电磁炉工作原理及电磁炉电路图分析
电磁炉工作原理及电磁炉电路图分析(一)
一.电磁加热原理
电磁炉是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器。在电磁灶内部，由整流电路将50/60Hz 的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-40KHz 的高频电压，高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿( 导磁又导电材料) 底部金属体内产生无数的小涡流，使器皿本身自行高速发热，然后再加热器皿内的东西。
二、电磁炉电路工作原理分析
2.1 常用元器件简介
2.1.1 LM339 集成电路
LM339 内置四个翻转电压为6mV 的电压比较器, 当电压比较器输入端电压正向时(+ 输入端电压高于- 入输端电压), 置于LM339 内部控制输出端的三极管截止, 此时输出端相当于开路; 当电压比较器输入端电压反向时(- 输入端电压高于+ 输入端电压), 置于LM339 内部控制输出端的三极管导通, 将比较器外部接入输出端的电压拉低, 此时输出端为0V 。
2.1.2 IGBT
绝缘双栅极晶体管(Iusulated Gate Bipolar Transistor)简称IGBT,是一种集BJT的大电流密度和MOSFET等电压激励场控型器件优点于一体的高压、高速大功率器件。目前有用不同材料及工艺制作的IGBT, 但它们均可被看作是一个MOSFET输入跟随一个双极型晶体管放大的复合结构。IGBT有三个电极(见上图), 分别称为栅极G(也叫控制极或门极) 、集电极C(亦称漏极) 及发射极E(也称源极) 。从IGBT的下述特点中可看出, 它克服了功率MOSFET的一个致命缺陷, 就是于高压大电流工作时, 导通电阻大, 器件发热严重, 输出效率下降。
IGBT的特点:
1.电流密度大, 是MOSFET的数十倍。
2.输入阻抗高, 栅驱动功率极小, 驱动电路简单。
3.低导通电阻。在给定芯片尺寸和BVceo下, 其导通电阻Rce(on) 不大于MOSFET的Rds(on) 的10%。
4.击穿电压高, 安全工作区大, 在瞬态功率较高时不会受损坏。
5.开关速度快, 关断时间短,耐压1kV~1.8kV的约1.2us、600V级的约0.2us, 约为GTR的10%,接近于功率MOSFET, 开关频率直达100KHz, 开关损耗仅为GTR的30%。IGBT将场控型器件的优点与GTR的大电流低导通电阻特性集于一体, 是极佳的高速高压半导体功率器件。
目前458 系列因应不同机种采了不同规格的IGBT, 它们的参数如下:
(1) SGW25N120---- 西门子公司出品, 耐压1200V, 电流容量25 ℃时46A,100 ℃时25A, 内部不带阻尼二极管, 所以应用时须配套6A/1200V 以上的快速恢复二极管(D11) 使用, 该IGBT 配套10A/1200/1500V 以上的快速恢复二极管(D11) 后可代用SKW25N120 。
(2) SKW25N120---- 西门子公司出品, 耐压1200V, 电流容量25 ℃时46A,100 ℃时25A, 内部带阻尼二极管, 该IGBT 可代用SGW25N120, 代用时将原配套SGW25N120 的D11 快速恢复二极管拆除不装。
(3) GT40Q321---- 东芝公司出品, 耐压1200V, 电流容量25 ℃时42A,100 ℃时23A, 内部带阻尼二极管, 该IGBT 可代用SGW25N120 、SKW25N120, 代用SGW25N120 时请将原配套该IGBT 的D11 快速恢复二极管拆除不装。
(4) GT40T101---- 东芝公司出品, 耐压1500V, 电流容量25 ℃时80A,100 ℃时40A, 内部不带阻尼二极管, 所以应用时须配套15A/1500V 以上的快速恢复二极管(D11) 使用, 该IGBT 配套6A/1200V 以上的快速恢复二极管(D11) 后可代用SGW25N120 、SKW25N120 、GT40Q321, 配套15A/1500V 以上的快速恢复二极管(D11) 后可代用GT40T301 。
(5) GT40T301---- 东芝公司出品, 耐压1500V, 电流容量25 ℃时80A,100 ℃时40A, 内部带阻尼二极管, 该IGBT 可代用SGW25N120 、SKW25N120 、GT40Q321 、GT40T101, 代用SGW25N120 和GT40T101 时请将原配套该IGBT 的D11 快速恢复二极管拆除不装。
(6) GT60M303 ---- 东芝公司出品, 耐压900V, 电流容量25 ℃时120A,100 ℃时60A, 内部带阻尼二极管。
(7) GT40Q323---- 东芝公司出品, 耐压1200V, 电流容量25 ℃时40A,100 ℃时20A, 内部带阻尼二极管, 该IGBT 可代用SGW25N120 、SKW25N120, 代用SGW25N120 时请将原配套该IGBT 的D11 快速恢复二极管拆除不装。
(8) FGA25N120---- 美国仙童公司出品, 耐压1200V, 电流容量25 ℃时42A,100 ℃时23A, 内部带阻尼二极管, 该IGBT 可代用SGW25N120 、SKW25N120, 代用SGW25N120 时请将原配套该IGBT 的D11 快速恢复二极管拆除不装。
2.2 电路方框图
2.3 主回路原理分析
时间t1~t2 时当开关脉冲加至IGBTQ1 的G 极时, IGBTQ1 饱和导通, 电流i1 从电源流过L1, 由于线圈感抗不允许电流突变. 所以在t1~t2 时间i1 随线性上升, 在t2 时脉冲结束, IGBTQ1 截止, 同样由于感抗作用,i1 不能立即突变0, 于是向C3 充电, 产生充电电流i2, 在t3 时间,C3 电荷充满, 电流变0, 这时L1 的磁场能量全部转为C3 的电场能量, 在电容两端出现左负右正, 幅度达到峰值电压, 在IGBTQ1 的CE 极间出现的电压实际为逆程脉冲峰压+ 电源电压, 在t3~t4 时间,C3 通过L1 放电完毕,i3 达到最大值, 电容两端电压消失, 这时电容中的电能又全部转化为L1 中的磁能, 因感抗作用,i3 不能立即突变0, 于是L1 两端电动势反向, 即L1 两端电位左正右负, 由于IGBT 内部阻尼管的存在,C3 不能继续反向充电, 而是经过C2 、IGBT 阻尼管回流, 形成电流i4, 在t4 时间, 第二个脉冲开始到来, 但这时IGBTQ1 的UE 为正,UC 为负, 处于反偏状态, 所以IGBTQ1 不能导通, 待i4 减小到0,L1 中的磁能放完, 即到t5 时IGBTQ1 才开始第二次导通, 产生i5 以后又重复i1~i4 过程, 因此在L1 上就产生了和开关脉冲f(20KHz~30KHz) 相同的交流电流。t4~t5 的i4 是IGBT 内部阻尼管的导通电流, 在高频电流一个电流周期里,t2~t3 的i2 是线盘磁能对电容C3 的充电电流,t3~t4 的i3 是逆程脉冲峰压通过L1 放电的电流,t4~t5 的i4 是L1 两端电动势反向时, 因的存在令C3 不能继续反向充电, 而经过C2 、IGBT 阻尼管回流所形成的阻尼电流,IGBTQ1 的导通电流实际上是i1 。
IGBTQ1 的VCE 电压变化: 在静态时,UC 为输入电源经过整流后的直流电源,t1~t2,IGBTQ1 饱和导通,UC 接近地电位,t4~t5, IGBT 阻尼管导通,UC 为负压( 电压为阻尼二极管的顺向压降),t2~t4, 也就是LC 自由振荡的半个周
期,UC 上出现峰值电压, 在t3 时UC 达到最大值。
以上分析证实两个问题: 一是在高频电流的一个周期里, 只有i1 是电源供给L 的能量, 所以i1 的大小就决定加热功率的大小, 同时脉冲宽度越大,t1~t2 的时间就越长,i1 就越大, 反之亦然, 所以要调节加热功率, 只需要调节脉冲的宽度; 二是LC 自由振荡的半周期时间是出现峰值电压的时间, 亦是IGBTQ1 的截止时间, 也是开关脉冲没有到达的时间, 这个时间关系是不能错位的, 如峰值脉冲还没有消失, 而开关脉冲己提前到来, 就会出现很大的导通电流使IGBTQ1 烧坏, 因此必须使开关脉冲的前沿与峰值脉冲后沿相同步。
(1) 当PWM 点有Vi 输入时、V7 OFF 时(V7=0V), V5 等于D6 的顺向压降, 而当V5
(2) 当V5>V6 时,V7 转态为OFF,V6 亦降至D6 的顺向压降, 而V5 则由C16 、D6 放电。
(3) V5 放电至小于V6 时, 又重复(1) 形成振荡。
“ G 点输入的电压越高, V7 处于ON 的时间越长, 电磁炉的加热功率越大, 反之越小”。
2.5 IGBT 激励电路
振荡电路输出幅度约 4.1V 的脉冲信号, 此电压不能直接控制IGBT 的饱和导通及截止, 所以必须通过激励电路将信号放大才行, 该电路工作过程如下:
(1) V8 OFF 时(V8=0V),V8
(2) V8 ON 时(V8=4.1V),V8>V9,V10 为低,Q81 截止、Q4 导通,+18V 通过R23 、Q4 和Q1 的 E 极加至IGBT 的G 极,IGBT 导通。
2.6 PWM 脉宽调控电路
CPU 输出PWM 脉冲到由R30 、C27 、R31 组成的积分电路, PWM 脉冲宽度越宽,C28 的电压越高,C29 的电压也跟着升高, 送到振荡电路(G 点) 的控制电压随着C29 的升高而升高, 而G 点输入的电压越高, V7 处于ON 的时间越长, 电磁炉的加热功率越大, 反之越小。
“ CPU 通过控制PWM 脉冲的宽与窄, 控制送至振荡电路G 的加热功率控制电压，控制了IGBT 导通时间的长短, 结果控制了加热功率的大小”。
2.7 同步电路
市电经整流器整流、滤波后的310V 直流电，由R15+R14 、R16 分压产生V3,R1+R17 、R28 分压产生V4, 在高频电流的一个周期里, 在t2~t4 时间( 图1), 由于C14 两端电压为上负下正, 所以V3V5,V7 OFF(V7=0V), 振荡没有输出, 也就没有开关脉冲加至Q1 的G 极, 保证了Q1 在t2~t4 时间不会导通, 在t4~t6 时间,C3 电容两端电压消失, V3>V4, V5 上升, 振荡有输出, 有开关脉冲加至Q1 的G 极。以上动作过程, 保证了加到Q1 G 极上的开关脉冲前沿与Q1 上产生的VCE 脉冲后沿相同步。
2.8 加热开关控制
(1) 当不加热时,CPU 17 脚输出低电平( 同时CPU 10 脚也停止PWM 输出), D7 导通, 将LM339 9 电压拉低, 振荡停止, 使IGBT 激励电路停止输出,IGBT 截止, 则加热停止。
开始加热时, CPU 17 脚输出高电平,D7 截止, 同时CPU 10 脚开始间隔输出PWM 试探信号, 同时CPU 通过分析电流检测电路和VAC 检测电路反馈的电压信息、VCE 检测电路反馈的电压波形变化情况, 判断是否己放入适合的锅具, 如果判断己放入适合的锅具,CPU10 脚转为输出正常的PWM 信号, 电磁炉进入正常加热状态, 如果电流检测电路、VAC 及VCE 电路反馈的信息, 不符合条件,CPU 会判定为所放入的锅具不符
(2) 或无锅, 则继续输出PWM 试探信号, 同时发出指示无锅的报知信息( 见故障代码表), 如30 秒钟内仍不符合条件, 则关机。
2.9 VAC 检测电路
AC220V 由D17 、D18 整流的脉动直流电压通过R40 限流再经过，C33 、R39 C32 组成的π型滤波器进行滤波后的电压，经R38 分压后的直流电压，送入CPU 6 , 根据监测该电压的变化,CPU 会自动作出各种动作指令。
(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( 见故障代码表) 。
(2) 配合电流检测电路、VCE 电路反馈的信息, 判别是否己放入适合的锅具, 作出相应的动作指令( 见加热开关控制及试探过程一节) 。
(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。“电源输入标准220V ± 1V 电压, 不接线盘(L1) 测试CPU 第6 脚电压, 标准为2.65V ± 0.06V ”。
2.10 电流检测电路
电流互感器CT1 二次测得的AC 电压, 经D1~D4 组成的桥式整流电路整流、R12 、R13 分压，C11 滤波, 所获得的直流电压送至CPU 5 脚, 该电压越高, 表示电源输入的电流越大, CPU 根据监测该电压的变化, 自动作出各种动作指令:
(1) 配合VAC 检测电路、VCE 电路反馈的信息, 判别是否己放入适合的锅具, 作出相应的动作指令( 见加热开关控制及试探过程一节) 。
(2) 配合VAC 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。
2.11 VCE 检测电路
将IGBT(Q1) 集电极上的脉冲电压通过R1+R17 、R28 分压R29 限流后，送至LM339 6 脚, 在 6 脚上获得其取样电压, 此反影了IGBT 的VCE 电压变化的信息送入LM339, LM339 根据监测该电压的变化, 自动作出电压比较而决定是否工作。
(1) 配合VAC 检测电路、电流检测电路反馈的信息, 判别是否己放入适合的锅具, 作出相应的动作指令( 见加热开关控制及试探过程一节) 。
(2) 根据VCE 取样电压值, 自动调整PWM 脉宽, 抑制VCE 脉冲幅度不高于1050V( 此值适用于耐压1200V 的IGBT, 耐压1500V 的IGBT 抑制值为1300V) 。
(3) 当测得其它原因导至VCE 脉冲高于1150V 时(( 此值适用于耐压1200V 的IGBT, 耐压1500V 的IGBT 此值为1400V), LM339 立即停止工作( 见故障代码表) 。
2.12 浪涌电压监测电路
当正弦波电源电压处于上下半周时, 由D17 、D18 和整流桥DB 内部交流两输入端对地的两个二极管组成的桥式整流电路产生的脉动直流电压，当电源突然有浪涌电压输入时, 此电压通过R41 、C34 耦合, 再经过R42 分压，R44
限流C35 滤波后的电压，控制Q5 的基极，基极为高电平时, 电压Q5 基极,Q5 饱和导通,CPU 17 的电平通过Q5 至地,PWM 停止输出，本机停止工作; 当浪涌脉冲过后, Q5 的基极为低电平,Q5 截止, CPU 17 的电平通过Q5 至地, CPU 再重新发出加热指令。
2.13 过零检测
当正弦波电源电压处于上下半周时, 由D17 、D18 和整流桥DB 内部交流两输入端对地的两个二极管组成的桥式整流电路产生的脉动直流电压通过R40 限流再经过，C33 、R39 C32 组成的π型滤波器进行滤波后的电压，经R38 分压后的电压，在CPU 6 则形成了与电源过零点相同步的方波信号,CPU 通过监测该信号的变化, 作出相应的动作指令。
2.14 锅底温度监测电路
加热锅具底部的温度透过微晶玻璃板传至紧贴玻璃板底的负温度系数热敏电阻, 该电阻阻值的变化间接反影了加热锅具的温度变化( 温度/ 阻值祥见热敏电阻温度分度表), 热敏电阻与R4 分压点的电压变化其实反影了热敏电阻阻值的变化, 即加热锅具的温度变化, CPU 8 脚通过监测该电压的变化, 作出相应的动作指令:
(1) 定温功能时, 控制加热指令, 另被加热物体温度恒定在指定范围内。
(2) 当锅具温度高于270 ℃时, 加热立即停止, 并报知信息( 见故障代码表) 。
(3) 当锅具空烧时, 加热立即停止, 并报知信息( 见故障代码表) 。
(4) 当热敏电阻开路或短路时, 发出不启动指令, 并报知相关的信息( 见故障代码表) 。
2.15 IGBT 温度监测电路
IGBT 产生的温度透过散热片传至紧贴其上的负温度系数热敏电阻TH, 该电阻阻值的变化间接反影了IGBT 的温度变化( 温度/ 阻值祥见热敏电阻温度分度表), 热敏电阻与R8 分压点的电压变化其实反影了热敏电阻阻值的变化, 即IGBT 的温度变化, CPU 通过监测该电压的变化, 作出相应的动作指令:
(1) IGBT 结温高于90 ℃时, 调整PWM 的输出, 令IGBT 结温≤ 90 ℃。
当IGBT 结温由于某原因( 例如散热系统故障) 而高于95
(2) ℃时, 加热立即停止, 并报知信息( 祥见故障代码表) 。
(3) 当热敏电阻TH 开路或短路时, 发出不启动指令, 并报知相关的信息( 祥见故障代码表) 。
(4) 关机时如IGBT 温度>50 ℃ ,CPU 发出风扇继续运转指令, 直至温度< 50 ℃ ( 继续运转超过30 秒钟如温度仍>50 ℃ , 风扇停转; 风扇延时运转期间, 按1 次关机键, 可关闭风扇) 。
(5) 电磁炉刚启动时, 当测得环境温度<0 ℃ ,CPU 调用低温监测模式加热1 分钟,30 秒钟后再转用正常监测模式, 防止电路零件因低温偏离标准值造成电路参数改变而损坏电磁炉。
2.16 散热系统
将IGBT 及整流器BG 紧贴于散热片上, 利用风扇运转通过电磁炉进、出风口形成的气流将散热片上的热及线盘L1 等零件工作时产生的热、加热锅具辐射进电磁炉内的热排出电磁炉外。
CPU 15 脚发出风扇运转指令时, 15 脚输出高电平, 电压通过R27 送至Q3 基极,Q3 饱和导通,VCC 电流流过风扇、Q3 至地, 风扇运转; CPU 发出风扇停转指令时, 15 脚输出低电平,Q3 截止, 风扇因没有电流流过而停转。
2.17 主电源
AC220V 50/60Hz 电源经保险丝FUSE, 再通过由RZ 、C1 、共模线圈L1 组成的滤波电路( 针对EMC 传导问题而设置, 祥见注解), 再通过电流互感器至桥式整流器BG, 产生的脉动直流电压通过扼流线圈提供给主回路使用;AC1 、AC2 两端电压除送至辅助电源使用外, 另外还通过印于PCB 板上的保险线P.F. 送至D1 、D2 整流得到脉动直流电压作检测用途。
注解: 由于中国大陆目前并未提出电磁炉须作强制性电磁兼容(EMC) 认证, 基于成本原因, 内销产品大部分没有将CY1 、CY2 装上,L1 用跳线取代, 但基本上不影响电磁炉使用性能。
2.18 辅助电源
AC220V 50/60Hz 电压接入变压器初级线圈, 次级两绕组分别产生2.2V 、12V 和18V 交流电压。
12V 交流电压由D19~D22 组成的桥式整流电路整流、C37 滤波, 在C37 上获得的直流电压VCC 除供给散热风扇使用外, 还经由V8 三端稳压IC 稳压、C38 滤波, 产生+5V 电压供控制电路使用。
18V 交流电压由D15 组成的半波动整流电路整流、C26 滤波后, 再通过由Q9 、R33 、DW9 、C27 、C28 组成的串联型稳压滤波电路, 产生+18V 电压供IC2 和IGBT 激励电路使用。
2.19 报警电路
电磁炉发出报知响声时,CPU1 脚输出幅度为5V 、频率4KHz 的脉冲信号电压至蜂鸣器BZ1, 令BZ1 发出报知响声。
一、电磁炉工作原理 电磁炉作为厨具市场的一种新型灶具，它打破了传统的明火烹调方式采用磁场感应电流(又称为涡流)的加热原理。 1．外部加热原理： 电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流(即涡流)，涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能(故：电磁炉煮食的热源来自于锅具底部而不是电磁炉本身发热传导给锅具，所以热效率要比所有炊具的效率均高出近1倍)使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物，从而达到煮食的目的。具有升温快、热效率高、无明火、无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐射、体积小巧、安全性好和外观美观等优点，能完成家庭的绝大多数烹饪任务。 2.内部结构及加热原理： 电磁灶是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器。在电磁灶内部，由整流电路将50/60Hz的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-40KHz的高频电压，高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿(导磁又导电材料)底部金属体内产生无数的小涡流，使器皿本身自行高速发热，然后再加热器皿内的东西。
二、传感器类型 传感器主要是用于获取温度电压信息，调控电路或是保护电磁炉内部的元器件，起到反馈信息的作用。主要用到2种负温度系数的半导体热敏电阻 ,一种检测炉面温度，一种检测IBGT的工作温度。 （一）热敏电阻（热电式传感器） 此处为NTC热敏电阻（负温度系数热敏电阻），由金属氧化物组成（如铜）。按用途不同分成两大类，第一类用于测量温度，它的电阻值与温度之间呈负的指数关系；另一类为负的突变型，当其温度上升到某设定值时，其电阻值突然下降，多用于各种电子电路中抑制浪涌电流，起保护作用。 1.锅底温度监测电路 炉温热敏电阻：加热锅具底部的温度透过微晶玻璃板传至紧贴玻璃板底的NTC热敏电阻,该电阻阻值的变化影响电阻的分压，微处理器接收变化的电压信号，有效地测控锅具的温度。为使传感器温度真实地反映炉温，热敏电阻一般与玻璃板直接接触，且与线盘结合在一起。当锅具之温度达到140°C 时，则应进行关机保护。如图所示（中间是温度传感器）：
开关电源电路详解图 一、开关电源的电路组成 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。 开关电源的电路组成方框图如下： 二、输入电路的原理及常见电路 1、AC 输入整流滤波电路原理： ①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1 组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3 会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。
2、DC 输入滤波电路原理： ①输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4 为安规电容，L2、L3为差模电感。 ② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、功率变换电路 1、MOS管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图： 3、工作原理： R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS管并接，使开关管电压应力减少，EMI减少，不发生二次击穿。在开关管Q1关断时，变压器的原边线圈易产生尖
电磁灶是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器。在电磁灶内部，由整流电路将50/60Hz的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-40KHz的高频电压，高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿(导磁又导电材料)底部金属体内产生无数的小涡流，使器皿本身自行高速发热，然后再加热器皿内的东西。 1.2 458系列简介 458系列是由建安电子技术开发制造厂设计开发的新一代电磁炉,界面有LED发光二极管显示模式、LED数码显示模式、LCD液晶显示模式、VFD莹光显示模式机种。操作功能有加热火力调节、自动恒温设定、定时关机、预约开/关机、预置操作模式、自动泡茶、自动煮饭、自动煲粥、自动煲汤及煎、炸、烤、火锅等料理功能机种。额定加热功率有700~3000W的不同机种,功率调节范围为额定功率的85%,并且在全电压范围内功率自动恒定。200~240V机种电压使用范围为 160~260V, 100~120V机种电压使用范围为90~135V。全系列机种均适用于50、60Hz的电压频率。使用环境温度为-23℃~45℃。电控功能有锅具超温保护、锅具干烧保护、锅具传感器开/短路保护、2小时不按键(忘记关机) 保护、IGBT温度限制、IGBT温度过高保护、低温环境工作模式、IGBT测温传感器开/短路保护、高低电压保护、浪涌电压保护、VCE抑制、VCE过高保护、过零检测、小物检测、锅具材
质检测。 458系列虽然机种较多,且功能复杂,但不同的机种其主控电路原理一样,区别只是零件参数的差异及CPU程序不同而己。电路的各项测控主要由一块8位4K内存的单片机组成,外围线路简单且零件极少,并设有故障报警功能,故电路可靠性高,维修容易,维修时根据故障报警指示,对应检修相关单元电路,大部分均可轻易解决。 二、原理分析 2.1 特殊零件简介 2.1.1 LM339集成电路 LM339内置四个翻转电压为6mV的电压比较器,当电压比较器输入端电压正向时(+输入端电压高于-入输端电压), 置于LM339内部控制输出端的三极管截止, 此时输出端相当于开路; 当电压比较器输入端电压反向时(-输入端电压高于+输入端电压), 置于LM339内部控制输出端的三极管导通, 将比较器外部接入输出端的电压拉低,此时输出端为0V。 2.1.2 IGBT
最详细电磁炉原理讲解 一、原理简介 电磁炉是应用电磁感应加热原理，利用电流通过线圈产生磁场，该磁场的磁力线通过铁质锅底部的磁条形成闭合回路时会产生无数小涡流，使铁质锅体的铁分子高速动动产生热量，然后加热锅中的食物。 二、电磁炉的原理方块图 三、电磁炉工作原理说明 1.主回路
图中桥整DB1将工频（50HZ）电流变成直流电流，L1为扼流圈，L2是电磁线圈，IGBT 由控制电路发出的矩形脉冲驱动，IGBT导通时，流过L2的电流迅速增加。IGBT截止时，L2、C12发生串联谐振，IGBT的C极对地产生高压脉冲。当该脉冲降至为零时，驱动脉冲再次加到IGBT上使之导通。上述过程周而复始，最终产生25KHZ左右的主频电磁波，使陶瓷板上放置的铁质锅底感应出涡流并使锅发热。串联谐振的频率取之L2、C12的参数。 C11为电源滤波电容，CNR1为压敏电阻（突波吸收器）。当AC电源电压因故突然升在时，即瞬间短路，使保险丝迅速熔断，以保护电路。 2.副电源 开关电源式主板共有+5V，+18V两种稳压回路，其中桥式整流后的+18V供IGBT的驱动回路和供主控IC LM339和风扇驱动回路使用，由三端稳压电路稳压后的+5V供主控MCU使用。 3.冷却风扇 主控IC发出风扇驱动信号（FAN），使风扇持续转动，吸入外冷空气至机体内，再从机体后侧排出热空气，以达到机内散热目的，避免零件因高温工作环境造成损坏故障。当风扇停转或散热不良，IGBT表贴热敏电阻将超温信号传送到CPU，停止加热，实现保护。通电瞬间CPU 会发出一个风扇检测信号，以后整机正常运行时CPU发出风扇驱动信号使其工作。
开关电源原理 一、开关电源的电路组成： 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值 降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及 杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。 当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪 涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是 负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5 容量变小，输出的交流纹波将增大。
时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增 大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、功率变换电路： 1、MOS管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导 体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图： 3、工作原理： R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS管并接，使开关管电压应力减少，EMI减少，不发生二次击穿。在开关管Q1关断时，变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制，因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时，UC3842停止工作，开关管Q1立即关断。 R1和Q1中的结电容C GS、C GD一起组成RC网络，电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小，易引起振荡，电磁干扰也会很大；R1过大，会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下，从而保护了MOS管。 Q1的栅极受控电压为锯形波，当其占空比越大时，Q1导通时间越长，变压器所储存的能量
工作原理 这里例讲金灶KJ —10E，是广东海利公司近两年的新产品，双炉结构，左边是消毒锅，右边是烧水壶。由于没有 现成的电路图，笔者只好按照实物绘制了电路原理图（见图1）。该机的电磁感应加热电路与其他品牌的电磁炉（灶） 基本相同，是利用电磁感应原理将电能转换为热能的电器。开关管IGBT （VT3，型号：H20R1202）的饱和导通和 截止时间（占空比）受控于MCU输出的PWM脉冲信号；C8 （ g F/1200V）与加热线盘L2 （或L3，电感量约为）组成频率约为24kHz 的并联谐振电路。当电磁炉工作时，加热线盘周围便产生高频交变电磁场，当炉面放置导磁又导电的金属锅（壶）具时，交变的磁场使锅（壶）底感应出强大的涡流而产生高热。下面具体分析一下它的
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+ 300V 直流高压电源是直接由 220V 交流市电经高压整流桥堆(B1,型号：D15XB60H )整流、C7 (4^F/400V ) 滤波产生的，是加热线盘、IGBT 管工作的主电源。VIPer22A (IC2)是小功率智能开关电源集成电路，其引脚功能 如图2所示。该集成电路内置场效应开关管、 60kHz 脉宽调制器、智能调整电路及过流、过压、过热保护电路。它 具有外围电路简洁、输入电压适应范围宽、输出电压稳定等优点。本机由 VIPer22A 和Z1、C5、C4、VD1、 VD2、L1、C3等外围元件组成+ 18V 开关稳压电源，主要是供给 VT1、VT2、IC1 (LM339八切换继电器和排热 电扇使用。+ 5V 的电源也是由+ 18V 电源经78L05稳压，C14滤波产生的，主要是作为基准电压源和供给控制显 示电路使用。 2. 控制显示电路 控制显示电路是由 8位MCU 芯片S3F9454BZZ-DK94 (IC3 )、8位串入/并出移位寄存器 74HC164N (IC4 )、数码 管、三极管、LED 、按键和电阻、电容等元件组成的，并通过 8位接插件与主电路板连接。它的引脚功能图如图 所示(详细资料 3. 同步电路 为了避免 IGBT 管在导通时被大电流冲击而损坏，要保证加到 IGBT 管的 G 极上的 PWM 脉冲前沿与 C 极上PM ---J i 1 20 IS 3 祁 ￥科 4 5 5 rt 15 7 114 □ 112 10 V S<]URCI ： 讷 RZZA 1 t2 <■. DRAIN CONTROL v.. -R.ESE T ?-.2 PE 3 ' P2.2 ' 嘉門击一 X - 'P\1 -… PC S ADC^'F-vV^ i 1'： 7 心凤：； F2 3JADC8/CL0 13 肖 住 ad> —POO ^^G-.'INTOrSGL —FO ^APC14MTV&QA PC ? AK? POS^DG^ -PC 4 ADC-i P0 5 ADCS
开关电源入门必读：开关电源工作原理超详细解析 第1页：前言：PC电源知多少 个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术，所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源（Sw itching Mode P ow er Supplies，简称SMPS），它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少 目前主要包括两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（sw itching）。线性电源的工作原理是首先将127 V或者220V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC交流电转化为脉动电压（配图1和2中的“3”）；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电（配图1和2中的“4”）；此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了（配图1和2中的“5”） 配图1：标准的线性电源设计图
配图2：线性电源的波形 尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、PlayStation/W ii/Xbox等游戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。 对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比：也即说如果输入市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz（有些国家是50Hz）频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。 由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。 ●开关电源知多少 开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言，AC输入电压可以在进入变压器之前升压（升压前一般是50-60KHz）。随着输入电压的升高，变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是，我们经常所说的“开关电源”其实是“高频开关电源”的缩写形式，和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。 事实上，终端用户的PC的电源采用的是一种更为优化的方案：闭回路系统（closed loop system）——负责控制开关管的电路，从电源的输出获得反馈信号，然后根据PC的功耗来增加或者降低某一周期内的电压的频率以便能够适应电源的变压器（这个方法称作PW M，Pulse W idth Modulation，脉冲宽度调制）。所以说，开关电源可以根据与之相连的耗电设备的功耗的大小来自我调整，从而可以让变压器以及其他的元器件带走更少量的能量，而且降低发热量。 反观线性电源，它的设计理念就是功率至上，即便负载电路并不需要很大电流。这样做的后果就是所有元件即便非必要的时候也工作在满负荷下，结果产生高很多的热量。 第2页：看图说话：图解开关电源 下图3和4描述的是开关电源的PW M反馈机制。图3描述的是没有PFC(P ow er Factor Correction，功率因素校正)电路的廉价电源，图4描述的是采用主动式PFC设计的中高端电源。 图3：没有PFC电路的电源 图4：有PFC电路的电源 通过图3和图4的对比我们可以看出两者的不同之处：一个具备主动式PFC电路而另一个不具备，前者没有110/220V转换器，而且也没有电压倍压电路。下文我们的重点将会是主动式PFC电源的讲解。
电磁炉原理图和工作原理与维修 目录 一、简介 (2) 1.1 电磁加热原理 (2) 1.2 458 系列简介 (2) 二、原理分析 (2) 2.1 特殊零件简介 (2) 2.2 电路方框图 (4) 2.3 主回路原理分析 (5) 2.4 振荡电路 (6) 2.5 IGBT 激励电路 (7) 2.6 PWM永宽调控电路 (7) 2.7 同步电路 (7) 2.8 加热开关控制 (8) 2.9 VAC检测电路 (8) 2.10 电流检测电路 (9) 2.11 VCE检测电路 (9) 2.12 浪涌电压监测电路 (10) 2.13 过零检测 (10) 2.14 锅底温度监测电路 (11) 2.15 IGBT 温度监测电路 (11) 2.16 散热系统 (12) 2.17 主电源 (12) 2.18 辅助电源 (12) 2.19 报警电路 (13) 三、故障维修 (13) 3.1 故障代码 (13) 3.2 主板检测标准 (13)
3.3 故障案例 (15) 一、简介 1.1 电磁加热原理电磁灶是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器。在电磁灶内部，由整流电路将50/60Hz 的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-40KHz 的高频电压，高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿（导磁又导电材料）底部金属体内产生无数的小涡流，使器皿本身自行高速发热，然后再加热器皿内的东西。 1.2 458 系列简介 458 系列是由建安电子技术开发制造厂设计开发的新一代电磁炉, 界面有LED发光二极管显示模式、LED数码显示模式、LCD液晶显示模式、VFD莹光显示模式机种。操作功能有加热火力调节、自动恒温设定、定时关机、预约开/ 关机、预置操作模式、自动泡茶、自动煮饭、自动煲粥、自动煲汤及煎、炸、烤、火锅等料理功能机种。额定加热功率有700~3000W的不同机种,功率调节范围为额定功率的85%并且在全电压范围内功率自动恒定。200~240V机种电压使用范围为 160~260V,100~120V机种电压使用范围为90~135V全系列机种均适用于50、60Hz 的电压频率。使用环境温度为-23 C ~45C。电控功能有锅具超温保护、锅具干烧保护、锅具传感器开/短路保护、2小时不按键（忘记关机）保护、IGBT 温度限制、IGBT 温度过高保护、低温环境工作模式、IGBT测温传感器开/短路保护、高低电压保护、浪涌电压保护、VCE W制、VCE过高保护、过零检测、小物 检测、锅具材质检测。 458 系列虽然机种较多, 且功能复杂, 但不同的机种其主控电路原理一样, 区别只是零件参数的差异及CPU程序不同而己。电路的各项测控主要由一块8位4K 内存的单片机组成, 外围线路简单且零件极少, 并设有故障报警功能, 故电路可靠性高, 维修容易, 维修时根据故障报警指示, 对应检修相关单元电路, 大部分均可轻易解决。 二、原理分析 2.1 特殊零件简介 2.1.1 LM339集成电路
目录 一、简介 1.1 电磁加热原理 1.2 458系列简介 二、原理分析 2.1 特殊零件简介 2.1.1 LM339集成电路2.1.2 IGBT 2.2 电路方框图 2.3 主回路原理分析 2.4 振荡电路 2.5 IGBT激励电路 2.6 PWM脉宽调控电路2.7 同步电路 2.8 加热开关控制 2.9 VAC检测电路 2.10 电流检测电路 2.11 VCE检测电路 2.12 浪涌电压监测电路2.13 过零检测 2.14 锅底温度监测电路2.15 IGBT温度监测电路
2.16 散热系统 2.17 主电源 2.18辅助电源 2.19 报警电路 三、故障维修 3.1 故障代码表 3.2 主板检测标准 3.2.1主板检测表 3.2.2主板测试不合格对策 3.3 故障案例 3.3.1 故障现象1 一、简介 1.1 电磁加热原理 电磁灶是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器。在电磁灶内部，由整流电路将50/60Hz 的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-40KHz的高频电压，高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿(导磁又导电材料)底部金属体内产生无数的小涡流，使器皿本身自行高速发热，
然后再加热器皿内的东西。 1.2 458系列简介 458系列是由建安电子技术开发制造厂设计开发的新一代电磁炉,界面有LED发光二极管显示模式、LED 数码显示模式、LCD液晶显示模式、VFD莹光显示模式机种。操作功能有加热火力调节、自动恒温设定、定时关机、预约开/关机、预置操作模式、自动泡茶、自动煮饭、自动煲粥、自动煲汤及煎、炸、烤、火锅等料理功能机种。额定加热功率有700~3000W的不同机种,功率调节范围为额定功率的85%,并且在全电压范围内功率自动恒定。200~240V机种电压使用范围为160~260V, 100~120V机种电压使用范围为90~135V。全系列机种均适用于50、60Hz的电压频率。使用环境温度为-23℃~45℃。电控功能有锅具超温保护、锅具干烧保护、锅具传感器开/短路保护、2小时不按键(忘记关机) 保护、IGBT温度限制、IGBT 温度过高保护、低温环境工作模式、IGBT测温传感器开/短路保护、高低电压保护、浪涌电压保护、VCE 抑制、VCE过高保护、过零检测、小物检测、锅具材质检测。 458系列虽然机种较多,且功能复杂,但不同的机种
详解大功率可调稳压电源电路图 无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源，下面介绍一款直流电压从 3V到15V连续可调的稳压电源，最大电流可达10A，该电路用了具有温度补偿特性的，高精度的标准电压源集成电路TL431，使稳压精度更高，如果没有特殊要求，基本能满足正常维修使用，电路见下图。 如图1所示大功率可调稳压电源电路图 大功率可调稳压电源电路图 图1 大功率可调稳压电源电路图 其工作原理分两部分，第一部分是一路固定的5V1.5A稳压电源电路。第二部分是另一路由3至15V连续可调的高精度大电流稳压电路。第一路的电路非常简单，由变压器次级8V交流电压通过硅桥QL1整流后的直流电压经C1电解电容滤波后，再由5V三端稳压块LM7805不用作任何调整就可在输出端产生固定的 5V1A稳压电源，这个电源在检修电脑板时完全可以当作内部电源使用。第二部分与普通串联型稳压电源基本相同，所不同的是使用了具有温度补偿特性的，高精度的标准电压源集成电路TL431，所以使电路简化，成本降低，而稳压性能却很高。图中电阻R4，稳压管TL431，电位器R3组成一个连续可调得恒压源，为BG2基极提供基准电压，稳压管TL431的稳压值连续可调，这个稳压值决定了稳压电源的最大输出电压，如果你想把可调电压范围扩大，可以改变R4和R3的电阻值，当然变压器的次级电压也要提高。变压器的功率可根据输出电流灵活掌握，次级电压15V左右。桥式整流用的整流管QL用15－20A硅桥，结构紧凑，中间有固定螺丝，可以直接固定在机壳的铝板上，有利散热。调整管用的是大电流
NPN型金属壳硅管，由于它的发热量很大，如果机箱允许，尽量购买大的散热片，扩大散热面积，如果不需要大电流，也可以换用功率小一点的硅管，这样可以做的体积小一些。滤波用50V4700uF电解电容C5和C7分别用三只并联，使大电流输出更稳定，另外这个电容要买体积相对大一点的，那些体积较小的同样标注50V4700uF尽量不用，当遇到电压波动频繁，或长时间不用，容易失效。最后再说一下电源变压器，如果没有能力自己绕制，有买不到现成的，可以买一块现成的200W以上的开关电源代替变压器，这样稳压性能还可进一步提高，制作成本却差不太多，其它电子元件无特殊要求，安装完成后不用太大调整就可正常工作。
电磁炉工作原理说明之电路分析 1、主回路 图中整流桥BI将工频（50HZ）电压变成脉动直流电压，L1为扼流圈，L2是电磁线圈，IGBT由控制电路发出的矩形脉冲驱动，IGBT导通时，流过L2的电流迅速增加。IGBT截止时，L2、C21发生串联谐振，IGBT的C极对地产生高压脉冲。当该脉冲降至为零时，驱动脉冲再次加到IGBT上使之导通。上述过程周而复始，最终产25KHZ左右的主频电磁波，使陶瓷板上放置的铁质锅底感应出涡流并使锅发热。串联谐振的频率取之L2、C21的参数。 C5为电源滤波电容。CNR1为压敏电阻（突波吸收器），当AC电源电压因故突然升高时，瞬间短路，使保险丝迅速熔断，以保护电路。 2、副电源
开关电源提供有+5V，+18V两种稳压回路，其中桥式整流后的+18V供IGBT 的驱动回路，同步比较IC LM339和风扇驱动回路使用，由三端稳压电路稳压后的+5V供主控MCU使用。 3、冷却风扇 当电源接通时主控IC发出风扇驱动信号（FAN），使风扇持续转动，吸入外冷空气至机体内，再从机体后侧排出热空气，以达至机内散热目的，避免零件因高温工作环境造成损坏故障。当风扇停转或散热不良，IGBT表贴热敏电阻将超温信号传送到CPU，停止加热，实现保护。通电瞬间CPU会发出一个风扇检测信号，以后整机正常运行时CPU发出风扇驱动信号使其工作。 4、定温控制及过热保护电路
该电路主要功能为依据置于陶板下方的热敏电阻（RT1）和IGBT上的热敏电阻（负温度系数）感测温度而改变电阻的一随温度变化的电压单位传送至主控IC（CPU），CPU经A/D转换后对照温度设定值比较而作出运行或停止运行信号。 5、主控IC（CPU）主要功能 18脚主控IC主要功能如下： （1）电源ON/OFF切换控制 （2）加热火力/定温温度控制 （3）各种自动功能的控制 （4）无负载检知及自动关机 （5）按键功能输入检知 （6）机内温升过高保护 （7）锅具检知 （8）炉面过热告知 （9）散热风扇控制 （10）各种面板显示的控制 6、负载电流检知电路 该电路中T2（互感器）串接在DB（桥式整流器）前的线路上，因此T2二次侧的AC电压可反映输入电流的变化，此AC电压再经D13、D14、D15、D5全波整流为DC电压，该电压经分压后直接送CPU的AD转换后，CPU根据转换后的AD 值判断电流大小经软件计算功率并控制PWM输出大小来控制功率及检知负载
反激式开关电源电路图讲解 一，先分类 开关电源的拓扑结构按照功率大小的分类如下： 10W以内常用RCC(自激振荡)拓扑方式 10W-100W以内常用反激式拓扑(75W以上电源有PF值要求) 100W-300W 正激、双管反激、准谐振 300W-500W 准谐振、双管正激、半桥等 500W-2000W 双管正激、半桥、全桥 2000W以上全桥 二，重点 在开关电源市场中,400W以下的电源大约占了市场的70-80%,而其中反激式电源又占大部分,几乎常见的消费类产品全是反激式电源。 优点：成本低,外围元件少，低耗能，适用于宽电压范围输入,可多组输出. 缺点：输出纹波比较大。(输出加低内阻滤波电容或加LC噪声滤波器可以改善) 今天以最常用的反激开关电源的设计流程及元器件的选择方法为例。给大家讲解如何读懂反激开关电源电路图! 三，画框图 一般来说，总的来分按变压器初测部分和次侧部分来说明。开关电源的电路包括以下几个主要组成部分，如图1
图1，反激开关电源框图 四，原理图 图2是反激式开关电源的原理图，就是在图1框图的基础上，对各个部分进行详细的设计，当然，这些设计都是按照一定步骤进行的。下面会根据这个原理图进行各个部分的设计说明。 图2 典型反激开关电源原理图
五，保险管 图3 保险管 先认识一下电源的安规元件—保险管如图3。 作用：安全防护。在电源出现异常时，为了保护核心器件不受到损坏。 技术参数：额定电压 ,额定电流 ,熔断时间。 分类：快断、慢断、常规 计算公式：其中：Po：输出功率 η效率：(设计的评估值) Vinmin ：最小的输入电压 2：为经验值，在实际应用中，保险管的取值范围是理论值的1.5~3倍。 0.98： PF值 六，NTC和MOV NTC 热敏电阻的位置如图4。 图4 NTC热敏电阻 图4中的RT为NTC，电阻值随温度升高而降低,抑制开机时产生的浪涌电压形成的浪涌电流。
前言 本章一共2节主要介绍电磁炉的工作原理、系统部件组成以及常见故障及检修方法，希望能够帮助到技术工作人员。 第1节 电磁炉工作原理 电磁炉是利用电磁感应原理，电流经过线盘产生变化磁场，磁场感应到炉面上的铁质锅具底部产生涡流，从而产生大量的热量，直接使得锅具底部迅速发热，进而使得食物得到加热。电磁炉由交流电输入部分、大电流整流滤波输出部分、线盘高频振荡电路部分 、开关电源部分 等功能模块组成。下面将介绍电磁炉的不同功能模块工作原理以及电磁炉的常见故障及检修方法。如下图是电磁炉的结构图。 工作结构图 电路原理图(见附图 1)
交流电输入部分 市电220V经接插件L1、N1接入电路。电路开始通电。由于电磁炉工作电流较大，接插件N1、L1和保险管两端引脚焊接必须牢固，目的是避免接触不良。电磁炉的保险丝是个保护装置，在更换的过程中要选用同型号的更换。（过小电流不够过、易熔断。过大保护失去作用）。所以16A/250V的保险丝不能随意改动或代换（更不能直接短路）。 L1、N1之间有电容C1，该电容既能防止电磁炉工作产生的高频干扰脉冲窜入市电网干扰其他电器，又防止市电网的干扰脉冲窜入电磁炉电路影响其工作。该电容的容量通常为2uF—5 uF。如图所示
大电流整流滤波输出部分 市电经过桥式整流器BG1（桥堆）整流出来再经过L1、C4滤波后输出300V 直流电，为线盘高频振荡供电。BG1是个大电流高耐压器件，其规格为20A800V。当其烧坏后，不能随意用其它整流器代替。一定要用同型号或比它更大电流高耐压的整流器（外观、管脚、接口相同）替换。L1扼流圈、C4电容组成倒L型滤波电路。作用是把整流出来的直流脉动成分滤去，使输出波形更加平滑。当C4、8uF/400V（DC）电容击穿短路时，保险丝会烧断，整流器也会因电流过大而烧坏。此电容容量变值时（变小），直流输出300V电压会明显下降，当C4没有容量时，也会导致烧IGBT，维修时要特别注意。如图所示
电路图识别详解——简化电路图先看口诀，就两部分，很简单：标号和画图： 1、?标号：电路每个节点编号，标号遵循以下原则 (1)?从正极开始标1 (2)?导线连通的节点标同样的数字 (3)?沿着导线过一个用电器，数字+1 (4)?到遇到电源负极为止 (5)?要求所有点的标号要大于等于1，小于等于负极的标号 2、画图 (1)?在平面上画出节点号 (2)?根据原图画出节点之间的用电器或电表
⑶?整理，美化 3、注意事项 (1)?当用电器两端标号不等时，电流从小标号点到大标号点，因为小标号更接近正极 (2)?当用电器两端标号相等时，相当于一根导线接在用电器两端，因此用电器短路没有电流。介绍完毕，谢谢大家。什么，你没懂？啊~不要扔西红柿！下面还有。我们看几道例题 如图，这道题太典型了，估计每个老师都要讲。答案估计大家都知道，同学甲说这个是串联；同学乙说，不对！R1应该被短路了，没看见上面的”天线”么；这时候老师蹦出来，说你们都错了，实际上是标准的并联电路。倒~，确实不好理解，很多同学老师讲过一遍还是搞不 清楚为啥，最后背下结论了事。现在轮到我们的标号大法上场了，为了说明方便，先用字母 对每个点进行标记下 首先进行标号，我们的标号用红色数字表示，从电源正极出来a点标1同样在一条导线上 的b、d点也标1;检查所有该标1的都标了，那就过一个电阻吧！例如从b点过到c点, 这样c点标2。同一导线上的e、f、g点都标2,这样我们惊奇的发现已经到电源负极了！标号结束！轻松~
进入第二步画图阶段，先画出节点号1,2，其中1节点电源正极，2节点接电源负极，如下图；
然后再原图中查找每个电阻两端的节点标号，放到简化图中对应标号之间，我们看到 R2、R3都在1、2点之间，所以把它们仨依次连接在1、2点之间，就形成了右图, 纯的并联电路，不是么？R1、?清
电磁炉工作原理 简介 1.1 电磁加热原理 电磁灶是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器。在电磁灶内部，由整流电路将50/60Hz 的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-40KHz 的高频电压，高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿( 导磁又导电材料) 底部金属体内产生无数的小涡流，使器皿本身自行高速发热，然后再加热器皿内的东西。 1.2 47 系列筒介 47 系列是由正夫人旗下中山电子技术开发制造厂设计开发的全新一代电磁炉,面板有LED 发光二极管显示模式、LED 数码显示模式、LCD 液晶显示模式、VFD 莹光显示模式、TFT 真彩显示模式机种。操作功能有加热火力调节、自动恒温设定、定时关机、预约开/ 关机、预置操作模式、自动泡茶、自动煮饭、自动煲粥、自动煲汤及煎、炸、烤、火锅等料理功能机种。额定加热功率有500W~3400W 的不同机种, 功率调节范围为额定功率的90%, 并且在全电压范围内功率自动恒定。200~240V 机种电压使用范围为160~260V, 100~120V 机种电压使用范围为90~135V 。全系列机种均适用于50 、 60Hz 的电压频率。使用环境温度为-23 ℃~45 ℃。电控功能有锅具超温保护、锅具干烧保护、锅具传感器开/ 短路保护、 2 小时不按键( 忘钾机) 保护、IGBT 温度限制、IGBT 温度过高保护、低温环境工作模式、IGBT 测温传感器开/ 短路保护、高低电压保护、浪涌电压保护、VCE 抑制、VCE 过高保护、过零检测、小物检测、锅具材质检测。 47 系列须然机种较多, 且功能复杂, 但不同的机种其主控电路原理一样, 区别只是零件参数的差异及CPU 程序不同而己。电路的各项测控主要由一块8 位4K 内存的单片机组成, 外围线路简单且零件极少, 并设有故障报警功能, 故电路可靠性高, 维修容易, 维修时根据故障报警指示, 对应检修相关单元电路, 大部分均可轻易解决。 二、电磁炉工作原理分析 2.1 特殊零件简介 2.1.1 LM339 集成电路
电磁炉工作原理与故障分析讲座
目录 第一章电磁炉的基本工作原理的介绍 (3) 第二章电磁炉组装结构图 (5) 第三章电磁炉的基本加热功能及保护功能介绍 (7) 第四章电磁炉的原理图各功能部分的分析 (9) 第五章电磁炉常见异常故障分析之“葵花宝典” (32) 第六章电磁炉元器件的认别及其测量方式 (43) 第七章电磁炉上元器件的规格与作用简介 (48) 电磁炉由于具有热效率高、使用方便、无烟熏、无煤气污染、安全卫生等优点，非常适合现代家庭使用
第一章电磁炉的基本工作原理的介绍 电磁炉的加热原理 电磁炉又称电磁灶，分为工频（低频）和高频两种。其中，工频电磁炉工作简单可靠，但躁声大，热效率低，这里所说的电磁炉指高频电磁炉。 电磁炉是利用电磁感应原理将电能转换为热能的工作原理。由整流电路将50/60Hz的交流电压转换成直流电压（AC-DC-AC、交流-直流-交流），再经过控制电路将直流电压转换成频率为20~35KHz的高频电压，高速变化的电流流过线圈产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿底部金属体内产生无数的小涡流，使器皿本身自行高速发热，然后再加热器皿内的东西，达到用户使用的结果。 如图1
图 1 图2 如图2。电磁感应加热的基本过程，至少需要整流单元、功率开关管、功率开关管驱动控制单元、加热线圈单元及锅具等部件。电磁炉是运用高频电磁感应原理加热。它将市电整流滤波后得到的脉动直流转换为高频电流，通过加热线圈建立高频磁场，磁力线经线圈与金属器皿底部构成的磁回路穿透炉面作用于锅底，利用小电阻大电流的短路热效应产生热量，在锅底形成涡流而发热，起到加热器皿中的食物的作用。 一般来讲,器皿一般是用钢质、铁质材料来加热，铝、铜由于表面电阻率太小，而不易被加热，陶瓷、木等又由于表面电阻率太大，使产生电流太小，所以也不易被加热。
拓扑学的英文名是Topology,直译是地志学,也就是和研究地形、地貌相类似的有关学科。拓扑学是几何学的一个分支,但是这种几何学又和通常的平面几何、立体几何不同。通常的平面几何或立体几何研究的对象是点、线、面之间的位置关系以及它们的度量性质。拓扑学对于研究对象的长短、大小面积、体积等度量性质和数量关系都无关。即不考虑图形的大小形状,仅考虑点和线的个数。 实质上拓扑学(TOPOLOGY)是一种研究与大小、距离无关的几何图形特性的方法。 电路的拓扑结构就是指电路中节点、支路、回路的数量，这些都反映了电路中各部分连接的实质状况。同一个拓扑结构可以画成几何形状不同的电路图 拓扑电路非常适用于DC-DC变换器。每种拓扑都有其自身的特点和适用场合。因此，要恰当选择拓扑，熟悉各种不同拓扑的优缺点及适用范围是非常重要的。 DC／DC电源变换器的拓扑类型主要有以下13种： (1)Buck Converter降压式变换器； (2)Boost Conyerter升压式变换器； (3)Buck—Boost Converter降压/升压式变换器，含极性反转(Inverting)式变换器； (4)Cuk Converter升压，升压串联式变换器； (5)SEPIC(Single Endcd Pdimary Inductor Converter)单端一次侧电感式变换器； (6)F1yback Converter反激式(亦称回扫式)变换器； (7)Eorward Converter正激式变换器： (8)Double Switches Forward Converter双开关正激式变换器； (9)Active Clamp Forward Converter有源箝位 (0)Half Bridge Converter半桥式变换器； (11)Full Bridge Converter全桥式变换器； (12)Push—pall Convener推挽式变换器： (13)Phase Shift Switching ZVT(Phase Shift Switching Zero Voltage Transition)移相式零电压开关变换器。 开关电源（直流变换器）的类型很多，在研究开发或者维修电源系统时，全面了解开关电源主回路的各种基本类型，以及工作原理，具有极其重要的意义。 开关电源拓扑主回路的组成：主回路（开关电源中，功率电流流经的通路）一般包含了开关电源中的开关器件、储能器件、脉冲变压器、滤波器、输出整流器、等所有功率器件，以及供电输入端和负载端。 一、常见电源拓扑介绍。 1、Buck Converter降压式变换器。如图1 图1 BUCK 降压拓扑 特点：a、把输入降至一较低电压。 b、输出总是小于或等于输入。
第一节 电磁炉的工作原理 电磁炉主要是利用电磁感应原理，电流经过线盘产生变化磁场，磁场感应到炉面上的铁质锅具底部产生涡流，从而产生大量的热能，直接令锅具底部迅速发热，进而加热锅内食物。 工作结构图 电路原理图(见附图1) ★ 交流电输入部分 市电220V 经接插件L1、N1接入电路。电路开始通电。由于电磁炉工作电流较大，接插件N1、L1和保险管两端引脚焊接必须牢固，目的是避免接触不良。电磁炉的保险丝是个保护装置，在更换的过程中要选用同型号的更换。（过小电流不够过、易熔断。过大保护失去作用）。所以16A/250V 的保险丝不能随意改动或代换（更不能直接短路）。
RZ1是压敏电阻，作用是为了防止市电输入电压过高而损坏电磁炉，其外型像瓷片电容（蓝色）。压敏电阻标注一般为10D561K或10D471K，其最大允许使用电压为300V（AC），当电压超出其范围时，就会被炸裂。在维修过程中，更换时，要选合适的型号对号入座。压敏电阻是并联在电路中的,它对电压比较敏感(达到一定的异常高的电压),在正常工作电压的时候它相当于绝缘体,在电压异常大的时候 电阻阻值瞬间变的很小,电流经过压敏电阻回流到前端,拉端保险丝,如果电压比较大时 间比较长自身也瞬间击穿,保护了后端电路. L1、N1之间有电容C1，该电容既能防止电磁炉工作产生的高频干扰脉冲窜入市电网干扰其他电器，又防止市电网的干扰脉冲窜入电磁炉电路影响其工作。该电容的容量通常为2uF—5 uF。如图所示 ★大电流整流滤波输出部分 市电经过桥式整流器BG1（桥堆）整流出来再经过L1、C4滤波后输出300V 直流电，为线盘高频振荡供电。BG1是个大电流高耐压器件，其规格为20A800V。当其烧坏后，不能随意用其它整流器代替。一定要用同型号或比它更大电流高耐压的整流器（外观、管脚、接口相同）替换。L1扼流圈、C4电容组成倒L 型滤波电路。作用是把整流出来的直流脉动成分滤去，使输出波形更加平滑。当C4、 8uF/400V（DC）电容击穿短路时，保险丝会烧断，整流器也会因电流过大而烧坏。此电容容量变值时（变小），直流输出300V电压会明显下降，当C4没有容量时，也会导致烧IGBT，维修时要特别注意。如图所示 ★线盘高频振荡电路 CN3、CN4（接上线盘）与C5、IGBT1组成一个高频振荡电路（振荡频率一般为20KHz — 40KHz之间）。高频交变电流是由线盘的电感量，与高频谐振电容的容量决定的。因此线盘的电感量和电容的容量要根据功率来确定（不能随意代换）。当IGBT击穿后，要对其进行检测，C5容量变值都会导致IGBT烧坏（特别是电容短路）。IGBT是电磁炉的核心部件，采用西门子公司公司H20R1202