东芝电磁炉维修手册.docx

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1、东芝电磁炉修理手册内容介绍本是针对东芝电子设计开发电磁炉售后效劳用途而编写，共分三大局部,第一局部主要介绍电磁加热的原理及 088 系列电磁炉简介, 其次局部为 088 系列电磁炉原理分析， 第三局部介绍电路的检测方法及标准,并针对检测时消灭的不良状况给出对策,而且介绍一些故障案例供修理时作参考。一、简介1.1 电磁加热原理 1.2 088 系列简介 二、原理分析2.1 特别零件简介 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 鼓励电路 2.6 PWM 脉宽调控电路 2.7 同步电路 2.8 加热开关掌握

2、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 关心电源 2.19 报警电路 三、故障修理 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 目录一、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-磁能-热能的厨房电器。在电磁灶内部，由整流电路将 50/60Hz 的沟通电压变成直流电压，再经过掌握电路将直流电压转换成

3、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)底部金属体内产生很多的小涡流，使器皿本身自行高速发热，然后再加热器皿内的东西。1.2 088 系列简介088 系列是由东芝电子技术开发制造厂设计开发的一代电磁炉,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 荧光显示模式机种。操作功能有加热火力调整、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7003000W 的不同机种,功率调整范围

4、为额定功率的 85%,并且在全电压范围内功率自动恒定。220V 机种电压使用范围为 160260V, 110V 机种电压使用范围为 90135V。全系列机种均适用于 50、60Hz 的电压频率。使用环境温度为-2345。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(遗忘关机) 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、凹凸电压保护、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。088 系列虽然机种较多,且功能简单,但不同的机种其主控电路原理一样,区分只是零件参数的差异及

5、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, 外围线路简洁且零件极少,并设有故障报警功能,故电路牢靠性高,修理简洁,修理时依据故障报警指示,对应检修相关单元电路,大局部均可轻易解决。二、原理分析2.1 特别零件简介 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 内部掌握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 内部掌握输出端的三极管导通, 将比较器外部接入输

6、出端的电压拉低,此时输出端为 0V。2.1.2 IGBT绝缘栅双极型晶体管(Iusulated Gate Bipolar Transistor)简称IGBT,是一种集BJT 的大电流密度和MOSFET 等电压鼓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构造。IGBT 有三个电极(见上图), 分别称为栅极G(也叫掌握极或门极) 、集电极C(亦称漏极) 及放射极E(也称源极) 。从 IGBT 的下述特点中可看出, 它抑制了功率MOSFET 的一个致命缺陷, 就是于高压大电流工作时,

7、导通电阻大, 器件发热严峻, 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, 栅驱动功率微小, 驱动电路简洁。 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 1kV1.8kV 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

8、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 088 系列因应不同机种采了不同规格的IGBT,它们的参数如下: (1) H20T120-西门子公司出品,耐压 1200V,电流容量 25时 40A,100时 20A,内部带阻尼二极管。(2) FGA25N120-仙童公司出品,耐压 1200V,电流容量 25时 40A,100时 25A, 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 快速恢复二极管撤除不装。(3) GT40T101东芝公司出品,耐压 1500

9、V,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。(4) 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SGW25N12

10、0 和 GT40T101 时请将原配套该IGBT 的D11 快速恢复二极管撤除不装。(5) 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t1t2 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t1t2 时间 i1 随线性上升,在 t2 时脉冲完毕,Q1 截止,同样由于感抗作用,i1 不能马上变 0,于是向C3 充电,产生充电电流i2,在t3 时间,C3 电荷布满,电流变 0,这时L1 的磁场能量全部转为C3 的电场

11、能量,在电容两端消灭左负右正,幅度到达峰值电压,在 Q1 的CE 极间消灭的电压实际为逆程脉冲峰压+电源电压,在 t3t4 时间,C3 通过L1 放电完毕,i3 到达最大值,电容两端电压消逝,这时电容中的电能又全部转为L1 中的磁能,因感抗作用,i3 不能马上变 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 不能连续反向充电,而是经过C2、D11 回流, 形成电流i4,在 t4 时间,其次个脉冲开头到来,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 才开头其次次导

12、通, 产生 i5 以后又重复i1i4 过程,因此在L1 上就产生了和开关脉冲f(20KHz30KHz)一样的沟通电流。t4t5 的 i4 是阻尼管D11 的导通电流,在高频电流一个电流周期里,t2t3 的i2 是线盘磁能对电容C3 的充电电流,t3t4 的i3 是逆程脉冲峰压通过L1 放电的电流,t4t5 的i4 是 L1 两端电动势反向时, 因 D11 的存在令 C3 不能连续反向充电, 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,t1t2,Q1 饱和导通,UC 接近地电位,t4t5,阻尼

13、管 D11 导通,UC 为负压(电压为阻尼二极管的顺向压降),t2t4,也就是LC 自由振荡的半个周期,UC 上消灭峰值电压,在 t3 时UC 到达最大值。以上分析证明两个问题: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 的大小就打算加热功率的大小,同时脉冲宽度越大,t1t2 的时间就越长,i1 就越大, 反之亦然,所以要调整加热功率,只需要调整脉冲的宽度;二是LC 自由振荡的半周期时间是消灭峰值电压的时间,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逝,而开关脉冲己提前到来,就会消灭很大的导通电流使 Q1 烧坏,因此必需使开关脉冲的前沿与峰值脉冲后沿一样步。感谢您的阅读，祝您生活开心。