电磁炉维修技术指引剖析
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看图学会电磁炉故障维修故障现象描述美的SH2147电磁炉通电后有时不加热,出现报警提示,但操作面板指示灯正常;有时则能正常工作。
出现时好时坏、断续加热的故障现象。
电路分析指导对该电磁炉进行检测,通过操作面板输入人工指令,电磁炉有时能够正常工作,怀疑是功率输出电路、同步振荡电路、IGBT驱动电路中有元器件接触不良导致的。
如图10-16所示为美的SH2147电磁炉电路图,按照电路图查找相关电路,并对其进行检测。
其中同步振荡电路对炉盘线圈两端送来的电压信号进行比较,输出锅质检测信号和同步振荡信号。
电路检修指导按照电磁炉信号流程,分别检测功率输出电路、同步振荡电路、IGBT驱动电路。
(1)使用“观察法”检查功率输出电路,没有发现元器件的虚焊现象。
(2)在待机状态下,使用万用表检测功率输出电路中的IGBT管(门控管)C极的电压,如图10-17所示。
经检测,发现有310V电压,排除了功率输出电路以及IGBT驱动电路的故障。
(3)同样是待机状态下,检测同步振荡电路,如图10-18所示,发现输入端⑦脚的电压,严重偏大,因此可以判断故障点出现在输入端⑦脚的分压电路中。
(4)输入端⑦脚的分压电阻有R13、R18、R19,使用“观察法”发现电阻R19的焊点有虚焊现象,如图10-19所示,因此造成了电磁炉时好时坏、断续加热的故障现象。
(5)对虚焊元器件的引脚进行补焊,开机试运行,故障排除。
关键提示:电磁炉同步振荡电路使用万用表进行检测,只能是待机状态。
如电磁炉处于开机状态,则需要使用示波器进行检测。
这是由于同步振荡电路频率非常的快,开机状态使用万用表检测不到结果。
10.3.3美的SY191电磁炉同步振荡电路故障检修过程故障现象描述美的SY191电磁炉通电后指示灯亮,操作按键后响应,就是不能加热。
电路分析指导电磁炉其他功能基本正常,就是不能实现加热,怀疑是同步振荡电路故障,如图10-20所示为美的SY191电磁炉电路图。
看图学会电磁炉故障维修如图16-11所示,为典型电磁炉操作显示电路,其工作原理可分为3步。
1.当按下操作按键时,由扩展接口一个引脚输出的信号就会通过按下的微动开关送到插接件的⑧脚,然后作为人工指令信号送给MCU (微处理器)。
2.MCU(微处理器)端口接收指令后,MCU(微处理器)根据内部程序输出控制电磁炉的指令,同时相应的端口送出工作状态信号,经过插接件的①、④、⑥、⑦脚分别送入操作显示电路,其中①、④、⑦脚送来的信号控制晶体管Q1、Q2、Q3,而⑦脚送来的信号,则送给扩展芯片的数据输入端(A、B)。
3.扩展芯片对送来的信号进行移位处理,然后送出,给数码管提供指示信号,数码管中的发光二极管在扩展芯片和晶体管Q1、Q2、Q3的组合作用下,显示相应的数字。
16.3看懂操作显示电路故障检修过程16.3.1苏泊尔C18AK电磁炉操作显示电路故障检修过程故障现象描述苏泊尔C18AK电磁炉通电后电源指示灯亮,但是按下操作按键无反应,指示灯不变动,电磁炉不工作。
电路分析指导电磁炉不工作,但是电源指示灯亮,此时先将电磁炉外壳打开,观察保险管没有烧坏现象,排除桥式整流堆、IGBT管(门控管)等内部元器件击穿短路故障,接下来应对各个保护电路进行检测。
电路检修指导对电磁炉各个保护电路,如浪涌保护、过流保护、过压保护以及IGBT过压保护等电路进行检测,均没发现故障点,此时应将故障范围集中在操作显示电路上。
(1)使用示波器检测扩展芯片、显示屏等元器件,没有检测到相应的波形,如图16-12所示。
(2)使用万用表检测扩展接口,发现各个引脚的对地阻值与正常值偏差较大,如图16-13所示,由此可以判断,该芯片损坏。
(3)检测后发现扩展芯片损坏,需更换同型号的移位寄存器,如图16-14所示,有些型号的移位寄存器是可以通用的,如型号为“SN74LS164N”的可以更换为“DM74LS164N”。
(4)更换损坏的元器件之后,开机试运行,故障排除。
电磁炉维修手册详解前言电磁炉是现代家庭厨房中常见的一种烹饪设备。
然而,由于长时间使用或不当维护,电磁炉有可能出现故障。
针对这些常见问题,本手册将详细介绍电磁炉的维修方法,以帮助用户解决日常使用中遇到的问题。
注意事项在进行电磁炉维修之前,请务必断开电源,并确保自己的安全。
如果您不确定如何进行维修或拆卸电磁炉,请联系专业维修人员。
问题一:电磁炉无法启动若电磁炉无法启动,首先检查插座是否正常供电。
确保插头插紧且没有松动。
若插座正常,则需要检查电磁炉的电源线是否受损,以及控制面板是否工作正常。
若任何元件损坏,应咨询售后服务中心进行更换或维修。
问题二:电磁炉加热不均匀若电磁炉加热不均匀,可能是由于加热盘与锅底不平整导致的。
可尝试更换平整的锅具,并确保锅底与加热盘的紧密接触。
若问题仍然存在,则可能是电磁炉加热盘或控制模块故障,应联系售后服务中心进行维修或更换。
问题三:电磁炉显示异常电磁炉显示异常可能是控制面板出现故障。
首先,尝试将电磁炉断电并重新启动,以解决可能的临时错误。
如果问题仍然存在,需联系专业人员进行维修或更换控制模块。
问题四:电磁炉漏电电磁炉若出现漏电问题,应立即断开电源,确保自己的安全。
检查电磁炉的电源线是否完整,是否有破损或裸露的导线。
若发现损坏,应立即更换。
若电源线正常,问题可能出现在其他电路部件上,应咨询专业维修人员进行修复。
问题五:电磁炉产生噪音电磁炉产生噪音可能是由于散热风扇或电磁场产生的。
若噪音较小且能正常工作,则是正常情况,无需担心。
但若噪音过大或伴随其他异常状况,应联系售后服务中心进行检修。
问题六:电磁炉显示代码异常电磁炉在工作中若出现代码异常,多数情况下是由于操作错误或电路故障引起的。
首先,仔细阅读电磁炉使用说明书,查找相关代码的含义和解决方法。
如问题仍无法解决,建议请售后服务中心提供技术支持。
问题七:电磁炉无法断电电磁炉无法断电可能是由于控制模块故障导致。
首先,尝试多次按下电源开关,并确保操作正确。
电磁炉七步维修技巧
电磁炉七步维修技巧
1、先不要忙着试机,而是要先询问用户电磁炉的故障现象及损坏原因,再试机。
2、试机时先不要坐锅,同时在电磁炉的供电电路中串联25瓦的白炽灯,以防内部短路而爆机,使故障扩大。
此时观察灯泡的亮度,如果正常亮度,说明内部已短路。
如果灯泡闪烁,说明振荡电路工作基本正常。
3、判断振荡电路是否工作,用一只蜂鸣器和一只发光二极管并联后放在炉面上可有效观察电磁炉。
发光二级管闪烁说明电磁炉工作正常。
4、打开机盖检测各路电阻,从门控管开始,包括整流桥堆、大功率电阻、4UF、2.7UF等,尽量用指针式万用表测量,测量时可用吸锡器脱开元件的一端进行。
5、常见的易损元件是:大功率大阻值,电容变小或失容、电阻变大或开路、LM339损坏。
6、按键的损坏极为简单,很可能是受潮而漏电引起。
7、很多都是电源插座引起,修复后尽量更换电源插座。
看图学会电磁炉故障维修2.3看懂市电输入和整流滤波电路故障检修过程2.3.1苏泊尔C18AK电磁炉市电输入和整流滤波电路故障检修过程故障现象描述苏泊尔C18AK电磁炉工作时突然出现跳闸现象,之后再次使用该电磁炉通电后不工作、操作按键无反应、无提示音、风扇不转。
电路分析指导判断电磁炉是否正常工作,可使用示波器对进行感应检测,如图2-9所示。
正常情况下,通过感应炉台面板下方的炉盘线圈或IGBT管(门控管)散热片,应能感应到高频振荡信号,示波器的探头越靠近IGBT管(门控管),高频振荡信号的幅度也就越大,如无感应信号,则说明该电磁炉有故障,按照电路信号走向,可采用“观察法”查看市电输入电路中的保护器件(保险管、压敏电阻)。
如图2-9所示,经过检测,发现保险管和压敏电阻都有烧坏现象。
关键提示:市电输入电路中的保护元器件损坏,尤其是保险管损坏,通常是由于电磁炉内部其他模块电路中的元器件有短路现象引起的。
因此,当检测发现市电输入电路出现故障时,不能只是单单更换损坏的保险管,而应进一步检测其他电路及元器件,如桥式整流堆、IGB下管。
在确保其他电路正常之后,再更换损坏的保险管。
不然通电开机后,会出现跳闸或烧保险管的现象。
电路检修指导若苏泊尔C18AK电磁炉市电输入电路故障,应对其他模块电路中易损元器件着手进行检测,如高压整流滤波电路中的桥式整流堆、功率输出电路中的IGBT管(门控管),来判断该电磁炉的实际故障点。
(1)采用观察法,发现苏泊尔C18AK电磁炉市电输入电路中的保险管被烧坏,如图2-10所示。
(2)根据以往检测经验得知:保险管烧坏是由于其他模块电路中的易损元器件出现短路故障引起的。
因此,需要对电磁炉的内部电路进行检测,尤其是桥式整流对和IGBT管(门控管)。
(3)桥式整流堆是高压整流电路中的核心元器件,当该元器件损坏,会引起市电输入电路中的保险管烧坏。
如图2-11所示,采用万用表电压检测法检测,发现该桥式整流堆击穿损坏。
看图学会电磁炉故障维修第十二章IGBT驱动电路故障维修12.1找到IGBT驱动电路电磁炉工作时,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12-1所示。
电磁炉中的IGBT驱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)如图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)。
12.2搞清IGBT驱动电路的工作原理采用互补推挽式放大器的IGBT驱动电路实际上是由一个NPN晶体管和一个PNP晶体管构成的。
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晶体管处于截止状态,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。
字号:大中小电磁炉的工作原理及维修方法电磁炉的加热原理: 电磁炉是采纳磁场感觉涡流原理,它利用高频的电流经过环形线圈,进而产生无数封闭磁场力,当磁场那磁力线经过导磁 ( 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15-30KHZ的高频电流 ) ,使锅体本生自行高速发热,而后再加热锅内食品。
关于电磁炉的发热原理我们能够这样简单的理解:锅和电磁炉内部发热线圈盘构成一个高频变压器,内部线圈是变压器初级,次级是锅。
当内部初级发热线圈盘有交变电压输出后,必定在次级锅体上产生感觉电流,感觉电流经过锅体自己的电阻发热(所以锅自己也是负载),产生热量。
若是:当内部初级发热盘有交变电压输出,若次级及负载(锅)不存在,则输出功率将特别低。
自然在实质电路中,我们一定要很快的检测到此功率的变化,并将输出到发热线圈盘的交变电流关断。
因为非导磁性资料不可以有效汇聚磁力线,几乎不可以形成涡流(就像一个一般变压器假如没有硅钢片死心,而只有两个绕组是不可以有效传递能量的),所以基本上不加热;此外,导电能力特别差的磁性资料因为其电阻率太高,产生的涡流电流也很小,也不可以很好产生热量。
所以:电磁炉使用的锅体资料是导电性能相对较好,铁磁性资料的金属或许合金以及它们的复合体。
一般采用的锅有:铸铁锅,生铁锅,不锈铁锅。
纯不锈铁锅资料因为其导磁性能特别低,所以在电磁炉上其实不可以正常工作。
电磁炉是采纳磁场感觉涡流加热原理,它利用电流经过线圈产生磁场,当磁场内之磁力经过含铁质锅底部时,即会产生无数之小涡流,使锅体自己自行高速发热,而后再加热于锅内食品。
电磁炉工作时产生的电磁波,完整被线圈底部的障蔽层和顶板上的含铁质锅所汲取,不会泄露,对人体健康绝对无危害。
合用的锅类容器1、铁系(珐琅、铸锅、不锈铁)锅,不锈钢锅.注:复合底锅一定是电磁炉专用。
2、底部直径12CM 以下,依据不一样的功能使用,如煎炒烤炸类要离空1CM 为最正确蒸煮类平底为最正确。
电磁炉维修一般步骤及方法电磁炉是现代家庭常见的一种厨房电器,它通过电磁感应加热原理来加热食物。
然而,就像其他家电一样,电磁炉也会出现故障。
修理电磁炉并不是一项难事,只要掌握一般的维修步骤和方法,就能解决许多常见的问题。
接下来,我们将介绍一般的电磁炉维修步骤和方法。
一、检查电源线和插座电磁炉不工作的第一步是检查电源线和插座。
有时候,电磁炉无法正常工作的原因可能是电源线松动或插座没有通电。
我们可以检查电源线是否插紧,然后检查插座是否正常。
如果发现问题,我们可以重新插紧电源线,或者更换一个正常的插座。
二、检查控制面板如果电磁炉插座正常,但无法正常工作,那么可能是控制面板出了问题。
我们可以仔细检查控制面板是否有明显的损坏或松动情况。
有时候,控制面板的连接线可能会松动或脱落,导致电磁炉无法正常工作。
此时,我们可以重新连接或更换控制面板。
三、检查加热器如果电磁炉无法加热食物,那么可能是加热器出了问题。
我们可以打开电磁炉,检查加热器是否正常工作。
首先,我们需要断开电源,然后用扳手或螺丝刀拆下电磁炉顶部的盖板。
然后,我们可以看到加热器的位置。
如果加热器损坏或短路,我们可以选择修复或更换加热器。
四、检查电子元件电磁炉的电子元件也是可能出现故障的部分。
例如,电磁炉的电容器、电阻器、继电器等元件都可能出现损坏或老化的情况。
我们可以使用万用表进行测量,来确定这些元件是否正常工作。
如果发现元件损坏,我们可以选择修复或更换它们。
五、检查电路板如果电磁炉仍然无法正常工作,那么可能是电路板出了问题。
电路板是电磁炉的核心部件,负责控制加热器和其他功能。
如果电路板损坏,我们可以选择修复或更换整个电路板。
修理电路板需要一定的技术和经验,如果自己无法完成修复,建议寻求专业人士的帮助。
六、检查其他部件除了上述部件,电磁炉的其他部件也可能导致故障。
例如,电磁炉的散热器、风扇等部件也需要检查。
如果散热器堵塞或风扇损坏,可能会导致电磁炉过热,从而影响正常工作。
电磁炉故障维修手册第一章:故障诊断电磁炉是一种便捷、高效的烹饪工具,然而在长期使用过程中,难免会遇到一些故障。
本手册将为您提供一些常见电磁炉故障的诊断和修复方法,帮助您解决问题并确保电磁炉的正常运行。
1.1 电磁炉无法启动故障现象:电磁炉无法启动,显示屏无任何反应。
故障原因及解决方法:1. 检查电源插座是否正常工作,尝试连接其他电器验证插座是否有电。
2. 检查电源线是否正常连接到电磁炉,并确保插头与插座良好接触。
3. 如果电源正常,但电磁炉仍然无法启动,建议联系售后服务中心进行进一步检修。
1.2 电磁炉显示屏无法正常显示故障现象:电磁炉显示屏无法正常显示,或者显示异常。
故障原因及解决方法:1. 检查电磁炉是否已接通电源,并确保电源线连接牢固。
2. 检查电磁炉的控制面板是否存在损坏或松动的情况,如有,建议联系售后服务中心进行维修或更换。
3. 尝试重新启动电磁炉,如果问题仍然存在,建议联系售后服务中心进行进一步检修。
1.3 电磁炉无法加热故障现象:电磁炉无法加热,无法烹饪食物。
故障原因及解决方法:1. 检查电磁炉上是否放置了适合的磁性锅具,确保锅具底部平整且与电磁炉接触良好。
2. 检查电磁炉上的加热区域是否存在污垢,如有,建议将电磁炉清洗干净后再次尝试。
3. 如果以上步骤仍无法解决问题,可能是电磁炉内部的加热元件损坏,建议联系售后服务中心进行维修或更换。
第二章:常见故障预防与保养2.1 定期清洁电磁炉保持电磁炉的清洁有助于延长其使用寿命并避免一些故障的发生。
您可以使用柔软的布擦拭电磁炉表面,避免使用腐蚀性或磨砂的清洁剂。
2.2 注意用锅具的选择使用合适的锅具可以确保电磁炉的正常工作。
在购买锅具时,注意选择磁性材质的锅具,如铁制锅具、不锈钢等,避免使用铝制、玻璃制等非磁性材质的锅具。
2.3 避免过热使用长时间高温使用电磁炉可能会对其造成损坏。
在煮沸或炒菜等高温操作后,建议适当让电磁炉休息一段时间,避免连续使用过久。
商用电磁炉维修技巧一、商用电磁炉的基本原理介绍商用电磁炉是一种利用电磁感应加热的设备,通过电磁感应产生的涡流在锅底加热食物。
了解商用电磁炉的基本原理对维修非常重要。
二、常见商用电磁炉故障排查及解决方法商用电磁炉在使用过程中可能会出现各种问题,我们需要学会排查并解决这些故障。
2.1 商用电磁炉无法启动•检查电源是否正常连接•检查电源开关是否打开•检查电磁炉控制面板是否损坏2.2 商用电磁炉无法加热•检查电源是否正常供电•检查炉面是否清洁,有无异物影响加热•检查电磁炉内部的线路是否短路或断路2.3 商用电磁炉加热不均匀•检查炉面是否平整,锅底与炉面接触是否良好•检查电磁炉控制面板的设置是否正确•检查电磁炉内部的电磁感应线圈是否损坏2.4 商用电磁炉散发异常气味或冒烟•检查电磁炉是否有明显的烧焦或烧毁现象•检查电磁炉内部的电路和元件是否短路或损坏•检查电磁炉使用情况是否符合操作规范三、商用电磁炉常见故障的预防方法预防胜于治疗,掌握商用电磁炉常见故障的预防方法,可以延长设备的使用寿命。
3.1 定期清洁炉面和内部部件商用电磁炉在使用过程中会积累油渍和食物残渣,定期清洁可以防止这些杂质对电磁炉造成损害。
3.2 注意炉面使用情况使用时要避免将重物砸击在炉面上,同时避免使用过大的锅具,以免对炉面造成损坏。
3.3 定期维护和检查定期维护商用电磁炉,例如更换内部零部件、检查连接线路等,可以发现潜在故障并及时修复。
3.4 遵守操作规范商用电磁炉的操作规范包括使用电压、电流要求、操作步骤等,遵守这些规范可以降低设备故障的风险。
四、商用电磁炉维修前的安全注意事项在进行商用电磁炉维修时,我们需要注意一些安全事项,确保自身和设备的安全。
4.1 断电和放电操作在进行商用电磁炉维修前,务必断开电源,并将电磁炉内部的电容器放电,避免触电和电路损坏的风险。
4.2 使用绝缘工具和防护设备在拆解电磁炉时,使用绝缘工具和戴上防护手套等防护设备,以避免受伤或触电。
电磁炉维修技术指引剖析一、简介1.1 a电磁炉原理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 IGBT2.2 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 V AC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系列筒介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,介面有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、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绝缘栅双极晶体管(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6A/1200V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。
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Q1的G极时,Q1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,Q1截止,同样由于感抗作用,i1不能立即变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Q1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为L1中的磁能,因感抗作用,i3不能立即变0,于是L1两端电动势反向,即L1两端电位左正右负,由于阻尼管D11的存在,C3不能继续反向充电,而是经过C2、D11回流,形成电流i4,在t4时间,第二个脉冲开始到来,但这时Q1的UE为正,UC为负,处于反偏状态,所以Q1不能导通,待i4减小到0,L1中的磁能放完,即到t5时Q1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是阻尼管D11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D11的存在令C3不能继续反向充电, 而经过C2、D11回流所形成的阻尼电流,Q1的导通电流实际上是i1。
Q1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,Q1饱和导通,UC接近地电位,t4~t5,阻尼管D11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Q1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Q1烧坏,因此必须使开关脉冲的前沿与峰值脉冲后沿相同步。
2.4 振荡电路(1) 当G点有Vi输入时、V7 OFF时(V7=0V), V5等于D12与D13的顺向压降, 而当V6<V5之后,V7由OFF转态为ON,V5亦上升至Vi, 而V6则由R56、R54向C5充电。
(2) 当V6>V5时,V7转态为OFF,V5亦降至D12与D13的顺向压降, 而V6则由C5经R54、D29放电。
(3) V6放电至小于V5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(Q1)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<V9,V10为高,Q8和Q3 导通、Q9和Q10截止,Q1的G极为0V,Q1截止。
(2) V8 ON时(V8=4.1V),V8>V9,V10为低,Q8和Q3截止、Q9和Q10导通,+22V通过R71、Q10加至Q1的G 极,Q1导通。
2.6 PWM脉宽调控电路CPU输出PWM脉冲到由R6、C33、R16组成的积分电路, PWM脉冲宽度越宽,C33的电压越高,C20的电压也跟着升高,送到振荡电路(G点)的控制电压随着C20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”。