金灶牌KJ-10E泡茶消毒多功能电磁炉电路由主板和控制板两块印刷线路板构成,经8脚接插件CN连接。CPU(微处理器)安装在控制板上,型号为S3F9454BZZ-DK94,它具有过压、欠压、过流功率管(IGBT)过热及锅底温度过高等五种保护功能。根据实物测绘出的保护电路如图1所示。
一、保护电路工作原理接通该电磁炉AC220V电源后,若机内发出“嘀嘀”5声报警,且电磁炉不工作,这是典型的自动保护现象。“嘀”声次数不同,保护动作原因也不同。
1.市电过压保护
220V交流市电引人电磁炉主板,经保险FU1后由C1进行高频消噪,再由全桥整流堆B1整流输出约300V直流电压,供加热线盘使用。同时,还经C7滤波,由R4、R15和R5R29两次分压并通过接插件CN①脚加至CPU 14脚。CPU 根据14脚输人的电压值判断市电是否在允许范围。若市电电压超过正常值,则CPU将关闭电磁炉,并发出“滴”3声报警,重复5次。
2.市电欠压保护
由电压比较器IC1a (四电压比较器LM339中的一个电压比较器)等元件组成,其同相输人端⑤脚接5V基准参考电压,反相输人端④脚为欠压信号输入端,R7、R6 (3 只180k/2W电阻并联)、R16、R17(1.9k±1%)为取样分压电阻,其取样信号来自IGBT功率管VT3(H20R1202)c极电压。当市电输入电压正常时,④脚电压约为5.2V,大于⑤脚所加5V参考电压,②脚输出低电平,经R22和CN④脚送至CPU 13脚,此时允许电磁炉工作。若市电电压降低并使④脚电压小于5V时,②脚输出翻转为高电平,CPU关闭电磁炉,同时产生“滴”2声报警,并重复5次。
3.过流保护
该电磁炉过流保护电路非常简单,它没有采用传统的电流互感器进行电流检测,而是在全桥整流器B1负极和地之间串联了一段跳线R0 (原线路板上无元件标号及参数)。R0实际上就是一只功率非常大、阻值非常小的电流取样检测电阻,通过其两端压降大小来判断电磁炉工作电流是否超过允许范围。在正常情况下,当电磁炉面上方有符合要求的锅具时,跳线RO两端有0.33V的压降(无锅具时为0.02V),且.上负下正,刚好与R20、R21对5V电压的分压(亦为0.33V)相抵消,所以经cN⑤脚、R33加至CPU 12脚的电压为0V。如果电磁炉工作电流超过允许值,则跳线RO两端压降会升高,从而超过限定值,当CPU 12脚检测到此电压时,会立即关闭电磁炉,同时发出“滴”的报警声,并重复5次。
4.锅底温度过热保护
由分压电阻R19、负温度系数热敏电阻(NTC)RT2(120k)、高频旁路电容C19及CPU 16脚等组成。R19、RT2组成分压取样电路。常温时(20°C ),CPU 16脚电压为4.62V。锅底温度越高,RT2阻值越小,则CPU 16脚电压越低。若锅底温度超过规定值,CPU会关闭电磁炉,防止其千烧损坏锅具,同时发出“滴”4声报警,并重复5次。
5.IGBT功率管过热保护
为了保护价格相对较高的IGBT功率管,除了在主板上采取同步电路防止功率管损坏外,还设置了由负温度系数热敏电阻(NTC)RT0 (15k) R18组成的功率管温度检测电路。RT0、R18对5V分压,常温(20°C)时CPU 15脚电压约1.67V。功率管温升越高,RTO阻值越小,15脚电压也越高。如功率管温度超过允许值,CPU发出关机指令,以保护功率管,同时发出“嘀"5声报警,并重复5次。
二、故障检修
从以上分析可以看出,该电磁炉具有五种保护功能,通过12~16脚将保护信号馈送给CPU。无论因何种原因,只要保护电路动作,CPU都会发出关闭电磁炉的指令,实施保护。保护动作的具体原因可从报警声音进行区分,也可以通过测量CPU 12~16脚电压并与正常值对比来判断。表1为CPU有关引脚正常工作电压,供参考。
例1:接通电源,电磁炉不工作,并发出5声“滴”音。分析检修:该电磁炉不工作时,首先要怀疑是保护电路动作,从报警声音判断是过流保护电路动作或工作失常。打开机壳,测CPU 12脚电压为-0.72V,正常值为0V(见表1),说明电流检测电阻R0压降过高。从图1可以看出,该机IGBT功率管的发射极接整流堆负端,即功率管电流并未通过电流检测电阻R0。R0通过的电流为18V、5V负载电流,其中18V供电的电风扇电流最大,约200mA。检查这两路负载无明显异常,再检查R0,发现其一端焊脚处有锈蚀痕迹,用万用表RX1 挡测得RO的直流电阻为4Ω~5Ω,且不稳定,说明此焊脚接触不良。把RO锈蚀一脚焊开,除锈后重新焊牢,通电试机,故障排除。R0是一段0.5mm x 33mm的短跳线,估计是锰铜之类的电阻丝。
例2:电磁炉不工作,接通电源时发出“滴嘀”2声报警,并重复5次。分析检修:这是典型的欠压保护报警,测CPU 13脚电压为2.8V,正常值为0V。比较器IC1a④脚电压为4.2V ,⑤脚电压为5V。正常时④脚取样电压应大于5V ,②脚应输出低电平,说明④脚外接分压电阻有问题。依次检查R7、R6、R16、R17,发现R7已由原来的28.3k增至71k,说明R7已烧坏变质。更换R7(可用儿只电阻组合成28.3k阻值,功率不小于5W)后,电磁炉恢复正常工作,故障排除。
例3:电磁炉不工作,接通电源时发出5次“滴滴滴”报警声。分析检修:从现象上分析是过压保护电路动作。测CPU 14脚电压为7.2V,比正常值(2V~3V)高得多,说明过压保护电路动作。重点检查R4、R15、R5、R29,发现R29有一端脱焊开路。焊好R29,自测CPU 14脚电压为2.4V,正常,电磁炉也开始工作,故障排除。
例4:电磁炉不工作,接通电源时发出5次“滴、滴、滴、滴”报警声。分析检修:这是IGBT功率管过热保护报警提示音。测CPU 15脚电压,正常值为1.7V~3V,实测值为4.8V,说明功率管过热保护电路已动作。这部分电路很简单,检查RT0、R18,发现RT0阻值已由15kQ变为315Ω,且不随温度高低变化,说明RTO已损坏。用同规格负温度系数热敏电阻更换RTO后,故障排除。
例5:接通电源后电磁炉不工作,并发出5次“滴、滴、滴、滴、滴”分析检修:此现象表明锅底过热保护电路动作。测CPU 16脚电压为0V,在正常范围之外3.5V~4.6V。检查相关元件,发现热敏电阻RT2(120k)引线在cn③脚处折断。焊好断线后,故障排除。
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