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磁爐控制電路板具有技術(shù)成熟、元器件少、電路簡單、維修方便、通用性好,性能優(yōu)異等優(yōu)點。在檢修過程中,各種故障均應(yīng)首先進行目測,元器件外觀有無明顯不良、燒壞、異?,F(xiàn)象,焊點有無虛焊、脫焊現(xiàn)象,排除后再進行下一步檢查。 一、主回路常見故障及檢修 主回路工作原理 圖1 交流市電220VAC/50HZ經(jīng)過融斷保險管F1、并聯(lián)壓敏電阻、整流橋堆BR1整流成脈動直流電,再由L1、C2組成的LC平滑濾波變成相對平穩(wěn)的直流電,通過激勵線圈盤與C3高壓電容并聯(lián)組成的諧振電路,加到主控開關(guān)管IGBT集電極上,由控制芯片提供20~30KHz以上的開關(guān)信號加在IGBT柵極上,通過控制IGBT的高速開關(guān),將其轉(zhuǎn)換成20~30KHz以上的高頻交變電流,此高頻交變電流經(jīng)過激勵線圈盤與C3高壓電容組成的諧振電路,轉(zhuǎn)換成高頻交變磁場,當(dāng)爐面上放有鐵質(zhì)鍋具切割交變磁力線時,鍋具底部產(chǎn)生渦流發(fā)熱。(如圖1) 主回路常見故障及檢修 A、不通電(燒機) 現(xiàn)象:通電無任何反應(yīng) 原因分析:目測保險管已燒壞,用萬用表二極管檔檢查,IGBT的C-E擊穿,橋堆四臂中的一只或幾只二極管擊穿,因C1、C2、C3等高壓電容容量變小,或嚴(yán)重發(fā)熱,損耗變大,導(dǎo)致IGBT峰值電壓變大,過壓擊穿;壓敏電阻擊穿,因電網(wǎng)電壓過沖,通過燒毀自身來保護后級電路的安全; 線圈盤端子松動或焊接不良,濾波電感L1是否掉漆短路或焊接不良,導(dǎo)致打火,使主回路短路燒機; 檢修:1、檢查C1高壓振蕩電容,C2、C3濾波電容是否容量變小,是否外觀變形破裂; 2、檢查壓敏電阻是否擊穿; 3、檢查線圈盤端子松動或焊接不良,濾波電感L1是否掉漆短路或焊接不良; 4、檢查R16元件是否正常; 5、更換保險管; B、不啟動(檢不到鍋)或功率間歇輸出 現(xiàn)象1:開機顯示及按鍵功能正常,放上鍋具檢鍋時有'噠、噠'的敲鍋聲,或功率間歇輸出 原因分析:有'噠、噠'的敲鍋聲說明U1主芯片、U2:RM621、及驅(qū)動電路正常,重點檢查電流取樣電路(即U2芯片RM621引腳Pin5(I_in)、Pin9(I_out)),及同步跟蹤電路; 1、用萬用表檢查5V電壓是否在5±0.1V,按開關(guān)電源常見故障及檢修方法排查; 2、重點檢查電流取樣電路,檢查R20、R21、R14、C19、VOL、C11、R6、R7等元件是否正常; 3、檢查R17、R18、R19、R12、R13阻值、C2濾波電容、C3諧振高壓電容容量等是否正常; 4、檢查線圈盤端子松動或焊接不良,濾波電感L1是否掉漆短路或焊接不良; 5、更換U2:RM621; 現(xiàn)象2:開機顯示及按鍵等功能正常,放上鍋具檢鍋時沒有'噠、噠'的敲鍋聲 原因分析:沒有'噠、噠'的敲鍋聲說明U1主芯片、U2:RM621、或驅(qū)動電路不正常,或LC諧振電路不起振,重點檢查IGBT驅(qū)動電路(即U2芯片RM621引腳Pin1(PWM_ctrl)、Pin16(IGBT_drv)); 1、用萬用表檢查18V電壓是否在18±1V,5V電壓是否在5±0.1V,按開關(guān)電源常見故障及檢修方法排查; 2、重點檢查IGBT驅(qū)動電路,檢查R10、C12、R15等元件是否正常; 3、檢查線圈盤端子松動或焊接不良,濾波電感L1是否掉漆短路或焊接不良; 4、用替代法檢查U1主控芯片、U2:RM621; 二、開關(guān)電源常見故障及檢修 開關(guān)電源工作原理 開關(guān)電源開關(guān)電源的主要優(yōu)點是功耗低、重量輕、電壓輸入范圍較寬,缺點是過載能力差、對組成開關(guān)電源的各元件性能要求較高,尤其是對高壓開關(guān)晶體管(13003S)、高壓電解電容(4.7μF/450V)、高壓快速恢復(fù)二極管FR107等高壓、高速元件的質(zhì)量要求較嚴(yán)格。本手冊以開關(guān)晶體管13003S與ACT30B開關(guān)控制元件為例,來重點介紹工作原理。 交流市電220VAC/50Hz經(jīng)過D1、D2二極管整流,和D01二極管隔離、高壓電解電容C01濾波,獲得一個較為平滑的高壓直流電壓。其中,一路加到高頻開關(guān)變壓器初級繞組一端,繞組另一端加到開關(guān)晶體管Q01:13003s集電極;另一路經(jīng)R01給C03充電,C03充電電壓經(jīng)R03限流提供給Q01基極作為導(dǎo)通電流。Q01作為射極跟隨器,隨著C03充電電壓的升高,發(fā)射極電流也跟著升高,并經(jīng)過U01內(nèi)部的恒壓源、調(diào)節(jié)器,最后流向芯片外圍電路通過R04 給C06 充電,VDD電壓隨著C06 充電電壓上升,直到芯片內(nèi)部的開關(guān)斷開,CO6停止充電并進行反方向放電,VDD電壓開始下降,通過與芯片內(nèi)部基準(zhǔn)電壓進行比較為低時,芯片開始進入SPWM 轉(zhuǎn)換工作。 在Q01及U01芯片PWM開關(guān)管導(dǎo)通時(即進入飽和導(dǎo)通狀態(tài)),產(chǎn)生的初級峰值電流,流過高頻變壓器的初級線圈并進行儲能。此時,由于高頻變壓器初次級線圈的耦合作用(即同名端作用),次級整流管D04處于截止?fàn)顟B(tài),則次級無能量輸出。當(dāng)進入第一個開關(guān)周期關(guān)斷時間時,由于電感兩端的電流不能突變的特性,原本在初級線圈中儲存的能量(電壓極性為上正、下負(fù)),電壓極性反相,變?yōu)樯县?fù)下正,由于高頻變壓器的耦合作用(同名端作用),使D04導(dǎo)通,將儲存在初級線圈中的能量釋放到次級,經(jīng)C04平滑濾波輸出+18V電壓,并通過D06、R05、ZD02組成的反饋回路反饋給C03正極,調(diào)節(jié)Q01基極導(dǎo)通電流,從而調(diào)節(jié)控制PWM輸出和Q01開關(guān),實現(xiàn)輸出電流的穩(wěn)定。所以開關(guān)電源正是通過初、次級線圈周期性的能量轉(zhuǎn)換和反饋電路來實現(xiàn)所需電壓的穩(wěn)定輸出。 其中,由R02、C02、D03 組成了吸收回路,其作用是抑制在U01芯片PWM 開關(guān)管斷開瞬間,初級線圈釋放給次級能量的過程中,產(chǎn)生的次級感應(yīng)電壓,及由初級漏感引起了尖峰電壓。ZD03穩(wěn)壓管的作用是限制反饋電壓,保護Q01、UO1能工作在正常電壓范圍內(nèi)。 PWM開關(guān)管斷開的過程中,Q01的集電極—發(fā)射極所承受的反向電壓,為次級感應(yīng)電壓、直流輸入電壓、漏感所引起的尖峰電壓、寄生在開關(guān)管周圍的寄生電容放電所引起的尖峰電壓4者的疊加,所以對Q01三極管的質(zhì)量要求非常嚴(yán)格,要求Vceo≥700V,Vcbo≥400V。(如圖2) 靜態(tài)輸出電壓標(biāo)準(zhǔn): D04:FR204負(fù)極:輸出18±1V; D06:FR107負(fù)極>7.5V; U02:輸出5±0.1V; 開關(guān)電源常見故障及檢修 A、不通電 現(xiàn)象:通電后,沒有Bi聲,也沒有任何指示燈亮或閃爍,按開/關(guān)鍵后也沒有任何反應(yīng)。 原因分析:通電后,沒有Bi聲,也沒有任何指示燈亮或閃爍,說明電壓輸出不正常,應(yīng)重點檢查開關(guān)電源電路; 1、首先按“主回路常見故障及檢修”排查后,再進行下一步驟。 2、用萬用表測量檢查18V和5V電壓輸出是否正常,RF線饒電阻是否斷開,開關(guān)元件Q01、U01是否燒壞; 3、用萬用表二極管檔,檢查D01、D02、D03、D04、D05、D06、ZD01、ZD02、ZD03等二極管、穩(wěn)壓管、T1高頻變壓器有無擊穿或開路; 4、檢查U02是否正常,C04、C08、C09等電容是否漏電; 注意:Q01:13003燒壞,及易同時損壞:RF線饒電阻、D01、D02、U01、ZD03等元件,換裝Q01前,須確保其參數(shù)Vceo≥700V,可用晶體管測試儀檢查其耐壓參數(shù),測試維持30秒以上其耐壓值無明顯下降。 B、通電不正常 現(xiàn)象:通電后,蜂鳴器亂叫,或數(shù)碼管、指示燈亮亂閃,或不能開機 原因分析:蜂鳴器有叫聲,或數(shù)碼管、指示燈閃亮,說明18V或5V電壓輸出不穩(wěn)定,應(yīng)重點檢查開關(guān)電源電壓輸出是否正常,或負(fù)載故障而造成電壓輸出不穩(wěn)定; 1、用萬用表二極管檔,檢查D02、D03、D04、D05、D06、ZD01、ZD02、ZD03等二極管、穩(wěn)壓管有無擊穿或開路; 2、檢查Q1三極管、Y1晶振、U02是否正常,C04、C08、C09等電容是否漏電; 3、拔掉控制燈板引線,再檢查18V電壓和5V電壓輸出是否正常,是否因操作面板按鍵進水或有按鍵常通,或排線接觸不良造成; 4、拆掉U1、U2芯片,再檢查18V電壓和5V電壓輸出是否正常,是否因芯片或其它故障而造成負(fù)載不穩(wěn)定; 5、更換橋堆BR1再檢查; 三、控制芯片功能簡介及相關(guān)參數(shù) 我司電磁爐采用主控芯片與電磁爐專用芯片的雙芯片控制電路,具有高集成、外圍元件少、電路簡單、信號處理準(zhǔn)確、反應(yīng)速度快、故障率低等特點。 電磁爐控制芯片RM621A功能及參數(shù) 電磁爐專用芯片U2:RM621的主要功能,是對電網(wǎng)電壓取樣數(shù)據(jù)、電流取樣數(shù)據(jù)、IGBT驅(qū)動信號、同步跟蹤信號、脈沖高壓保護信號進行前級處理,并與主控芯片進行數(shù)據(jù)通訊,由主控芯片完成實現(xiàn)工作各種功能任務(wù)。(如圖4) 1、電網(wǎng)電壓取樣 火線、零線分別經(jīng)D1、D2整流二極管,R1、C4、R2、R3、C5分壓進RM621 Pin1(u_in),內(nèi)部分一路由Pin10(u_out)輸出,經(jīng)C10濾波,給主控芯片處理過欠壓保護和配合電流取樣調(diào)整PWM,穩(wěn)定功率輸出;另一路經(jīng)內(nèi)部比較器,控制PWM輸出。當(dāng)電網(wǎng)有浪泳脈沖時,內(nèi)部比較器翻轉(zhuǎn),拉低PWM輸出,使電磁爐停止加熱,并由Pin13(Int_out)輸出中斷信號給主控芯片,停止PWM輸出,蜂鳴器報警提示,當(dāng)浪泳脈沖消失后,比較器翻轉(zhuǎn),中斷信號消失,主控芯片輸出PWM,電磁爐繼續(xù)工作。其中,C4瓷片電容起加速前級信號的作用,C5起提高脈沖保護靈敏度作用。 2、電流取樣 從橋堆地線2根0.6×10/ 0.02Ω康銅絲取樣電流信號,經(jīng)R21、R14、C19進RM621 Pin5(I_in),由內(nèi)部100倍放大器放大后由Pin9(I_out)輸出,再經(jīng)R6、可調(diào)電阻VOL、R7、C11濾波進主控芯片處理過流保護,及配合電壓取樣調(diào)整PWM,穩(wěn)定功率輸出。 3、IGBT驅(qū)動 主控芯片輸出20~30KHz的PWM信號,經(jīng)R9、R10、C12濾波進RM621 Pin16(PWM ctrl),經(jīng)內(nèi)部相位補償、波形整形、高壓限制/保護等功能調(diào)制處理后由Pin8(IGBT_drv)輸出,經(jīng)R15最終輸出20~30KHz驅(qū)動方波,控制IGBT開關(guān)工作。 4、同步跟蹤 由R17、R12、R18構(gòu)成對高壓相位信號的取樣,由R19、R13構(gòu)成對電源相位信號的取樣,C17起濾除高頻信號作用,經(jīng)RM621內(nèi)部比較器進行同步跟蹤比較,輸出方波,調(diào)制PWM輸出,保證IGBT開關(guān)過程中的過零導(dǎo)通,降低IGBT損耗。同時,RM621內(nèi)部另一個比較器將高壓相位取樣信號與基準(zhǔn)型號進行比較,輸出三角波,限制IGBT工作高壓,以保護IGBT。 注意:待機狀態(tài)下,U2 Pin3電壓必須稍大于Pin2,高出0.2~0.3V,R17、R18、R19為1%氧化膜電阻,R12、R13為1%金屬膜電阻,其阻值不能隨意更改,必須嚴(yán)格按照PCB上絲印使用。
表1 主控芯片各引腳功能及參數(shù) 圖5
表2 四、故障代碼與檢修
表3 1、E0(E-0)無鍋或鍋具材質(zhì)不適用保護 檢修:1、檢查鍋具材質(zhì)是否鐵鍋或不銹鋼鍋、鍋底平面直徑是否大于12cm、鍋具底部是否凹凸不平,是否放在瓷板中間; 2、按“主回路常見故障及檢修”中“不啟動(檢不到鍋)或功率間歇輸出”排查; 2、E1(E-1)IGBT熱敏電阻開路或短路保護 檢修:1、檢查風(fēng)扇是否轉(zhuǎn)動、風(fēng)扇引線插針、Q1:S8050是否正常; 2、檢查電磁爐底部進風(fēng)口及出風(fēng)口處是否通風(fēng)順暢; 3、檢查IN2、R5、ZD1穩(wěn)壓管、C7是否正常; 注意:IN2為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻,規(guī)格為3990 NTC100K±5%,室溫下其阻值約為100K; 3、E2(E-2)爐面熱敏電阻開路或短路保護 檢修:1、若室溫過低則開機工作約2分鐘后故障代碼將自動消失; 2、檢查POT引線及插座CN2A是否接觸良好,IN1、R4、C6是否正常; 注意:IN1為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻,規(guī)格為3990NTC100K±3%,;室溫下其阻值約為100K; 4、E3(E-3)或E4(E-4)電源電壓過高或過低保護 檢修:1、按“開關(guān)電源常見故障及檢修”排查,再進行下一步驟; 2、檢查U1 Pin3(u_AD) 電壓是否在1.2~1.69范圍內(nèi),U2的Pin1(u_in)電壓是否在1.87~2.72V范圍內(nèi); 3、檢查R1、R2、R3、C4、C5是否正常; 4、更換U2:RM621A; 5、E5(E-5)電流過高或過低保護 檢修:檢查U2、VOL、R6、C11是否正常。 五、維修技巧及維修注意事項 維修技巧 維修中,在不確定故障是否完全排除的情況下,為了避免在通電試機狀態(tài)下再次燒機損壞,下列介紹兩種檢測技巧。 1、阻容線檢測法 可用一根帶插接端子的兩線電源線,將其中一根線中間剪斷,串接一組由5uf/275VAC MKP無極性電容與150K/2W左右電阻并聯(lián)的阻容電路,并用絕緣膠布包好,就做成了一根阻容電源線。 檢測時,用阻容電源線暫換下電磁爐上原裝的電源線,利用阻容負(fù)載降壓作用上電檢測,可檢測開關(guān)電源故障及電路中是否有存在短路。例如,對于我司的電磁爐產(chǎn)品,用阻容電源線通電,若聽到蜂鳴器“Bi”一聲叫,用萬用表檢查到18V和5V電壓輸出正常,則說明開關(guān)電源回路和主回路中不存在短路故障,否則繼續(xù)排查,直到故障排除為止。上電檢查過程中,即使電路中仍然存在故障而處于短路狀態(tài),也不會造成再次燒機而損壞其它好的元器件,甚至傷害人體。 阻容電源線檢測法的優(yōu)點是操作簡單,安全快捷,缺點是只能在電磁爐待機狀態(tài)下檢測,而不能在工作狀態(tài)下檢測。 2、負(fù)載檢測法 在火線或零線中串接一組由40W以上燈泡與一個控制開關(guān)A并聯(lián)的負(fù)載,再經(jīng)開關(guān)K連插座。當(dāng)開關(guān)K閉合時,燈泡處于短路狀態(tài);當(dāng)開關(guān)K斷開時,燈泡處于導(dǎo)通狀態(tài)。 檢測時,電磁爐接上插座,先斷開開關(guān)K,電磁爐通電,開機工作,若電磁爐仍然存在故障而短路,此時燈泡會亮,以保護電磁爐瞬間短路時不會大面積燒壞元器件,在此燈泡起到負(fù)載的作用。 負(fù)載檢測法的優(yōu)點是能檢測電磁爐工作狀態(tài)下是否正常,電路短路瞬間起保護作用,避免損害其它好的元器件,缺點是仍然會燒壞個別元器件。 維修注意事項 1、功率可調(diào)電阻器VOL老化或松動,易引起電磁爐功率超標(biāo)、過載,導(dǎo)致IGBT過熱損壞。 處理方法:更換并重新調(diào)節(jié)可調(diào)電阻器,使電磁爐的最大功率跟我司同一型號電磁爐的實際功率一致,并滴漆固定; 注意:因我司電磁爐技術(shù)、工藝不斷升級、整改而未能及時告知,以及受維修點設(shè)備儀器限制等原因,我司電磁爐產(chǎn)品的實際功率不能做統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),所以維修中調(diào)校功率時,請以同批次同一型號的機型實際功率為準(zhǔn)調(diào)校。 2、更換IGBT或橋堆時,若螺釘沒打緊,與散熱器接觸不良留有虛位,容易導(dǎo)致IGBT或橋堆散熱不充分而損壞。 處理方法:散熱器接觸面清潔干凈并加注導(dǎo)熱硅脂,同時必需將螺絲打緊。 3、電磁爐進/出風(fēng)處有異物、通風(fēng)狹小、散熱器油漬、污膩過多,均會導(dǎo)致IGBT和橋堆散熱不良,過熱損壞。 處理方法:按使用要求斷電清除油污、改善環(huán)境、改善散熱條件。 4、更換元器件時,手頭上若沒有同規(guī)格型號的元器件,可遵循以下原則替換。 電阻類:阻值不能變,小瓦可換大瓦,碳膜可換金膜,碳膜可換氧化膜,金膜可換氧化膜,線饒/壓敏/熱敏不能換,串/并聯(lián)功率不能超; 電容類:容量不能變,低壓可換高壓,有極性可換無極性,材料/無極性不能換; IGBT/橋堆:耐壓不能變,小電流可換大電流 六、電磁爐快速檢修流程(供參考) 1、仔細(xì)聽取用戶對電磁爐使用情況和相關(guān)故障的敘述; 2、試機驗證用戶的敘述; 3、斷電,打開機蓋,目測電路板、排線及各器件外觀情況有無異常; 4、檢查熔斷器,若熔斷保險管熔斷,則表明IGBT或橋堆已有燒壞; 注意:更換熔斷器后,必須保證熔斷器規(guī)格正確、質(zhì)量完好、防護套完好和安裝正確。熔斷器防護套是一個套在熔斷管外面的熱縮管或纖維管,當(dāng)過流或短路導(dǎo)致熔斷管爆裂時,防止熔斷管玻璃的四處飛濺,避免因違反操作規(guī)程—未將電磁爐機蓋裝好就通電的的操作,炸機時玻璃碎片射入人眼造成人身傷害。 5、取下線圈盤,以防止維修過程中,通電試機時,又燒壞IGBT; 6、裝好線圈盤(接線端子螺絲要擰緊),裝好電磁爐機蓋后,通電試機。 |
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