电磁炉LC并联谐振电路、IGBT和一些辅助电路元器件工作原理探讨交流

rainysky

    电磁炉工作原理是通过电磁感应加热的原理，将电网电压的AC220V通过EMC滤波、桥堆整流变成直流脉动+305V高压电源，通过电感L1和电容C4组成LC电源滤波电路； 【以下引用梁吉铭先生的原话，在此注释一下，说得非常好，值得大家借鉴一下！在此向梁先生致敬！ 】
【电感两个作用】  1、 增加电源的高频内阻， 不让逆变谐波泄漏到电网影响别的用电负载，2、平滑主电源的整流电流。
【电容两个作用】 同样是和电感进行互补，1、提供高频逆变谐波短路途径，2、给主电源提供适当的主电源滤波， 但是电容的滤波作用要比电感小很多倍。 所以两个元件的结合 就是主电源低频状态靠电感滤波， 高频状态靠电容提供短路途径。   至于 电感大小和电磁炉的功率有关 。而厂家可以根据电磁炉的功率进行取下限保守值来生产，因为电感的参数不会因为老化出现变化。
    然后为IGBT集电极C提供+305V电压送至加热线盘、和电容器（0.27-0.3UF/1200V）并联构成共振电路（LC振荡电路）。 可理解为经电子控制电路又将直流电改变成高频交流电（频率通常在25至30KHZ）。再把该高频交流电送至加热盘产生高频交变磁场，若加热盘上放置铁基材质锅具在交变磁场的作用下形成涡流，使锅具底部迅速发热。然后完成电网电压的工频交流电转变成直流电的电路俗称整机高压供电电路。
   
   释义：当功率管控制极为高电平时，IGBT饱和导通，加热线盘中流过电流产生磁能并存储在加热盘上。当IGBT控制极为低电平时，IGBT截止，由于电感的极性不容许电流突变，加热线盘中的能量继续向谐振电容C3充电，当加热线盘中的能量全部转移到C3两端时，充电电流减小到最小，也就是加热线盘能量全部放完时，谐振电容C3两端的电压达到最大值。此时由于IGBT继续截止，电容C3开始向加热线盘放电，此时电流为负向，电容C3的能量转移到加热线盘上，当电容两端电压最低时，加热线盘两端的反向电压达到最高。即功率管集电极电压小于300V电压端，加热线盘此时由于功率管内部阻尼二极管的存在，加热线盘中的能量全部放完时，此时功率管控制极又加有高电平，使其导通。重复上述过程，使在LC振荡电路中形成高频振荡脉冲。综上所述可知，电磁炉加热的功率大小主要是由IGBT导通时加热线盘中产生电流的大小决定，所以调节电磁炉加热功率的大小，只需要调节IGBT的导通时间即可。

   若LC振荡电路元器件受损时，均会造成电磁炉上电即烧IGBT、或上电开机检锅即烧IGBT，及振荡频率偏高迫使IGBT管导通时间过长，而引发IGBT击穿损坏。
   若整机加热工作电流过大时，令调整脉宽调控电路起控，迫使将比较器U2D翻转截止，将驱动放大电路Q3、Q4基极电压拉低。导致IGBT控制极G门电压降为0V电磁炉即进入待机状态。
   电磁炉加热功率大小，是通过电流互感器CT1将整机加热工作电流转化为取样电压。经过二极管D11/D12/D13/D14组成桥式整流后变为脉动电流检测取样电压，由电阻R9及可变电阻VR1分压后送至CPU芯片的CUR电路进行识别。【可根据我发的电磁炉图文原理与维修三标准版电路原理图一起参照着看。】
   上传相关美的电磁炉关键测试点电压电路原理图，欢迎高手拍砖，互相交流促进，学以致用，谢谢你的回复支持和关注！

rainysky

二苕 发表于 2017-5-5 13:42
楼主心思缜密，学习态度让我汗颜，向你学习啊

   谢谢你的支持！
   从电容的构造来谈“隔直流通交流”的基本性能：固定电容器由金属电极、介质层和电极引线构成，字母所代表的介质如图所示：
   
   直流电的极性和电压大小是一定的，所以，不能通过电容器，而交流电的极性和电压大小是不断变化的，能使电容器不断地进行充电，形成充放电电流，所以从这个意义上说，交流电可以通过电容器。容抗即电容对交流电的阻碍作用，用Xc表示。Xc=1/2πfc.
   当交变电流通过线圈时，就会在线圈周围产生交变磁场，使线圈自身产生感应电动势。这种感应现象称为自感现象，它所产生的电动势称为自感电动势，自感电动势总是企图阻止电路中电流的变化。感抗指电感线圈对交流电的特殊阻碍能力。用Xl表示。Xl=2πfl。f为频率，L为电感量。
   电感器具有通低频阻高频和通直流阻交流的特点。电感器与电容器配合可以构成调谐器与滤波器，起到选频和分频的作用。通电后的电感线圈周围会产生磁场，用它可构成电磁铁、继电器等……

w215452956

好帖 大家一起探讨

zouzhengjun

你释义部分和你提供的图纸不符合！释义的电路是美的主板MC-IH-MOO，但你提供的电路图是美的主板：TM-S1-01W。你提供的电路图已经是把339集成到单片集成电路了，电流控制部分也没有了原来的互感器，工作原来也有很大的变化，IGBT工作电流大小变化，径RK1康铜线上产生的压降通过R5和VR1反馈到单片机4脚来控制电流的。

官修qq

楼主的文章很好！不过！我个人觉得！大家其实对C4最感兴趣！请问楼主！c4究竟是起什么作用的！是绿波！？还是？过高思明电流？

rainysky

w215452956 发表于 2017-1-25 01:50
好帖 大家一起探讨

   谢谢坛友w21542956坛友的点评参与交流！发此贴的初衷是想提醒坛友——好的老师【梁吉铭】与好书《电磁炉通用维修技术完全掌握》会让我们在学习与维修电磁炉时事半功倍，而很多类似的一些电磁炉维修书籍和网上的论断中都存在一些误导坛友学习原理与维修的想象、现象论述，不再多做评述！
   昨天有坛友发帖就有类似断章取义之嫌！在此一并回复一下，LC滤波中的扼流圈L1在电磁炉中主要起滤波作用，常用的有420mH、470mH、580mH几种参数。其常见故障是烧毁，代换原则是可用大参数扼流圈代换小参数扼流圈，不宜用小参数扼流圈代换大参数扼流圈。谢谢！

rainysky

zouzhengjun 发表于 2017-1-25 08:27
你释义部分和你提供的图纸不符合！释义的电路是美的主板MC-IH-MOO，但你提供的电路图是美的主板：TM-S1-01W ...

   谢谢zouzhengjun周师傅的参与交流互动！我说的图是附件中电磁炉《标准版电源原理图》【原文中有交代，可能没说清楚】，
   
   周师傅应该是美的系列电器产品的维修行家，还请大师多多指教，向您学习，非常感谢！

rainysky

官修qq 发表于 2017-1-25 09:59
楼主的文章很好！不过！我个人觉得！大家其实对C4最感兴趣！请问楼主！c4究竟是起什么作用的！是绿波！？还 ...

   谢谢官修qq坛友参与交流探讨！ 先上两张小图片。
   我们探讨相关问题要从大处着手、小处着眼！这两张图片都与梁吉铭先生有关。电磁炉产品电路图的元器件编号很有讲究，原先的正品品牌电磁炉高档货，都有C2、CM，与C1构成电源噪声抑制电路——EMC滤波电路；同样，都有C3，和L1、C4组成LCπ型滤波电路。滤波电路作用两个：1.平滑从整流器出来的脉冲直流电，使此直流电更接近理想直流电；2.滤除电磁炉在DC/AC逆变工作过程中产生的高频谐波，防止其污染电网。C3/C4电容量大于等于4UF，耐压大于等于400V。但是生产厂家由于成本和设计原因，省略了C2/CM/C3……不知大虾怎么看？！ 洗耳恭听，非常感谢！

tiger365

谢谢楼主的分析，希望以后能多看到这类帖子。

rainysky

   在此谢谢娄超版和谢工的加分支持鼓励！其实平时看谢工的回复相关帖子，感觉您应该最有发言权【感同身受】！原先生产的品牌电磁炉，特别是尚明堂品牌【一直都是】，可以使用十几年，现在呢？？？

rainysky

tiger365 发表于 2017-1-25 12:19
谢谢楼主的分析，希望以后能多看到这类帖子。

  谢谢坛友的支持！ 有些“江南才尽、无可奈何花落去”的味道，……论坛“卧虎藏龙”者多，“后生可畏”者更多……我也就会这些了，毕竟不是参与电磁炉产品的设计制造者，再高深的道理还需加强学习才行，还请tiger365大虾多多指教，谢谢！