电磁炉维修手册(内部
资料)
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09年电磁炉维修手册
第一节09年美的电磁炉使用主板概述
09年,美的电磁炉国内单炉主要使用TM-S1-01A-A(TM-S1-01A升级版),TM-S1-01D两块主
板。
两块主板使用不同的集成芯片,前者使用S007芯片,后者使用三洋芯片。
集成芯片内置单片机处理单元,比较器,放大器等电路。从而大大简化了电磁炉外围电
路。下面分别讲述此两块主板线路主要原理,维修方法。由于此两块主板芯片原理,外围
线路基本相似,读者可按类比方法理解或维修。
第二节产品命名方式
09年国内单炉产品命名方式如下:
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第三节电磁炉产品爆炸图
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一、电磁炉的结构分析
电磁炉的立体结构分析图
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电磁炉的结构相对来说较简单,主要由:塑料外壳、陶瓷面板、电控系统、
散热系统等构成。如下图:
⑴、塑料面盖和塑料底座构成了电磁炉的塑料外壳。
⑵、陶瓷面板就是电磁炉上的微晶玻璃板。
⑶、电控系统主要由主电路板、显示板、线圈盘等组件构成。
⑷、散热系统由散热风机、温度传感器、电路板散热片等组成。
电磁炉的整体结构图
第四节电磁炉工作原理
微晶面板
塑料底座
主电路板
显示板
线圈盘
塑料面盖
风机
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一、电磁炉工作原理
1、电磁炉的加热原理
电磁炉主要是利用电磁感应原理将电能转换
为热能的厨房电器。
当电磁炉在正常工作时,由整流电路将50Hz
的交流电压变成直流电压,再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-40KHz的
高频电压。电磁炉线圈盘上就会产生交变磁场,磁力线就会在锅具底部反复切割
变化,使锅具底部产生环状电流(涡流),并利用无数的小涡流高速振荡铁分
子,致使器皿本身自行高速发热,然后通过热量传递原理,使器皿加热盛装在其
内的东西。
这种振荡生热的加热方式,能减少热量传递的中间环节,大大提高制热效
率。
电磁炉是应用高频感应涡流生热的原理设计制造的,它保持并大大优于一般热
源炉的烹饪功能,有“烹饪之神”的美誉。
2、电磁炉电控部分工作原理
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3、电磁炉工作流程:
4、美的电磁炉电气性能参数
序号项目指标
1
电源电压适用范围
50/60Hz140~280VAC(公差±10V)
2
工作环境温度范围
0℃~40℃
3
待机状态消耗功率(220V电压)5W以下(VFD产品除外)
5、电磁炉各种功能控制原理
检有锅
开机
加热
检无锅
功能模块
定时时间或功能默认
时间
关机
无锅,蜂鸣器叫,1分钟后自动关机
无锅
有锅
未到
到
有锅
90
目前,电磁炉行业里各大品牌厂家的产品,一般就产品功能设计来说都各有
特色,自成一家。
然而,美的电磁炉产品功能设计的特点,都能够结合市场的需求,根据不同
区域用户的日常生活使用习惯等进行设计。下面就美的电磁炉产品的主要功能特
点进行详细的说明和解释,希望便于维修服务人员对美的电磁炉产品的了解和熟
悉。
美的电磁炉产品设计的功能模式,从电控设计控制方式上,总体而言可以分
为三大部分,即“手动功能控制方式”、“自动功能控制方式”和“半自动功能控制方
式”三大类。
二、电磁炉故障代码说明
1、数码管类产品(用数码管显示保护代码):
数码管类产品(用数码管显示保护代码):
代码显示故障代码显示故障
E1
主传感器断路
E5
散热片传感器短路
E2
主传感器短路
E6
散热片传感器高温
E3
主传感器高温
EA
锅具干烧保护
E4
散热片传感器断路
Eb
主传感器失效保护
EE
主传感器或散热片传感器
断路
第五节电磁炉检修工装的制作及使用方法
为了防止检修电磁炉时进一步扩大故障,方便检修,制作电磁炉的检修工装
并按照使用方法操作。
A
V
~AC220V
空气开关
220V200
K
0—20A
插座
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1、选材:
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⑴、用胶木板或其他绝缘材料按附图电路制作
⑵、开关选用15A漏电保护器(漏电流15-30mA)或者15-20A双联空气开
关。
⑶、电流表选用量程为0-15A交流电流表(型号85L1)检测输入电流的大
小。
⑷、电压表选用量程为0-250V交流电压表(型号85L1)检测目前电压状
况。
2、制作
选择厚度不小于20mm的硬质绝缘板250×200mm左右,左侧使用电源线接
入220V交流电,插座安装在右侧;电压表电流表安装上方,开关靠近电源接在
左侧。
3、使用说明
⑴、先将开关“K”置于“断开”,再把电磁炉接入插座;如果电压正常,电流较
大,灯泡发光,说明电磁炉内部存在严重短路;这时应重点检查压敏电阻
(VA)、整流桥(BD)、滤波电容(C1、C5)、IGBT、高压二极管等是否击穿
短路。
⑵、如果灯泡不亮,则电流为零,说明电磁炉内部断路;这时应重点检查保
险管是否烧断,并对内部主电路进一步检查有无短路或短路。
⑶、如果灯泡微亮,则电流较小,说明电磁炉空在正常;这时应将开关置于
“闭合”、对其他性能进行检测。
第六节电磁炉的使用及保养说明
一、电磁炉的正确操作方法
1、使用前仔细阅读产品说明书,了解电磁炉所具有的功能与注意事项。
92
2、使用前必须检查被使用电源的插座及线路是否满足电磁炉正常工作时所
需要的条件。
3、电磁炉的按钮为轻触开关,有的高档机型还采用了触摸屏控制技术,因
此对控制面板的上按钮操作时就应注意不要用力过大(或长按),以免
损坏按键或缩短按键使用寿命。
92
1、不要在电磁炉工作时直接拔掉插头,应先按“开/关”键使电磁炉进入待机
状态,并待风机停止运转后再拔掉插头,这样有利于延长电磁炉的使用
寿命。
2、电磁炉在烹饪使用时,注意要使用厂家配送的专用烹具。这样利于电磁
炉的工作工作。
3、使用过程中,避免锅具对陶瓷板过度用力冲击,需要轻拿轻放。
二、电磁炉的日常使用保养
1、陶瓷面板与控制面板的清洁:轻微污垢请用柔软的湿抹擦拭。如果是有
油污,以柔软的湿抹布沾少量牙膏或中性洗洁剂在电磁炉陶瓷板处于微
热态时擦拭(约35℃-40℃)。
2、清理陶瓷面板污垢时,请勿用坚硬的刷子强制性刷洗炉面。
3、排气口与吸气口的清洁:可用柔软的毛刷子或微型吸尘器进行清理。
4、电磁炉陶瓷面板和塑料件的外观清洁,请勿用水直接清洗。
5、避免对正在使用或刚使用完毕后的热态炉面污垢,马上用冷水去擦。
三、电磁炉的日常使用注意事项
1、请单独使用10A以上的插座。切勿用万用插座与其他电器同时使用。
2、使用时,电磁炉用水平放置,侧面、背面与墙体距离至少要有10CM以
上。
3、避免将电磁炉放置正在地毯、台布、薄纸上使用,以免堵塞吸气或排气
口,影响炉腔散热。
4、在电磁灶2-3m的范围内,最好不要放置电视机、录像机、收录机等怕
磁的家用电器,以免受到不良影响。
5、经常进行电磁炉的清洁,避免杂物(或蟑螂)进入电磁炉内,影响电磁
炉的正常工作。
6、请勿将电磁炉摆放在瓦斯炉、煤油炉旁等高温环境中使用。
第七节电磁炉电路图
1、TM-S1-01A-A板(TM-S1-01A)(主芯片S007)
2、TM-S1-01D板(主芯片LC87F2L08A)
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TM-S1-01A原理图
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核
校
对
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分
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件
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年.
月.
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TM-S1-01D原理图
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第八节电磁炉各电路分析
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美的电磁炉电路可以从功能模块上划分成以下主要的15个电路模块,本节将
对15个模块结合美的电磁炉的标准板、TM板、QF板的实际电路原理进行阐述。
(1)、LC振荡电路;(2)、同步及振荡电路;(3)、IGBT高压保护电路;
(4)、PWM脉宽调控电路;(5)、IGBT驱动电路;(6)、浪涌保护电路;
(7)、电流检测电路;(8)、电压检测电路;(9)、5V电源;(10)、18V电
源;(11)、蜂鸣器报警电路;(12)、锅具温度检测电路;(13)、IGBT温度
检测电路;(14)、风扇驱动电路;(15)、主电源;
一、美的TM-S1-01A电路板电路模块分析
1、主板和显示板接口说明
单片机芯片放置在主板上,其中单片机已嵌入了相关比较器及部分电磁炉专
用程序函数。由于单片机芯片端口有限,一般通过串口驱动显示模块。显示模块
放置在显示板上。为了统一所有产品,规定标准板和显示板的排线接口顺序。根
据产品的需要,确定了5个接口,其规定排列顺序及说明列表如下:
端口标号名字规定说明
1GND地线地线
2+5V5V电源5V电源供电
3PORT2一般输入输出端口用作与显示模块通讯数据DATA端口
4PORT1一般输入输出端口用作与显示模块通讯时钟CLK端口
5PORT3一般输入输出端口用作与显示模块通讯选通STB端口
2、电路模块分析
LC振荡电路:
元件组成:谐振电容C5,线
圈盘L,IGBT
97
LC振荡电路是整个电路的核心部分,是电能转换成为电磁能的实现部分。其
中L是指接在OUT1和OUT2之间的线圈盘,而C则为并在L之间的电容C5。
电路通过IGBT的高频开关(一般频率在20K-30K)形成LC振荡,从而在L上
形成高频变化的电流,变化的电流又使得L
产生变化的电磁波。
以上波形图是根据LC振荡工作原理,绘
制的示意图:
T1-T2:IGBT控制极为高电平,IGBT
饱和导通,电流I1从电源流过线盘L,电
能转换为磁能存储在线盘上。
T2-T3:IGBT控制极为低电平,关断
IGBT,由于电感不允许电流突变,电流I2流向电容C5,能量转移到C5,I2减到
最小时,也就是线盘的能量全部放完时,VC达到最高。
T3-T4:电容开始通过线盘方向放电,所以此时I3为负向,电容的能量转移
线盘上,VC最低时,反向电流I3最大。
T4-T5:此时IGBT开通,但由于感抗的作用,不允许电流突变,负向电流I4
继续向电容C5充电直至为0。
所以,在一个高频的周期里,T2~T3的I2是线盘磁能对电容C5的充电电流,
T3~T4的I3
98
逆程脉冲峰压通过L1放电得电流,T4~T5得I4是线盘两端的电动势反向时形成
的阻尼电流,因此,IGBT的导通电流实际是I1。
IGBT的电压变化:在静态时,VC为输入电源经过整流滤波后得直流电源,
T1~T2,IGBT饱和导通,VC接近地电位,T4~T5,VC为负压,T2~T4,也就是
LC自由震荡得半个周期,VC上出现峰值电压,在T3时VC达到最大值。
以上证明两个问题:一是在高频电流得一个周期中,只有I1是电源供给线盘能
量的,所以I1的大小就决定加热功率的大小,同时脉冲宽度越大,T1~T2的时间
就越长,I1就越大,反之亦然,所以要调节加热功率,只需要调节脉冲宽度;二
是LC自由震荡的半个周期是出现峰值电压的时间亦是IGBT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,如果峰值脉冲还没有消
失,而开关脉冲已提前到来,就会出现很大的瞬间电流导致IGBT烧坏,因此必
须保证开关脉冲的前沿与峰值脉冲后沿同步。
99
同步及振荡电路
元件组成:R3,R19,R17,R14,C8,R4,R5,R32,R37,R15,R14,
R24,C9,C30,U1(20,19脚)
电磁炉功率控制的核心电路,主要作用是从LC振荡中取得同步信号(注
1),根据同步信号振荡产生锯齿波,为IGBT提供前级驱动波形。此电路的输入
信号是线盘两端(即CN3和CN4)的谐振波形,U1的3脚输出控制IGBT前级
的PWM信号。
如图所示,其信号取自LC振荡的电容C5两端的分压,一路经过R3、R19、R17、
R14和C8得到相位电压A点,送到单片机20脚;另一路经过R4,R5,R32,R37,
R15,R16,R24得到相位电压B点,送到单片机19脚。单片机得到两者信号,并经
过内部处理,从而得到可控制的同步PWM,并从U1的3脚输出。
检锅
检锅就是检测电磁炉上是否有锅,台湾的厂家称之为负载侦测,也就是把加
热的锅具视为电磁炉的负载,是电磁炉电路的一部分。我们的检锅是脉冲法检有
锅,就是通过内部信号处理可以检测是否锅具。
其检测过程:开机后,进入功能后PWM(3脚)输出微米级的高电平使
IGBT驱动电路启动LC振荡,通过同步反馈网络到单片机内部进行检测来确定是否
有锅。
100
同步信号:IGBT在导通时,其C极电压越低,IGBT内部的损耗越
小,反之则损耗越大;当IGBT内部损耗过大,则IGBT内部发热严
重而导致烧坏。在理想状态,C极电压为零时开通IGBT,其内部损
耗W=UcI=0,但实际上在电磁炉上电后,C极电压不可能为0V,
所以,只能取IGBTC极最低的电压时开通IGBT,使IGBT的开关
损耗最小。所以,同步信号就是IGBTC极电压最低时的检测信号,
也就是最佳的IGBT开通时机。
IGBT高压保护电路
元件组成:R4,R5,R32,R37,R15,R16,R18,U1(18脚)
此部分主要是检测IGBTC极电压,保护IGBT在安全的电压下工作。美的
电磁炉采用的IGBT最高耐压达1200V(如西门子IH20T120和仙童
FGA25N120),但设计时一般都留有设计余量,此保护电路IGBT高压动作的电
压是1100V峰值。即当IGBTC极的电压超过1100V时,IC(18)脚得到的分压
101
电压变高,经过内部检测将3脚输出的PWM宽度拉低,缩小IGBT驱动占空比,
缩短IGBT导通时间,从而降低IGBTC极电压,达到保护IGBT的目的。
101
在一定的条件下,IGBT的C极导通时间越长,电磁炉的功率越大,IGBT的
C极就越高。目前我们采用的锅具有304不锈钢和430不锈铁,304不锈钢的磁阻
非常大,430的磁阻小很多,所以,要达到相同的功率,304的驱动脉宽将远小于
430锅具;使用430锅具时,IGBT的C极承受的高压远大于使用304锅具。所
以,经常反映430锅具的功率无法达到额定的功率2000W,而304却轻易达到
2500W甚至更高,就是与此电路保护有关。
如图,IGBTC极电压经过R4、R5、R32、R37、R15,R16,分压后再经过
R18到U118脚。在设计中或生产中,若要提高IGBT保护电压而提高430的功
率,可以减小R16。但不管如何,务必谨慎,确保IGBT的C极高压不高于
1100V,否则,提高了功率却也提高了产品维修率。
PWM脉宽调控电路
元件组成:U1(3脚),C30。
102
脉宽调控电路是由CPU内部根据不同档位单片机3脚并配合同步信号自动输
出PWM脉宽控制IGBT的占空比,从而影响功率的大小,PWM的占空比越大,
IGBT驱动脉宽就越宽,则电磁炉的输出功率就越大,反之越小。
102
“CPU通过控制PWM脉冲的宽与窄,控制送至振荡电路的加热控制电压,控
制IGBT导通时间的长短(脉冲宽度),结果控制了加热功率的大小。”其中
C30,C9,C8用于调相。
IGBT驱动电路
元件组成:U1(3脚),Q1,Q2,Q3,R8,R9,R13,C10,R7
振荡电路
产生的驱动信号电压较低,基本在4~5V之间,不能驱动IGBT,所以,要将这电
压放大到18V以更好地驱动IGBT。
此电路分为两部分:
⑴、由Q1、Q3组成的推挽电路,驱动波形通过由两个三极管Q1、Q3组成
的推挽电路,将输出Vout电压提高到18V。
⑵由Q2组成的IGBT使能控制电路。当Q2基极为高电平时,Q2导通,从而
拉低Q3基极,Q3导通则IGBT驱动电路不工作,当Q2基极为低电平时IGBT启
动。
浪涌保护电路
元件组成:U1(1脚),D1,D2,R29,R1,R11,C2,C9,D4,R40
103
电磁炉在使用过程中,如果电网电压不稳,高压脉冲(一般高于400V)冲击
电磁炉,造成电磁炉IGBT击穿。浪涌保护电路就是为了防止此浪涌高压对电磁
炉的损坏而设计的。
浪涌电路的信号SURGE取样于
电网电压整流后的信号,市电经过D1,D2整流后,经过R29,R1,R11分压后,经
过R40得到单片机U11脚取样信号。当电源电压正常时,U11脚为低电平(约
0.8V),经过U1内部处理后不影响后级IGBT使能控制电路的Q2。当电源突然
有浪涌电压输入时,造成U11脚电压升高为高电平(约高于2.5V),经过IC内
部检测处理使3脚输出高电平,这可以使后级IGBT使能控制电路的Q2截止,
关断IGBT,从而起到保护IGBT的作用。
电路中,R1、R11各并上电容主要提高抗干扰能力,避免浪涌保护误动
作,D4为嵌位作用,防止U11脚电压超过5V,损坏U1。
电流检测电路
104
元件组成:U1(16,17脚),RK1,R2,VR1,C3,C26,C27.
流过康铜丝两端的电流,变换成电压,此电压经过R2,变阻器VR1输入至
单片机U1AD端口17脚。CPU根据检测此电压信号的变化来检测电磁炉的输入
电流,从而自动做出各种动作:
1、检到过锅后,将会用1秒钟的时间来检测电流的变化,通过电流变化的差
值确定锅具的材质、大小尺寸
2、工作时,单片机时刻检测电流的变化,根据检测到的电压及电流信号,自
动调整PWM做功率恒定处理。
3、工作时,单片机时刻检测电流的变化,当电流变化过大时,做无锅具的判
断。
VR1是0欧到500欧姆的可调电阻,主要是通过此调节电阻来调整因为结构
误差引起的功率偏差,通过调节此电阻来改变电流检测的基准,达到调节电磁炉
输出功率大小的目的。当VR1增大时,相应的电流检测的电压会提高。在输入电
流一定的情况下,输出感应出来的电压相应提高,那么电流检测的AD值的会提
高,根据软件恒功的要求,功率会相对下降。
电压检测电路
元件组成:U1(10脚),D1,D2,R29,R26,R12,R10,.C14
105
电压信号取自电磁炉电源交流输入,交流信号由D1、D2整流的脉动电流电
压通过R29、R26,R12与R10分压、C14平滑后,得到信号送到单片机AD口,即
VOLCU1(10脚)。
CPU根据检测此电压信号的变化来检测电磁炉的输入电压,从而自动做出各
种动作:
1、工作时,单片机时刻检测电压的变化,若电压过高或过低时(一般
250V~150V电压为正常),单片机将会发出保护的指令,停止加热,并显示代
码;待电压恢复正常后,电磁炉自动恢复继续工作。
2、工作时,单片机时刻检测电压的变化,根据检测到的电压及电流信号,自
动调整PWM做功率恒定处理。
电源供电电路
106
元件组成:
D1,D2,R33,D6,C19,U2,U3,R30,D7,D8,D11,DW2,C12,C13,C20,C21,C22,C23,C28
,L2
标准板的供电采用开关电源方式,此电源模块将交流电压转换为VDD,18V
和5V直流电。其中,VDD给风扇供电,18V电压给IGBT驱动、。5V电压用于
单片机、显示板、信号采样提供基准等电路。
开关电源工作原理:
~220V市电经过D1,D2整流后,经过D6,R33,送至Viper12中5、6、7、8
脚。启动Viper12芯片。
当viper12开通时,脉冲电压经过变压器初级线圈,C23整流成约18V左右
的VDD电压,一路经D7给Viper12芯片供电;另一路给风机,IGBT供
电。此外VDD电压经DW2稳压管到Viper12反馈端FB。当电压高于
18V,Z90导通,则有反馈电流输入Viper12反馈端,Viper12经过内部处理
判定是否到达关断电平。从而达到调整PWM目的。这也使VDD电压处在
18V左右,经过C23大电容滤波稳定在18V电平。
107
当viper12关断时,变压器4脚电压经过D11整理形成约9V直流电压。此
电压输入7805IC后转换成5V电压个系统芯片供电。
D8是续流二极管,作用是Viper12关断时,电流经过变压器L2的2脚,负
载,D8,变压器L2的1脚.形成完整回路。
L7805是电压调整IC,内置电流限制保护,热保护功能。本板电路是将10V
电压转换成5V电压。
L7805简图
蜂鸣器报警电路
元件组成:BZ1,C6,U1(6脚)
采用的蜂鸣器为交流驱动。电路的驱动端口连接单片机的输出口,C6为隔直电
容,当单片机驱动端口输出方波信号时,蜂鸣器鸣叫报警。采用的蜂鸣器驱动频
率为4KHz,若频率合适,则蜂鸣器鸣叫声音悦耳,若频率偏低,则鸣叫声沉闷
甚至不响,若频率偏高,则鸣叫声尖锐难听甚至不响。
锅具温度检测电路
108
元件组成:R28,C25,U1(12脚),热
敏电阻TOP
加热锅具锅底的温度通过陶瓷板传到紧贴
在其下面的热敏电阻,具有负温度特性的
热敏电阻的阻值的变化间接反映了锅具温
度的变化。锅具热敏电阻与R1并接后与
R2分压输出信号TEMP_MAIN,根据热敏电阻的负温度特性可知,温度越高,热
敏电阻阻值就越小,分压所的的电压TEMP_MAIN就越大,单片机就是通过检测
TEMP_MAIN电压的变化间接检测锅具的温度的变化,从而做出相应的动作:
1、过热保护:根据不同的功能,当检测到的温度过高时,电磁炉将会停止加
热或保护显示保护代码E3;
2、干烧保护:当锅具处于干烧状态时,锅具温度上升很快,电磁炉将会停止
加热并显示保护代码EA;
3、热敏异常保护:当热敏电阻异常时,短路、短路或感应不到温度,电磁炉
将不能启动或停止加热,同时显示保护代码;
4、工作时,单片机时刻检测锅具温度,根据锅具温度做相应的火力调整。
IGBT温度检测电路
该检测热敏电阻紧贴在IGBT散热片上面,具有负温度特性的热敏电阻的阻值
的变化间接反映了IGBT温度的变化。IGBT热敏电阻与R3分压输出信号
TEMP_IGBT,根据热敏电阻的负温度特性可知,温度越高,热敏电阻阻值就越
小,分压所的的电压TEMP_IGBT就越大,单片机就是通过检测TEMP_IGBT电
压的变化间接检测IGBT的温度的变化,从而做出相应的动作:
109
元件组成:R27,R34,C24,U1(11脚),热敏电
阻RT1
1、高温保护:当检测到IGBT温度高于90℃-100℃时,电磁炉将会停止加热
待到温度下降到60℃--70℃-后恢复加热;当IGBT温度高于110℃时,电磁炉将
会立即停止加热并保护显示高温代码E6,保护IGBT;
2、热敏异常保护:当热敏电阻异常时,短路、短路,电磁炉将不能启动或保
护显示保护代码。
风扇驱动电路
元件组成:D3,Q5,R20,R35,U1(6脚),风扇
风扇使用18V的风扇,电路由D3、Q5和R20,R35构成。当FAN口为高
时,Q1导通,风扇工作,当FAN口为低时,Q1截止,风扇关断。由于风扇为感
性负载,Q1关断后,风扇仍有电流,电流可通过D3放掉。在电磁炉很多方案
110
中,风扇驱动控制口FAN和蜂鸣器驱动端口BUZ复用同一个单片机端口,所
以,在蜂
110
鸣器鸣叫时输出方波,风扇会暂时减慢,但由于鸣叫时间很短(短于1S),而风
扇转动时存在惯性,所以转动减慢不明显,并不影响实际效果。
主电源
元件组成:FUSE1,RZ1,R38,C1,BG1,L1,C4
AC220V50/60Hz交流电经过保险丝FUSE1、EMC防护电路(C1、RZ1)、
整流桥BG1和滤波电路(L1、C4),得到直流电提供给主功率电路。
保险丝FUSE1在电路烧坏的情况下自动切断电磁炉与电网的连接,以保护电
网。
EMC防护电路主要作用是提供品质因数、抑制骚扰电压和抗击雷电冲击。
整流桥BG1,其作用是将~220V转换成直流电压,为电磁炉谐振电路提供工
作的直流电。
滤波电路由扼流线圈和滤波电容组成,将直流脉动电压转换为平滑的直流
电,对后面LC振荡电路的电能转化起储能的作用,同时也防止LC振荡回路的高
频电流干扰电网。
111
二、美的TM-S1-01D电路板电路模块分析
1、主板及显示板简介
TM-S1-01D电路板为美的电磁炉继TM-S1-01A电路板后的新一代集成方
案功率板。较之于以前的非集成方案而言就是将相关比较器,放大器集成到
主控芯片内部,从而使功率板外围电路更简单。美的TM-S1-01D功率主板主
控芯片为美的与日本三洋合作开发的电磁炉专用控制芯片。主控芯片位于主
板上,结合位于显示板上的显示芯片实现电磁炉按键操作以及显示功能。
显示芯片通信与主控芯片通信口有以下两种:
方式一----普通按键
端口标号名字规定说明
1GND地线地线
2+5V5V电源5V电源供电
3DATA一般输入输出端口用作与显示模块通讯数据DATA端口
4CLK一般输入输出端口用作与显示模块通讯时钟CLK端口
5STB一般输入输出端口用作与显示模块通讯选通STB端口
方式二------触控
端口标号名字规定说明
1GND地线地线
2+5V5V电源5V电源供电
3DATA一般输入输出端口用作与显示模块通讯数据DATA端口
4CLK一般输入输出端口用作与显示模块通讯时钟CLK端口
5STB一般输入输出端口用作与显示模块通讯选通STB端口
6PORT2烧水传感器传输口
7PORT1触控通讯口
8PORT0触控通讯口
112
2电路模块分析
电路模块与TM-S1-01A类似,此不再重复。
维修注意点:
1.针对炸机情况的维修
维修中如果接到客户所送维修机保险管炸裂、桥堆和IGBT烧毁,请注意
以下原件的检查,以免造成上电再次炸机。
(1)请确认18V稳压二极管DW1是否损坏。详细请参看第二部分电
路模块分析第(3)条。
(2)请检查滤波电容C4是否异常。如果C4电容短路,可能再次上电
炸机。详细请参看第二部分电路模块分析第(10)条。
(3)请检查主控芯片U1的2脚4脚是否异常。检测方法为:万用表
打在测量通路的这一档,红表笔接2脚,黑表笔接4脚,如果万
用表显示为二极管特性(数显万用表约600多),则将表笔交
换,如果万用表显示断路,则可通电做进一步测试维修;如果两
次测量万用表显示这两脚短路,或着红表笔在4脚黑表笔在2脚
时万用表显示两脚之间从在一定电阻,则说明此电路板主控芯片
已损,请勿通电维修。
2.如果经检查磁炉其它部分一切良好无异常,但是整机不能加热,请检
查谐振电容C5是否异常。一般谐振电容如果容值变化,外观也会有相应变
化,明显变化目测可知。
如果磁炉炸机请检查滤波电容C4是否短路。检测方法为拆掉已损坏的
IGBT测量C4电容两端是否短路。
113
以上两种情况可能会在电磁炉使用很长一段时间后出现。
3.如果发现有风机不转现象,更换风机仍然不转,请检查Q5是否正常。检
测方法为:上电测量Q5与R20连接点是否电压大于3.0V,如果大于3.0V,
请更换Q5。如果电压为0V,检查电阻R20是否断路,检查单片机27脚到
R20之间的铜箔是否断开。
4.维修时静态测量SURGE点的电压应该小于1.4V,如果该点电压明显高于
这个电压,磁炉不能正常工作,检查相应的电阻阻值有没有明显变化。钳位二极
管是否对+5V短路。
5.如果整机功率偏低,可检查RK1(康铜丝)是否明显浮起或者明显受潮生
锈。如果康铜丝有明显异常,可更换康铜丝检查功率。
6.维修时测量Vc静态电压应该为1.1V。如果静态电压明显大于设计值
1.1V,则整机功率可能偏低或者不加热,此时需要测量相关元件电阻是否变质。
一般为电阻R4阻值变小。
7.如果遇到炸机情况维修,请确认18V稳压二极管DW1是否损坏。如果稳压
二极管反向不是高阻状态,则与电阻R6并联导致R6分压降低不足以维持IGBT
正常导通,上电后会再次炸机。
与Vb之间静态压差必须大于100mV,否则电磁炉不能加热。
9.D8为续流二极管,型号为:BYV26C。注意与UF4007的区别,不可混
用。若18V和5V电压输出异常,可查此元件。
114
对于TM-S1-01D主板未尽事宜请参考TM-S1-01A主板维修部分。如遇其它
维修疑难杂症请参考该手册维修案例及相关原理阐述。
第九节常见故障现象分析
电磁炉的常见故障主要有不通电(烧保险)、不加热、不检锅、风机不转、
不显示、操作无反应、蜂鸣器不响、功率偏低(功率不稳)以及显示故障代码等
等,下面将以TM-S1-01A电路板对常见故障的检修进行分析,TM-S1-01D维修方
式参考此电路板。
一、美的标准电路板的常见故障检修
以TM-S1-01A为例说明
1、烧保险丝
Y
Y
N
N
换保险丝
IGBT坏?
保险丝烧断
整流桥堆坏?
驱动电路坏?
换IGBT
换整流桥堆
Y
N
N
115
2、不加热
Y
Y
Y
Y
电源线是否插
不加热
发热盘是否接
驱动电路坏?
同步及振荡电路
插好电源线
接好发热盘
检查Q1、Q2、Q3、DW1、
检查R3、R4、R5、R17、
R19、R32、R37、R14、R15、
Y
N
N
N
116
3、检不到锅
Y
Y
Y
N
检查RK1、VER、R2、C3、
R42、C26、C27
检不到锅
驱动电路坏?
同步及振荡电路
检查Q1、Q2、Q3、DW1、
检查R3、R4、R5、R17、
R19、R32、R37、R14、R15、
Y
N
Y
Y
N
117
4、风扇不转
电流检测电路
结束
电压检测电路
检查R26、R29、R10、R12、
N
Y
N
Q5、D3、EC29、
换Q5、D3、EC29、
R20,R35
风扇不转
风扇插座是否插好?
风扇电机是否损坏?
插好风扇插座
换风扇
Y
N
Y
Y
N
N
118
5、无显示
电源线、显示板连线
无显示
+5V电源是否正常?
显示板驱动芯片是否坏?
插好电源线或
检查+5V电源
换驱动芯片
Y
Y
Y
N
N
119
6、操作无反应
Y
操作无反应
电源线、显示板连线
+5V电源是否正常?
显示板驱动芯片是否坏?
插好电源线或
检查+5V电源
换显示板驱动
Y
Y
N
N
按键是否损坏或顶死?
修按键或换按键
Y
N
120
7、上电无反应
电源线、显示板连线
上电无反应
+5V电源是否正常?
单片机坏?
插好电源线或
检查+5V电源
换单片机
Y
N
N
N
Y
Y
121
8、蜂鸣器不响
Y
蜂鸣器不响
单片机是否损坏?
C6是否正常?
换单片机
换C6
Y
Y
N
N
蜂鸣器是否损坏?
换蜂鸣器
Y
N
122
11、显示E3/E:03/火力1、2灯闪
显示E3/E:03/火力1、2灯
是否开机就出现
是否在加热过程中出现
检查热敏电阻是否已
检查R28电阻是否正
可适当减小R28阻值
检查R28电阻是否正
检查CN3排插是否有短
123
12、显示E2/E:02/火力2灯闪
显示E2/E:02/火力2灯
检查主温控器是否短
检查电阻R1是否短
检查显示板排线是否有
检查与显示板排线1脚
更换主温控器
更换,重新焊
更换排线
124
13、显示E1/E:01/火力1灯闪
显示E1/E:01/火力1灯
Y
检查主温控器是否脱
检查R28电阻阻值是否正
检查CN3是否松动,断
检查与CN31脚相连的芯
更换热敏电阻
重新更换,焊接
更换排线
Y
Y
Y
N
N
N
125
12、显示E4/E:04或火力灯2闪烁
检测方法同E1,检测IGBT热敏电阻,R34,R27,C24,RT1排插与芯片相连脚;
13、显示E5/E:05或火力2、1灯闪烁
检测方法同E2,检测IGBT热敏电阻,R34,R27,C24,RT1排插与芯片相连脚;
14、显示E6/E:06或火力3灯闪烁
检测方法同E3,检测IGBT热敏电阻,R34,R27,C24,RT1排插与芯片相连脚
四、电磁炉故障维修实例(以TM-S1-01A板标准板为例)
本小节主要针对目前电磁炉产品在市场售后服务中经常遇到的故障案例,做
一个维修方法与思路的分析和演示。在这些案例中有我们维修人员比较熟悉的故
障现象,但导致该故障现象的故障元件并非是大家经常遇到或维修过程中所更换
的元件,也就是说,在同一故障下其产生的原因并不同。
1、电磁炉不通电维修案例(TM-S1-01A板)
故障现象:不通电(指示灯无任何反应)
维修思路:
126
根据电磁炉电路原理可推断,这个现象引起的主要原因可能为主电路损坏与开关
电源电路故障所致。
分析步骤:电源线是否接好→排线是否装好→保险管是否完好→主电路是否损坏
→检查开关电源是否完好+18V、+5V是否有输出→同步与IGBT驱动电路
是否良好→MUC是否正常
主要故障电路推断:
主电路、开关电源电路、单片机
主要故障元件推测:
主电路元件、开关电源电路元件或变压器5V输出级、显示板5V排线口、
IGBT驱动三极管、单片机(复位与振荡)等
维修方法:
1、查看外观。通过看外观,可以发现主电路板上保险丝是否烧坏。
把注意力集中在观察高压电容C5(0.3UF/1200)、C4(5UF/275V)和C1
(2UF/275V)的外形有无损伤、开裂或引脚虚焊、脱焊、断脚等。
2、用万用表二极管档测量整流桥堆、IGBT、整流二极管D1和D2。
查看整流桥堆的正负极阻值是否变低(正常应为800-900左右)。接着测量
IGBT-G极对地是否短路(测量阻值正常为740,反向400)。
3、上电检测。首先不接线圈盘,测IGBT-G极为0伏正常;另外,+310V、
+18V和+5V是否正常。
4、接上线圈盘,检测U1(13)脚为5V,(20)脚为3.26V,(19)脚为3.18V,(1)
脚为1.1V的静态电压值是否正常。
如果它们在正常范围内,则可以开机测量功率。
小结:其维修方法总结为三类:一看、二测阻值、三测电压。
案例一:
故障名称:不通电
故障现象:上电后蜂鸣器不响,风机不转,无显示,按键无反应。
维修思路:造成此现象的主要原因是主电路与主芯片不工作。主芯片的工作条件
主要有三点:
电源;时钟振荡;复位。因此维修重点应放在上述三点内。
127
(备注,时钟振荡;复位在IC内部)
维修过程:
1、实测开关电源无+5V、+18V输出,再测U2开关电源控制芯片的5、6、7、8
脚对1,2脚已短路,R33已烧断(R33烧断的原因是U2击穿)。
2、换R33、U2
128
,DW2后重新试机OK。
129
原因分析:电源回路因一些元件的稳定性(如DW2损坏),会使电源IC无法正
常工作,有时会烧毁电源IC,最终导致无+5V、+18V输出,造成不通
电的现象。U2击穿后,流经R33的电流过大,导致R33烧断。
开关电源电路
案例五:
障名称:烧机
故障现象:拆开上盖查看发现保险管FUSE1烧断。
130
维修思路:烧保险通常是由于桥堆、IGBT等功率器件击穿引起整机电流过大引起
的,而散热不良、IGBT-G极触发脉冲异常等原因都会造成桥堆、IGBT击穿。此
外压敏电阻保护性击穿、AC220V整流二极管插反或损坏等原因也会造成烧保
险。因此维修重点是找出损坏的元器件,并追查其损坏的原因。
维修过程:
1、用万用表测量+310V对地电阻,发现+310V对地已短路,因此估计整流桥
堆、IGBT两个之中至少已有一个损坏。
2、拆整流桥堆、IGBT,用万用表测量,发现整流桥堆完好无损而IGBTC、
E极已短路。(IGBTC、E极击穿造成+310V对地短路是烧保险的原因,但造成
IGBTC、E极击穿的原因是什么呢?经肉眼仔细检查排除了散热不良、管脚连锡
等原因。)
3、最后通过对驱动电路仔细检查,发现Q3两端被撞坏,更换Q3进行处
理。上电测量IGBT-G极电压为0V,装上桥堆、IGBT和线圈盘试机OK。
131
原因分析:由于Q3开路,造成驱动电路关断IGBT电平不稳定,会使IGBT的导
通时间加长,甚至使IGBT一直处于导通状态,最终使流经IGBT的电流过大而造
成IGBT击穿。
2、电磁炉不加热维修案例(TM-S1-01A板):
故障现象:不加热.即不检锅或检不到锅
维修思路:
根据电路原理产生该现象的原因主要是同步电路有问题,造成电路无法起振
动,电流电压电路有问题,造成检锅不正常而不加热,核心问题是IGBT不能正常
驱动。
分析步骤:排线是否插好→是否有+18V输出→驱动电路(高压保护、涌保护)是
否良好→同步振荡电路→IGBT处18V稳压管是否良好→电流检测电路→电压检
测电路→芯片
132
故障范围:
+300V整流电路,18V稳压电源电路,IGBT高压保护,市电高低压保护,浪涌保
护,过热保护,LC振荡,电流检测,以及单片机等电路。
案例一:
故障名称:无功率
故障现象:上电开机,显示正常,无检锅声,无功率输出。
维修思路:由于故障现象是显示正常,锅具不发热,无功率。就理论分析,造成
此问题可能的原因包括大部分的电路。据以往经验,单片机控制电路、驱动电
路、同步电路是引起无功率问题的“高发区”,故维修时应重点检查这几部分电
路。
维修过程:
1、上电测+5V、+18V、+310V电压正常。
2、用万用表测U119,20脚电压,发现两脚压差为70mV.正常。
3、仔细检查U17脚外围电路,发现R2已开路。更换R2,上电试机OK。
原因分析:R2开路后,单片机无法读取电流,判别有锅,从而关闭IGBT驱动波
形产生电路无触发脉冲输出,最终导致无功率。
133
电流检测电路:
3、电磁炉故障代码显示维修案例(TM-S1-01A板):
故障现象:故障代码显示
维修思路:
电磁炉如有故障代码显示而不能工作时,排除外界条件原因如环境温度,排风
口是否堵塞,风机电路,+5V电源电路是否正常等,大多都是相应电路出现故障后
的代码显示,只要检查相应电路或单片机即可。
如E01、E02、E03为主温控传感器电路有故障,E04、E05、E06为IGBT温度
传感器电路故障,EA为干烧保护,EB为主热敏电阻感应不到温度等。
案例一:
故障现象:开机后显示E01
维修思路:根据电路原理E01显示故障为主温控传感器开路,可把故障范围集中
在锅具温度检测电路、热敏电阻与MCU。
维修过程:
1、拔下主传感器,用万用表100K电阻档测量传感器阻值为85K左右属正
常。
134
2、插上传感器通电,用万用表20V档测单片机的U112脚端口电压为0伏,
不正常(正常值常温应为0.3V左右)。
134
3、用电烙铁焊下C25104贴片电容后,重测量U112端口电压,恢复到
0.3V正常,说明C25电容漏电。更换一同规格的电容后试机(注:如手上没有该
规格电容可不装),一切正常,维修完毕。
原因分析:滤波电容C25(104)漏电,形成瞬间短路,导致MCU对锅具检测电路
取样电阻R28的取样电压检测失常,误判为E01故障。
第十节电压参数
美的电磁炉标准板各关键元件电压参数:
一、美的新型电路板TM-S1-01A电压值参考数据
1.U1各脚定义(输入为220V,断开线圈盘待机时测试)
引脚序号描述
输入/输出
(I/O)
作用
电压值
(V)
1SURGEI浪涌检测1.10
2PORTD2I/O位可编程输入/输出口1.47
3EXPO
位可编程输出口
0.72
4PORTC2/IN-PHASEI/O
位可编程输入/输出口
或同步检测输入口
0
5PORTC3I/O位可编程输入/输出口1.47
6FAN/BZO风扇/蜂鸣器控制0
7PORTB3I/O
位可编程输入/输出口
0
8GNDP
地
0
9PORTA0/AN0I/O
位可编程输入/输出口或
ADC
0
10VOLCI/O电压检测3.22
135
11TEMPI/O
温度检测
1.2
12PORTA0/AN3I/O
位可编程输入/输出口或
ADC
5.05
135
13VDDP
电源输入脚
5.05
14PORTB0/EXP-PHASEI/O
位可编程输入/输出口
或同步控制输出口
4.84
15PORTB1I/O位可编程输入/输出口0.62
16REACI/O
电路反馈端子
0.43
17CURRI/O
电流检测
0
18VOLHI高电位检测0
19VPBI相位电压B点0
20VPAI相位电压A点3.26
2、其他元器件各脚电压参考值(输入为220V,断开线圈盘待机时测试)
其他:
测试元件U90(78L05)R30BG1
Pin序号1231(VCC)2(+18)3
电压值
(V)
10.0±0.505.0±0.219±0.518±0.5310
测试元件
U92(Viper12A)
Pin序号12345678
电压值
(V)
1919381931
二、美的新型电路板TM-S1-01D电压值参考数据
1.U1各脚定义(输入为220V,断开线圈盘待机时测试
管脚
电压
(V)备注管脚
电压
(V)备注
10161.6
24.7170
32.7180
地
40
地
190
52.8
陶振
200
62.8
陶振
210
75
5V电源
22
4.9或0根据机型不同
80234.8
93
关键电压
244.8
103.11
关键电压
254.8
136
111.1260
121.1270
133.2285
显示通信
140.2295
显示通信
150.21305
显示通信
注:S2如果有短路套则为0V,如果S2两针悬空则为5V
测试元件U90(78L05)R30BG1
Pin序号
1231(VCC)2(+18)3
电压值
(V)
10.0±0.5
0
5.0±0.219±0.518±0.5
310
测试元件U92(Viper12A)
Pin序号
12345678
电压值
(V)
1919381931
本文发布于:2023-03-07 04:54:15,感谢您对本站的认可!
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