【正文】 51KC 1 51 0 1R 2 615KI C 1B 7P W MPW M脈 寬調(diào)控電路I C 1C 1 4萬家樂電磁爐 MCXXEK（ AI）系列主控板維修手冊 第 11 頁 共 20 頁 圖 同步電路 同步信號(hào)由 LM339（ IC1D）比較器產(chǎn)生，其信號(hào)取自 LC振蕩的電容 C1兩端的分壓。 其工作原理就是把單片機(jī)輸出的不同占空比的方波脈沖轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的直流電壓，并以此電壓數(shù)據(jù)直接作為 IGBT管驅(qū)動(dòng)的基準(zhǔn)電壓。不同材質(zhì)、尺寸的鍋具在一定時(shí)間內(nèi)的脈沖寬度是不同的，有無鍋的區(qū)別就更大了。完一個(gè)振蕩周期后。 當(dāng)電磁爐上電開機(jī)后，單片機(jī)通過 IGBTEN端口發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)， PAN端口也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，IC1D輸出端口低電平， IC1B 7腳高于 6腳電位， IC1 B內(nèi)部翻轉(zhuǎn)， IC1 1腳輸出高電平， IGBT導(dǎo)通。 IGBT的 Vce 電壓變化：在靜態(tài)時(shí)， Uc為輸入電源經(jīng)過整流后的直流電源， t1t2， IGBT飽和導(dǎo)通 ,Uc接近地電位， t4t5, IGBT內(nèi)部阻尼二極管導(dǎo)通 ,Uc為負(fù)壓 (電壓為阻尼二極管的順向壓降 ),t2t4,也就是LC自由振蕩的半個(gè)周期， Uc上出現(xiàn)峰值電壓 ,在 t3 時(shí) Uc達(dá)到最大值。因 IGBT內(nèi)部阻尼管的作用， C1不能繼續(xù)反向充電 ,而是經(jīng)過 C IGBT內(nèi)部阻尼二極管回流，形成電流 i4。由于感抗作用 ,i1不能立即變 0,于是向 C1充電，產(chǎn)生充電電流 i2。在 IGBT管高速并且規(guī)律導(dǎo)通與截止?fàn)顟B(tài)下， LC并聯(lián)諧振電路不斷從電源得到因自身損耗而消 耗的能量，于是成 LC 振蕩。 電路模塊說明 電源電路 如圖 萬家樂電磁爐 MCXXEK（ AI）系列主控板維修手冊 第 7 頁 共 20 頁 F U S E 11 0 A / 2 5 0 V A CC31 0 4 J / 6 3 0 V1234D B 1R S 2 0 0 6 MLNE C 41 0 0 u F / 1 6 V C 2 4104V i n1GND2V ou t3I C 3 7 8 L 0 5 + 5VR 10 3100/ 1WD81 N 4 0 0 718VC 1 0 3 3 3 2 / 1 0 0 0 VZ11 8 V /0 .5 WR 10 2100EC54.7uF/450V54637281I C 2V I P E R 12AD 101 F R 107EC6100uF/25VD 102 I N 4148E C 810u/ 35VC 10 210435 7691108EC2100uF/25VD 103F R 107T1R 10 1 39K / 1WR 10100開關(guān)電源控制集成開關(guān)變壓器整流橋+ 18V D DC 2 2104L1D D L 2 6 0C24 U F / 4 0 0 V D C扼流線圈300V D C 圖 電源電路 220V 交流電壓經(jīng)接線片 L 和 N 輸入，經(jīng)保險(xiǎn)絲 FUSE1 限流、 C3 濾波后經(jīng)整流橋 DB1 整流、 L1 和 C2濾波后，得到約 300V的直流電壓，再經(jīng) D8整流 ,EC5濾波后，經(jīng)開關(guān)變壓器初級(jí)線圈繞組 53加至開關(guān)電源集成芯片 IC2的 58腳，當(dāng) IC2的 4腳達(dá)到 18V時(shí) ,IC2開始工作 , 進(jìn)入開關(guān)狀態(tài)。 BD1 為半導(dǎo)體整流元器件，經(jīng)過濾波電路的交流電整成脈沖直流電供給逆變部分。控制 IGBT的導(dǎo)通時(shí)間，即控制了加熱線圈中的儲(chǔ)能大小，從而改變了渦流的功率，達(dá)到了熱能控制的目的。 電路方框 圖 電磁爐原理簡圖如下： 萬家樂電磁爐 MCXXEK（ AI）系列主控板維修手冊 第 6 頁 共 20 頁 1234D B 1L1C2C1LNF 2 0 2 F 2 0 1Q1扼流線圈整流橋300V D C加熱線圈鍋具IGBTA C 220V限壓電路0 . 0 0 1 o h m同步電路諧振電容濾波電容驅(qū)動(dòng)電路振蕩電路限壓基準(zhǔn)電壓PWM控制電路PWM控制輸入端鋸齒波形控制輸入端輸出驅(qū)動(dòng)方波電壓AD取樣電路浪涌保護(hù)電路電源電路18V5V電流AD采樣電路單片機(jī)IGBT溫度采樣電路爐面溫度采樣電路風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路INT中斷保護(hù)P W M康銅絲IGBT EN啟動(dòng)信號(hào)PAN 反饋信號(hào) 電磁爐原理簡圖 220V市電經(jīng)整流橋 DB1整流、 L1與 C2濾波后得到 +300V左右的直流電。 (3) FGA25N120ANTD仙童公司出品 ,耐壓 1200V, 100℃時(shí) 25A,內(nèi)部帶阻尼二極管。 , 關(guān)斷時(shí)間短 ,耐壓 1kV~ 、 600V級(jí)的約 , 約為 GTR 的 10%,接近于功率 MOSFET, 開關(guān)頻率直達(dá) 100KHz, 開關(guān)損耗僅為 GTR的 30%。 , 柵驅(qū)動(dòng)功率極小 , 驅(qū)動(dòng)電路簡單。 目前有用不同材料及工藝制作的 IGBT, 但它們均可被看作是一個(gè) MOSFET輸入跟隨一個(gè)雙極型晶體管放大的復(fù)合結(jié)構(gòu)。 LM339內(nèi)部框圖中，其中“ +”運(yùn)算放大器的同相輸入端；“ ”表示運(yùn)算放大器的反相輸入端。電控功能有鍋具超溫保護(hù)、鍋具干燒保護(hù)、鍋具傳感器開 /短路保護(hù)、 2小時(shí)不按鍵 (忘記關(guān)機(jī) ) 保護(hù)、 IGBT溫度限制、 IGBT溫度過高保護(hù)、低溫環(huán)境工作模式、 IGBT測溫傳感器開 /短路保護(hù) 、高低電壓保護(hù)、浪涌電壓保護(hù)、 VCE抑制、VCE過高保護(hù)、過零檢測、小物檢測、鍋具材質(zhì)檢測。操作功能有加熱火力調(diào)節(jié)、自動(dòng) 恒溫設(shè)定、定時(shí)關(guān)機(jī)、預(yù)約開 /關(guān)機(jī)、預(yù)置操作模式、自動(dòng)泡茶、自動(dòng)煮飯、自動(dòng)煲粥、自動(dòng)煲湯及煎、炸、烤、火鍋等料理功能機(jī)種。 ○ 4 、 整流橋：將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源，產(chǎn)生直流高電壓。電路板上有如下模塊：電源進(jìn)入 EMC 防護(hù)模塊；整流模塊；濾波模塊； LC 振蕩模塊； IGBT 開關(guān)模塊；過 零檢測模塊；電流檢測模塊；電壓檢測模塊；溫度檢測模塊；同步模塊；振蕩控制模塊； IGBT 驅(qū)動(dòng)模塊；功率控制模塊；按鍵顯示模塊；電源模塊。 鍋體渦流陶瓷面板線圈磁力線電磁爐加熱原理圖 萬家樂電磁爐 MCXXEK（ AI）系列主控板維修手冊 第 4 頁 共 20 頁 底座、上蓋 功能：塑料上蓋、底座共同構(gòu)成產(chǎn)品保護(hù)外殼。 特點(diǎn)：國家專利大線圈盤，保證鍋底 100%發(fā)熱面積，受熱更均勻，熱效率更高 熱敏電阻 功能：感應(yīng)鍋具的加熱溫度，并傳遞信號(hào)給控制回路，主控 IC通過判斷，對(duì)電磁爐的工作過程進(jìn)行控制。 特點(diǎn)：無刷風(fēng)扇耐用，風(fēng)量大，噪音小。 第二節(jié) 電磁爐的主要部件介紹及功能介紹 萬家樂系列電磁爐主要由以下部件構(gòu)成： 電源線 風(fēng)扇 線圈盤 變壓器 熱敏電阻 陶瓷板 底座 上蓋、 電控板 下面分別 講述各零部件的功能及特點(diǎn)： 電源線： 功能：是將外部市電引進(jìn)電磁爐，由于電磁爐的耗電量比較大，所以要求電源線的過電流能力比較強(qiáng)，如果線芯的直徑太小，電源線將會(huì)發(fā)熱，長期使用外皮會(huì)變軟，甚至燒毀，發(fā)生火災(zāi)。這種振蕩生熱的加熱方式，能減少熱量傳遞的中間環(huán)節(jié)，大大提高制熱效率。電磁爐使用 18V無刷風(fēng)扇。電磁爐的加發(fā)熱線圈盤自身并不是熱源，也就是說電磁爐并不是利用熱傳導(dǎo)的方式加熱食物的，而是通過電磁感應(yīng)，讓鍋具自身高速發(fā)熱，從而加熱食物，熱效率大大提高。 特點(diǎn)：加熱狀態(tài)下，膨脹系數(shù)極小、徑向傳熱、耐高溫、耐磨。 電控板 功能：電磁爐的重點(diǎn)部件，有接近 200 個(gè)元器件。 ○ 3 、電容：高壓振蕩電容，形成振蕩電路的核心；大電流、高電壓快速充放電， 105度高品質(zhì)耐高溫電容（普通 85度）。 第二章 萬家樂電磁爐 MCXXEK（ AI）系列電磁爐電路原理 第一節(jié) MCXXEK（ AI）系列電磁爐簡介 MCXXEK（ AI）系列電磁爐是由 科威電子 科技有限公司設(shè)計(jì)開發(fā)的新一代電磁爐 ,界面采用 LED 發(fā)光二極管和數(shù)碼管顯示模式。使用環(huán)境溫度為 23℃ ~45℃。 第二節(jié) MCXXEK（ AI） 系列電磁爐電路工作原理分析 特殊零件簡介 LM339集成電路 LM339內(nèi)置四個(gè)翻轉(zhuǎn)電壓為 6mV的電壓比較器 ,在電磁爐中主要用作檢測信號(hào)的比較判斷。 IGBT 絕緣柵雙極晶體管 (Iusulated Gate Bipolar Transistor)簡稱 IGBT,是一種集 BJT 的大電流密度和MOSFET等電壓激勵(lì)場控型器件優(yōu)點(diǎn)于一體的高壓、高速大功率器件。 IGBT的特點(diǎn) : , 是 MOSFET的數(shù)十倍。 , 安全工作區(qū)大 , 在瞬態(tài)功率較高時(shí)不會(huì)受損壞。 (3) H15R1202西門子公司出品 ,耐壓 1200V, 100℃時(shí) 15A,內(nèi)部帶阻尼二極管 。由此可見，開關(guān)變壓器依然是整個(gè)電壓變換過程中的關(guān)鍵器件。 IGBT 管在控制電路輸出的 PWM 開關(guān)脈沖的驅(qū)動(dòng)下以一 定的頻率工作，加熱線圈中產(chǎn)生 20KHz～ 40KHZ的高頻交流電，于是鐵質(zhì)平底鍋便產(chǎn)生強(qiáng)大的渦流，鍋底迅速發(fā)熱，加熱線圈中的電磁能轉(zhuǎn)化為熱能。同時(shí)此電路也可抑制進(jìn)行電磁爐的電網(wǎng)噪聲，減小電網(wǎng)噪聲對(duì)電磁爐內(nèi)部單片機(jī)的不良影響，對(duì)電磁爐工作的穩(wěn)定性有重要影響。由于高頻交變電流頻率（ f）由加熱線圈的電感量（ L）與高頻諧振電容容量（ C）決定的 ,因此高頻諧振電容容量選擇是非常重要的。 LC振蕩電路 如圖 L1D D L 2 6 0C24 U F /4 0 0 V D CC10 .2 4 U F /1 2 0 0 V D CF 2 0 2 F 2 0 1R14 .7 KQ1H 2 0 T 12 0R210_1/4WZ218V/0.5W扼流線圈300V D C加熱線圈鍋具IGBT0 .0 0 1 o h m康銅絲 圖 LC振蕩電路 逆變單元是電磁爐的心臟部分，整個(gè)逆變單元由 LC并聯(lián)諧振電路、 IGBT 管和一些輔助元器件組成。由于線圈兩端的電流不允許突變，所以在 t1t2 時(shí)間 i1 隨線性上升 ,在 t2時(shí)脈沖結(jié)束 , IGBT截止。因感抗作用， i3 不能立即變 0，于是線盤兩端電動(dòng)勢反向，即 L1兩