電磁爐場(chǎng)效應管

電磁爐是一種利用電磁感應原理進(jìn)行加熱的常見(jiàn)家用電器。

在電磁爐的調試、維修過(guò)程中，對元器件或功能部件的檢測是非常重要的基礎技能。例如檢測場(chǎng)效應管、集成電路、檢測電容、蜂鳴器，檢測熱敏電阻、電感等都應用到了電子元器件的檢測技能。

就以典型電磁爐電路中效應管、集成電路、電容、蜂鳴器，熱敏電阻、電感的檢測操作為例，電磁爐調試維修的實(shí)際應用。

電磁爐場(chǎng)效應管的作用

電磁爐場(chǎng)效應管是電磁爐中非常核心的一款裝置，它的存在，使得電磁爐的加熱變得迅速安全。電磁爐利用交變電流通過(guò)線(xiàn)圈產(chǎn)生方向不斷改變的交變磁場(chǎng)，處于交變磁場(chǎng)中的導體的內部將會(huì )出現渦旋電流，這是渦旋電場(chǎng)推動(dòng)導體中載流子(鍋里的是電子而絕非鐵原子)運動(dòng)所致;渦旋電流的焦耳熱效應使導體升溫，從而實(shí)現加熱。而電磁爐場(chǎng)效應管正是提供交變磁場(chǎng)，使得渦旋電流能夠更大程度上被人們使用。

電磁爐場(chǎng)效應管更換技巧

電磁路場(chǎng)效應管使用一段時(shí)間之后需要更換，這樣才能夠保證電磁爐的正常使用。那么，我們該如何進(jìn)行更換?首先，我們需要將電磁爐的后蓋拆開(kāi)，打開(kāi)電磁爐的裝置主板，然后找到電磁爐的電磁爐場(chǎng)效應管，將它拆卸下來(lái)，然后更換上新的效應管，最后我們通電測試電磁爐能否正常工作，然后將后蓋安裝好，這樣就可以完成電磁爐場(chǎng)效應管的更換。

在更換的過(guò)程中我們需要注意，如果能夠判斷沒(méi)有其他問(wèn)題,同型號的管子直接換.其他管子要看功率和內部有沒(méi)有保護 二極管 ;如果擔心電路有問(wèn)題,可以在裝上管子后,在交流電路串個(gè)100W燈泡,直接通電如果燈泡是閃亮的應該沒(méi)有問(wèn)題,如果是常亮的說(shuō)明電路有問(wèn)題.不能直接換,還要排查問(wèn)題.我修過(guò)幾個(gè),就是這樣判斷的.有的說(shuō)串燈泡后啟動(dòng)不了,是低電壓保護在做怪,可以找到它取消，試好后再接上。

場(chǎng)效應管的檢測

門(mén)控管又稱(chēng)絕緣柵雙極晶體管，它可以看做是一個(gè)場(chǎng)效應管和一個(gè)雙極型晶體管的復合結構。是電磁爐供電電路的核心器件。

下圖是電磁爐內部電路結構圖

下圖是場(chǎng)效應管實(shí)物圖

電磁爐的供電電路主要是由門(mén)控管（場(chǎng)效應管），門(mén)控管溫度檢測器，橋式整流堆，保險絲，扼流圈等元器件組成。

門(mén)控管（場(chǎng)效應管）的主要作用是控制爐盤(pán)線(xiàn)圈的電流，在調頻脈沖信號的驅動(dòng)下使流過(guò)爐盤(pán)線(xiàn)圈的電流形成高速開(kāi)關(guān)電流，并使爐盤(pán)線(xiàn)圈與并聯(lián)電容器形成高壓諧振。

在對電磁爐進(jìn)行調試、檢修時(shí)，門(mén)控管（場(chǎng)效應管）的檢測操作是非常必要的，應首先對門(mén)控管進(jìn)行檢測。

從上圖可以看出，門(mén)控管的管腳排列和功用。

在對門(mén)控管檢測時(shí)，可以分為在路檢測和開(kāi)路檢測，下面以在路檢測為例，介紹門(mén)控管的檢測方法，首先將萬(wàn)用表的量程調至“Rx1k檔位。將黑表筆接控制極G，紅表筆接集電極C，門(mén)控管在電路板上時(shí)，集電極的正向電阻是3千歐左右，然后將兩表筆互換，測量集電極的反向電阻，萬(wàn)用表的讀數為無(wú)窮大。

檢測完集電極的正反向電阻后，接下來(lái)檢測發(fā)射極的正反向電阻。

將黑表筆接到控制極G上，紅表筆接到發(fā)射極E，門(mén)控管在電路板上時(shí)發(fā)射結的正向電阻約為40千歐左右，然后將兩表筆互換，測量發(fā)射極的反向電阻，萬(wàn)用表的讀數與正向阻值相同。

通過(guò)對門(mén)控管阻值的檢測，若阻值與上述的檢測結果差距很大，則說(shuō)明門(mén)控管已經(jīng)損壞。

集成電路的檢測

下圖是電磁爐內部電路結構

電磁爐的智能控制電路主要是由微處理器、晶體和諧振補償電容組成。微處理器是控制電路的核心器件，在電路中起到自動(dòng)檢測和控制電路的作用。

如果電磁爐開(kāi)機不工作，數碼顯示屏 也沒(méi)有反應，應首先檢查微處理器。

微處理器要想正常工作，必須要求供電電路，晶振電路和復位電路都正常。檢測微處理器時(shí)，應首先識別微處理器各引腳功能。

下圖是一種微處理器的引腳分布。

根據微處理器的引腳分布，分別對電源電路，復位電路，晶振電路進(jìn)行檢測。

首先將萬(wàn)用表量程調到直流10v檔位。將萬(wàn)用表黑表筆接地，紅表筆接微處理器30腳，檢測電源端，應該有+5V電壓。

在供電正常的情況下，檢測晶體起振電壓是否正常。萬(wàn)用表的黑表筆接地，紅表筆分別連接微處理器外接諧振晶體的2、3腳，正常情況下，兩引腳之間的電壓差應在0.2V左右。

接下來(lái)檢測復位電路是否正常。黑表筆接地，紅表筆接處理器的7腳，檢測其復位電壓是否正常。

如果微處理器的供電電壓，晶振電路的電壓值、復位電路的電壓值都正常，此時(shí)可用示波器檢測晶振電路的輸出波形，從而進(jìn)一步判斷微處理器是否正常工作。

示波器的夾子接地，探頭檢測晶體的引腳，如果有規則的正弦波輸出，則說(shuō)明晶體正常，反之說(shuō)明晶體已經(jīng)損壞。

電容器的檢測

供電電路中，濾波電容是一個(gè)主要器件。供電電路主要由濾波電容，保險絲，門(mén)控管，變壓器，橋式整流堆等元件組成。濾波電容的主要作用是對交流220V電壓進(jìn)行濾波、防止干擾。

檢測濾波電容時(shí)，使用萬(wàn)用表的Rx10k電阻檔位。紅黑表筆隨意接到電容兩端，然后表筆互換再次測量，萬(wàn)用表會(huì )顯示電容器的充放電過(guò)程。

當交換表筆的時(shí)候，萬(wàn)用表的指針開(kāi)始時(shí)指向無(wú)窮大，然后就有充放電的過(guò)程，充電又放電，所以表筆會(huì )有一定幅度地擺動(dòng)，說(shuō)明電容正常。

蜂鳴器的檢測

電磁爐的報警電路主要是由運算放大器，蜂鳴器驅動(dòng)晶體管，蜂鳴器等組成。蜂鳴器的作用是發(fā)出報警聲音，用戶(hù)可以根據聲音來(lái)辨別電磁爐的工作狀態(tài)。如果出現工作時(shí)無(wú)蜂鳴聲，應首先檢測蜂鳴器。

對于蜂鳴器可采用在路檢測方式。萬(wàn)用表調至電阻的Rx1檔位，首先應該找出蜂鳴器的正負極，然后分別用紅黑表筆接觸蜂鳴器的正負極，萬(wàn)用表將顯示電阻值在20歐姆左右，在紅黑表筆接觸到蜂鳴器正負極時(shí)，會(huì )發(fā)出聲響，則蜂鳴器正常，反之，蜂鳴器已損壞。

熱敏電阻的檢測

電磁爐的供電電路主要由電容，保險絲，扼流圈，變壓器，場(chǎng)效應管，橋式整流堆等元件組成，熱敏電阻的主要作用是用來(lái)檢測鍋具的溫度。如果出現無(wú)法判斷爐盤(pán)線(xiàn)圈的溫度，或引起門(mén)控管擊穿的故障，應首先檢測熱敏電阻。

檢測熱敏電阻時(shí)，可使用萬(wàn)用表檢測熱敏電阻在常溫和溫度變化時(shí)的阻值來(lái)判斷熱敏電阻的好壞。將萬(wàn)用表調到電阻檔Rx10k檔位。

常溫下，熱敏電阻的阻值應在80千歐左右。溫度升高時(shí)，熱敏電阻的阻值會(huì )變小，如果在檢測熱敏電阻時(shí)，其常溫下的阻值與溫度變化后的阻值不同，說(shuō)明熱敏電阻正常，反之，熱敏電阻已損壞。

電感的檢測

電感又稱(chēng)為扼流圈。

電磁爐的LC振蕩電路主要由電感線(xiàn)圈和調頻電容組成。

電感線(xiàn)圈的主要作用是扼流、濾波。使用萬(wàn)用表檢測電感線(xiàn)圈時(shí)。通常只能通過(guò)檢測電感線(xiàn)圈的通斷來(lái)判別電感的好壞。講萬(wàn)用表量程調到Rx1電阻檔位。由于電感的電阻一般較小，所以測量時(shí)萬(wàn)用表的讀數幾乎為0，如果出現電感的阻值較高，說(shuō)明電感已損壞。

電磁開(kāi)關(guān)電源電路詳解

美的電磁爐開(kāi)關(guān)電源電路，主電路是采用（VIPER12A）8腳電源芯片，通過(guò)單端反激式開(kāi)關(guān)電源變換而降壓。其最大輸出功率為（220V/12W），適應電網(wǎng)電壓在160V/260V波動(dòng)時(shí)均能正常穩定輸出。具有工作效率高、功耗小、穩壓范圍廣、電源安全可靠、機身溫度低、易維修等優(yōu)點(diǎn)。

電路原理圖如下：

一、電磁開(kāi)關(guān)工作原理

電網(wǎng)電壓經(jīng)整流后變?yōu)槊}動(dòng)直流電壓+305V，通過(guò)串接開(kāi)關(guān)二極管D90（1N4007）、限流電阻R90（22Ω/2W）后，送至開(kāi)關(guān)高頻變壓器TR1初級的1-2繞組，加至電源芯片U91（VIPER12）的5-6-7-8腳（內部開(kāi)關(guān)管漏極）。另一路經(jīng)TR1次級的5-6-7繞組經(jīng)整流二極管D93（1N4007），串接開(kāi)關(guān)二極管D94（1N4148）得到約+18V電壓加至U91的4腳使電源芯片U91振蕩起振輸出脈寬信號驅動(dòng)場(chǎng)效應管，在場(chǎng)效應管高速開(kāi)關(guān)狀態(tài)下，并通過(guò)互感作用使TR1次級的5-6-7繞組產(chǎn)生交流電壓。經(jīng)整流二極管D93（1N4007）、D92（1N4007）、EC91（220μF/25V）、EC92（47μF/25V）濾波后得到+18V、+5V電壓為整機低壓供電電路。

二、電磁開(kāi)關(guān)電路的維修測量

維修時(shí)，將電磁爐上電待機。用萬(wàn)用表直流電壓500V、50V、10V檔。

1、測開(kāi)關(guān)電源高壓供電電路EC90對地+305V電壓，為正常；

2、測C92對地+18V電壓，為正常；

3、測C91對地+5V電壓，為正常。

4、若測電解電容器EC90對地0電壓時(shí)（正常為+305V），多為電源芯片U1（VIPER12）已擊穿受損。U1受損后，還會(huì )造成限流電阻R90（22Ω/2W）開(kāi)路損壞。

5、若測電解電容器EC91對地0電壓時(shí)（正常為+18V），多為電源芯片U1（VIPER12）損壞。及穩壓二極管ZD1（18V）擊穿損壞、二極管D94（4148）擊穿損壞、電解電容器EC91（220μF/25V）EC95、（4.7μF/35V）擊穿損壞、及高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器TR1初級線(xiàn)圈，存在匝間短路損壞。

6、若測電解電容器EC94對地0電壓時(shí)（正常為+5V），多為電阻R92開(kāi)路損壞、高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器TR1次級第6腳與第7腳之間繞組開(kāi)路、或整流二極管D92開(kāi)路受損、電容器C90、電解電容器EC93擊穿損壞、U90三端穩壓器LM7805損壞、及CPU芯片漏電、擊穿損壞。當TR1次級繞組第6腳與第7腳開(kāi)路時(shí)，可將電阻R92（10Ω/1W）拆下并在R98空位上焊接入電阻（10Ω/1W）后，整機即可恢復正常工作。

三、電磁爐IGBT的損壞原因

IGBT，英文全稱(chēng)：Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管，也就是主功率大晶體管，是由BJT（雙極型三極管）和MOS（絕緣柵型場(chǎng)效應管）組成的復合全控型電壓驅動(dòng)式功率半導體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅動(dòng)電流較大；MOSFET驅動(dòng)功率很小，開(kāi)關(guān)速度快，但導通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅動(dòng)功率小而飽和壓降低。

原因分析

在電磁爐中，IGBT損壞率很大，在沒(méi)有查明故障原因的時(shí)候就試機，會(huì )引起IGBT再次損壞，在電磁爐的維修中，經(jīng)過(guò)多次總結，歸納出以下幾個(gè)大原因：

原因一

0.3UF電容失效或漏電， 和400V電容容量變小的時(shí)候，將導致電磁爐LC震蕩電路頻率偏高 ，從而引起IGBT損壞。

經(jīng)檢查其他元件無(wú)問(wèn)題的時(shí)候 ，更換0.3UF和400V電容。

原因二

IGBT管激勵電路異常。

震蕩電路輸出的脈沖信號，不能直接控制IGBT飽和、導通和截止，必須通過(guò)激勵脈沖信號放大來(lái)完成。如果激勵信號出現問(wèn)題，高電壓就回加到IGBT管的G級，導致IGBT瞬間擊穿、損壞，常見(jiàn)的有驅動(dòng)管S8050和S8550。

原因三

同步電路異常。

同步電路在電磁爐中的主要作用是保證加到IGBT管G級上的開(kāi)關(guān)脈沖前沿與IGBT管上VCE脈沖后沿同步，當同步電路工作出現異樣，導致IGBT管瞬間擊穿。

原因四

18V工作電壓異常。

在電磁爐中18V電壓出現時(shí)，會(huì )使IGBT管激勵電路、風(fēng)扇散熱系統及LM339工作失常導致IGBT上電瞬間損壞。

原因五

散熱系統異常。

電磁爐工作在大電流狀態(tài)下，其發(fā)熱量也大，如果散熱系統出現異常，會(huì )導致IGBT過(guò)熱損壞。

原因六

單片機異常。

單片機內部會(huì )因為工作頻率異常而燒毀IGBT。

原因七

VCE檢測電路異常。

VCE檢測電磁爐將IGBT管集電極上的脈沖電壓通過(guò)電阻分壓、取樣獲得取樣電壓，此電壓的信息變化傳到CPU，CPU監測電壓的變化，做出各種相應的指令，當VCE檢測電路出現故障的時(shí)候，VEC脈沖幅度。超過(guò)IGBT管的極限值，從而導致IGBT損壞。用戶(hù)鍋具變形，或鍋底凸起不平，在鍋底產(chǎn)生的渦流，不能均勻的使變形的鍋具加熱，從而使鍋具溫度傳感器檢溫失常，CPU因檢測不到異常溫度信號而繼續加熱，導致IGBT損壞。

三、電磁開(kāi)關(guān)維修提示

1、EC95（4.7μF/35V）擊穿損壞，二極管D94（4148）擊穿損壞，高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器TR1初級線(xiàn)圈存在匝間短路損壞，均會(huì )造成出現整機低壓供電電路對地0電壓。

2、若二極管D94（4148）開(kāi)路受損時(shí)，會(huì )造成控制顯示板指示燈出現“抖動(dòng)閃亮”故障。

3、若穩壓二極管ZD1（18V）開(kāi)路損壞，會(huì )造成出現整機低壓供電電路對地電壓升高；穩壓二極管ZD1（18V）失效損壞時(shí)（待機檢測C92對地+18V電壓是正常，但開(kāi)機后檢測C92對地+10V電壓偏低。），會(huì )造成出現屢爆IGBT管故障發(fā)生。

4、若發(fā)現主電路板及開(kāi)關(guān)電路部份燒毀，多為因電網(wǎng)電壓超高至380V，壓敏電阻保護后出現壓敏電阻燒毀；開(kāi)關(guān)電源電路流二極管D90擊穿，造成電解電容器EC90外殼頂爆。嚴重時(shí)甚至還出現燒毀D90、EC90周?chē)娐钒濉?/span>

5、在維修開(kāi)關(guān)電源電路，為了確保維修時(shí)避免造成整機出現短路。建議在電磁爐電源線(xiàn)L端串聯(lián)接入220V/40W燈泡，切記！

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