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荣事达20A1,A2系列电磁炉电路原理

2017-12-3 09:03| 来源:新老虎机赢现金游戏大厅 责任:可以赢现金的老虎机app 发布者: 南召修电视| 查看: 3| 评论: 0

摘要: 荣事达20A1,A2系列电磁炉电路原理一、电源电路电磁炉电源电路包括市电输入回路、高压电源电路和低压电源电路。1.市电输入回路该电路主要由市电输入插件L、N,熔断器F1、放电电阻R1、抗干扰电容C1、共模抑制电感L1等 ...
荣事达20A1,A2系列 电磁炉电路原理
一、电源电路
电磁炉电源电路包括市电输入回路、高压电源电路和低压电源电路。
1.市电输入回路
该电路主要由市电输入插件L、N,熔断器F1、放电电阻R1、抗干扰电容C1、共模抑制电感L1等元器件构成。
当市电交流220V经电源引线输入到L、N插头,经电容C1滤除高频干扰和经共模抑制电感L1滤除杂波干扰,而对于50Hz的正弦交流市电可顺利通过,为高低压电源电路供电。
2.高压电源
该电路主要由整流桥D1、扼流圈L2、高压滤波电容C2等元器件组成。
市电交流220V电压输入到整流桥Dl的交流输入端AC的1、3脚,经Dl整流后从正极"V+"端输出+300V脉动直流电,而"V-"端接地。又经扼流圈L2和滤波电容C2组成LC串联低通滤波电路,滤波输出+300V平滑直流电压,为功率输出电路供电。
3.低压电源电路
该电路主要由开关变压器Bl(TRANS1),开关管Q8(13003),分流管Q7(S8050),+5V稳压集成电路M1(UA78L05C),整流管D8、D9、Dll,正反馈二极管D21,限幅二极管D20和周围阻容元器件构成。
振荡过程:市电输入回路中的交流220V电压经二极管D17、D18全波整流,二极管D8隔离,电阻R46限流,电容C18滤波,为低压电源提供+300V电压,该+300V电压分为两路:一路经开关变压器B1的一次绕组加到开关管制的集电极;另一路经电阻R48和R55串联对地分压后加到开关管够的基极,对电容C23充电,使Q8基极电压上升,使其开始导通。开关变压器B1一次绕组有电流通过,产生和内部电流方向相反的自感电动势,阻止内部电流增大。该自感电动势互感到二次绕组后经电阻R51、电容C23、二极管D21形成正反馈电压,叠加在开关管Q8基极偏压上,使其导通程度加深,迅速进入饱和状态,制的集电极电流不再增大,流过开关变压器B1的一次绕组电流稳定,自感电动势消失,正反馈作用消失。此时,正反馈电容C23经开关管Q8发射结、电阻R49、地、正反馈绕组、电阻R51形成放电回路,使开关管制的基极偏压减小而退出饱和导通状态,集电极电流开始减小,开关变压器B1一次绕组自感电动势反转,和电源方向相同,相互叠加高达上千伏,阻止内部电流减小。该尖峰脉冲经变压器B1互感捐合至二次的正反馈绕组,经电阻R51加到二极管D21正极,因该极性相反而截止,对电容C23反向充电,因其容量较小,因而充电电流较小,避免该正反馈脉冲幅度过高而击穿开关管。同时经过电容C23的正反馈电压使开关管Q8基极电压迅速下降,开关管Q8迅速进入截止状态,集电极电流消失,自感电动势消失,正反馈作用也消失,开关管Q8基极电压不再降低,于是在开关变压器B1的一次绕组上形成一个完整的振荡脉冲电压。+300V电压经起动电阻R48重新对电容C23充电,当对电容C23充电电压达到开关管"的门限导通电压时,集电极有电流通过,开关电源进入下一个振荡周期。如此反,在开关变压器B1的一次绕组两端形成交变自感电动势。互感耦合至二次绕组,在二次绕组产生感应电动势,该电压分为两路:一路经二极管D11整流,电阻R43限电流保护,电容C27滤波,形成10V平滑直流电压,经三端稳压集成电路M1稳压,电容C19滤波,输出+5V平滑直流电压,为系统控制电路、按键显示电路、比较器基准电压电路、温度检测电路、振荡电路和其他小信号处理电路供电;另一路经二极管D10整流,电容C2滤波,形成+18V平滑直流电压,为风机驱动电路、比较器、功率管驱动脉冲放大电路等电路供电。
稳压控制过程:
1)当市电输入电压异常升高或负载减轻时,容易使开关电源输出的+18V电压升高,该电压经稳压二极管DW3(16V)、电阻R53后分为两路:一路使Q7的基极电压升高,集电极电流增大,将正反馈电容充放电电流分流一部分到地,降低正反馈电压对开关管基极偏压的影响;另一路经电阻R50叠加在开关管"的发射极负反馈电阻R49电压上,使其发射极电压升高,减小开关管发射结偏压,使流过开关变压器Bl一次侧的振荡电流减小,自感电动势峰值电压低,二次侧输出电压下降;反之,当开关电源输出电压下降时,经稳压二极管DW3的电流减小,使Q7的集电极电流减小,经电阻R50使开关管"的发射结偏压增大,其集电极电流也增大,输出电压升高,稳定输出电压。
2)当开关电源输出电压升高时,流过开关管的集电极电流增大,发射极所接电阻R49两端电压增大,使开关管Q8的发射极电压升高,经电阻R50使Q7基极电压升高,集电极电压下降,使开关管Q8发射结偏压减小,集电极电流减小,输出电压下降,稳定了输出电压和开关管集电极电流。
保护电路控制过程:该电源设有输出电压过电压保护电路、正反馈欠激励保护电路、开关管集电极峰压保护电路。
1)开关电源输出电压过电压保护电路:当开关电源输出+18V电压异常过高时,经稳压二极管DW3、电阻R53,使Q7饱和导通,将开关管基极电压短路到地,停止振荡,关闭开关电源,可避免+18V电压过高和功率管IGBT驱动脉冲过激励而损坏。
2)正反馈过激励保护电路:当开关管的基极正反馈信号幅值过大时,过高的负压信号经二极管D20短路到地,避免正反馈电容C23过放电,延长电容C23充放电时间,使该电源处在间歇振荡状态,输出电压低。
3)开关管集电极峰压保护电路有两种形式:一种是开关管够的集电极峰压经二极管D9整流、电容C22滤波,由电阻R47吸收到+300V电源里,降低开关管集电极峰压。另一种是当开关管集电极有高频脉冲时,经电容C26搞合至开关管Q8发射极,减小发射结的正反馈信号幅值,经Q8放大的脉冲电压和原高频脉冲相位相反,相互抵消。
专家指导:该电源保护电路较多,若开关管Q8损坏时,一定要检查DW3,D20、D21、D9、C22、C26、R47等元器件,在更换分流管Q7时,妥选用电流放大倍数和原型号一致的元器件,若电流放大倍数小,起不到保护作用。
二、高频振荡和同步控制电路
高频振荡同步控制电路主要包括功率输出电路、同步电路、振荡电路、驱动脉宽调整电路和功率管驱动脉冲放大电路等。
1.功率输出电路
该电路由加热线盘口、谐振电容。和功率管IGBT组成。
加热线盘和电容。在功率管IGBT导通和截止时产生并联谐振,在加热线盘L3内部产生高频交变谐振电流,加热线盘产生的磁力线穿透锅具底部,使锅具产生涡流而锅具温度升高,加热食物。
加热线盘L3和电容。发生电压谐振时,将在其两端产生峰值较高的自感电动势:谐振频率10=112τ.j[C,从式中可知,加热线盘口的电感量L越大,谐振频率越低;加热线盘L3中若放置有铁心,则电感量增大,若放置有铜心,电感量减小;当炉面未放置锅具时加热线盘L3和电容。发生电压谐振时,谐振频率最高,两端交变电压最高,加热线盘口和电容C3内部谐振电流最大,而功率管IGBT的集电极电流最小,消耗电能最小。当炉面上放置有铁质锅具时,加热线盘口的电感量增大,谐振频率降低,谐振回路内部交变谐振电流减小,两端交变谐振电压低,而流过功率管IGBT的集电极电流增大。专家指导:因谐振电容。的容量大小直接影响并联谐振时谐振电压的高低,若电容C3的容量减小,直接导致加热线盘两端的自感电动势峰值电压升高,威胁功率管IGBT安全,未等过电压保护电路动作,就将功率管击穿。因此,若功率管去穿,一定首先检查谐振电容。容量、叶压等参数,若该电路损坏,一定要用品质优良同型号MKPH型电容代换。
2.同步电路
该电路主要由比较器U1D、基准电压电路、功率管集电极电压取样电路组成。
+300V电压经电阻R2、R3串联对地分压后为比较器U1D的反相输入端10脚提供2.6V基准电压;功率管IGBT集电极电压经电阻R6、R7和R8串联对地分压后为比较器U1D同相输入端11脚提供取样电压。当功率管IGBT集电极电压过零下降时,经取样电路加到比较器U1D同相输入端11脚电压低于其同相输入端10脚电压;输出端13脚对地短路为低电平;当功率管IGBT集电极电压过零升高时,经取样电路加到比较器UID同相输入端11脚电压高于其反相输入端10脚电压,输出端13脚对地开路经上拉电阻反转为高电平。
专家指导:比较器U1D的输入端并接一只小容量电容C4将超高频干扰信号短路,避免该干扰信号破坏同步电路对功率管集电极高压脉冲的精确取样,准确控制振荡电路工作。稳压二极管DW1为比较器U1D同相输入端过电压保护元器件。
3.振荡电路
该电路主要由电阻的、R11、电容C6、二极管D4等元器件组成。
当同步电路比较器U1D的13脚对地导通时,+5V电压经电阻11、电容C6、比较器U1D的l3脚对电容C6充电,在比较器U1C反相输入端8脚产生电容C6充电上升沿电压(充电时间常数由电阻R11和电容C6决定)。当同步电路比较器U1D的l3脚对地开路时,电容C6通过二极管D4、+5V电源、电阻'R9放电,在比较器U1C的反相输入端8脚产生电容C6放电下降沿电压,该下降沿电压的周期由电阻R9和电容C6决定。通过同步电路控制电容C6充放电,在比较器U1C反相输入端8脚形成完整的同步锯齿波电压。该锯齿波周期要严格和加热线盘谐振周期相同步,否则会对同步信号产生时间延迟或超前,失去对功率管的同步控制。
专家指导:由于电容C6充放电均通过+5V电源形成通路,因此形成的同步锯齿波电压在CPU进行功率调整时,易使功率管基极同步驱动脉冲信号产生延时,增加功率管损坏几率。
4.驱动脉宽调整电路
该电路主要由比较器U1C和其周边元器件构成。
比较器U1C的反相输入端8脚输入同步锯齿波电压,同相输入端9脚输入功率调整电压,经比较器U1C进行电压比较后从14脚输出,功率管IGBT驱动脉冲加到驱动放大电路。
该驱动脉冲占空比和同相输入端9脚输入的功率控制电压成正比;和反相输入端8脚的锯齿波电压保持同步。
5.功率管驱动脉冲放大电路
该电路主要由推挽对管Q2,Q3和偏置电路组成。
+18V电压经电阻R12为推挽对管Q2和Q3的基极提供偏置电压。当驱动脉宽调整电路的比较器U1C输出端14脚为高电平时,放大管。3截止,Q2导通。+18V电压经晶体管Q2的c-e结、电阻R14对功率管IGBT栅极结电容充电,当充至功率管IGBT栅极门限电压时,功率管IGBT集电极对地导通;当比较器U1C输出端14脚为低电平时,放大管Q2截
止,Q3导通,功率管IGBT栅极结电容通过电阻R14、Q3的e-c结对地放电,当放电电压至功率管IGBT栅极门限电压以下时,功率管IGBT集电极对地截止。
专家指导:更换推挽对管Q2和Q3时,应保证更换前后推挽管的电流放大倍数β值、特征频率、耐压等参数妥完全一致,否则易造成功率管欠激励和过激励而损坏。
三、检测保护电路
为了避免功率管IGBT过电压、过电流、过热损坏,该机设置了电压检测电路、电流检测电路、温度检测电路、过电流保护电路、电流自动控制电路、风机驱动电路和蜂呜器电路等电路。
1.电流检测电路
该电路主要由电流互感器1'2、整流桥D13-D16等元器件组成。
市电输入回路中的电流通过电流互感器T2的一次绕组时,在其二次绕组两端产生和一次绕组电流成正比的感应电动势。该电动势经电容C24滤波,电阻R31、可变电阻TR1电压调整后,经整流桥D13-D16整流、电容C8滤波,通过电阻R15和R16串联对地分压后输入到CPU的6脚,CPU根据6脚电压间接监测整机电流和输出功率,当CPU监测到整机电流增大时,判断实际功率超过面板设定功率时及时减小输出功率调整PWM脉冲占空比,减小功率管导通时间,流过加热线盘电流下降,实现CPU对整机功率的有效控制。
2.电压检测电路
该电路主要由整流管D17、D18,电阻R35、R36、R37,二极管的,电容C11等元器件组成。
电网电压经二极管D17、D18全波整流,电阻R35和R36串联对地分压后,通过二极管D19隔离和电阻R37分压,电容C11滤波产生平滑直流取样电压加到CPU的7脚,CPU根据7脚电压情况间接检测电网电压。若CPU检测到电网电压过低或过高,及时执行保护停机指令,停止功率输出,并驱动面板指示故障代码"E1"或"E2",同时一挡灯和电源指示灯同时闪亮。
3.过电流保护电路
该电路主要由电流互感器T2、整流桥D13-D16、比较器U1A和周边元器件构成。
市电输入回路中的电流经电流互感器T2取样,可变电阻TR1电压调整,整流桥D13-D16整流,在电阻R30产生取样电压。该取样通过电阻R29加到比较器U1A同相输入端5脚,反相输入端4脚接地。+5V电压经电阻R28、R29、R30串联对地分压后,为比较器U1A同相输入端5脚提供偏置电压。当市电输入回路中的电流增大时,经取样电路使比较器U1A同相输入端5脚电压低。当市电输入回路过电流时,经取样电路使比较器U1A同相输入端5脚电压降到零伏以下,其输出端2脚电压反转为低电平并分为两路:一路使开关管D6导通,将驱动脉宽调整电路比较器U1C同相输入端9脚的功率调整电压对地短路,关闭功率输出;另一路输入到CPU的17脚,CPU根据17脚电压变化情况判断为整机电流,及时关闭功率输出,停止功率调整PWM脉冲输出,整机进入保护状态。
4.温度检测电路
该电路主要由炉面温度传感器TH1、功率管散热片温度开关S1和阻容元件等元器件构成。
当炉面温度升高时,炉面负温度系数热敏电阻TH1阻值减小,+5V电压经电阻R32、R32A、温度传感器TH1、温度开关S1串联对地分压后通过电阻R34加到CPU的8脚电压下降,CPU根据8脚电压低的情况判断炉面温度升高。当CPU检测到炉面温度超过面板操作设定的温度时,会停止功率调整PWM脉冲输出,停止输出功率;当CPU检测到炉面温度降至面板设定温度时,执行加热指令输出功率,稳定炉面温度,实现定温功能。
当CPU检测到炉面温度传感器TH1或功率管温度开关S1开路时,及时执行保护指令,关闭功率输出,控制面板显示故障代码"E3",第二挡灯和电源灯闪亮,提醒用户该机已进入保护状态。

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