电磁炉的基本工作原理(共69页).ppt

上海奔腾（企业）集团电磁炉产品知识培训通用版奔腾电磁炉的命名规则PC20-EB功率（额定功率的1%）20表示2000W显示方式代号，用大写字母表示 （代号见下表）设计顺序号改进设计派生产品代号表示产品代号，用“C”表示电磁炉显示代号对应表表示公司代号，用“p”表示代号功能特征/显示方式E轻触按键式控制方式，LED发光二极管显示N轻触按键式控制方式，数码管显示C轻触按键式控制方式，LCD液晶屏显示V轻触按键式控制方式，VFD显示屏动态显示Z显示模式为组合彩色数码屏显示G控制方式为触摸感应方式命名规则举例PC20E-CPC20N-PKPC22G-G陶瓷板上盖显示板线圈盘风机主控板底座电磁炉结构图电磁炉工作原理主要零部件作用及主要指标关键电路原理介绍使用中的常见问题及相关解决办法部分客服问题的解决办法以下重点内容电磁炉工作原理主要零部件作用及主要指标关键电路原理介绍常见问题及相关解决办法部分客服问题的解决办法培训提纲电磁炉工作原理示意图220V电压50Hz桥式整流器IGBT功率管高频交流电20-40kHzLC震荡回路磁场锅具中铁分子震荡高温直流电电磁炉工作原理 电磁炉是采用磁场感应涡流原理，它利用高频的电流通过环形线圈，从而产生无数封闭磁场力，当磁场的磁力线通过导磁材料(如:铁质锅)的底部，既会产生无数小涡流(一种交变电流，家用电磁炉使用的是2040kHz的高频电流)，使锅体本生自行高速发热，然后再加热锅内食物。

它包括：锅具检测原理；测温原理；电流检测原理；电压检测等等 其中以电路控制为核心，它要求根据不同的锅具材料，不同的温度，电压状况进行工作，同时还要检测其他部件的性能状态电磁炉主电源与辅助电源线路图主电源完成电磁加热的执行辅助电源输出供CPU控制电路需要的5V电压和风扇与IGBT驱动所需的18V电压了解！电磁炉的两种检锅方式1 电流互感器检锅： 经检锅变压器次级感应出随初级电流大小而同步变化的电压经全桥整流,滤波电阻分压，再滤波后送到CPU相应功能脚上检测2 脉冲检锅电路： IBGT的C极高压脉冲经电阻分压后送到LM339内部的一放大器的反向输入脚而同向输入脚由电源经过电阻分压，输入一固定的电压这样就构成了一个比较器在1脚输出与6脚相位相反的同步脉冲送到CPU相应的检测功能脚上电流互感器 VAC检测电路由整流二极管整流的脉动直流电压通过电阻分压、电容滤波后的直流电压送入CPU,根据监测该电压的变化,CPU会自动作出各种动作指令电网电压检测电路(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(如：电压过低显示E5，电压过高显示E6)2) 配合电流检测电路,判别是否己放入适合的锅具,作出相应的动作指令(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。

培训提纲电磁炉工作原理主要零部件作用及主要指标关键电路原理介绍使用中的常见问题及相关解决办法部分客服问题的解决办法电源线 是将外部市电引进电磁炉，由于电磁炉的耗电量比较大，所以要求电源线的过电流能力比较强，需要至少能过10A的电流 如果线芯的直径太小，电源线将会发热，长期使用外皮会变硬，甚至烧毁变压器变压器： 是将220V交流电转换为低电压交流电的设备，一般在电磁炉上有两组或三组电源，+5V、+18V，三组电源还包括+12V，采用两组电源的一般是+5V供单片机、显示按键及一些低压处理电路，+18V供IGBT驱动或风扇电源，采用三组电源的一般是将IGBT驱动和风扇电源分开，风扇电源采用+12V变压器是为以上电源提供前级低压交流的不过现在的电路板已改为使用开关变压器进行电压转换了，成本比变压器直接变压要低风机风扇是给电磁炉内散热的部件目前风扇共有三种风扇：有刷风扇1种、无刷风扇2种，其中无刷风扇分为12V和18V两种从使用上讲，无刷风扇更耐用，风量更大噪音更小，有刷风扇的噪声比较大若损坏将导致机器散热不良，IGBT过热保护电路动作，表现为电磁炉工作10分钟左右自动停止，显示保护代码线圈盘在电路原理中，一般把它当电感进行分析，是产生磁力线的执行器件在电磁炉中，是完成LC振荡的重点器件之一，是将电能进行储存及释放的器件，完成将电场能转换为磁场能的关键器件 损坏现象表现为漆包线表面烧黑，严重的焦糊气味，同时会击穿IGBT、保险管甚至桥堆。

严重时可见冒烟起火 线圈盘聚磁环 示意图聚磁环 对比示意图聚磁环原理好处 普通电磁炉其磁场边缘是发散的，发散的磁场的利用率较低 在普通线圈周边的嵌入环型特制聚磁材料，可达到集聚磁场的目的，改善了磁场直接近距离切割锅具的状态，增加了在锅具上产生热能的有效磁能 提高工作效率，减少耗能 电路板电磁炉的重点部件，有接近200个元器件，故障率比较高电路板上有如下模块：电源进入EMC防护模块；整流模块；滤波模块；LC振荡模块；IGBT开关模块；过零检测模块；电流检测模块；电压检测模块；温度检测模块；同步模块；振荡控制模块；IGBT驱动模块；功率控制模块；按键显示模块；电源模块下面将重点介绍，电路板上有一些重点器件，如IGBT、整流桥堆、其它功率器件等电磁炉主要零部件介绍IGBT整流桥堆谐振电容滤波电容（直流）滤波电容（交流）扼流圈压敏电阻电流互感器开关变压器开关电源芯片电阻蜂鸣器参数:20A,1200V目前发放到各网点的IGBT型号为FGA25N120，25A,1200V，工作电流比原型号的要大，可兼容元件名称：IGBT(Iusulated Gate Bipolar Transistor)1.电流密度大, 是功率场效应管的数十倍。

2.输入阻抗高, 栅驱动功率极小, 驱动电路简单3.击穿电压高, 安全工作区大, 在瞬态功率较高时不会受损坏4.开关速度快, 关断时间短,耐压1kV1.8kV的约1.2us, 开关频率达100KHz（电磁炉低频转换为高频实际2040KHz） IGBT驱动电路该元件开路则无法检锅不加热；若短路则烧保险管断电，整机无反应IGBT(G）极整流全桥参数:20A,600V内部结构图注意其安装方向由四支二极管组成桥式整流电路封装于一体，将电网220V交流电转换为脉动的直流电，给IGBT的工作提供条件，更换重点在于额定电流与耐压值均不可小于元件本身规格该元件开路则整机无反应；若短路则烧保险管断电压敏电阻当电压过高时（比如说雷击时），压敏电阻会瞬间短路，由于短路电流较大，保险管会立即熔断，起到电路保护后级电路的作用，正常状态下测量引脚两端阻值应为无穷大，若测量有阻值则会烧保险管断电，整机无反应电阻主要作用是分流、限流、分压等，单位为欧姆，通过电路设计与其它元件组合实现电器功能控制普通电阻值的大小用颜色及色环圈数直接标注于本体表面，贴片电阻直接用数字或者字母加数字的方法表示线路板面线路板底一般损坏表现于电阻值变化或开路失效，引起其它电路异常而导致整机故障电容电容的主要作用是滤波，在组合电路中又被称为谐振电容、耦合电容、调节电容等，一般体积较大的电解电容直接将电容量、耐压值等标注于本体表面，单位为法拉；左图电容器表示容量为470微法，耐压值为35V的电解电容 如果工作电压高于实际耐压值，电容器将失效甚至漏出电解液导致损坏电流互感器检锅电路的重要器件，工作时次级感应出随初级电流大小而同步变化的电压。

经全桥整流,滤波电阻分压，再滤波后送到CPU相应功能脚上检测 在无锅具时，线盘和谐振电容震荡时间长，能量衰减慢，流过检锅变压器初级电流较少，检锅变压器次级电压就低，CPU判断无锅有锅具时，由于有合适材质的锅具的加入，线盘和谐振电容之间的能量衰减快，在检锅变压器初级变化的电流大，在次级感应出的电压大，CPU判断有锅若损坏将导致不检锅现象，次级线圈直径较细，一般损坏属于线圈断路开关变压器早期使用的变压器用于辅助电源电路，完成高电压与低电压的转换，给CPU、风扇及IGBT驱动电路供电；与早期使用的隔离变压器相比输出电压调节范围大、体积小、损耗小、成本低等异常现象通常是输出电压不稳定，波动较大，同时易击穿电源芯片；部分损坏为磁心破裂C5线圈盘谐振电容容量为0.3uF，耐压值1200V,与线圈盘并联组成LC振荡电路，该电容容量降低或开路性损坏将出现炸机现象（所以烧IGBT的机器要重点检查该器件）一般损坏现象为电容量减少甚至开路，引起LC振荡异常，甚至击穿IGBT扼流圈串连于整流桥堆正极和线圈盘之间，主要起两个作用，其一是虑除外界杂波，其二是抑制IGBT、线盘工作时产生的干扰，避免其干扰杂波串到电网而影响其它电器工作，由漆包线绕制在磁环上，本身会有发热，除非磁环破裂或本身质量太差，否则损坏率极低。

培训提纲电磁炉工作原理主要零部件作用及主要指标关键电路原理介绍使用中的常见问题的机理及相关解决办法部分客服问题的解决办法电磁兼容（EMC防护电路）提高品质因数抑制骚扰电压抗击雷电冲击电磁兼容性（工厂测试标准）：1、 源杂波干扰试验：从电源插头加杂波干扰信号（可三条线同时加干，也可只加其中两条或一条线），电磁炉不能出现误动作具体要求如下：a) 杂波幅度：AC2000V；b) 杂波相位：无规则；c) 输出阻抗：50W；d) 极性：正、负极；e) 时间：极性为正和负各90秒2、 静电干扰试验：a) 此项试验应将电路板按电磁炉的要求装配在整机上，再进行试验；b) 外加静电部位：人手能接触到的电磁炉的任何部位；c) 极性：正、负极；d) 判定标准：8KV无误动作，15KV不被破坏整流模块为电磁炉工作提供直流电压主要由整流桥组成整流桥参数大多是600V，20A整流桥属于大功率器件，工作在大电流状态，所以必须固定在散热片上进行散热滤波模块将直流脉动电压转换为平滑的直流电；对后面的电能转换起储能作用；主要由滤波电感及滤波电容组成； LC振荡电路电磁炉能量转换的重点电路其参数决定电磁炉的参数，该电路是实现电磁交变的执行部件由线圈盘和高压振荡电容组成LC振荡电路，高压振荡电容的品质非常重要，因为从管脚处要通过大电流，一般会发热，引起内部材料受损，从而容量发生变化，导致电磁炉损坏IGBT开关模块电磁炉中核心器件，如果质量不好，直接导致电磁炉的质量不好，现在采用的IGBT厂家西门子（H20R1202)、快捷(FGA25N120)等在电磁炉中，起开关作用，激发LC振荡 是电压控制器件，在控制极上加+18V电压，CE极间导通。

电流检测模块主要由电流互感器、二极管、电阻组成电流互感器是检测电路中电流大小的器件；是将电路中电压量转换为电流量的器件；是控制稳定工作电流的检测部分在这个电路中二极管的主要作用是将交流转换为直流的器件，电阻的作用是调节反馈的比例，从而达到稳定功率的目的电压检测模块 检测输入电压，及时调整电路的输出功率，当电 压偏高时，降低输出电流，当电压偏低时，增加 输出电流，用以维持电路输出功率的稳定； 由三极管、二极管、电阻、电容等器件组成，二 极管的作用是整流，三极管的作用是快速充电， 也称峰值整流，电阻电容组成充放电电路温度检测模块检测温度用电路，根据热敏电阻的负温度特性，即电阻值随温度的变高而变小，随温度的变低而变大的原理进行检测；所用电路采用分压方式进行，热敏电阻接在与电源相连的一端，另一个电阻与地相连，这样，芯片内的温度代码与外部检测温度呈上升对应关系；共有两组温度采集电路，一路是检测锅具温度，另一路是检测IGBT散热片温度同步模块确保IGBT在CE极间电压最低时开始导通，否则IGBT极易损坏；由采样电阻，滤波电容，比较器组成，采样电阻一般采用2W电阻，电阻的功率参数太小，易损坏；滤波电容的作用是将电路中可能出现的高频干扰进行吸收，在这里比较器的作用是将采样的波形转换为开关信号。

振荡模块是电磁炉电路的重点部分，为IGBT的驱动提供前级波形；由二极管、电阻、电容、比较器（339）等组成，二极管起快速放电的作用；电阻，电容主要作用是调整充电时间；比较器的作用是将前面的脉冲信号转换为方波输出信号IGBT驱动模块可将其当作功率放大器；因为输入的信。