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造成电磁炉IGBT管损坏的主要原因

 昵称fuzjx 2020-10-23

随着电磁炉的普及,电磁炉的维修技术和经验也不断的进步和更新,

1) 当用户把机器交给你的时候,不要忙着当面试机 ,而是要先询问用户电磁炉的故障现象及损坏原因,再试机。 

2)试机时先不要坐锅,同时在电磁炉的AC220V进线中串联一只40W60W的白炽灯,以防内部短路而爆机,使故障扩大。此时观察灯泡的亮度,如果很亮而且且几乎达到灯泡的正常亮度,说明内部已短路。如果灯泡一亮一灭,说明振荡电路工作基本正常。 

3 )判断振荡电路是否工作,用一只发光二极管和一只蜂鸣器并联后放在炉面上可有效观察电磁炉的工作状况。发光二级管一亮一灭说明电磁炉工作正常。

4)打开机盖检测各路电阻,从门控管开始,包括整流桥堆、大功率电阻、4UF2.7UF等,尽量用指针式万用表测量,测量时可用吸锡器脱开元件的一端进行。 

5)常见的易损元件是 :大功率大阻值电阻开路或变大、电容失容或变小、LM339损坏。 

6)按键的损坏极为简单,大多为受潮而露电引起的某些功能失效或功能紊乱。(7)用户的电源插座大多是引起故障的元凶之一,修复后尽量告诉用户更换电源插座。以上内容介绍简单但很实用,如果熟练掌握后,可无忧修复80%的电磁炉。

造成电磁炉IGBT管损坏的主要原因 

在电磁炉的维修中,功率管(IGBT)的损坏占有相当大的比例,若没有查明故障原因就贸然更换功率管,会引起再次损坏在此给出功率管的常见八大原因,仅供参考。 

原因一:0.3uf/1200V谐振电容,5uf/400V滤波损坏或容量不足。

在电磁炉中,若0.3uF谐振电容,5uF 滤波电容容量变小,失效或特性不良,将导致电磁炉LC 振荡电路频率偏高,从而引起IGBT管的损坏,经查其他电路无异常时,我们必须将这两个电容一起更换。 

原因二:IGBT 管激励电路异常 

振荡电路输出的脉冲信号不能直接控制IGBT管饱和,导通,截止,必须通过激励电路脉冲信号放大来完成,如果激励电路出现问题,高电压就会加到IGBT管的G极,导致IGBT管瞬间击穿,常见为驱动管 S8050,S8550连带损坏。 

原因三:同步电路异常

同步电路在电磁炉的主要作用是保证加到IGBT管的G极上的开关脉冲前沿与IGBT 管上的 VCE 脉冲后沿同步,当同步电路工作异常时,导致 IGBT 管瞬间击穿损坏。 

原因四:IGBT栅极的驱动电压异常 

在电磁炉中,IGBT栅极的驱动电压标称值是18V。当18V工作电压异常时会使IGBT管激励电路,风扇散热系统及 LM339 工作异常,导致IGBT管上电瞬间损坏。虽然栅极的驱动电压在12V--20V均能工作,但最好是在18V10%以内。 

原因五:散热系统异常 电磁炉工作在大电流状态下,其发热量大,如果散热系统出现故障会导致 IGBT管过热损坏。 

原因六:单片机异常 单片机内部异常会因工作频率异常而烧毁 IGBT 管 

原因七:VCE 检测电路异常VCE 检测电路将 IGBT 管的集电极上的脉冲电压通过电阻分压,取样获得其取样电压,此电压变化的信息送人 CPUCPU 监测该电压的变化,发出各种相应指令,当 VCE 检测电路异常时,VCE 脉冲幅度值超过 IGBT 的极限值,从而导致 IGBT 的损坏 

原因八:用户锅具变形或锅底凹凸不平 在锅底产生的涡流不能均匀的使变形的锅具加热,从而锅底温度传感器检测失常,CPU 因检测不到异常的温度而继续加热,导致了IGBT的损坏。

电磁炉IGBT上温度传感器(热敏电阻)坏了会导致什么问题 

此电阻开路、短路都会不加热在,同时显示故障代码,性能不良会引起加热功率不足,开机一会儿保护停机并显示IGBT过热故障代码。此热敏电阻在电路测量约为 16k欧姆

谈谈用灯泡串接的方法维修电磁炉

爆管的机器,谐振电容必须取下来检测,这是常规维修!谐振电容只要是漏电或是容量变小或脱焊,上电轻则几分钟重则瞬间就爆管!5uF 电容要是容量变小或脱焊,大部分就上电报警不加热,很少能烧功率管的!最容易容量变小的就是2uF抗干扰电容,该电容容量变小最明显的就是在看电视时,开电磁炉电视屏幕上就有不明显的横线干扰(特别是电视和电磁炉靠的很近时特明显)。下面 浅谈用灯泡串接的方法维修电磁炉在维修电磁炉中,我们会在接线圈盘情况下上电测量各关键点电位值,可以在电磁炉AC220V电源输入端接一只灯泡(AC220V,功率 60W 左右),以保护昂贵的IGBT 不会因电路故障和检修过程中误测量使 IGBT 长时间导通而击穿,特别是爱烧机的故障此方法很有效。 

分析原因:因无故障上电待机时 IGBT 不导通,整机工作电流很低,即通过灯泡的电流很低,灯泡不会点亮且整机工作电压无太大变化。当故障时或有锅开机时 IGBT 导通,整机 电流增大等效电阻减小,流过灯泡的电流增大,灯泡点亮。因串联电路中各点电流相同,由于灯泡占用了大部分电压,因此,致使电磁炉工作电压下降而瞬时停机或待机。 

当上电时测量 LM339 及机各点静态电位值时,因其整机静态电流很小而不会因串入灯泡而改变,当开机无锅时可以测量其 IGBT 基极检锅脉冲,并观察灯泡是否点亮,来判断电路是否有故障。一般来讲,在无锅开机及待机时灯泡正常都不会点亮(刚插电时由于谐振电容充电灯泡会闪一下)。如果点亮时我们可以检查压敏电阻,2uF 抗干扰滤波电容,整流桥堆,5uF滤波电容等是否损坏,一般压敏电阻和整流桥堆故障率机对比较高。 

当接线圈盘不开机灯泡点亮时,我们应该测量 IGBT 基极待机电压是否为低电位,以及 IGBT 本身是否有故障。如果 IGBT 基极不为低电位,就应该检查驱动三极管及 LM339 相关脚电位值是否正常。当无锅开机点亮时多为 0.3UF 谐振电容损坏,或驱动电路故障。有锅开机我们通过观察灯泡点亮状态来判断电路是否正常(通常是 10 秒钟左右闪亮一次)。在维修中多积累同型号修好机器的灯点亮的状态,可作为今后维修依据。像浪涌电路故障和高低压保护电路多数不会引起IGBT 击穿,我们检修时可以将其部分电路开路试机。

电流检测故障表现为功率跳变或功率偏离正常值或不加热。加灯泡后,对爱烧机及潜在故障的磁炉维修时,我们不会担心因电路故障维修时 IGBT 二次损坏,造成不必要的损先。还可以通过它来判断故障的部位,对爱烧机及潜在故障的磁炉维修很有帮助。通常灯泡的状态对应的故障如下 : 

1、 若灯泡很亮,表明 IGBT 管完全导通。此时,若拆除灯泡通电工作,必烧 IGBT管!应主要查修驱动、谐振电容、高压整流等电路。

2、 若灯泡暗红,开启电磁炉电源,灯泡亮度不变。则应主要查修面板控制、微电脑供电、副电源等电路。

3、 若灯泡暗红,开启电磁炉电源,灯泡一亮一暗地闪烁,但把锅具抬起灯泡很亮,属于抬锅炸 IGBT,应检查 CPU、驱动、线盘,大多数是损坏。

4、正常情况:刚上电时灯闪一下。坐锅(锅要符合要求,锅中要放水)后,灯10秒左右闪一下。锅移走,灯保持熄灭。最后在取下灯泡复原之前,我们一定要检查一下0.2UF或是0.3UF的电容是否容量变小,因为它的容量减小会出现开始能正常加热.几秒钟或几十分钟后再重复损坏IGBT管。

相关技术资料:一、VIPer22A 构成的电源电路

VIPER22A芯片概述:意法半导体的 VIPER22A 芯片为专用开关电源集成电路。其内部结构如下图所示。

芯片工作时, 直流电压从漏极脚进入集成电路, 经整流和稳压后供给开关电源工作, 从而使这个电路工作时不需要外接启动电阻。即使VDD供电电路不正常, 电源电路的振荡电路仍能起振, 而且电路有输出电压。在VDD正常前, 由芯片内部自身供电, 经过很短时间后, VDD 供电电源正常, 此时,利用门电路控制开关电路(ON /OFF)断开从栅极输入的供电回路。VIPER22A有过热、过压保护功能。

VDD4脚输入后, 首先送入比较器, 一旦输入 VDD42V, 则触发器(FF1)输出一个置位信号1使控制振荡电路工作的触发器( FF2)输出为 0,锁住U2 , 振荡信号无法输出, 即开关管不工作。当输入电压小于14.5V, U3 也将输出一个复位脉冲, 使开关管不工作。当电路过热时, R11,FF20, 开关管不工作。当供电电压VDD 在正常范围时, FB所得的取样电压与基准电压0.23V相比较, 用其比较结果去控制FF2 的转换频率,从而控制开关管的状态转换, 实现控制输出电压,达稳压的功能。该集成电路芯片内部包含 60kHz 的振荡电路, 其外围电路相当简单。本文所使用的 VIPER22A 芯片具有优良的控制功能, 使得外围电路的设计较简单, 只需考虑一般的短路、过载电路保护即可。由 VIPER22A 构成的电源电路原理图如下。

在交流电源的输入端接电容 C0 用于滤除低频差模噪声, 接扼流圈用于过滤掉电网上的干, 同时也滤掉电源对电网的干扰。220 V 的交流电源输入后,经四个二极管构成的桥式整流电路整流, C1 滤波后输出一个 300 V 左右的直流信号。由于V IPER22A 处于工作状态,在其内部场效应管截止时, 会在变压器初级两端产生大于 300 V 的电, 利用 R1C2 D5 构成防冲激电路, 使其电压有一个释放回路, 以免激穿 V I2PER22A 内部场效应管。

整流滤波后的直流电供给开关电源 IC 转换成高频的交流信号, 经变压器耦合输出各路低电压的交流信号。由于输入电压较高, 所以二极管的耐压值要很高, 而且电容的容量也要很大。互感产生的交流脉冲电压经 D6 整流、R2 限流和 C3C6 滤波后作为开关芯片的供电电压。由于V IPER22A 的特殊结构, 如无 VDD 时可实现内部供电, 所以 R2 即使击穿开路, 仍有电压输出, 不正常。同时, VDD 也为取样回路中的光耦的接收部分供电。

另一部分电感感应到的脉冲电压D8 整流, 又经电感 L2、电容 C12C13C14 滤波后, 输出+ 5 V 电压。+ 5 V 电压同时经稳压Z2 后给光耦电路发射部分供电, 通过光耦的接收部分接收到的光作为取样信号, V IPER22A 3 FB 输入到芯片, 从而去控制开关管的开关频率, 控制电源电压的稳定, 起到稳压的作用[ 2 ] 。本电源电路由于前后级是通过光耦进行互相控制, 这样很好地隔离了前后级。

, 变压器电感线圈另一端经 D7 整流 C10 滤波后输出+ 12 V 的电压。变压器的一部分电感线圈D10 整流、C15 滤波后输出- 24 V 电压。同时, R4 降压、- 12 V 稳压管 Z1 稳压和 C17 滤波后输出- 12 V 的电压。与+ 5 V 电压输出一样, 变压器电感线圈输出的脉冲电压经 D9 整流、电感L1、电容 C16C18C19滤波后输出+9V直流电压。

二、用VIPer12A构成的DC5V开关电源如下

三、用TL431作电压基准的开关电电源如下

四、电磁炉用 IGBT 管 H15R1203封装:

TO-247 极限电压:1200(V)

极限电流:15(A)

饱和压降 Vce(sat):1.48V应用:电磁炉用H20R1202可以代换H15R1203,H20R1202的电流大5A。H15R1203管脚与25N120相同,但最好不要代换。25N120资料如下:

五、常用单片机S3F9454Bzz-dk94及其应用参数(仅供参考)

引脚

功能

1

接地

2

外接 8.OMHz 晶振

3

外接 8.OMHz 晶振

4


5

蜂鸣器驱动信号输出

6

显示信号输出

7

显示信号输出

8

显示屏控制信号输出

9

显示屏控制信号输出

10

风扇驱动信号输出

11

主回路电流检测端

12

电压检测端

13

功率调整信号输入

14

炉面温度检测信号输入

15

功率管温度检测

16

启动脉冲输出

17

电流检测端

18

功率管使能信号输出

19

20

电源

以上管脚功能定义有编程决定,在不同机器上不尽相同,仅供参考

小兵的电磁炉:控制板(CPU 板)上有一个SOP28M1628,可能是检锅和开关及功率控制用的。单片机型号:S3F9454BZZ-DK94。控制板上还有一个 LM393主板上有一个 20 DIP 芯片贴有纸条上写着 D0835 秒,去掉纸条看到上排写着 CLM002-1下排写着1121U BTS115H1. 查不到是什么芯片。5V/18V 电源芯片是 VIPer12A

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