IGBT驅(qū)動電路
六、驅(qū)動放大電路
驅(qū)動放大電路,是控制IGBT的導(dǎo)通和截止。由比較器U2D的第10、11、13腳與推挽電路電阻R82、R33、R35和電容器C12、C21、電解電容器EC6及三極管Q3、Q4等組成。比較器U2D的第10腳是同步控制電路產(chǎn)生鋸齒波形的輸入端,比較器U2D的第11腳是脈寬調(diào)控的基準(zhǔn)電壓輸入端,該電壓也是IGBT導(dǎo)通時間的控制電壓。通過U2D反相輸入端第10腳與同相輸入端第11腳比較器進(jìn)行比較后,在U2D輸出端產(chǎn)生IGBT驅(qū)動方波信號并通過互補(bǔ)三極管Q3、Q4的推挽電路放大,將U2D輸出端脈沖電壓提高到+18V左右,以滿足IGBT的驅(qū)動功率需求。
此電路分為兩部分:
⑴、由Q3、Q4組成的推挽電路。推挽電路與前級比較器U2D組成了主回路的一部分。輸入Vin1是振蕩電路產(chǎn)生的鋸齒波形,輸入Vin2是PWM調(diào)控電路調(diào)制出來的基準(zhǔn)電壓,Vin1和Vin2通過比較器U2D比較后,13產(chǎn)生IGBT的驅(qū)動波形,驅(qū)動波形通過由兩個三極管Q3、Q4組成的推挽電路,將輸出Vout電壓提高到18V。
⑵由Q5、Q6組成的IGBT使能控制電路。輸入IGBTEN來自顯示板的單片機(jī)端口,另一個輸入Vin3來自浪涌保護(hù)電路輸出信號。單片機(jī)可以通過此控制電路控制直接控制IGBT是否允許開通。當(dāng)IGBTEN為低或Vin3信號為高時,Q6的集電極被拉低,U2D的13腳的電位則恒為低,Vout與Vin1和Vin2的輸入無關(guān),恒為低, IGBT禁止開通。相反,若IGBTEN為高同時Vin3信號為低時,則Q6截止而不影響推挽電路。
⑵由Q5、Q6組成的IGBT使能控制電路。輸入IGBTEN來自顯示板的單片機(jī)端口,另一個輸入Vin3來自浪涌保護(hù)電路輸出信號。單片機(jī)可以通過此控制電路控制直接控制IGBT是否允許開通。當(dāng)IGBTEN為低或Vin3信號為高時,Q6的集電極被拉低,U2D的13腳的電位則恒為低,Vout與Vin1和Vin2的輸入無關(guān),恒為低, IGBT禁止開通。相反,若IGBTEN為高同時Vin3信號為低時,則Q6截止而不影響推挽電路。
1、驅(qū)動放大電路維修
維修時,將電磁爐上電待機(jī)。萬用表直流電壓50V、10V檔,
1、測驅(qū)動前置U2D第10腳反相輸入端對地+5.6V電壓,為正常;
2、測U2D第11腳同相輸入端對地+2.2V電壓,為正常;
3、測U2D第13腳輸出端對地+0.1V電壓,為正常。
1)若貼片電容器C21(104)擊穿、三極管Q3參數(shù)失常,均會導(dǎo)致電磁爐加熱時出現(xiàn)“報警不加熱”、或“不報警不加熱”故障。
2)若限幅穩(wěn)壓二極管Z1擊穿時,會導(dǎo)致電磁爐出現(xiàn)“不報警不加熱”故障;或出現(xiàn)“報警不加熱”故障。
3)若使能電路開關(guān)三極管Q6參數(shù)失常、三極管Q4、C、E擊穿,均會導(dǎo)致電磁爐出現(xiàn)“不報警不加熱”故障
4)若三極管Q3、Q4參數(shù)失常、擊穿及電阻R37變質(zhì)損壞,有時會導(dǎo)致IGBT管擊穿受損。
2、維修提示
1)當(dāng)電磁爐驅(qū)動放大電路故障時,會出現(xiàn)“報警不加熱”、或“不報警不加熱”。
2)當(dāng)電磁爐驅(qū)動放大電路故障時,會出現(xiàn)“屢爆IGBT管”。
3)當(dāng)整機(jī)高壓供電電路C4對地+305V電壓,正常;低壓供電電路C91對地+5V電壓,正常;而C92對地0電壓時(正常為+18V),若將電磁爐上電開機(jī),會造成出現(xiàn)“IGBT管”擊穿受損。
七、電流檢測電路
電流互感器CT1二次測得的AC電壓,經(jīng)過D11~D14組成的橋式整流橋整流、EC2平滑后的直流電壓送到CPU的AD口,CPU根據(jù)檢測此電壓信號的變化來檢測電磁爐的輸入電流,從而自動做出各種動作:
1、檢到過鍋后,將會用1秒鐘的時間來檢測電流的變化,通過電流變化的差值確定鍋具的材質(zhì)、大小尺寸
2、工作時,單片機(jī)時刻檢測電流的變化,根據(jù)檢測到的電壓及電流信號,自動調(diào)整PWM做功率恒定處理。
3、工作時,單片機(jī)時刻檢測電流的變化,當(dāng)電流變化過大時,做無鍋具的判斷。
電流檢測電路
1、電流檢測電路維修
維修時,將電磁爐上電待機(jī)。萬用表直流電壓10V檔,測電流檢測電路EC2對地+0.6V電壓,為正常。
1)若電流互感器CT1次級繞組開路、或次級繞組存在匝間短路時,電磁爐加熱將會出現(xiàn)“不停檢鍋及噠噠響聲”故障。
2)若整流二極管D11、D12、D13、D14其中某個正向電阻變大、或斷裂開路時,電磁爐加熱將會出現(xiàn)“不停檢鍋及噠噠響聲”故障。2、維修提示
1)當(dāng)電磁爐電流檢測電路、同步電壓比較電路、及控制顯示板出現(xiàn)故障時,將會出現(xiàn)“不停檢鍋及噠噠響聲”故障,維修時應(yīng)加以區(qū)別、分清故障范圍后再修。
2)若電流檢測電路整流二極管D11、D12開路損壞,造成CPU芯片檢測不到電流取樣電壓而失控。電磁爐加熱將會出現(xiàn)“檢鍋噠噠” 即“加熱停、加熱?!惫收?。
3)若電流檢測電路整流二極管D11開路損壞,會造成CPU芯片電流取樣電壓過低,導(dǎo)致電磁爐加熱功率過大,CPU通過PWM脈寬調(diào)控電路將加熱功率減小。故出現(xiàn)“斷續(xù)加熱”現(xiàn)象。
4)若電流檢測電路整流二極管D11、D12、D13、D14中,在工作時內(nèi)阻變大;而加熱時出現(xiàn)“不停檢鍋及噠噠響聲”故障;且將二極管D11、D12、D13、D14取下檢測時均屬正常。針對該故障維修時,務(wù)必將二極管D11、D12、D13、D14徹底更換。
5)在美的新型電磁爐,電流檢測電路(CURRENT)取樣對地電壓越低,即電磁爐加熱功率越大。反之電流檢測電路取樣電壓越高,即電磁爐加熱功率越小。
電壓檢測電路
八、電網(wǎng)電壓檢測電路
電壓信號取自電磁爐電源交流輸入,交流信號由D9、D10整流的脈動電流電壓通過R6、R7與R8分壓、EC1平滑后,得到信號送到單片機(jī)AD口,即VOL。
CPU根據(jù)檢測此電壓信號的變化來檢測電磁爐的輸入電壓,從而自動做出各種動作:
1、工作時,單片機(jī)時刻檢測電壓的變化,若電壓過高或過低時(一般250V~150V電壓為正常),單片機(jī)將會發(fā)出保護(hù)的指令,停止加熱,并顯示代碼;待電壓恢復(fù)正常后,電磁爐自動恢復(fù)繼續(xù)工作。
2、工作時,單片機(jī)時刻檢測電壓的變化,根據(jù)檢測到的電壓及電流信號,自動調(diào)整PWM做功率恒定處理。
1、電網(wǎng)電壓檢測電路維修
維修時,將電磁爐上電待機(jī)。用500型三用表直流電壓10V檔,測電壓檢測電路取樣電阻R6對地+3V電壓,為正常。
1)若整流二極管D9(1N4007)、D10(1N4007)其中一個開路損壞、或電網(wǎng)電壓檢測電路取樣電阻R6變值,均會導(dǎo)致控制板顯示出E7、E07代碼故障。
2)若電網(wǎng)電壓取樣對地分壓貼片電阻R8受熱后,阻值變大。會導(dǎo)致控制板顯示出E8、E08代碼故障。
3)若控制顯示板上CPU(VIN)電路漏電、整流橋損壞、及CPU損壞。均會導(dǎo)致電壓檢測電路取樣電壓升高,電磁爐控制顯示板顯示出E8、E08代碼故障。
若電網(wǎng)電壓檢測電路損壞、CPU(VIN)電路漏電、整流橋損壞、及CPU芯片損壞時,會造成電磁爐上電開機(jī)數(shù)秒鐘后就自動關(guān)機(jī)保護(hù)。
鍋具溫度檢測電路
九、鍋具溫度檢測電路
加熱鍋具鍋底的溫度通過陶瓷板傳到緊貼在其下面的熱敏電阻,具有負(fù)溫度特性的熱敏電阻的阻值的變化間接反映了鍋具溫度的變化。鍋具熱敏電阻與R1并接后與R2分壓輸出信號TEMP_MAIN,根據(jù)熱敏電阻的負(fù)溫度特性可知,溫度越高,熱敏電阻阻值就越小,分壓所的的電壓TEMP_MAIN就越大,單片機(jī)就是通過檢測TEMP_MAIN電壓的變化間接檢測鍋具的溫度的變化,從而做出相應(yīng)的動作:
1、過熱保護(hù):根據(jù)不同的功能,當(dāng)檢測到的溫度過高時,電磁爐將會停止加熱或保護(hù)顯示保護(hù)代碼E3;
2、干燒保護(hù):當(dāng)鍋具處于干燒狀態(tài)時,鍋具溫度上升很快,電磁爐將會停止加熱并顯示保護(hù)代碼EA;
3、熱敏異常保護(hù):當(dāng)熱敏電阻異常時,短路、短路或感應(yīng)不到溫度,電磁爐將不能啟動或停止加熱,同時顯示保護(hù)代碼;
4、工作時,單片機(jī)時刻檢測鍋具溫度,根據(jù)鍋具溫度做相應(yīng)的火力調(diào)整。
1、鍋具溫度檢測電路維修
維修時,將電磁爐上電待機(jī)。用500型三用表直流電壓10V檔,測鍋具溫度檢測電路CN4插口第2腳對地+0.25V電壓,為正常。
1)若鍋具溫度檢測熱敏電阻擊穿,CPU、TMAIN電路檢測溫度電壓上升,即CN4插口第2腳對地電壓上升至+5V時,會導(dǎo)致電磁爐上電開機(jī)后出現(xiàn)E2、E02代碼故障。
2)若鍋具溫度檢測熱敏電阻開路、或貼片電容器C2(104)漏電、或擊穿及CPU芯片損壞時。CPU、TMAIN電路檢測溫度電壓下降,即CN4插口第2腳對地0電壓。均會導(dǎo)致電磁爐上電開機(jī)后出現(xiàn)E1、E01代碼故障。
3)若鍋具溫度檢測熱敏電阻失效,阻值變小至5KΩ左右時(冬天150KΩ為正常),會導(dǎo)致電磁爐上電開機(jī)后出現(xiàn)E3、E03代碼故障。
若鍋具溫度檢測電路損壞時,會造成電磁爐上電開機(jī)數(shù)秒鐘后就自動關(guān)機(jī)保護(hù)。
IGBT溫度檢測電路
十、IGBT溫度檢測電路
該檢測熱敏電阻緊貼在IGBT散熱片上面,具有負(fù)溫度特性的熱敏電阻的阻值的變化間接反映了IGBT溫度的變化。
IGBT熱敏電阻與R3分壓輸出信號TEMP_IGBT,根據(jù)熱敏電阻的負(fù)溫度特性可知,溫度越高,熱敏電阻阻值就越小,分壓所的的電壓TEMP_IGBT就越大,單片機(jī)就是通過檢測TEMP_IGBT電壓的變化間接檢測IGBT的溫度的變化,從而做出相應(yīng)的動作:
高溫保護(hù):當(dāng)檢測到IGBT溫度高于90℃-100℃時,電磁爐將會停止加熱待到溫度下降到60℃--70℃-后恢復(fù)加熱;當(dāng)IGBT溫度高于110℃時,電磁爐將會立即停止加熱并保護(hù)顯示高溫代碼E6,保護(hù)IGBT;
熱敏異常保護(hù):當(dāng)熱敏電阻異常時,短路、短路,電磁爐將不能啟動或保護(hù)顯示保護(hù)代碼。
1、IGBT溫度檢測電路維修
維修時,將電磁爐上電待機(jī)。萬用表直流電壓10V檔,測IGBT溫度檢測電路CN3插口第1腳對地+0.3V電壓,為正常。
1)若IGBT溫度檢測熱敏電阻擊穿,CPU、TEMP-IGBT電路檢測溫度電壓上升,即CN3插口第1腳對地電壓上升至+5V或更高。會導(dǎo)致電磁爐上電開機(jī)后出現(xiàn)E5、E05代碼故障。
2)若IGBT溫度檢測熱敏電阻開路、或貼片電容器C1(104)、C102(103)漏電、擊穿、及CPU芯片損壞時。CN3插口第1腳對地0電壓。會導(dǎo)致電磁爐上電開機(jī)后出現(xiàn)E4、E04代碼故障。
3)若IGBT溫度檢測熱敏電阻失效,會導(dǎo)致電磁爐上電開機(jī)后出現(xiàn)E4、E04、E6、E06代碼故障。
PWM脈寬調(diào)控電路
十一、脈寬調(diào)控電路
脈寬調(diào)控電路是單片機(jī)CPU芯片對整個電磁爐工作狀態(tài)進(jìn)行控制的唯一通道。
是由電阻R23、R24、R25、電容器C11和電解電容器EC5等組成積分電路。
單片機(jī)CPU輸出的PWM脈沖寬度越寬,EC5的電壓越高,比較器(U2D)的同相輸入端對地電壓也就越高。同時IGBT導(dǎo)通的時間就越長。
當(dāng)電磁爐高壓保護(hù)電路、電網(wǎng)電壓保護(hù)電路、電流保護(hù)電路、浪涌保護(hù)電路等故障保護(hù)時,均通過脈寬調(diào)控電路PWM將功率調(diào)節(jié)幅度減小,令I(lǐng)GBT截止。
CPU通過控制PWM脈沖的寬與窄,控制送至振蕩電路的加熱控制電壓,控制IGBT導(dǎo)通時間的長短(脈沖寬度),結(jié)果控制了加熱功率的大小。
脈寬調(diào)控電路維修
維修時,將電磁爐上電待機(jī)。用500型三用表直流電壓10V檔,測U2D第11腳同相輸入端對地+2.2V電壓,為正常。
1)若U2D第11腳同相輸入端對地0電壓,多為電解電容器EC5(4.7μF/16V)、貼片電容器C11(104)漏電、比較器(U2D)失效、均會導(dǎo)致電磁爐上電開機(jī)后出現(xiàn)“報警不加熱”故障?;虺霈F(xiàn)“加熱功率變小”故障。
2)若電解電容器EC5(4.7μF/16V)、貼片電容器C11(104)漏電、比較器(U2D)失效、及CPU芯片受損??赡軙?dǎo)致電磁爐出現(xiàn)加熱功率變小故障。
十二、上電延時電路
上電延時電路維修
在美的電磁爐MC-IH-M00、MC-IH-M01、MC-IH-M02主電路板中上電延時電路。
由比較器、和電阻R44、及電解電容器EC3等組成。當(dāng)電磁爐上電時,電阻R44給EC3充電,迫使比較器第4腳反相輸入端對地電壓緩慢上升。若第5腳同相輸入端對地電壓高于第4腳時,(U2A)第2腳輸出端為高電平。令使能開關(guān)電路Q6導(dǎo)通,迫使IGBT管停止工作。上電延時電路是保護(hù)IGBT在上電時不受擊穿損壞的保護(hù)電路。
C18和R45為反饋電路,主要是延長浪涌保護(hù)時間;當(dāng)浪涌信號來之后,反饋電路可以使比較器2腳的電平抬高時間加長,使得保護(hù)更安全。
維修時,將電磁爐上電待機(jī)。用500型三用表直流電壓10V檔,測U2A第4腳反相輸入端對地+4.8V電壓,為正常。
1)若二極管D20擊穿、比較器(U2A)失常,上電后會導(dǎo)致IGBT擊穿受損。
2)若電容器C13漏電或擊穿、比較器(U2A)失常,上電開機(jī)后會導(dǎo)致電磁爐出現(xiàn)“不報警不加熱”故障。
附一:開關(guān)電源芯片U1各腳對地電壓數(shù)據(jù)。
500型萬用表測試時,并接入加熱線盤
為準(zhǔn)。
比較器各腳對地電壓數(shù)據(jù)
開關(guān)電源芯片U1各腳對地電壓數(shù)據(jù)
完結(jié)。
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