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高频电磁炉工作原理与维修指南
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更新于2024-07-09
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"电磁炉原理与维修参考资料" 本文档详细介绍了电磁炉的工作原理、构造、功能、保护机制以及常见故障分析,旨在提供一个全面的电磁炉维修指南。文档出自顺德市瑞德电子实业有限公司,涵盖了从基础理论到实际操作的诸多方面。 首先,电磁炉的工作原理基于电磁感应,主要分为工频和高频两类。高频电磁炉因其噪音低、热效率高而更被广泛采用。它的工作流程包括:将交流电源通过整流电路变为直流电压,再由控制电路将直流电压转换为高频电压(20~35KHz),高频电流通过加热线圈产生变化的磁场。当这个磁场作用于金属锅具底部时,会在锅底产生涡流,导致金属自身发热,从而加热锅内食物。 电磁炉的核心组件包括整流单元、功率开关管、开关管驱动控制单元、加热线圈和锅具。整流单元将交流电转化为直流;功率开关管控制能量传输;开关管驱动控制单元负责调节开关管的工作状态;加热线圈则产生高频磁场;而锅具作为感应元件,是热能产生的关键。 在功能和保护机制方面,电磁炉除了基本的加热功能外,还具备多种保护功能,例如过热保护、短路保护和空烧保护等,以确保使用安全。这些保护机制能够预防因异常情况导致的设备损坏或安全事故。 文档的第五章,"葵花宝典",是对电磁炉常见异常故障的分析,提供了故障排查和维修的方法。此外,第六章和第七章分别讲述了电磁炉元器件的识别、测量方式以及各元器件的规格和作用,帮助读者理解电磁炉内部结构,并掌握基本的检测和维护技巧。 这份资料详尽地阐述了电磁炉的工作原理、构造、功能、故障诊断和维修方法,对于想要了解或维修电磁炉的人来说是一份宝贵的参考资料。
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顺德市瑞德电子实业有限公司
REAL -DESIGN ELECTRONICS INDUSTRIAL CO.,LTD
第 9 页
第四章 电磁炉的原理图各功能部分的分析
电磁炉主板原理方框图
主板分成 10 大部分:
1、主回路的主谐振电路分析
2、IGBT 驱动电路分析:(推挽式电路,高电平驱动有效)
3、电流取样电路
4、干扰保护电路
5、电压 AD 取样电路
6、同步电路和压控/自激电路
7、反压保护与 PWM 控制电路
8、炉面传感器与 IGBT 热敏电阻取样电路
9、风扇控制电路
10、开关电源电路
顺德市瑞德电子实业有限公司
REAL -DESIGN ELECTRONICS INDUSTRIAL CO.,LTD
第 10 页
一、主回路的主谐振电路分析
由电力电子电路组成的电磁炉(Inductioncooker)是一种利用电磁感应加热原理,
对锅体进行涡流加热的新型灶具。主电路是一个 AC/DC/AC 变换器,由桥式整
流器和电压谐振变换器构成,当电磁炉负载(锅具)的大小和材质发生变化时,
负载的等效电感会发生变化,将造成电磁炉主电路谐振频率变化,导致电磁炉的
输出功率不稳定,就会使功率管 IGBT 过压损坏。在此先分析电磁炉主谐振电路
拓扑结构和工作过程是怎样的。
1)电磁炉主电路拓扑结构
电磁炉的主电路如图 1 所示,市电经桥式整流器变换为直流电,再经电压谐
振变换器变换成频率为 20~35kHz 的交流电。电压谐振变换器是低开关损耗的
零电压型(ZVS)变换器,功率开关管的开关动作由单片机控制,并通过驱动电
路完成。
电磁炉的加热线圈盘与负载锅具可以看作是一个空心变压器,次级负载具有
等效的电感和电阻,将次级的负载电阻和电感折合到初级,可以得到图 2 所示的
等效电路。其中 R
*
是次级电阻反射到初级的等效负载电阻;L
*
是次级电感反射
到初级并与初级电感 L 相叠加后的等效电感。
2)电磁炉主电路的工作过程
电磁炉主电路的工作过程可以分成 3个阶段,各阶段的等效电路如图 3所示。
分析一个工作周期的情况,定义主开关开通的时刻为 t0。时序波形如图 4 所示。
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