万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 第 1 页 共 21 页 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 维 修 手 册 编制： 审核： 会签： 批准： 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 第 2 页 共 21 页 目 录 第一章 电磁炉工作原理和结构 第一节 电磁炉工作原理 第二节 电磁炉的主要部件介绍及功能介绍 第二章 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列电磁炉电路原理 第一节 MCXXDG(V)(AI)系列电磁炉简介 第二节 MCXXDG(V)(AI)系列电磁炉电路工作原理分析 2.2 特殊零件简介 2.2.1 LM339 集成电路 2.2.2 IGBT 2.2.3 开关变压器 2.3 电路方框图 2.4 电路模块说明 2.4.1 电源电路 2.4.2 LC 振荡电路 2.4.3 锯齿波振荡电路 2.4.4 锅具检测电路 2.4.5 IGBT 驱动电路 2.4.6 PWM 脉宽调控电路 2.4.7 同步电路 2.4.8 限压电路 2.4.9 浪涌电路 2.4.10 电流检测电路 2.4.11 电压检测电路 2.4.12 散热系统 2.4.13 蜂鸣器报警电路 2.4.14 IGBT 温度监测电路 2.4.15 锅具温度监测电路 第三章 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列电磁炉电路检修 第一节 电磁炉维修前的准备工作 一、 维修工具 二、 检修电磁炉人员应具的条件 三、 维修注意事项及维修简介 第二节 电磁炉的维修方法 一、 电磁炉检修的一般流程 二、 维修思路维程图 三、 主控板关键点电压检测 四、 数码管显示故障代码及故障排除方法 五、 常见故障及检修方法 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 第 3 页 共 21 页 第一章 电磁炉工作原理和结构 第一节 电磁炉工作原理 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），并利用小电阻大电流的 短路热效应产生热量直接使锅底迅速发热，然后再加热器具内的东西。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。 第二节 电磁炉的主要部件介绍及功能介绍 万家乐系列电磁炉主要由以下部件构成： 1、电源线 2、风扇 3、线圈盘 4、变压器 5、热敏电阻 6、陶瓷板 7、底座 8、上盖、9、电控板 下面分别讲述各零部件的功能及特点： 1、电源线： 功能：是将外部市电引进电磁炉，由于电磁炉的耗电量比较大，所以要求电源线的过电流能力比较强，如 果线芯的直径太小，电源线将会发热，长期使用外皮会变软，甚至烧毁，发生火灾。 特点：MCXXDG(V)(AI)系列电磁炉现有电源线的线芯直径是 1.0 平方毫米，能通过 10A 的电流。 2、风扇 功能：风扇是给电磁炉内散热的部件。电磁炉使用 18V 无刷风扇。 特点：无刷风扇耐用，风量大，噪音小。 3、线圈盘 功能：在电磁炉中，是完成 LC 振荡的重点器件之一，是将电能进行储存及释放的器件，完成将电场能转换 为磁场能的关键器件。在电路原理中，一般把它当电感进行分析。电磁炉的加发热线圈盘自身并不是热源，也 就是说电磁炉并不是利用热传导的方式加热食物的，而是通过电磁感应，让锅具自身高速发热，从而加热食物， 热效率大大提高。 特点：国家专利大线圈盘，保证锅底 100%发热面积，受热更均匀，热效率更高 4、热敏电阻 功能：感应锅具的加热温度，并传递信号给控制回路，主控 IC 通过判断，对电磁炉的工作过程进行控制。 特点：采用负温度系数材料，进口品质。 5、陶瓷板 功能：在电磁炉的最外面，决定电磁炉的外观质量，分为上釉和未上釉两种，一般来讲，上釉后，不易发 黄。 特点：加热状态下，膨胀系数极小、径向传热、耐高温、耐磨。 锅体 涡流 陶瓷面板 线圈 磁力线 电磁炉加热原理图 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 第 4 页 共 21 页 6、底座、上盖 功能：塑料上盖、底座共同构成产品保护外壳。 特点：MCXXDG(V)(AI)系列电磁炉采用 V0 阻燃级抗菌防霉抗紫外线塑料制造。在表面喷涂防护漆，大幅 提升涂层抗刮磨能力。 7、电控板 功能：电磁炉的重点部件，有接近 200 个元器件。电路板上有如下模块：电源进入 EMC 防护模块；整流模 块；滤波模块；LC 振荡模块；IGBT 开关模块；过零检测模块；电流检测模块；电压检测模块；温度检测模块； 同步模块；振荡控制模块；IGBT 驱动模块；功率控制模块；按键显示模块；电源模块。（电控板电路的工作原 理我们将在下一章作重点介绍）。 特点： ○ 1 、IGBT：使用温度小于 85 度，现使用日本东芝、德国西门子、仙童等品牌的 IGBT。 ○ 3 、电容：高压振荡电容，形成振荡电路的核心；大电流、高电压快速充放电， 105 度高品质耐高温电 容（普通 85 度）。 ○ 4 、整流桥：将交流电源转换为直流电源，产生直流高电压。 ○ 5 、电压比较器（LM339）：采用意--法半导体、东芝、德州等公司的产品。 ○ 6 、三端稳压器：（7805）：采用意--法半导体、德州等公司的产品。 第二章 万家乐电磁炉 MCXXDG(AI)系列电磁炉电路原理 第一节 MCXXDG(V)(AI)系列电磁炉简介 MCXXDG(V)(AI)系列电磁炉是由科威电子科技有限公司设计开发的新一代电磁炉,界面采用 LED 发光二极 管和数码管显示模式。操作功能有加热火力调节、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 1600-2000W 的不同机种,功率调节范围为额定功率的 85%,并且在正常工作电压范围内功率自动恒定。全系列机种均适用于 50、60Hz，100-260V 的电压频率。使用环境温度为-23℃~45℃。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(忘记关机) 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、高低电压保护、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。 MCXXDG(V)(AI)系列电磁炉虽然机种较多,且功能复杂,但不同的机种其主控电路原理一样,区别只是零件 参数的差异及 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,外围线路简单且零件 极少,并设有故障报警功能,故电路可靠性高,维修容易,维修时根据故障报警指示,对应检修相关单元电路,大 部分均可轻易解决。 第二节 MCXXDG(V)(AI)系列电磁炉电路工作原理分析 2.2 特殊零件简介 2.2.1 LM339 集成电路 LM339 内置四个翻转电压为 6mV 的电压比较器,在电磁炉中主要用作检测信号的比较判断。LM339 内部框 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 第 5 页 共 21 页 图中，其中¡ +¡ 运算放大器的同相输入端；¡ -¡ 表示运算放大器的反相输入端。该 IC 特点是，只要两相输入 电压相差 6mV，输出状态即可翻转。当其反相输入电压比同相输才电压高时，输出为低电平；当其反相输入电 压比同相输入低时，LM339 输出端内部处于开路状态，要输出高电平，必须加上拉电阻，高电平的幅值大小取 决于该上拉电阻的接法及其对地部分压电阻的大小。 2.2.2 IGBT 绝缘栅双极晶体管(Iusulated Gate Bipolar Transistor)简称 IGBT,是一种集 BJT 的大电流密度和 MOSFET 等电压激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 的复合结构。 IGBT 有三个电极(见上图), 分别称为栅极 G(也叫控制极或门极) 、集电极 C(亦称漏极) 及发射极 E(也称 源极) 。 从 IGBT 的下述特点中可看出, 它克服了功率 MOSFET 的一个致命缺陷, 就是于高压大电流工作时, 导通 电阻大, 器件发热严重, 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, 栅驱动功率极小, 驱动电路简单。 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 1kV~1.8kV 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。 MCXXDG(V)(AI)系列电磁炉因机种不同而采了不同规格的 IGBT,它们的参数如下: (1) H20R1202----西门子公司出品,耐压 1200V, 100℃时 20A,内部带阻尼二极管。 (3) H15R1202----西门子公司出品,耐压 1200V, 100℃时 15A,内部带阻尼二极管。 (3) FGA25N120ANTD----仙童公司出品,耐压 1200V, 100℃时 25A,内部带阻尼二极管。 2.2.3 开关变压器 近年来各大电磁炉厂商在各自新款电磁炉上都逐渐淘汰传统的电源变压器，取而代之使用开关电源供 电。 开关电源是采用 AC¡ DC¡ AC 高频电压变换技术而设计的，即将输入的 220V 交流电整流成直流后，再 将该直流电变换成高频脉冲电流输入开关变压器，开关变压器即可将其变换成低电压。由此可见，开关变 压器依然是整个电压变换过程中的关键器件。 2.3 电路方框图 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 第 6 页 共 21 页 电磁炉原理简图如下： 电磁炉原理简图 220V 市电经整流桥 DB1 整流、L1 与 C2 滤波后得到+300V 左右的直流电。此直流电经加热线圈和 IGBT 管构成回路。当 IGBT 导通时，+300V 给加热线圈充电，电能转换成电磁能储存在加热线圈中；IGBT 截止时， 加热线圈向 C1 充电，随即 C1 又向加热线圈放电，周而复始，即加热线圈与 C1 构成并联谐振回路，其谐振频 率由加热线圈的电感量及 C1 的容量决定。IGBT 管在控制电路输出的 PWM 开关脉冲的驱动下以一定的频率工 作，加热线圈中产生 20KHz～40KHZ 的高频交流电，于是铁质平底锅便产生强大的涡流，锅底迅速发热，加热 线圈中的电磁能转化为热能。控制 IGBT 的导通时间，即控制了加热线圈中的储能大小，从而改变了涡流的功 率，达到了热能控制的目的。 熔断器 FUSE1 使整机的电流被限定在一定的安全范围，当电磁炉内部出现严重的故障或电磁炉工作电流出 现异常，上升到熔断器额定电流时，熔断器会迅速熔断，使电磁炉和外部电网强制断开，以保护外部电网的正 常运行。 滤波电路主要用来防止电磁炉 DC-AC 逆变工作过程中产生的残余干扰信号污染电网。同时此电路也可抑制 进行电磁炉的电网噪声，减小电网噪声对电磁炉内部单片机的不良影响，对电磁炉工作的稳定性有重要影响。 BD1 为半导体整流元器件，经过滤波电路的交流电整成脉冲直流电供给逆变部分。此电路形式多采用桥式 整流电路。 在电磁炉中，加热线圈与高频谐振电容的谐振的频率是设计电磁炉电路及选择元器件的重要依据之一。由 于高频交变电流频率（f）由加热线圈的电感量（L）与高频谐振电容容量（C）决定的,因此高频谐振电容容量 选择是非常重要的。 2.4 电路模块说明 2.4.1 电源电路 如图 2.4.1 所示 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 第 7 页 共 21 页 图 2.4.1 电源电路 220V 交流电压经接线片 L 和 N 输入，经保险丝 FUSE1 限流、D1 和 D8 整流后，得到约 300V 的直流电压， EC5 滤波后，经开关变压器初级线圈绕组 5-3 加至开关电源集成芯片 IC2 的 5-8 脚，当 IC2 的 4 脚达到 18V 时,IC102 开始工作, 进入开关状态。开关变压器次级线圈经磁芯耦合后，得到一个交流电压经快速恢复二极管 D3 整流、 Z1 稳压管稳压、EC12 滤波后得到 18V，此电压供给风扇、电压比较器 IC1（LM339）、IGBT 驱动电路。18V 经限 流电阻 R103 供给三端稳压器 IC3（78L05）的 1 脚，经内部稳压后，从 3 脚输出的 5V 电压经 EC9、C24 滤波后， 供给单片机、显示板等低压电路供电。 压敏电阻主要用来防止过高的浪涌电压进入电磁炉造成机子损坏。 （如雷击、电焊操作或误插 380V 电压时， 压敏电阻就会将这部分能量消耗掉，甚至可能因通过压敏电阻的电流过大而将熔断器烧毁，将电磁炉与电网强 制切断，从而达到过压保护的目的。 2.4.2 LC 振荡电路 如图 2.4.2 所示 图 2.4.2 LC 振荡电路 逆变单元是电磁炉的心脏部分，整个逆变单元由 LC 并联谐振电路、IGBT 管和一些辅助元器件组成。在 IGBT 管高速并且规律导通与截止状态下，LC 并联谐振电路不断从电源得到因自身损耗而消耗的能量，于是成 LC 振 荡。而 IGBT 管有规律导通与截止又必须与 LC 并联谐振电路的自然谐振频率严格同步，否则整个逆变部分都无 法工作，严重的还会烧毁昂贵的 IGBT 功率管。 t1-t2：当开关脉冲加至 IGBT 的 G 极时, IGBT 饱和导通,电流 i1 从电源流过线盘。由于线圈两端的电流 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 第 8 页 共 21 页 不允许突变，所以在 t1-t2 时间 i1 随线性上升,在 t2 时脉冲结束, IGBT 截止。由于感抗作用,i1 不能立即变 0,于是向 C1 充电，产生充电电流 i2。在 t3 时间,C1 电荷充满,电流变为 0,这时线盘的磁场能量全部转为 C1 的电场能量,在电容两端出现左负右正,幅度达到峰值电压，在 IGBT 的 CE 极间出现的电压实际为逆程脉冲峰压 +电源电压。在 t3-t4 时间，C1 通过线盘放电完毕，i3 达到最大值，电容两端电压消失，这时电容中的电能又 全部转为 L1 中的磁能。因感抗作用，i3 不能立即变 0，于是线盘两端电动势反向，即 L1 两端电位左正右负。 因 IGBT 内部阻尼管的作用，C1 不能继续反向充电,而是经过 C2、IGBT 内部阻尼二极管回流，形成电流 i4。在 t4 时间,第二个脉冲开始到来,但这时 IGBT 的 Ue 为正,Uc 为负,处于反偏状态，所以 IGBT 不能导通。待 i4 减 小为 0 时，线盘中的磁能放完,即到 t5 时 IGBT 才开始第二次导通，产生 i5 以后又重复 i1-i4 过程,因此在线 盘上就产生了与开关脉冲 f(20KHz-30KHz)相同的交流电流。t4-t5 的 i4 是 IGBT 内部阻尼二极管的导通电流, 在高频电流一个电流周期里，t2-t3 的 i2 是线盘磁能对电容 C1 的充电电流，t3-t4 的 i3 是逆程脉冲峰压 通过线盘放电的电流，t4-t5 的 i4 是线盘两端电动势反向时, 因 IGBT 内部阻尼二极管的作用，使 C1 不能继 续反向充电, 而经过 C2、IGBT 内部阻尼二极管回流所形成的阻尼电流，IGBT 的导通电流实际上是 i1。 IGBT 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，t1-t2，IGBT 饱和导通,Uc 接近 地电位，t4-t5, IGBT 内部阻尼二极管导通,Uc 为负压(电压为阻尼二极管的顺向压降),t2-t4,也就是 LC 自由 振荡的半个周期，Uc 上出现峰值电压,在 t3 时 Uc 达到最大值。 以上分析证实两个问题：一是在高频电流的一个周期里,只有 i1 是电源供给线盘的能量,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， 只需要调节脉冲的宽度；二是 LC 自由振荡的半周期时间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，如峰值脉冲还没有消失，而开关脉冲己提前到来，就 会出现很大的导通电流使 IGBT 烧坏，因此必须使开关脉冲的前沿与峰值脉冲后沿保持同步。 2.4.3 锯齿波振荡电路 如图 2.4.3 所示 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 第 9 页 共 21 页 图 2.4.3 锯齿波振荡电路 电磁炉功率控制的核心电路，主要作用是振荡产生锯齿波，为 IGBT 前级提供驱动波形。 当电磁炉上电开机后，单片机通过 IGBTEN 端口发出启动信号，PAN 端口也会产生一个触发信号，IC1D 输出端口低电平，IC1B 7 脚高于 6 脚电位，IC1 B 内部翻转，IC1 1 脚输出高电平，IGBT 导通。由于同步 信号由 IC1D 产生，其信号取自 LC 振荡电容 C1 的两端。由于 LC 振荡电路的作用，在 IC1D 的¡ +¡ 输入端 和¡ -¡ 输入端的电位是不断变化的。而振荡电路的电容 C8 有充电和放电的作用，当 IC1B 6 脚电压高过 7 脚电压，IC1B 内部又发生翻转，IC1B 1 脚输出低电平，IGBT 驱动电路同时也输出低电平，IGBT 截止。 完一个振荡周期后。如此周而复始，就完成了振荡回路。 2.4.4 锅具检测电路(电路见图 2.4.3) 当电磁炉开始加热时，单片机通过 PAN 口发出检锅脉冲，此脉冲将引起 LC 自由振荡，振荡波形会令 IC1 B 产生一系列的方波。单片机通过 PAN 口对方波的宽度检测来判断是否有锅。不同材质、尺寸的锅具 在一定时间内的脉冲宽度是不同的，有无锅的区别就更大了。 2.4.5 IGBT 驱动电路 如图 2.4.5 所示 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 第 10 页 共 21 页 图 2.4.5 IGBT 驱动电路 比较器输出端产生 IGBT 管的驱动方波，驱动方波通过由两个极性互补的三极管 Q5、Q4 组成的推挽电路， 将 DEVICE 输出端的输出脉冲电压提高到 18V 左右，以满足 IGBT 管的驱动要求。当 IC1B 1 脚输出高电平时， Q5 导通，Q4 截止，DEVICE 为高电平，约为 18V；当 IC1B 1 脚输出低电平时，Q4 导通，Q5 截止，DEVICE 为低 电平。 2.4.6 PWM 脉宽调控电路 如图 2.4.6 所示 图 2.4.6 PWM 脉宽调控电路 PWM 脉宽调控单元是单片机对电磁炉整个工作状态进行智能控制的唯一通道，R51、R15、R25、R26、R29、 C15、EC3 组成积分电路。 其工作原理就是把单片机输出的不同占空比的方波脉冲转化成相应的直流电压，并以此电压数据直接作为 IGBT 管驱动的基准电压。 因为 PWM 脉宽调控电路输出端的直流电压变化与输入端的方波脉冲宽度（占空比）有很大且直接的关系， PWM 脉冲宽度宽，C15 上积分电压越高，所以要改变输出端的直流电压时，只要改变输入方波的脉冲宽度（占 空比）即可。R25 是高电平上拉电阻，C15 用来抑制高频干扰，EC3 用来平滑输出的直流电压。 CPU 通过控制 PWM 脉冲的宽与窄, 控制送至振荡电路的加热功率控制电压，控制了 IGBT 导通时间的长短, 结果控制了加热功率的大小。 2.4.7 同步电路 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 第 11 页 共 21 页 如图 2.4.7 所示 图 2.4.7 同步电路 同步信号由 LM339（IC1D）比较器产生，其信号取自 LC 振荡的电容 C1 两端的分压。电阻 R9 与 R11 分压 输入到负输入端¡ V－¡，电阻 R5、R4 等分压到正输入端¡ V＋¡。电磁炉在上电开机后，单片机 PAN 端口给同 步电路一启动脉冲，使 IGBT 管启动导通。IGBT 管导通后，由于线盘电感的作用，这时¡ V－¡ 分压大于¡ V＋¡ 分压，比较器 13 脚输出电平，经后续电路整形后 IGBT 管继续导通，当线盘电感蓄能完毕后，¡ V＋¡ 分压稍大 于¡ V－¡ 分压，比较器 IC1D 翻转输出高电平，IGBT 管截止，LC 振荡回路产生振荡；当 C1 放电完毕后，再次 出现¡ V－¡ 分压大于¡ V＋¡ 分压的情况，比较器 IC1D 输出低电平，IGBT 管再次导通，振荡电路完成一个工 作循环。所以振荡回路在同步控制电路被触发启动后，只要不切断整个振荡电路的电源，那么整个振荡回路将 一直工作下去。 IGBT 管在导通时，其 C 极电压越低，IGBT 管内部损耗越小，反之则损耗越大。当 IGBT 管内部损耗超过规 定值时，IGBT 管会因内部发热严重烧环。在电磁炉理想的工作状态下，IGBT 管 C 电压为零时开通 IGBT，其内 损耗 W=UI=0，但实际上在电磁炉工作时，C 极电压不可能为 0，所以只能取 IGBT 管 C 极最低的电压时开通 IGBT 管使 IGBT 管的开关损耗最小。所以，同步信号就是 IGBT 管 C 极电压最低时的检测信号，也就是最佳的 IGBT 管导通时机。 2.4.8 限压电路 如图 2.4.8 所示 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 第 12 页 共 21 页 图 2.4.8 限压电路 限压保护电路有类似浪涌保护单元，都以比较器为核心组成。在比较器 IC1C 的正输入端，电阻 R13、R14 分压 5V 电压作为比较基准电压，比较器负输入端由 IGBT 管 C 极经电阻 R5、R4、R7、R16、R12 分压取样。在 正常情况下，¡ －¡ 输入端电压小于¡ ＋¡ 输入端的比较基准电压，比较器 IC1C 输出端内部处于开路。输出高 电平。保护电路不影响整机工作。当整机出现异常情况，IGBT 管 C 极电压接近 IGBT 管最在耐压值时，¡ －¡ 输入端电压大于¡ ＋¡ 输入端的比较基准电压，比较器 IC1C 输出低电平拉低 IGBT 管导通门限电压，缩小 IGBT 管驱动占空比，缩短 IGBT 管导通时间，降低 IGBT 管 C 极电压，达到保护 IGBT 的目的。IGBT 管 C 极电压超压 保护单元的保护性质是限制性保护，保护动作时整机不停止工作。 2.4.9 浪涌电压检测电路 如图 2.4.9 所示 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 第 13 页 共 21 页 图 2.4.9 浪涌电压检测电路 浪涌保护电路的作用是在电磁炉加工热工作过程中，当外部电网出现各种异常的电压浪涌现象时，能及时 主动关闭 IGBT 管，起到保护作用。 电源电压正常时，IC1A 5 脚电压高于 4 脚电压，2 脚输出高电平，D4 截止，振荡电路正常工作，不影响 IGBT 信号。当有突然浪涌电压输入时，此电压经 R32、R31 分压取样为负电压，该电压会使 IC1A 5 脚电压下 降。当 5 脚电压低于 4 脚时，IC1A 内部比较器发生翻转，IC1A2 3 脚输出低电平，D4 导通，将振荡电路输出 的振荡脉冲降低，同时单片机通过 INT 口发出停止加热指令，IGBT 暂时截止，电磁炉暂时停止加热。当浪涌 电压过去后，IC1A 5 脚电压又高于 4 脚电压，2 脚输出高电平，D4 截止，振荡电路正常工作，同时单片机通 过 INT 口发出加热指令，电磁炉又可正常加热。 2.4.10 电流检测电路 如图 2.4.10 所示 图 2.4.10 电流检测电路。 采用电流互感器采样的电流采样原理：利用电流互感器二次线圈测得的 AC 电压，经四只 4148 二极管组成 桥式整流，经电阻分压、电解电容滤波后直流电压送到 CPU 的电流 AD 口。电流互感器的匝数比大，则其在大 电流的工作时感应出来的线性好。可调电阻主要用来调整因为结构误差引起的功率差，通过调节电阻来改变电 流检测基准，达到调节电磁炉输出功率大小的目的。 (1) 检到锅具后，将用一定时间来检测电流的变化，通过电流的大小来确定锅具的材质、大小和锅具的有 无。 (2) 工作时，单片机时刻检测该电流的变化，根据检测到的电流信号，自动调控 PWM 的脉宽,令输出功率 保持恒定。 2.4.11 电压检测电路 如图 2.4.11 所示 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 第 14 页 共 21 页 图 2.4.11 电压检测电路 220V 交流电压经 D2 和 D7 整流，电阻 R36、R37、R38（有些方案是用一个 820K 的玻璃釉电阻代替这三个 电阻）、R40 分压，EC7 滤波后，得到一个电压信号，此电压信号经 UN 口送到单片机，进行电压检测。单片机 根据所检测到的电压信号，自动做出各种电压指令： (1).电磁炉在正常工作时，单片机时刻检监测此电压的变化，当电压不在正常范围（大于 270V 或小于 160V 时）时，单片机将发出检测指令，电磁炉停止加热，并发出报警。 (2).电磁炉在正常工作时，单片机时刻检监测此电压的变化，根据所检测的电压及电流信号，自动调节 PWM，用作功率恒定处理。 2.4.12 散热系统 如图 2.4.12 所示 图 2.4.12 散热系统 将 IGBT 及整流桥紧贴在散热片上，利用风扇的运转，通过电磁炉进、出风口形成的气流将散热片、线盘 等零件工作时产生的热量及加热锅具辐射进电磁炉内的热量排出电磁炉外，以降低电磁炉的工作温度。 当电磁炉正常工作时，单片机通过 FAN 口发出高电平作为风扇运转指令，此高电平通过 R41 耦合到 Q8 B 极，Q8 饱和导通，风扇运转。 当 FAN 口为低电平时，Q9 截止,风扇停转。 2.4.13 蜂鸣器报警电路 如图 2.4.13 所示 D2 1N4007 D7 1N4007 EC7 47u/16V R40 12.5KJ UN 电压取样电路 R38 RJ-270K/1/4W R37 R36 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 第 15 页 共 21 页 图 2.4.13 蜂鸣器报警电路 电磁炉发出报警信息时,单片机通过 BUZ 口发出一个高电平的脉冲信号电压，经 R41 送到 Q9 B 极，Q9 导 通，令蜂鸣器发出报警声。 2.4.14 IGBT 温度监测电路 如图 2.4.14 所示 图 2.4.14 IGBT 温度监测电路 在电磁炉工作时，IGBT 产生的温度通过散热片传至紧贴其上的负温度系数热敏电阻 RT201,该热敏电阻阻 值的变化间接反应了 IGBT 的温度变化，热敏电阻与 R59 分压点的电压变化其实反应了热敏电阻阻值的变化， 即 IGBT 的温度变化。单片机通过 TIGBT 口监测该电压的变化，作出相应的动作指令： (1) 高温保护：当检测到 IGBT 温度高于 95℃时，电磁炉将停止加热，待温度下降后恢复加热；当检测到 IGBT 温度高于 120℃时，加热立即停止, 并显示错误代码。 (2)热敏电阻异常保护： 当热敏电阻 RT 开路或短路时, 电磁炉将发出不启动指令,并显示错误代码。 2.4.15 锅具温度监测电路 如图 2.4.15 所示 图 2.4.15 锅具温度监测电路 TIGBT RT201 100K +5V R59 10KJ 装在散热器上 热敏电阻 TMAIN 100K 1 2 3 CN2 B3B-XH-A 1 2 3 B3B-XH R55 10K 5V 炉面热敏电阻 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 第 16 页 共 21 页 加热锅具底部的温度透通过微晶板传至紧贴微晶板底的负温度系数热敏电阻,该电阻阻值的变化间接反应 了加热锅具的温度变化。热敏电阻与 R55 分压点的电压变化反应了热敏电阻阻值的变化，即加热锅具的温度变 化。 单片机通过 TMAIN 口监测该电压的变化，作出相应的动作指令： (1) 过热保护：根据不同的功能，当检测到的温度过高时，电磁炉将停止加热，并显示错误代码。 (2) 干烧保护：当锅具处于干烧状态时，温度上升很快，电磁炉将会停止加热，并显示错误代码。 (3) 热敏异常保护：当热敏电阻开路或短路时, 电磁炉将发出不启动指令,同时显示错误代码。 (4) 电磁炉正常工作时，单片机时刻检测锅具的温度，根据锅具的温度做出火力调整。 第三章 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列电磁炉电路检修 第一节 电磁炉维修前的准备工作 一、维修工具： 维修前应具备的工具有万用表、示波器、10A 电流表、电压表、功率计、一字螺丝刀、十字螺丝刀、电烙 铁、钳子、镊子、及各种配件。 二、检修电磁炉人员应具的条件 ①检修人员必须掌握一定的电子理论知识，上岗前要对电磁炉知识进行培训，培训合格后方能上岗。对模 拟电路、数字电路、电工基础等要有一定的基础。要对电子元器件熟悉，了解元器件的性能、作用。熟悉维修 工具的作用及使用，并能利用维修工具判断器件的好坏，进行更换或使用。对于不懂的器件或电路原理要及时 查资料或请教相关的技术部门。 ②检修人员必须具体良好的素质。维修人员在动手检修故障之前不要忙于通电，应向用户询问了解电磁炉 使用的情况。并作好记录，认真分析研究，这对于检修故障是非常必要和有用的，由此可以减小误判、错误和 少走弯路，可使检修效率大大提高。 三、维修注意事项及维修简介 A、 维修前 1、先检查产品的型号、生产日期、产品编号、购机发票、保修卡等相关资料是否齐全。 2、询问用户了解电磁炉的使用情况。 3、根据用户介绍，对故障现象进行分析后，检修前应用眼看法，观察电磁炉的外观、内部是否有进水、电源 线是否接触不好、保险管是否熔断、线盘、整流桥、IGBT、风扇、电路板表面的器件和板底的走线进行观察， 从器件的表面判断器件的好坏和检查电路板走线是否有开路或短路、虚焊等现象。确认没有异常后，也不能盲 目通电。先用万用表电阻档测电源线两端电阻是否正常才可以通电，否则会扩大故障范围，增大维修难度。这 一步也是很重要的，检修人员要切记。 4、由于电磁炉的电路结构比较特殊，电路板不仅有高压、大电流部分，而且低压信号电路部分与电网相连， 要求维修人员严格按安全操作规程进行检修。小心触电，否则造成的事故不堪设想，请检修人员注意安全。 B、维修中 1、在维修时，首先用我们的眼睛、手及感觉器官发现并判故障的部位及器件的好坏。其次利用维修工具对怀 疑故障的电路进行检测分析，进一步确认故障部位。对于比较难维修的故障，要采用分区开路维修法，逐部分 电路分开来维修，避免因保护电路的误动引起的保护而致至故障。一些万用表无法确定好坏的元器件，可采用 ¡ 代换法¡ 适用于集成电路、电容、晶振等。 1、为了防止静电损坏元器件，在维修时应配戴静电手环（特别要注意整流桥、IGBT 等贵重器件的防静电）。 维修时更换元器件要换成同型号或通用型号的。IGBT、整流桥和热敏电阻需涂抹散热硅脂。 2、维修时，更改保险管后，应在新的保险管外套上编织绝缘管或热缩收管，防止出现炸机时保险管的玻璃碎 片乱飞伤人。 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 第 17 页 共 21 页 3、对电磁炉的工作点进行电压测量时，切不可用手去触摸电磁炉带电部分，特别是 LC 振荡电路两边的电压， 以免触电。 4、试机前应仔细检查各个焊盘和大电流处的焊点是否有虚焊、漏焊、短路等现象；检查线盘的连接是否与线 路板固定牢固。电源线与线路板插片、风机接线端、热敏电阻接线端是否牢固。 C、维修后 1、 通电开机时要注意电磁炉的工作状态，若发现异常，应立即关机。 2、 在电磁炉试机时不可贪图方便把多台机堆叠起来，依次试机。这样可能同时引起多台电磁炉的 IGBT 管击穿。 即使刚通完电的线路板也不能叠放，这样也会使电容内残余电压经放电击穿 IGBT 管。 3、 测试各项功能是否正常，并用我公司专用汤锅煮水测试。 4、 使用配置汤锅测量消耗功率。 第二节 电磁炉的维修方法 检修电磁炉和检修其它类型的家电一样，有很多检修方法。当电磁炉不能加热时，有许多情况下不一定是 电磁炉出现异常或故障引起的，因为在电磁炉中设有很多保护电路。有高压保护、低压保护、IGBT 超温保护、 浪涌保护等等很多保护电路。这些保护一旦被设置条件触发，便可导致电磁炉出现不加热或不开机故障，所以 在检修电磁炉时，首先要对电磁炉设定保护电路有一定的了解，并要知道各故障的代码，便可以很快判断电磁 炉的故障地方。 一、电磁炉检修的一般流程 1、先¡ 外部¡ 再¡ 内部¡ 接收到有故障的电磁炉后，根据客户提供的故障现象进行分析。先观察电磁炉的外观及电源插头。电磁炉 外壳有无破损、开裂、进水等现象。通过前面一步的观察，大致确认为内部故障情况，对电磁炉进行试机或拆 解观察，并对电磁炉的故障状况进行确认。 2、先¡ 高压¡ 后¡ 低压¡ 在维修电磁炉时要养成好的习惯，无论电磁炉出现任何问题，先检查¡ 高压¡ 部分电路的元器件特别是¡ 大¡ 件的器件（如 IGBT、整流桥、高压电容、高压脉冲电阻等）；然后再检查¡ 小¡ 件的器件（如整流二极管、开 关二极、稳压管、三极管等）是否有损坏，因为在电磁炉故障中高压部分的故障率是最高的。然后再检测¡ 低 压¡ 部分电路的元器件。这样可以避免故障范围的扩大。 3、先¡ 大致¡ 后¡ 局部¡ 在维修中，先测试电磁炉主板的关键电压点与技术部门提供的电压进行对比，然后找到不同电压点电路部 分进行检查分析，利于判断故障的关键点。对于维修的电路，要先维修简单，然后再维修难的。 二、维修思路流程图 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 第 18 页 共 21 页 三、主板关键点电压检测（AC 为 220¡ 2V 时) 一、主控板测试，不接线盘、不接显示板，插炉面热敏电阻。 步骤 测 试 点 标 准 备 注 1 整流桥输出 300~310V 2 VIPer 5-8 脚 300~310V 3 +18V +18.5¡ 1V 4 +5V +5¡ 0.2V 5 IC1(LM339) 4 脚 0.45¡ 0.1V 6 IC1(LM339) 5 脚 1.8¡ 0.1V 7 IC1(LM339) 9 脚 4．3¡ 0.12 8 IC1(LM339) 10 脚 3.1¡ 0.1V 不通电 接收电磁炉 询问用户使用情况，大致判断故障范围。 观察电磁炉外观情况，作进一步判断故障，并测试性通电。 重点检查 LC振荡电路、 主电源输入单元和电源电 路等高压供电器件是否短 首先检查主高压回路，保 路或击穿。 管Q1等器件是否有击穿。 险管FUSE1、整流桥DB1、IGBT 然后，再检查在高压部分的 整流二极管和电源电路。主 要关键器件有整流二极D2、 D7、D8、高压滤波电容EC5， 电源开关集成VIPER12A、高 频变压器、快速恢复二极 D102、D103，稳压二极Z1、 三端稳压集成78L05。在不 通电这中故障情况下，这些 器件坏的频率是很高的，检 修人员要注意检查。 是 注意事项：在这种故障情 况下，可能损坏的器件比较 多，为了避免上电后再次出 烧昂贵的IGBT，最好把驱动 电阻R2断开再上电，测试各 电压点正常后，再把电阻R2 焊好，这样可能会麻烦一些。 但是可以避免不必要的损失。 检修人员要注意 更换已损坏的元器件或配件 通电，整机性能测试。电磁炉是否正常? 故障现象1：电磁炉不加热 通电 重点检查同步电路、锯齿波 振荡电路、IGBT驱动电路、 1、检查同步电路的高压脉冲 电阻R9、R5、R4是否变值或 入、输出端电压是否正常。 数码管显示E0（内部线路故 障） 烧坏。同步同路的比较器输 2、检查锯齿波振荡电路的 比较器输入、输出端电压是 否正常。根据电压点是否正 常，再检查外围相关电路。 3、检查驱动电路的三极管 Q5、Q4是否击穿。驱动电阻 R2是否开路。 故障现象2：电磁炉加热异 常（间歇性加热） 重点检查同步电路、锯齿 波振荡电路、PWM控制电路、 限压电路及浪涌保护电路是 否有误动作保护。 4、判断LM339是否正常。 1、检查同步电路的比较器的 输入、输出端电压是否正常。 2、检查锯齿波振荡电路的 比较器输入、输出端电压是 否正常。根据电压点是否正 常，再检查外围的PWM控制电 3、判断LM339是否正常。 测量电容C4、C8是否变值。 路和限压电路及浪涌保护是 否有异常。 故障现象3：数码管显示 E2(IGBT过温保温） 重点检查风机、通风系 统,风机供电电压是否有异 常。 过热保护故障是由于内部 IGBT温度过高而设的保护。 1、通风系统，电磁炉底部 不能放置报纸、塑料薄膜、 台布等物品封堵入风口、环 境温度过高都会造成显示此 故障。 2、检查风机性能，判断是 否因风机损坏或风机性能造 成散热性能下降。 4、是否外部电网的波动造 成浪涌电路保护，出现间歇 故障现象4：数码管显示 E4(超压、欠压保护） 故障现象5：显示板按键 失灵，指示灯不亮或数码 电路板进水是否严重 重点检查电压采样电路 是否有异常。 1、检查电压采样电路的整流 二极管是否有击穿、分压电 分压电阻是否有变值。 阻R36、R37、R38、R39等 管显示缺画。 1、检查按键、指示灯、数码 和排线、数据线是否有损 管是否损坏、数字集成电路 坏或接触不良。 有进水现象 放弃维修， 更改新的 线路板。 对进水处 的电路板 进行修复。 是 否 重新检修相关电路 是 否 写维修记录，统计损坏元件数量。交付使用。 性加热。 电磁炉一般故障推论流程图 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 第 19 页 共 21 页 9 R51 和 R15 连接点 1．8¡ 0.2V 10 Q4、Q5 的 E 极 小于 0.1V 11 电流 A/D 1.15V 12 电压 AD(UN) 3¡ 0.2V 13 炉面热敏电阻电压 4.58¡ 0.1V 14 IGBT 热敏电阻电压 4.37¡ 0.1V 注：1、当测试到 Q4、Q5 的 E 极的电压电压大于 0.1BV 时，请先检查 IGBT 驱动电路，排除故障后再进行第 2 点测试。 2、当测试完以上的关键点时，接上线盘，再测 IC1（LM399）8 脚和 11 脚，电压值应为： 测试点 电压值 IC1(LM339) 8 脚 1.2¡ 0.1V IC1(LM339) 11 脚 3.35¡ 0.1V 四、数码管显示故障代码及故障排除方法 当电磁炉在工作过程中出现以下故障时，电磁炉停止加热，3S 后出现故障报警，数码管中间两位显示故 障代码，按开关键可以清除故障显示，进入待机状态。 故障代码 故 障 原 因 排 除 方 法 E0 内部线路故障 检查同步电路、锯齿波振荡电路、驱动电路 E1 炉面过温保护（炉面温度超过 270℃） E2 IGBT 温度超过 85℃并持续 3s 检修 TIGBT 电路或 FAN 电路 E4 电网电压过低或过高 检测输入电压是否正常或检修电压监测电路 E7 炉面热敏电阻短路、开路 检修 TMAIN 电路或更换炉面热敏电阻 E8 IGBT 热敏电阻短路、开路 检修 TIGBT 电路或更换 IGBT 热敏电阻 注：所有故障只有在开机下才判； 五、常见故障及检修方法 （一）、上电没有反应 分析思路：出现此类问题，多是由于高、低压电源电路损坏引起。所以在检查时可以通过观察保险管来 进行判断，如果保险管熔断，说明高压电路部分已经出现严重短路现象，由此可以判断故障在高压回路。反之 可以怀疑故障在低压电源。 1、 保险管烧毁（高压电路故障） 此类故障是电磁炉中比较常见也是比较严重的故障，当故障发生时往往会同时烧 IGBT 管和整流桥。 在还未找到故障原因前，切盲目更换保险管就进行通电试机，否则故障范围会随着二次上电而扩大。 检查步骤： ①用万用表检查 Q1（IGBT 管）、DB1（整流桥）、Z2（18V 稳压管）是否击穿，把损坏的元件拆下更换。 此时还不能上电，因为引起这些元件损坏的可能还有其它原因。此时应该检查、高压部分的器件和驱动电路三 极管 Q5（8050）、Q4（8550）是否有击穿，通电时，最好把驱动电 R2（10Ω）断开，测得驱动电压为低电平时， 可以放心上电试机确认故障是否排除。这样可以避免残余故障再次烧坏 IGBT。 2、 电源电路故障 在确保高压回路的元件没有击穿时，就着重检查电源电路。 检查步骤： 用万用表检查整流二极管 D8（IN4007）、滤波电容 EC5（4.7uF/400V）、快速恢复二极管 D101、D103（FR107）、 是否击穿，高频变压器初级、次级绕组是否开路。排除这些故障后，然后测量 IC3（78L05）的输出端是否有 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 第 20 页 共 21 页 5V 电压输出，如果没有，再测量输入端是否有 18V 电压。若有 18V 电压而没有 5V 电压，应检查 5V 后级电路 是否有短路现象，把有问题的元件更换。如后级电路没有问题就表示 IC3 已损坏，更换后上电确认故障是否排 除。 如果没有 18V 电压，检查 Z1（18V 稳压管）是否击穿，其次再检查 IC2（VIPER12A）是否损害，更换异 常元件上电，上电确认故障是否排除。低压电源电路检修完毕。 注意：当主芯片 CPU、比较器（LM339）损坏时，会造成 5V 电压变低造成异常。 （二）、电磁不加热或数码管显示¡ E0¡ 或间歇加热 分析思路： 电磁炉出现此类故障现象时，涉及到的电路单元比较多，一般有同步电路、锯齿波振荡电路、IGBT 驱 动电路、限压电路、PWM 控制电路、浪涌保护电路出现故障所导致。因此我们可以测量电路关键点电压值来大 致判断故障范围。 1、同步电路检修 同步电路是电磁炉的核心单元，当电磁炉出现无法加热现象时，首先应检查同步电路。 检查步骤 首先用万用表检测高压脉冲电阻 R5（RI40-470K）、R4（RI40-470K）、R10（RI40-270K）、R9（RI40-820K）、 这几只电阻是否有变值、开路现象，因为这几只电阻在工作时承受很高的电压，再加上厨房环境影响，使得这 几只电阻变值几率非常大。更换后，上电检查故障是否排除。 若上一步中未能排除故障，则检查电容 C11（100P），这个电容是为了增加同步电路的稳定性而设置的。 取值非常严格，过大、过小或者不要都会影响电磁炉的稳定性及 IGBT 管的安全。 以上两步都不能将故障排除时，则应怀疑芯片 IC1（LM339）损坏，用代换法进行确认。或通过测量该 组比较器的输入、输出端的电压进行判断好坏。 2、锯齿波振荡电路 电磁炉功率控制的核心电路，为 IGBT 前级提供驱动波形。 检查此电路最好通过测量该组比较器的输入、输出端的电压进行判断故障部位。IC1（LM339）第 6 脚输 入端的信号是取于同步信号的输出端。查电阻 R23、电容 C8 是否有异常。IC1（LM339）第 7 脚输入端的信号 是取于 PWM 控制电路。涉及保护电路有限压保护、浪涌保护，检查外围器件是否有异常。 3、限压保护电路 检查此电路最好通过测量该组比较器的输入、输出端的电压进行判断故障部位。 4、驱动电路 IGBT 管驱动电路比较简单，通过万用表对 Q5（8050）、Q4（8550）、Z2（18V 稳压管）、驱动电阻 R2 进行 测量即可发现问题。 5、浪涌保护电路 浪涌保护电路动作时，IC1A 的 2 脚输出低电平，通过二极管 D4 电压拉低，IC1B 的第 1 脚输出低电平， 达到关闭 IGBT 管。 在检查时用万用表检测浪涌电路中的元器件，把有问题的元件更换后，检查确认故障是否排除。 （三）、发光二极管显示不正常 故障现象：通电后，发光二极管全亮或来回跳动、闪动，按其他按键无反应，整机不工作。 故障原因： ○ 1 164 芯片损坏 ○ 2 发光二极管损坏 ○ 3 轻触开关短路、顶死。 检修方法：分别检修上述各项，检查出损坏元器件。 （四）、风扇不转 故障现象：通电后，电磁炉可正常加热，但风扇不转。 检查方法： 万家乐电磁炉 MCXXDG(V)(AI)系列主控板维修手册 第 21 页 共 21 页 ① 在有条件的情况下，将该风机拆下来，换上一个好的同规格的散热风机，上电开机，如果风机能正常起 动运行，则说明是风机本身有问题，更换风机后，故障即可排除。 ② 如果风机本身是好的，就必须上电对电路板进行带电检修，首先测量风机是否有 18V 的工作电压，如果 没有请检查电源电路。如果有 18V，此时我们就必须考虑到主控 IC 有没有高电平输出到 Q9 的基极， （五）、蜂鸣器不响 故障现象：通电后，电磁炉可正常加热，按键后相应指示灯可作相应指示，而蜂鸣器不响。 检查方法： 上电用万用表测量主控 IC 的蜂鸣器控制口，会有 5V 的电压，此时按一下显示板上的轻触开关，观察其电压变 化，如果有 0.8V 左右的变化，就表示主控 IC 有信号驱动蜂鸣器，是蜂鸣器本身已损坏。将蜂鸣器拆下来，换 上一个好的蜂鸣器开机，蜂鸣声正常。故障即可排除。如果主 IC 的蜂鸣器控制口电压没有变化，就表示主控 IC 已损坏。更换主控 IC，故障可排除。 （完）