电磁炉概述

第七章　电磁炉的原理与维修

一、电磁炉概述

电磁炉基本原理如图7-1所示。电磁炉是一种利用电磁感应涡流加热原理，将电能转换为热能的器具。在电磁炉内部，由整流电路将220v、50Hz电压变换为直流电压，再经过控制电路、门控管(ICBT管)、炉盘线圈等将直流电压变换为频率为20kHz～40kHz的高频脉冲，高速变化的电流流过炉盘线圈会产生有序的磁力线，无数条磁力线穿透锅底在底锅产生环状电流(涡流)，使器皿本身自行高速发热，然后再翻热里面的食物。在整个加热过程中，电磁炉通过热敏电阻感应锅具的加热温度，并传递给集成电路与基准电压进行比较，确定是否停止加热。

图7-1　电磁炉基本原理
(a)电磁炉加热示意图　(b)电磁炉加热原理图

图7-2　电磁炉基本结构
1－底壳;2－线扣;3－变压器;4－电源线;5－主机板;6－功率板;
7－开关板;8－显示板;9－控制面板;10－上壳;11－陶瓷板;
12－扼流圈;13－风扇叶;14－风扇电机;15－电机支架;
16－热敏电阻;17－输出板;18－线圈盘;19－热敏电阻及支架;
20－大散热器;21－小散热器;22－电容

电磁炉的基本结构如图7-2。电磁炉主要由陶瓷板，底座，炉盘线圈和门控管等组成的高压电路，温度检测器件和LM(SF)339比较器等组成的低压电路，桥式整流器、变压器等组成的电源电路，风扇组件组成。其中，高压电路又称主电路回路，负责将电能转换为磁能。低压电路负责形成脉冲信号、实现各种检测和控制功能。

二、电磁炉易损件及诊断代换

电磁炉易损件包括:门控管、桥堆(桥式整流器，全桥)、保险、风扇电机、+5V稳压器(7805)、压敏电阻、大功率电阻、电解电容、电源模块、瓷片电容和贴片电容。

(一)维修经验及注意事项

1.IGBT绝缘双极晶体管

简称IGBT管，又称门控管，俗称大功率开关管、功率管、开关管。IGBT管有三个极，分别称为栅极(又称控制极或门极)用G表示;集电极用C表示;发射极用E表示。IGBT管有两种:一种内含阻尼二极管，另一种内部不含阻尼二极管。

IGBT工作在高电压、大电流下，属于易损件之一，其损坏点占电磁炉整机故障率的80%左右。损坏形式为击穿，个别为开路。

1)好坏诊断

用数字万用表二极管挡测量IGBT管的E、C、G极。正常时G 与E极、G与C极正反向均不导通。万用表红表笔接E极、黑表笔接C极，有0.4V左右的电压降。门控管内如无阻尼二极管，则E、C、G间电阻均为无穷大。

用电阻挡测量:正常时G与E极间、G与C极间正反向电阻均为无穷大。内含阻尼二极管的，正常时E、C极间正向电阻为4kΩ左右;内不含阻尼二极管的，C、E极正向电阻值在50kΩ左右。

2)代换原则

a.注意功率:1600W以下的电磁炉，要选择最大电流为20A、耐压≥1200V的IGBT管。1800W要选择最大电流为25A、耐压≥1200V的IGBT管。2000W及以上的电磁炉，应选用最大电流为40A的IGBT管。

b.注意内有无阻尼二极管:用内含阻尼二极管的IGBT管代换内无阻尼二极管的IGBT时，要将原IGBT的E、C极并联的高速恢复二极管去掉。用内无阻尼二极管IGBT管代替内有阻尼二极管的IGBT管时，在E、C极加装同样功率的快速恢复二极管，且二极管负极接IGBT管的E极。

2.桥式整流器

桥式整流器因工作在高电压、大电流情况而易损坏。①用数字万用表红表笔接“－”，黑表笔接“+”，应有0.9V左右的压降，表笔互换无显示。②数字万用表红表笔接“－”，黑表笔分别接两个输入端，应有0.5V左右的压降，表笔互换无显示。③万用表黑表笔接“+”，红表笔分别接两个输入端，应均有0.5V左右的压降，表笔互换无显示。

3.热敏电阻和温控器好坏诊断

热敏电阻的损坏形式有开路、短路、阻值漂移。采用的型号有(10kΩ、47kΩ、68kΩ、100kΩ、200kΩ)。

要用同型号或同性能热敏电阻代换。安装时，热敏电阻与被检测点要涂上硅胶以利传热。

更换温控器要注意探头要安装到原位置。

4.CPU好坏诊断

CPU不工作多是由于工作条件不具备，如+5V电源电压低、复位电压异常、时钟振荡晶体开路或频率偏移、检测到保护信号。CPU自身损坏率极低，一旦损坏，只能联系厂家解决。

5.其他器件好坏诊断

(1)高频谐振电容:并联在炉盘线圈两端，直接影响炉盘发热量及IGBT管集电极脉冲值，如选用不当会导致IGBT管击穿等，故代换时要选择同型号电容。

(2)电阻:一般用于取样，通常采用五环精密电阻，更换时不能用普通电阻代替。

(3)在电磁炉维修前，建议在输入电源上串接150W～200W灯泡作限流装置，目的是防止电磁炉造成不必要的损坏，同时观察灯泡的发光情况，可以初步断定故障部位。上电灯泡就亮，说明电磁炉主回路有短路现象。上电灯泡不亮，电磁炉发出“Bi”的一声(上电正常)，但开始加热时灯泡长亮，说明同步电路或振荡电路有故障。

(4)上电正常，放入锅具加热时，灯泡不亮，电磁炉显示故障代码或每隔3秒蜂鸣器响一声，说明电磁炉不检锅，故障主要部位在同步电路、振荡电路、推动电路或PWM脉宽调制电路、浪涌保护电路等。

(5)上电正常，放入锅具开始加热时，灯泡间歇亮(不放锅具属正常)，电磁炉显示故障代码或每隔1～3秒蜂鸣器响一声，但接入灯泡仍如此，说明电磁炉不检锅，而故障部位在电流检测电路或主回路电容。

(二)常见故障检修

(1)测量电源插头两端的正、反向电阻，只有当阻值大于400Ω时，才可通电测试，否则应拆机检查。

(2)静态法检查操作功能和供电情况。在初步检查保险管和IGBT管正常的情况下，拆下炉盘线圈，即在无负载情况下，按面板对应的操作键，看功能是否正常，并用万用表检测控制电路的电压是否正常。

(3)假负载法检查振荡和反馈电路。在上述检查操作和供电正常的情况下，可以假负载开机，用示波器测量输出量是否正常。也可通过声音来判断，在接电阻性假负载时，正常时可以听到很明显“嘶嘶”的噪声，并且假负载发热。

(4)在维修电磁炉时，为了能在不装上盖的情况下试机，可在线盘面分别垫上三个厚11.5mm的绝缘垫子(如木垫子)，再将锅具放在垫子上试机，这样可以省去多次装拆上盖的麻烦。

(三)注意事项

(1)国内绝大多数电磁炉的IGBT管集电极与背部金属片相通，而金属片通常直接固定在散热板(为增加散热不设置绝缘片)。所以，散热板电压值等于IGBT管集电极电压值，高达1200V。另外，炉盘线圈等的300V供电由桥式整流滤波电路对交流220V电压整流而得，其“地”与220V有连接关系而属于“热地”带电。又由于该“地”没有进行隔离，而与其他低压直流电相通，所以，电磁炉主板“地”及金属部位带电，不能触摸。

(2)上电维修时不能触及金属部位。电磁炉上电检修，维修人员应摘掉手表等金属饰品。然后带上耐压500V的轻薄手套，或用塑料等绝缘材料将电磁炉不必检查的部位盖住。

(3)最好采用隔离变压器。隔离变压器的功率在1600W以上。如果手中只有小功率隔离变压器，可在静态检查时使用、因电磁炉上电检修一般在静态情况下进行，因此，基本能满足要求。

(4)副电源各输出端有短路现象。排除常见易损件后，要接着检查副电源各输出端在路电阻值。各输出端电阻正常值视电磁炉电路不同而异，如果某电源输出阻值异常大、明显小或为零，说明该电源的整流、滤波或负载有问题。

(5)“静态”检查法。先断开电磁炉加热线圈，再通电检查CPU和各小信号处理电路的工作情况，这时通过面板各按键和指示灯的反应，可判断出故障范围以至故障部位。再检测所怀疑故障电路的关键测试点电压情况，这样，可以避免开关管和整流桥因小信号板故障隐患而再次损坏。

(6)“动态”检查法。在“静态”检查法检查正常后，将电磁炉线圈安装好，通电试机。如“静态”检查时显示正常，而装机壳后，开关管和整流桥再次损坏，应重点检查高频振荡电容(炉盘线圈并联电容)容量是否变小，需用数字表电容挡测试。

(7)门控管损坏后的相关检查。门控管损坏的相关检查: IGBT管损坏后，应注意检查引起该管损坏的部件，如炉盘线圈并联的高频谐振荡电容、过零检测电路、同步电路、功率管e极过压保护电路。更换IGBT管后上电之前，应拆去炉盘线圈，检查“静态”状态下的关键点电压。安装IGBT管时，背部与散热板之间涂上硅胶，拧紧螺丝。引脚焊接建议采用堆锡法，以利散热。

(8)炉盘线圈与锅的距离，不可随意改变。

(9)借鉴电路图时的注意事项。不同品牌电磁炉，采用相同型号CPU、比较器、驱动管，电路图未必完全相同。因CPU可编程，工厂可根据设计要求对引脚功能定义。工厂对同型号CPU引脚定义功能不同时，外围电路自然不同，所以借鉴其他机型电路图时，只能作为参考。