一位朋友抱来了一台电磁泡茶炉说；“泡茶炉罢工了，看看是啥毛病。”我先前很少摆弄过电磁炉，心中无数，抱着学习和试试的心态，答应了朋友的要求，于是踏上了学修电磁炉的旅程。
工作原理
这款泡茶炉的型号是金灶KJ—10E，是广东海利公司近两年的新产品，双炉结构，左边是消毒锅，右边是烧水壶（见题图）。由于没有现成的电路图，笔者只好按照实物绘制了电路原理图（见图1）。该机的电磁感应加热电路与其他品牌的电磁炉（灶）基本相同，是利用电磁感应原理将电能转换为热能的电器。开关管IGBT（VT3，型号：H20R1202）的饱和导通和截止时间（占空比）受控于MCU输出的PWM脉冲信号；C8（0.22μF/1200V）与加热线盘L2（或L3，电感量约为0.183mH）组成频率约为24kHz的并联谐振电路。当电磁炉工作时，加热线盘周围便产生高频交变电磁场，当炉面放置导磁又导电的金属锅（ 壶） 具时， 交变的磁场使锅（壶）底感应出强大的涡流而产生高热。下面具体分析一下它的工作原理。
1. 电源电路
＋300V直流高压电源是直接由220V交流市电经高压整流桥堆（B1，型号：D15XB60H）整流、C7（4μF/400V）滤波产生的，是加热线盘、IGBT管工作的主电源。VIPer22A（IC2）是小功率智能开关电源集成电路，其引脚功能如图2所示。该集成电路内置场效应开关管、60kHz脉宽调制器、智能调整电路及过流、过压、过热保护电路。它具有外围电路简洁、输入电压适应范围宽、输出电压稳定等优点。本机由VIPer22A和Z1、C5、C4、VD1、VD2、L1、C3等外围元件组成＋18V开关稳压电源，主要是供给VT1、VT2、IC1（LM339）、切换继电器和排热电扇使用。＋5V的电源也是由＋18V电源经78L05稳压，C14滤波产生的，主要是作为基准电压源和供给控制显示电路使用。
2. 控制显示电路
控制显示电路是由8位MCU芯片S3F9454BZZ-DK94（IC3）、8位串入/并出移位寄存器74HC164N（IC4）、数码管、三极管、LED、按键和电阻、电容等元件组成的，并通过8位接插件与主电路板连接。它的引脚功能图如图3所示（详细资料请登录www.网站查阅）。S3F9454B是三星的一款可多次编程的微控制器，内部设计的软件程序与硬件电路相配合，实现智能化控制。本电路MCU是采用内部时钟，并由3脚输出至IC4（74HC164）的CP输入端（8脚），MCU的2脚输出的串行数据送至IC4的数据输入端（1、2脚）。MCU的4脚是上电复位端，同时也是“泡茶功能”输入端S2。在待机状态时，每按一下“S2”，则泡茶功能依次在“自动”—“手动”—“保温”—“关闭泡茶”4个状态之间切换循环。5脚是蜂鸣信号输出端，用响声提示电磁炉的工作情况。6脚～9脚输出的高、低电平使VT6～VT9截止或导通，同时2脚输出串行数据，3脚输出的时钟脉冲配合IC4的8位（本电路只用7位）并行数据输出至数码管、VD7～VD11的作用是显示电磁炉各种工作状态和故障代码。10脚是消毒功能输入端S1，每按一下该键，则消毒功能依次在“大火”—“小火”—“关闭消毒”3个状态之间循环。11脚是排热电扇驱动信号输出端，电磁炉正常工作时，11脚输出高电平，使VT5导通，电扇得电工作，关机后11脚继续输出一段时间的高电平信号，电扇继续工作，排出炉内余热，延长电磁炉的使用寿命。17脚是＋18V开关电源检测输入端，＋18V电压经电阻R30、R31降压分压后的取样电压输入到17脚，与设置值比对，当＋18V电压不正常时（过高、过低或纹波电压过大），电磁炉不工作，起到了保护作用。19脚是切换继电器控制信号输出端，继电器吸合时是“泡茶”，释放时是“消毒”。当双炉同时使用时，“泡茶”与“消毒”是分时轮流加热。16脚、18脚分别是泡茶炉盘和消毒炉盘的温度传感器（负温度系数的热敏电阻）的取样电压输入端，只要其中有一只热敏电阻断路即显示故障代码“E3”，则停机保护；只要其中有一个炉盘超温，即显示故障代码“E4”，也停机保护。15脚是炉内功率器件过热检测输入端，Rt0负温度系数热敏电阻是紧贴IGBT管散热片安装。随着功率器件温度的升高，取样电压也逐渐升高，与设置值进行比对来判定是否过热。过热时显示故障代码“E6”，则停机保护。14脚是市电电压检测输入端。220V交流市电经B1整流，C7滤波产生＋300V直流电压，经R4、R5和R7降压分压后的取样电压由14脚输入，与设置值进行比对。当市电电压高于250V或低于160V时，电磁炉不工作或停机保护，并显示过高“E1”或过低“E2”的故障代码。13脚是PWM脉冲信号输出端。MCU根据设置指令或检测到的数据做出判断：该不该输出PWM脉冲信号，并能自动调节输出脉冲信号的占空比，以达到调节电磁炉输出功率之目的。
