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电磁加热锅炉改造图

发布时间:2024-06-02 11:31:07人气:

电磁炉原理图及工作原理详解(电磁炉各部分介绍图)



1.原理简介


电磁炉应用电磁感应加热原理,利用电流通过线圈产生磁场。当磁场的磁力线通过铁锅底部的磁条形成闭合回路时,会产生无数细小的涡流,使铁锅内的铁分子高速运动产生热量,进而加热锅内的食物。


二、电磁炉原理框图


三。电磁炉工作原理讲解


1.主电路


图中,电桥DB1将工频电流变为直流电,L1为扼流圈,L2为电磁线圈,IGBT由控制电路输出的矩形脉冲驱动,IGBT导通时,流经L2的电流迅速增大。当IGBT关闭时,L2和C12串联谐振,IGBT的C极向地面产生高压脉冲。当脉冲下降到零时,驱动脉冲再次施加到IGBT以将其打开。上述过程周而复始,最终产生25KHZ左右的主频电磁波,使放置在陶瓷板上的铁锅底部感应出涡流,使锅升温。串联谐振的频率取L2和C12的参数。


C11是电源滤波电容,CNR1是变阻器。当交流电源电压由于某种原因突然升高时,瞬间短路,使保险丝迅速熔断,保护电路。


2.自备供电设备


稳压电路有5V和18V两种,其中桥式整流后的18V用于IGBT驱动电路、主控IC LM339和风扇驱动电路,三端稳压电路后的5V用于主控MCU。


3.冷却风扇


主控IC发出风扇驱动信号,使风扇不断旋转,将外界冷空气吸入机体内,再将热空气从机体后侧排出,达到机内散热的目的,避免高温工作环境对零部件造成的损坏和失效。当风扇停止运转或散热不良时,IGBT表贴热敏电阻将过热信号传递给CPU,停止加热,实现保护。当电源打开时,CPU会发出风扇检测信号,然后当整机运行正常时,CPU会发出风扇驱动信号使其工作。


4.恒温控制和过热保护电路


该电路的主要作用是根据陶瓷板下的热敏电阻和IGBT上的热敏电阻检测到的温度来改变阻值,并向主控IC发送一个随温度变化的电压单位。经过A/D转换后,CPU会通过比较温度设定值发出运行或停止运行的信号。


5.灯板的电缆引脚功能


触摸电源的12V电压。


炉膛表面温度测量的反馈电压。


IGBT温度测量反馈电压。


蜂鸣器驱动信号


风机驱动信号


开关K信号


电位计检测信号


脉宽调制功率控制


中断信号


5V


接地


高低压检测


电流检测反馈


6.负载电流检测电路


在这个电路中,T2串联在DB1前面的线路上,所以T2二次侧的交流电压可以反映输入电流的变化。这个交流电压由D6-D9整流成DC电压,由R42分压后直接送到CPU的AD管脚。CPU根据转换后的AD值判断电流并通过软件计算功率,控制PWM的输出来控制功率和检测负载。


7.驱动电路


该电路将从脉冲宽度调节电路输出的脉冲信号放大到足以驱动IGBT打开和关闭的信号强度。输入脉宽越宽,IGBT开启时间越长,线圈锅输出功率越大,即火力越高。


8.同步振荡电路


由R4、R5、R7、R19、R20、R22、R23、C1、C2、C13和339组成的同步检测回路;


由D3、R8、R15、R9和C7组成的振荡电路,在PWM、a调制下振荡频率与炊具工作频率同步


3.D14 R18、R2、R52、D8、EC2和DB的另两端构成电压检测电路。CPU直接将整流后的脉动波转换成AD,检测电源电压是否在145 V ~ 270 V范围内。


11.瞬时高压控制


R22、R23、R24、R26和339。电压正常时,电路不工作。当反压瞬间高压超过1100V时,339会输出低电平,拉低PWM,降低输出功率,控制反压,保护IGBT免受过压击穿。


四。故障排除和维护


1.故障:无电源,按键无反应。


2.无法启动


3.自动关机


4.慢加热,间歇加热或小火力。


5.麻烦,噪音大


6.风扇故障。


风扇有异常声音。


风扇叶片是否断裂;


是否有异物干扰;


叶片变形、质量问题或外力引起。


风扇不转。


风扇18V电源是否打开;


风扇插座、连接线是否畅通,扇叶是否卡死;


风扇电机因缺油而干燥损坏;


风扇驱动晶体管Q1,CE极开路或BE极短路。


微控制器控制风扇输出端口在启动状态下没有高电平输出,I/O端口损坏。


通电时风扇失控。


驱动晶体管Q1 CE极短路。


单片机输出端口损坏,保持高电平。


7.失败。蜂鸣器长鸣或不响 音。


钟声是否伴有其他故障,微控制器是否失控;


如果没有 响,蜂鸣器损坏;R29是开路,虚焊;单片机控制蜂鸣器I/o口损坏。


8.功率不可调,过大或过小。


权力是否 quot上下 quot按钮失控,其他功能档位可以调整,换按钮;


检查功率调节电位器VR1是否接触不良/断路;


检查电流互感器T2是否老化/泄漏;


检查D6、D7、D8、D9和四个IN4148有无开路或短路;


检查微晶板表面和线圈表面之间的距离是否在10-11 mm的正常范围内


检查线圈是否变形,表面是否发黑。


检查PWM滤波电容EC8是否漏电。


检查C11 高压滤波电容器的电容是否变小。


检查电压检测电路EC2是否漏电,R2和R52的电阻值是否增大,D2是否击穿。


9.故障、电源不稳定


用万用表测量电网波动是否过大,使浪涌保护起作用;


检查C12、C11高压电容引脚有无锡焊和打火,线圈端子有无松动和打火,造成单片机保护。


检查插座插头是否松动、变轻。


检查C11高压电容器的容量是否降低。


检查18V和5V电源是否正常,更换LM339。


检查变压器二次是否开路,D6、D7、D8、D9是否击穿,EC7是否漏电。


10.工作时锅底有异响。


检查灶具是否太薄,会造成加热时震动过大。


检查电网中的杂波是否过大,使电磁炉被调制。


检查18V和5V滤波电容EC6、EC13、C10、C8和EC5是否失效;


检查PWM电容器EC8的容量是否变小。


11.显示操作正常,无E0,无电源输出。


电网干扰太大,以致冲击保护电路一直工作。


检查过流/浪涌保护电路是否工作不正常,C6、C20和C18是否失效,R15的电阻值是否增大。MCU的中断引脚是否为低电平。


检查变压器是否漏电,使待机状态下单片机电流检测引脚的电平高于0.5V。


检查C11和C12高压电容是否失效;


更换LM339,灯板是否接触不良。


12.故障:机器打开时显示E0。


检查锅的材质和大小是否在规定的10cm范围内;


检查是否有氧化接触不良


检查开机按钮是否完好;检查其他按键是否短路。


14.失败。开机无声无反应,


检查220v电源线是否正常,插头是否烧黑;


检查电源连接器和保险是否欠焊。


检查主板是否损坏;


检查开关电源是否正常,D5、L4、Z3、IC1是否正常。


检查IC2单片机5V电源是否正常,更换Y1晶振和单片机;


检查灯板排线是否氧化、松动;


15.故障工作正常,除了数码管显示缺笔缺画。


数码管是否损坏;


164是否正常;


电路板是否有虚焊、裂纹、进水;


单片机是否正常。


16.投弹手。


只烧保险,检查是压敏电阻ZNR还是保险质量不良,直接更换。


如果无故烧IGBT、桥桩、保险,元器件质量或电网影响太大,直接更换。


投弹手有以下原因:


A.高压电容C11和C12容量变差,虚焊打火。


B.线圈端子虚焊,连接松动,打火机。


C.线圈烧黑损坏。


D.驱动电路Q6和Z1损坏。


E.18V电源降低12V,导致发热过快,行驶不畅损坏IGBT。


F.lm339不好。


G.硅脂干燥导致IGBT散热不好,贴在IGBT表面的热敏电阻测温不准,综合损坏。


H.水进入机板,蟑螂短路打火。


一、开关电源损坏,导致18V电源瞬间升高。


J.PWM滤波器电容EC8开路或无电容


五、一般故障显示代码


1.无平移:E0


2.低压:E1


3.过电压:E2


4.炉面传感器短路或干烧故障:E3


5.炉膛表面传感器开路:E4


6.IGBT温度过高或传感器短路:E5


7.IGBT传感器断路故障:E6

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电磁式采暖炉与电阻式采暖炉的对比

电磁采暖炉:        1、电磁感应制热,真正意义上的水电分离,电路和水路绝缘。        2、低压软启动,减少电流浪涌冲击的危害,避免因电压波动而损坏设备,安全有保障。        3、变频功率输出部分可根据电压波动变化自动调控电流大小,保证恒功率,不会因电压升高电流随之升高,造成电气承载不够而损坏。        电阻采暖炉:        1、电阻式加热,无论电阻材料在内还是在外,都是通过导热介质传导,不是真正意义上的水电分离,存在着介质因腐蚀或被击穿造成漏电的隐患。        2、继电器直接给电阻棒供电,冲击电流大,易发生过流冲击和造成电压波动,对其它电器也有损害。        结构设计        电磁采暖炉:整机结构水路、电路分离,结构合理,安全性高        电阻采暖炉:整机水电不分离,安全隐患大        节能        电磁采暖炉:        高频电磁感应制热,通过电磁感应直接作用到水胆,使水胆本身发热,减少了通过介质传导的过程,热损失少,热效率高,即加即热,无需储热容器,瞬间热效率可高达98%以上,比电阻式节能30%以上。        电阻采暖炉:        1、电阻式加热,通过导热介质把热量传导给水胆,热损失大        2、局部发热,容易产生水垢,影响热传导        3、一些材料衰减严重,造成热效率低下        使用寿命        电磁采暖炉:工业级电磁,耐高温线,使用15年以上        电阻采暖炉:电阻丝容易老化,寿命短,一般3至5年        静音        电磁采暖炉:制热电源频率20000Hz,超出人身正常听频,不仅提高热效率,而且静音环保。        电阻采暖炉:工频电源工作有“嗡嗡”的工频噪音,电阻式给水加热,表面水温高时,有气泡产生开水的声响。        维护        电磁采暖炉:电磁感应加热,工作时,加热核心部件是一个固定的磁场,水通过后被磁化,磁化水部结构,系统免维护。        电阻采暖炉:电阻丝一般3至5年更换一次,且因其产生水垢,要定期除垢。        以上内容仅供参考,如有问题请及时沟通、指正。

电磁炉不加热的原因是什么 如何维修?(什么 滴滴答答的声音是怎么回事?)



电磁炉发热故障时,涉及的电路主要有验锅电路、同步振荡电路、PWM调制电路、IGBT驱动电路、温度检测电路、电压检测电路、浪涌保护电路、高压保护电路等。


一、锅检电路故障


锅检电路是每个电磁炉必备的电路之一,如下图所示。电位计检测电路是检测炉板线圈的感应电压并对其进行控制的电路。灶具其实是电磁炉加热系统的一部分。灶具的大小,有没有灶具,对灶具线圈的工作电流影响很大。因此,通过比较炉盘线圈两端的电压就可以检测出锅。


当锅炉检测失败,以致不能加热时,应按下列维修程序进行检测:


1.检查锅是否适用:


电磁炉用的材料是需要的。它们必须具有铁磁性和可磁化性。不是所有的锅都能用。所以当锅具检测电路出现报警故障时,首先要判断锅具使用是否正常。


2.检测电位计检测电路中的IC芯片:


锅检测电路是通过检测炉子线圈两侧的电压比来判断锅的,所以需要一个由运算放大器组成的电压比较电路,通过输出的高低来判断锅的材质和大小是否合适。因此,当怀疑电位计检测电路有故障时,应重点检测电位计检测电路的运算放大器。


3.测试电位计检测电路的外围组件:


如果验壶电路的运算放大器正常,应该主要检测与之相连的外围元器件,因为外围元器件的损坏也会影响验壶电路的信号传输。


二、同步振荡电路故障


同步电路是产生脉冲信号的重要电路。它与来自MCU的控制信号相互作用,产生脉宽调制信号,送到IGBT的驱动电路,从而实现对IGBT的控制。


可见,当同步振荡电路出现故障时,电磁炉将无法升温。此时,应按照以下维护程序进行检查:


1.检测同步振荡电路的电源电压:


同步振荡电路通常由集成电路芯片LM339中的运算放大器组成,如下图所示。


只要是由集成电路芯片组成的电路,就要先检查电源是否正常,因为这是集成电路芯片正常工作的前提。


2.检测同步振荡电路的IC芯片:


如果集成电路芯片的电源正常,则应该检测构成同步振荡电路的运算放大器的输入引脚和输出引脚之间的电压值。如果检测到输入引脚电压值正常,输出引脚电压值异常,说明运算放大器损坏,需要更换整个集成电路芯片。


3.同步振荡电路外围元件的检测:


如果测试后发现同步振荡电路的运算放大器正常,则应测试外围元件。周边元器件损坏,也会影响脉冲信号的输出。


第三,PWM调制电路故障


电磁炉的PWM信号由PWM调制电路产生,由MCU控制。一个管脚直接输出控制信号来控制同步振荡电路输出的脉冲信号,最终输出的信号就是PWM信号,如下图所示。


可以看出,当PWM调制电路出现故障时,应按照以下维修程序进行测试:


1.检测MCU的电源电压:


只有MCU的电源电压正常,MCU才能正常工作。


2.检测PWM信号波形:


可以通过示波器检测PWM信号波形来判断PWM信号是否正常。如果


脉宽调制电路需要外接电阻、电容等外围元件与之配合,同时还要连接同步振荡电路。外围元器件损坏,会影响PWM调制电路的工作,需要仔细检查。


四。IGBT管驱动电路


PWM信号被发送到IGBT驱动电路进行功率放大。当IGBT管驱动电路出现故障时,应按以下维修程序进行测试:


1.检查电源电压:


无论是三极管还是集成电路芯片组成的IGBT驱动电路是否有电源电压,首先都要检查电源电压是否正常。


2.测试IC芯片:


对于集成电路芯片组成的驱动电路,重要的是检查输入输出信号是否正常,以此来判断集成电路芯片是否损坏,如果损坏则需要更换。


动词IGBT管高压保护电路


IGBT高压保护电路只有中高档电磁炉才有,如下图所示。


一般来说,当IGBT的集电极电压高于1100V时,IGBT的高压保护电路就会启动,IGBT的驱动电路输出就会关断。当IGBT管的高压保护电路出现故障时,应按以下维修程序进行测试:


1.确定故障范围:


首先要用 quot判断是否是IGBT管高压保护电路的故障分区开路法 quot。由于IGBT高压保护电路的存在不影响电磁炉的正常工作,可以将IGBT高压保护电路从控制电路断开,然后再打开。如果电磁炉能升温工作,故障会发生在IGBT高压保护电路。


2.检测IGBT管高压保护电路的IC芯片;


IGBT高压保护电路由运算放大器检测和控制。如果正常状态下电路输出为高电平,说明电路没有动作;如果是低电平,说明进入保护状态。


如果测试发现无论输入信号如何,IGBT管的高压保护电路始终处于保护状态,则故障出现在高压保护电路的集成电路芯片上,需要更换。


3.测试IGBT高压保护电路的外围元件:


如果测试后发现输入到IGBT管高压保护电路的信号异常,则应测试构成高压保护电路的外围元件,因为这些元件的损坏会影响高压保护电路的工作。


不及物动词电涌保护电路故障


浪涌保护电路是指交流电源电压的冲击波动,电磁炉进入保护状态。中高档电磁炉一般都有这个电路。如下图所示,设置它是为了保护IGBT管不受损坏。


当带有浪涌保护电路的电磁炉无法加热时,应按以下维修程序进行测试:


1.确定故障范围:


首先是 quot分区开路法 quot应采用判断是否是浪涌保护电路的故障。由于浪涌保护电路的存在并不影响电磁炉的正常工作,可以将其与控制电路断开,然后重新通电。如果电磁炉可以加热工作,故障就会出现在浪涌保护电路中。


2.浪涌保护电路IC芯片的检测:


浪涌保护电路中运算放大器的输出在正常工作状态下处于高电平,如果处于低电平,则意味着进入浪涌保护状态。如果通过测试发现,无论输入信号如何,浪涌保护电路始终处于保护状态,则故障出现在集成电路芯片中,需要更换。


3.电涌保护电路外围元件的检测:


如果检测到输入到电涌保护电路的异常信号,重点应该是检测电路的外围元件,因为这些元件的损坏


电磁炉电路中有很多必要的保护电路,如温度检测与保护电路、电压检测与保护电路、电流检测与保护电路等。这些电路的故障也会导致电磁炉不发热,所以需要对这些保护电路进行详细的检测。

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大功率电磁炉电路图(大于5KW,380V的)

大功率商用电磁炉需要增设功率管限流保护(电路图如下图)其电源保险管,通常设置在整流桥的输入端。当桥短路时,保险管对输入电路起到保护作用,当功率管短路时,保险管也对桥起到保护作用。但是,谐振电路的高频电容变质或损坏而失谐时,保险管与功率管同时烧断,在这种情况下,保险管对功率管起不到保护作用。尽管功率管的额定连续电流远大于保险管的熔断电流,但实际情况是,两者同时烧断。保险丝的熔断时间不是超前功率管,而是与功率管同步。

本电路的设计,当大电流涌入功率管时,电流量检测电路工作,立即关闭功率管,使功率管得到保护,保护电路如图1所示。图1中的载流元件是截用一段1Ω的3000W电炉丝,以降低额定电流,从而降低炉丝的发热温度。1Ω电炉丝的螺距拉大,以增大散热效果。该段电炉丝若能铸成带散热片的成品件,效果更为理想。固定1Q电阻丝用的接线柱,选用外方内圆的项孔件,用螺丝紧固在穿孔线路板上。1Ω载流丝串在扼流圈与振荡线圈之间,a、b间有几安的电流流过,则a、b间就有几伏的电压。若设定功率管IGBT的最大额定工作电流为8.2A,则Uab=8.2V。在a、b端并入光耦TLP621电路,最大工作电流决定于稳压管的选取稳压值。稳压管选用7.5v的2CWl05,在功率管的栅极和源极间并入光耦TLP621的光敏电路,当a、b间的电流超过8.2A时,检测电路工作,发光管发光,光敏管导通,栅极接地失压,功率管自行关断,功率管受到保护。

图2为图1的功能相同电路,只是将检测电路中的光耦换为分立件,以利在电路板上的灵活安装。

该电路对电流检测十分灵敏,过流自断几乎没有延时,保护方案十分有效,缺点是载流元件选用发热炉丝,装接时要注意线路板的空位选取或设定,要特别注意防热和散热的安全性。

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