6 時間 ,C3 電容兩端電壓消失 , V3V4, V5 上升 ,振蕩有輸出 ,有開關脈沖加至 Q1的 G極。以上動作過程 ,保證了加到 Q1 G極上的開關脈沖前沿與 Q1上產生的 VCE脈沖后沿相同步。 加熱開關控制 (1) 當不加熱時 ,CPU 19 腳輸出低電平 (同時13 腳也停止 PWM 輸出 ), D18 導通 ,將V8 拉低 ,另 V9V8,使 IGBT 激勵電路停止輸出 ,IGBT 截止 ,則加熱停止。 (2) 開始加熱時 , CPU 19 腳輸出高電平 ,D18截止 ,同時 13腳開始間隔輸出 PWM試探信號 ,同時 CPU 通過分析電流檢測電路和 VAC 檢測電路反饋的電壓信息、 VCE檢測電路反饋的電壓波形變化情況 ,判斷是否己放入適合的鍋具 ,如果判斷己放入適合的鍋具 ,CPU13 腳轉為輸出正常的 PWM 信號 ,電磁爐進入正常 加熱狀態 ,如果電流檢測電路、 VAC 及 VCE 電路反饋的信息 ,不符合條件 ,CPU 會判定為所放入的鍋具不符或無鍋 ,則繼續輸出 PWM 試探信號 ,同時發出指示無鍋的報知信息 (祥見故障代碼表 ),如 1 分鐘內仍不符合條件 ,則關機。 VAC 檢測電路 AC220V 由 D D2 整流的脈動直流電壓通過 R7 R55 分壓、C32 平滑后的直流電壓送入 CPU,根據監測該電壓的變化 ,CPU會自動作出各種動作指令 : (1) 判別輸入的電源電壓是否在充許范圍內 ,否則停止加熱 ,并報知信息 (祥見故障代碼表 )。 (2) 配合電流檢測電路、 VCE 電 路反饋的信息 ,判別是否己放入適合的鍋具 ,作出相應的動作指令 (祥見加熱開關控制及試探過程一節 )。 (3) 配合電流檢測電路反饋的信息及方波電路監測的電源頻率信息 ,調控 PWM 的脈寬 ,令輸出功率保持穩定。 “電源輸入標準 220V177。 1V 電壓 ,不接線盤 (L1)測試 CPU 第 7 腳電壓 ,標準為 177。 ”。 電流檢測電路 電流互感器 CT 二次測得的 AC 電壓 ,經 D20~D23 組成的橋式整流電路整流、 C31 平滑 ,所獲得的直流電壓送至 CPU,該電壓越高 ,表示電源輸入的電流越大 , CPU 根據監測該電壓的變化 ,自 動作出各種動作指令 : (1) 配合 VAC 檢測電路、 VCE 電路反饋的信息 ,判別是否己放入適合的鍋具 ,作出相應的動作指令 (祥見加熱開關控制及試探過程一節 )。 (2) 配合 VAC 檢測電路反饋的信息及方波電路監測的電源頻率信息 ,調控 PWM 的脈寬 ,令輸出功率保持第 12 頁 穩定。 VCE 檢測電路 將 IGBT(Q1)集電極上的脈沖電壓通過 R76+R7 R53 分壓送至 Q6 基極 ,在發射極上獲得其取樣電壓 ,此反影了 Q1 VCE電壓變化的信息送入 CPU, CPU根據監測該電壓的變化 ,自動作出各種動作指令 : (1) 配合 VAC 檢測 電路、電流檢測電路反饋的信息 ,判別是否己放入適合的鍋具 ,作出相應的動作指令(祥見加熱開關控制及試探過程一節 )。 (2) 根據 VCE 取樣電壓值 ,自動調整 PWM 脈寬 ,抑制 VCE 脈沖幅度不高于 1100V(此值適用于耐壓1200V 的 IGBT,耐壓 1500V 的 IGBT 抑制值為 1300V)。 (3) 當測得其它原因導至 VCE 脈沖高于 1150V 時 ((此值適用于耐壓 1200V 的 IGBT,耐壓 1500V 的IGBT 此值為 1400V),CPU 立即發出停止加熱指令 (祥見故障代碼表 )。 浪涌電壓監測電路 電源電壓正常時 ,V14V15,V16 ON(V16 約 ),D17 截止 ,振蕩電路可以輸出振蕩脈沖信號 ,當電源突然有浪涌電壓輸入時 ,此電壓通過 C4 耦合 ,再經過 R7 R57 分壓取樣 ,該取樣電壓通過 D28 另 V15 升高 , 結果V15V14 另 IC2C 比較器翻轉 ,V16 OFF(V16=0V),D17 瞬間導通 ,將振蕩電路輸出的振蕩脈沖電壓 V7 拉低 ,電磁爐暫停加熱 ,同時 ,CPU 監測到 V16 OFF 信息 ,立即發出暫止加熱指令 ,待浪涌電壓過后、 V16 由 OFF 轉為 ON 時 ,CPU 再重新發出加熱指令。 過零檢測 當正弦波電源電 壓處于上下半周時 , 由 D D2 和整流橋DB 內部交流兩輸入端對地的兩個二極管組成的橋式整流電路產生的脈動直流電壓通過 R7 R14 分壓的電壓維持 Q11 導通 ,Q11 集電極電壓變 0, 當正弦波電源電壓處于過零點時 ,Q11 因基極電壓消失而截止 ,集電極電壓隨即升高 ,在集電極則形成了與電源過零點相同步的方波信號 ,CPU 通過監測該信號的變化 ,作出相應的動作指令。 鍋底溫度監測電路 加熱鍋具底部的溫度透過微晶玻璃板傳至緊貼玻璃板底的負溫度系數熱敏電阻 ,該電阻阻值的變化間接反影了加熱鍋具的溫度變化 (溫度 /阻值祥見熱敏電阻溫度分度表 ),熱敏電阻與 R58 分壓點的電壓變化其實反影了熱敏電阻阻第 13 頁 值的變化 ,即加熱鍋具的溫度變化 , CPU 通過監測該電壓的變化 ,作出相應的動作指令 : (1) 定溫功能時 ,控制加熱指令 ,另被加熱物體溫度恒定在指定范圍內。 (2) 當鍋具溫度高于 220℃ 時 ,加熱立即停止 , 并報知信息 (祥見故障代碼表 )。 (3) 當鍋具空燒時 , 加熱立即停止 , 并報知信息 (祥見故障代碼表 )。 (4) 當熱敏電阻開路或短路時 , 發出不啟動指令 ,并報知相關的信息 (祥見故障代碼表 )。 IGBT 溫度監測電路 IGBT 產生的溫度透過散熱 片傳至緊貼其上的負溫度系數熱敏電阻 TH,該電阻阻值的變化間接反影了 IGBT 的溫度變化 (溫度 /阻值祥見熱敏電阻溫度分度表 ),熱敏電阻與 R59分壓點的電壓變化其實反影了熱敏電阻阻值的變化 ,即 IGBT的溫度變化 , CPU 通過監測該電壓的變化 ,作出相應的動作指令 : (1) IGBT 結溫高于 85℃ 時 ,調整 PWM 的輸出 ,令 IGBT 結溫 ≤ 85℃ 。 (2) 當 IGBT 結溫由于某原因 (例如散熱系統故障 )而高于 95℃ 時 , 加熱立即停止 , 并報知信息 (祥見故障代碼表 )。 (3) 當熱敏電阻 TH開路或短路時 , 發出不啟動指令 ,并報知相關的信息 (祥見故障代 碼表 )。 (4) 關機時如 IGBT 溫度 50℃ ,CPU 發出風扇繼續運轉指令 ,直至溫度 50℃ (繼續運轉超過 4 分鐘如 溫度仍 50℃ , 風扇停轉 。風扇延時運轉期間 ,按 1 次關機鍵 ,可關閉風扇 )。 (5) 電磁爐剛啟動時 ,當測得環境溫度 0℃ ,CPU 調用低溫監測模式加熱 1 分鐘 , 1 分鐘后再轉用正常監測模式 ,防止電路零件因低溫偏離標準值造成電路參數改變而損壞 電磁爐。 散熱系統 將 IGBT 及整流器 DB 緊貼于散熱片上 ,利用風扇運轉通過電磁爐進、出風口形成的氣流將散熱片上的熱及線盤 L1 等零件工作時產生的熱、加 熱鍋具輻射進電磁爐內的熱排出電磁爐外。 CPU 發出風扇運轉指令時 ,15 腳輸出高電平 ,電壓通過 R5 送至 Q5 基極 ,Q5飽和導通 ,VCC 電流流過風扇、 Q5 至地 ,風扇運轉 。 CPU 發出風扇停轉指令時 ,15 腳輸出低電平 ,Q5 截止 ,風扇因沒有電流流過而停轉。 主電源 AC220V 50/60Hz 電源經保險絲 FUSE,再通過由 CY CY C共模線圈 L1 組成的濾波電路 (針對 EMC 傳導問題而設置 ,祥見注解 ),再通過電流互感器至橋式整流器 DB,產生的脈動直流電壓通過扼流線圈提供給主回 路使用 。AC AC2 兩端電壓除送至輔助電源使用外 ,另外還通過印于 PCB 板上的保險線 D D2 整流得到脈動直流電壓作檢測用途。 注解 : 由于中國大陸目前并未提出電磁爐須作強制性電磁兼容 (EMC)認證 ,基于成本原因 ,內銷產品大部分沒有將 CY CY2 裝上 ,L1 用跳線取代 ,但基本上不影響電磁爐使用性能。 第 14 頁 輔助電源 AC220V 50/60Hz 電壓接入變壓器初級線圈 ,次級兩繞組分別產生 和 23V 交流電壓。 交流電壓由 D3~D6組成的橋式整流電路整流、 C37濾波 ,在 C37 上獲得的直流電壓VCC 除供給散熱風扇使用外 ,還經由 IC1 三端穩壓 IC 穩壓、 C38濾波 ,產生 +5V電壓供控制電路使用。 23V 交流電壓由 D7~D10 組成的橋式整流電路整流、 C34 濾波后 , 再通過由 Q R ZD C3 C36 組成的串聯型穩壓濾波電路 ,產生 +22V 電壓供 IC2 和 IGBT 激勵電路使用。 報警電路 電磁爐發出報知響聲時 ,CPU14 腳輸出幅度為 5V、頻率 的脈沖信號電壓至蜂鳴器 ZD,令 ZD 發出報知響聲。 三、故障維修 TC 系列雖然機種較多 ,且功能復 雜 ,但不同的機種其主控電路原理一樣 ,區別只是零件參數的差異及 CPU 程序不同而己。電路的各項測控主要由一