电磁炉电路原理(电磁炉原理详解)

一、原理介绍

电磁炉利用电磁感应加热的原理，通过线圈的电流产生磁场。当磁场的磁力线穿过铁锅底部的磁条形成闭环时，会产生无数的小涡流，使铁锅内的铁分子高速运动产生热量，进而加热锅内的食物。

二、电磁炉原理框图

三.电磁炉工作原理讲解

1.主电路

图中，电桥的DB1将工频(50HZ)电流转换为DC电流，L1为扼流线圈，L2为电磁线圈，IGBT由控制电路的矩形脉冲驱动，IGBT接通时，流经L2的电流迅速增大。IGBT关断时，L2和C12串联谐振，IGBT的C极对地产生高压脉冲。当脉冲下降到零时，驱动脉冲被再次施加到IGBT以将其开启。重复上述过程，最终产生主频约为25KHZ的电磁波，使放置在陶瓷板上的铁锅底部感应出涡流，使锅发热。串联谐振频率取L2和C12的参数。

C11为电力滤波电容器，CNR1为变阻器(浪涌吸收器)。当交流电源电压因故突然升高时，瞬间短路，使保险丝迅速熔断，保护电路。

2.自备供电设备

开关电源主板内有+5V和+18V稳压电路，其中IGBT驱动电路、主控IC LM339和风扇驱动电路采用桥式整流后的+18V，主控MCU采用三端稳压电路稳压后的+5V。

3.冷却风扇

主控IC发出FAN驱动信号(FAN)使风扇持续旋转，将外界冷空空气吸入机体，再将热空空气从机体后侧排出，达到机内散热的目的，避免高温工作环境对零件造成损伤。当风扇停止运转或散热不良时，IGBT表贴热敏电阻将超温信号传输给中央处理器停止加热并实现保护。开机瞬间，CPU会发出风扇检测信号，然后当整机正常运行时，CPU会发出风扇驱动信号使其工作。

4.恒温控制和过热保护电路

该电路的主要功能是将根据放置在陶瓷板下的热敏电阻(RT1)和IGBT上的热敏电阻(负温度系数)检测到的温度改变电阻的电压单元传输到主控集成电路(CPU)，与设定的温度值进行模数转换后，CPU将发出运行或停止运行的信号。

5.灯板电缆引脚的功能

(1)12V，为触摸电源。

(2)炉膛表面温度测量的反馈电压。

(3)IGBT测温反馈电压。

(4)蜂鸣器驱动信号

(5)风扇驱动信号

(6)开关K信号

(7)炊具检测信号

(8)脉宽调制功率控制

(9)中断信号(过流或脉冲检测)

(10)+5V

(11)地面

(12)高低压检测

(13)电流检测反馈(功率判断)

6.负载电流检测电路

在该电路中，T2(变压器)与DB1(桥式整流器)前面的线路串联，因此T2二次侧的交流电压可以反映输入电流的变化。这个交流电压被D6-D9全波整流成DC电压。经R42分压后，直接送到CPU的AD引脚。中央处理器根据转换后的模数值判断电流并通过软件计算功率，控制脉宽调制输出控制功率并检测负载。

7.驱动电路

该电路将脉冲宽度调节电路输出的脉冲信号放大到足以驱动IGBT开关的信号强度。输入脉冲宽度越宽，IGBT开启的时间越长，线锅输出功率越大，即火力越高。

8.同步振荡电路

由R4、R5、R7、R19、R20、R22、R23、C1、C2、C13、339组成的同步检测环路；

由D3、R8、R15、R9、C7组成的振荡电路(锯齿波发生器)，其振荡频率在PWM的调制下与灶具的工作频率同步，同步脉冲通过339的第13脚输出给驱动器，实现平滑运行。

9.电涌保护电路

浪涌保护电路由R45、R13、R16、R47、R39、R40、C20和C18组成。浪涌来临时，通过变压器在R45上形成同量级的负压，使339的比较端翻转，两个引脚输出低电平。一方面通知MUC停止供电，另一方面通过D4关闭K信号和驱动输出。

10.动态电压检测电路

D13、D14 R18、R2、R52、D8、EC2、DB的另两端构成电压检测电路。整流后的脉动波AD由CPU直接转换后，检测电源电压是否在145V~270V范围内。

1.瞬时高压控制

R22、R23、R24、R26和339。当电压正常时，电路不工作。当反向电压的瞬时高电压超过1100伏时，339输出低电平，降低脉宽调制，降低输出功率，控制反向电压，保护IGBT免受过压击穿。

四.故障和维护

1.故障:没电，按钮无响应

2.启动失败(启动后关闭，蜂鸣器每隔几秒钟响一次)

3.自动关机(打开几分钟，或不定期关闭)

4.故障:加热缓慢、间歇加热或火力不足

5.麻烦，噪音大

6.风扇故障

(1)风扇有异常声音。

①风扇叶片是否断裂；

②是否有异物干扰；

③叶片变形、质量问题或外力。

(2)风扇不转动。

①风扇18V电源是否打开；

②风扇插座和连接是否打开，风扇叶片是否卡住；

③风扇电机缺油损坏；

④风扇驱动晶体管，CE极开路或BE极短路。

⑤单片机控制风扇输出口在启动状态下无高电平输出，I/O口损坏。

(3)风扇通电旋转失控

①驱动晶体管Q1 CE极短路。

②单片机输出端口损坏，一直保持高电平。

7.失败。蜂鸣器开启或关闭。

(1)长音，是否伴有其他故障，微控制器失控；

(2)蜂鸣器因静音而损坏；R29是否开路、虚焊；单片机控制蜂鸣器I/0端口损坏。

8.功率不可调，过大或过小。

(1)电源“加、减”按钮是否失控，同时其他功能文件可以调整，更换按钮；

(2)检查功率调节电位器VR1是否接触不良/断路；

(3)检查电流互感器T2是否老化/泄漏；

(4)检查D6、D7、D8、D9和四个IN4148是否开路或短路；

(5)检查微晶板表面与线圈表面的距离是否在10-11毫米的正常范围内..

(6)检查线圈是否变形，表面是否发黑。

(7)检查PWM滤波电容EC8是否漏电。

(8)检查C11 (5uF)高压滤波电容的容量是否变小。

(9)检查电压检测电路EC2是否漏电，R2和R52电阻值是否变大，D2是否击穿。

9.失败。电源不稳定(启动-停止)

(1)用万用表测量电网是否波动过大，使浪涌保护工作；

(2)检查C12、C11高压电容引脚是否有焊接引燃，线圈接线端子是否松动引燃，造成单片机保护。

(3)检查插座插头是否松动，是否较轻。

(4)检查C11(5Uf)高压电容器的容量是否减小。

(5)检查18V、5V电源是否正常，更换LM339。

(6)检查变压器二次是否开路，D6、D7、D8、D9是否故障，EC7是否漏电。

10.工作时锅底有异响。

(1)检查炊具是否太薄，导致加热时振动过大。

(2)检查电网杂波是否过大，使电磁炉工作调制。

(3)检查18V、5V滤波电容EC6、EC13、C10、C8、EC5是否无效；

(4)检查PWM电容器EC8的容量是否变小。

11.显示运行正常，无E0，无电源输出。

(1)电网干扰太大，使冲击保护电路一直工作。

(2)检查过流/浪涌保护电路是否误动作，C6、C20、C18是否失效，R15电阻值是否变大。单片机中断引脚(INT)是否为低电平。

(3)检查变压器是否漏电，使单片机的电流检测引脚在待机状态下高于0.5V。

(4)检查C11和C12高压电容器是否失效；

(6)更换LM339，灯板与插座是否接触不良。

12.过错。开机显示E0

(1)检查锅> 10cm的材质和尺寸是否在规定范围内；

(2)检查灯板插座是否氧化接触不良；

(3)检查Z1是否有泄漏或击穿。

(4)检查振荡电路C3和D3是否损坏。

(5)检查同步电路R19、R20、R22、R23、R4、R5、R7是否开路，C1、C2、C13是否泄漏，更换339。

(6)检查Q2、Q3是否损坏，R49是否开着不用18V行驶。

13.故障:未开机，开机时有啁啾声。

(1)检查灯板插座是否氧化接触不良；

(2)检查开机按钮是否完好；检查其他钥匙是否短路。

14.开机无声无反应，

(1)检查220v电源线是否正常，插头是否烧黑；

(2)检查电源连接器和保险是否焊接。

(3)检查主板是否损坏；

(4)检查开关电源是否正常，D5、L4、Z3、IC1是否正常。

(5)检查单片机5V电源是否正常，检查IC2(78L05)，更换Y1晶振和单片机；

(6)检查灯面板的扁平电缆是否氧化或松动；

15.故障工作正常，只是数码管显示缺少笔和图片。

(1)数码管是否损坏；

(2)164是否正常；

(LED是否因漏电短路而损坏；

(4)电路板是否有假焊、裂纹、进水；

(MCU是否正常。

16.煎炸机故障

(1)只烧保险，检查变阻器ZNR或保险质量差，直接更换。

(2)如果没有烧IGBT、桥桩、保险的原因，部件质量或电网影响太大，直接更换。

(3)煎炸机有以下原因:

A.高压电容器C11和C12的容量恶化，虚拟焊接点燃。

B.线圈接线端子焊接，连接松动，较轻。

C.线圈烧黑并损坏。

D.驱动电路Q6和Z1损坏。

E．18V供电降低