电磁炉电路板上FUSF的电子元件是什么

电磁炉需要同步振荡电路保持IGBT驱動信号和LC谐振电路的同步使其能够稳定的工作。对电磁炉中的同步振荡电路进行查找时在其电路板中很难确定该电路的准确部位,可通过在其电磁炉对应的图纸中进行查找查找出该电路所包含的元器件后,再与电路板上的元器件进行对应即可确定该电路中的元器件,典型电磁炉的具体查找方法如图10-1所示
    电磁炉中的同步振荡电路的结构形式有很多,比较常见的有两种:一种是包含有锅质检测功能的哃步振荡电路;另一种则是不含锅质检测功能的同步振荡电路
    (1)如图10-2所示为典型含有锅质检测功能的同步振荡电路,该电路是由一个電压比较器构成通过对炉盘线圈L输入端与输出端的电压,进行比较从而得到控制电磁炉的同步信号和锅质检测信号。
    (2)如图10-3所示为典型不含锅质检测功能的同步振荡电路该电磁炉另有锅质检测电路,分别由2个电压比较器构成也是通过对炉盘线圈L输入端与输出端的電压进行比较,从而控制电磁炉的同步信号


    通过图纸查找到电磁炉的同步振荡电路之后,按照图纸上的标识就可以在电磁炉电路板上找到相应的元器件,从而找到同步振荡电路如图10-4所示。
    电磁炉中常用的电压比较器有2种如图10-5所示,分别为LM339和LM393其中LM339内部有4个相同的电壓比较器,因此又被称为四电压比较器;而LM393内部有2个形同的电压比较器因此又被称为双电压比较器。

    10.2搞清同步振荡电路的工作原理    如圖10-6所示为电磁炉典型同步振荡电路该电路包含锅质检测功能,是电磁炉中最常用的一种电路形式
    1.电磁炉刚开始启动加热工作,MCU智能控制电路的PAN端输出检锅脉冲通过IGBT驱动电路送给功率输出电路,作为起振信号使功率输出电路中的LC谐振电路进行工作。
    2.IGBT驱动电路控制IGBT管的导通、截止并由炉盘线圈的输入端和输出端将工作电压经分压电阻送给同步振荡电路。功率输出电路工作在不同的状态同步振荡電路就会输出不同的信号。
3.当IGBT管(门控管)处于导通状态时+300V电压经炉盘线圈L和IGBT管(门控管)形成回路,当IGBT管(门控管)截止时炉盤线圈L的电流给高频谐振电容充电,电路成高频谐振状态炉盘线圈输入端分压送入电压比较器的②脚,作为基准电压;炉盘线圈输出端(IGBT管C极)分压送入电压比较器的③脚作为比较电压。此时由于IGBT管(门控管)导通因此②脚电压小于③脚电压,电压比较器①脚输出高電平
    当IGBT管(门控管)处于截止状态时。同样是炉盘线圈输入端分压送入电压比较器的②脚作为基准电压;炉盘线圈输出端(IGBT管C极)分壓送入电压比较器的③脚,作为比较电压但此时由于IGBT管(门控管)截止,炉盘线圈会产生反电动势电压升高,因此②脚电压大于③脚電压电压比较器①脚输出低电平。
    4.电压比较器输出高电平时电容C3呈放电状态,而当电压比较器输出低电平时+18V经过电阻R7给电容C3充電。这一充放电过程就形成了锯齿波,送给PWM调制电路
    5.电压比较器输出的信号除了起到使驱动信号与LC谐振同步的目的以外,还可经过電阻R8送入MCU(微处理器)PAN端形成锅质检测信号。
    如电磁炉使用的炊具符合要求谐振时的能量就会被炊具吸收,则谐振时间就短脉冲个數就少;如电磁炉使用的炊具不符合要求,炊具不能吸收谐振时辐射出的能量由此就会造成谐振时间长,脉冲个数多MCU(微处理器)PAN端僦回根据输入的脉冲个数来判断电磁炉是否有炊具,以及炊具是否符合要求
    通过对电磁炉电路图纸的分析,发现很多电路都是由电压比較器构成的如图10-7所示为四电压比较器LM339和双电压比较器LM393的内部结构图。
    电压比较器的工作原理如图10-8所示当正相输入电压高于反相输入电壓时,输出为高电平;当反相输入电压高于正相输入电压时输出为低电平。

    电磁炉使用过程中出现跳闸现象经检测,更换IGBT管(门控管)以后还是出现跳闸现象。
    IGBT管(门控管)屡次被击穿损坏怀疑故障出现在同步振荡电路中。同步振荡电路故障会使得IGBT驱动信号与LC谐振不同步,工作电流不稳定IGBT管(门控管)极易被击穿损坏。
    同步振荡电路是否正常可通过检测电压比较器的输入端、输出端的电压值,与参考值进行对比从而判断是否正常。
    (1)由于IGBT管(门控管)屡次被击穿烧坏因此检测时,应将炉盘线圈取下来如图10-10所示。
    (2) IC3C(LM339)的⑧脚接收的电压值为炉盘线圈+300V电源侧取样电压经分压电阻后,在⑧脚处应检测到7V左右的电压如图10-11所示。
    (3) IC3C(LM339)的⑨脚接收嘚电压值为炉盘线圈IGBT管C极侧取样电压经分压电阻后,在⑨脚处也应检测到7V左右的电压如图10-12所示。
    (4)经检测发现同步振荡电路的输叺端电压值正常,由此可判断送功率输出电路基本正常
    (5) IC3C(LM339)的14脚是同步振荡电路的输出脚,为PWM调制电路提供锯齿波形使用万用表測量电压值,应有0. 21V左右如图10-13所示。
    (6)经过检测发现IC3C(LM339)的14脚的电压值为10v由此可判断,同步振荡电路中的电压比较器损坏是引起电磁炉屡损IGBT管(门控管)的故障点。
    (7)更换损坏的元器件之后开机试运行,故障排除
    检测同步振荡电路是否正常,除了使用万用表检測各引脚的电压值以外还可以通过检测电阻值进行判断,如图10-14所示
    检测同步振荡电路,还可以使用示波器检测波形如图10-15所示为同步振荡电路各引脚的波形图。

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电磁炉工作时IGBT管(门控管)导通、截止交替动作,形成高频振荡状态而IGBT管(门控管)导通、截止工作状态的变化,则是通过IGBT驱动电路实现的这是一个功率放大电路。对电磁炉中的IGBT驱动电路进行查找时在其电路板中很难确定该电路的准确部位,可通过在其电磁炉对应的图纸中进行查找查找出该电蕗所包含的元器件后,再与电路板上的元器件进行对应即可确定该电路中的元器件,典型电磁炉的具体查找方法如图12-1所示
    电磁炉中的IGBT驅动电路有两种结构形式:一种是采用晶体管构成的互补推挽式放大器构成IGBT驱动电路;另一种则是采用集成电路芯片构成IGBT驱动电路。
    (1)洳图12-2所示为典型互补推挽式放大器构成的IGBT驱动电路该电路接收PWM调制电路送来的经过功率调整后的PWM信号,经过功率放大以后送给IGBT管(门控管)的栅极。
    (2)如图12-3所示为典型集成电路构成的IGBT驱动电路该电路接收PWM调制电路送来的经过功率调整后的PWM信号,在集成电路内部经过放大输出送给送给IGBT管(门控管)。

    1.这类放大器的偏压在截止点因此工作在PWM调制电路输出信号的正半周时,NPN晶体管处于导通状态PNP晶體管处于截止状态,放大后的信号经由NPN晶体管输出如图12-4所示。
    2.当工作在在PWM调制电路输出信号的负半周时NPN晶体管处于截止状态,PNP晶体管处于导通状态放大后的信号经由PNP晶体管输出,如图12-5所示
    采用集成电路构成的IGBT驱动电路实际上是将功率放大器制作在了集成电路内部,电磁炉常用的IGBT驱动集成电路芯片为TA8316该型号又有TA8316S和TA8316AS两种,差别只在于内部电路有些不同如图12-6所示为IGBT驱动集成电路芯片内部结构图。
由脈冲信号产生电路送来的脉宽调制信号从①脚送到TA8316的内部脉宽信号经过一个比较电路和驱动电路,将电流放大以便对两个输出晶体管進行驱动。然后将功率放大后的脉宽调制信号输出送往门控管。集成电路TA8316的④脚是接地端②脚为电源供电端,放大后的脉宽调制信号從⑤脚输出经过一个loci的限流电阻进行限流,然后将信号送到门控管的控制极(栅极)驱动IGBT管(门控管)使其工作在高频脉冲状态。⑦腳内接保护二极管当门控管栅极电压过高时,进行钳位保护当IGBT管(门控管)工作以后,炉盘线圈便开始加热如果驱动集成电路没有輸出,IGBT管(门控管)就不工作整机便处于停机状态。
如图12-7所示为采用集成电路构成的IGBT驱动电路简图TA8316是驱动集成电路的集成块,②脚是電源供电端①脚是脉宽调制信号的输入端,脉宽信号经过①脚送入以后在TA8316里面进行放大,放大后由⑤脚输出⑤脚输出的信号经过插件CN2就直接送到了IGBT管(门控管)的控制极,控制IGBT管(门控管)的导通或截止插件CN2的①、②、③脚都是电压检测信号,⑨脚是电流检测信号通过插件 CN2将功率元器件上的检测信号送到控制电路板。在发生故障时可以通过对这些引脚的检测来进行判别。在检测时要注意安全洇为电磁炉电路与交流高压没有采取隔离措施,接地端有时候可能带有高压

通过故障现象,发现电磁炉操作基本正常只有在按下开始加热键后,不能加热排除了交流输入电路的故障,故障范围应确定在IGBT驱动电路中如IGBT驱动电路损坏,则无信号驱动IGBT管如图12-8所示为美的MC-PSD16A電磁炉IGBT驱动电路,TS8316S芯片的①脚接收PWM调制电路送来的经过功率调整的PWM信号经过集成电路芯片内部放大处理后,由⑤脚输出驱动IGBT管。
    IGBT驱动電路是否正常主要是检测构成该电路的集成电路芯片是否正常。
    (1)为了防止IGBT管(门控管)屡次被击穿烧坏因此检测时,应将炉盘线圈取下来如图12-9所示。
    (2)集成电路芯片TA8316S的②脚为IGBT驱动电路电源端在该引脚处应检测到18V左右的电压,如图12-10所示该引脚检测正常,说明18V供电电路正常能够确保IGBT驱动电路正常运行。
    (3)集成电路芯片TA8316S的①脚接收PWM调制电路送来的信号在该引脚处应检测到7. 7V左右的电压,如图12-11所示
    (4)集成电路芯片TA8316S的⑤脚输出驱动信号,该引脚处应检测到17V左右的电压经检测,发现该引脚电压为0V如图12-12所示,说明集成电路芯爿TA8316S内部损坏不能放大控制信号。
    (5)经过检测确定故障点为集成电路芯片TA8316S,更换损坏的集成芯片之后开机试运行,故障排除
    电磁爐设置任意火力,按下开始加热键后不能工作,其他操作正常
    如图12-13所示为奔腾PC200N电磁炉IGBT驱动电路,PWM调制电路送出的信号由晶体管Q3和Q4构荿的互补推挽式放大器进行放大,输出足够驱动IGBT管工作的脉冲电流
    电磁炉出现设置完成后,不能通过开始加热键进行工作IGBT驱动电路发苼故障的可能性较大,应对其进行检测
    (1)从图12-13中可以看到,该电磁炉的IGBT驱动电路是由2个晶体管构成的互补推挽式放大器
    (3)采用同樣的方法,检测晶体管Q4如图12-15所示,该晶体管也被击穿损坏
    (4)晶体管被击穿损坏,应对外围电路同样进行检测如图12-16所示,经检测發现电阻R42的阻值为0Ω,偏离标称值。
    (5)更换损坏的元器件之后,开机试运行故障排除。
    当晶体管出现击穿损坏不能只是更换损坏的晶体管,还应检测控制晶体管的外围元器件待确定无故障元器件之后,再进行更换不然会出现晶体管屡次击穿损坏,故障为排除的现潒

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