高频电磁振荡熔接技术和涡流特点加热原理相同吗

【摘要】:为实现防水性电子数顯卡尺,提出一种用于调频式电涡流特点传感器的改进型电容三点式振荡电路,讨论电路各主要参数对振荡器电路起振特性、频率稳定性等性能的影响,结合Spice程序对振荡电路进行时域仿真经实际测试和验证,证明可以达到5×10-5稳定度,满足了高精度传感器的要求。


崔宏敏,陈关君,董加国,趙异凡;[J];传感器技术;2004年06期
周宁宁,陈燕例,李爱群;[J];计算机工程与设计;2005年06期
陈铸新,韩华超;[J];仪表技术与传感器;2005年09期
樊树江,吴峻,杨光,常文森;[J];传感技术学報;2004年03期
贾智伟,刘红飞,李应红;[J];传感器技术;2002年05期
樊树江,李璐,吴峻,常文森;[J];传感器技术;2004年03期
周丹丽,赵辉,刘伟文,洪海涛;[J];传感器技术;2005年05期
刘伟文,赵辉,邵愛霞;[J];传感器技术;2005年07期
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【关于锻件厂的感应淬火的基本原理】所谓感...【关于锻件厂的感应淬火的基本原理】四、尖角效应将外形带有尖角、棱边及曲率半径较小的突出部分锻件置于感应器中加熱时即使感应器与锻件之间的间隙相等,但由于在锻件的尖角处和突出部分通过的磁力线密度较大感应电流密度也较大,加热速度快热量集中,这样会使这些部位产生过热甚至发生烧熔现象,这种现象称为尖角效应

2、对传输工频大电流不利  为了传输更大的电鋶,对于大电流传输通常导体截面积较大,远离表面的中心处电流密度还是会明显减小,因此传输交流大电流的导体,通常制作成截面积为长方形而不是圆形或正方形,并且一般不能太厚,对于50Hz的工频交流电导体为铜,其趋肤深度约8mm这样,对于厚度大于16mm的铜排其中心层电流密度已经非常小了,因此用于传输工频电流的铜排的厚度一般小于12mm。

「分析」电机交流损耗及槽漏抗分析由式(4) 可以看出,槽内导体的涡流特点损耗不仅与导体的直径、长度、电阻率有关还与导体所在位置,槽的几何参数有关实际上,如果考虑导体趨肤效应和邻近效应则导体的涡流特点损耗更加复杂,几乎很难用解析法准确计算电机绕组的趋肤损耗和邻近损耗都和导体直径直接楿关,图11是正弦电流有效值为10 A频率分别为5kHz、10kHz和15kHz时,绕组的直流损耗、涡流特点损耗以及总交流损耗与导体直径关系

涡流特点效应涡流特点效应的意思就是导体的圆周方向会产生感应电动势和感应电流,电流的方向沿导体的圆周方向转圈就像一圈圈的漩涡,所以这种在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流特点现象电磁炉采用了磁场感应涡流特点加热原理,它利用交变电流通过线圈产生交变磁场当磁场内的磁感线传到含铁质锅的底部时,即会产生无数强大的小涡流特点使锅本身自行迅速发热,然后再加热锅内嘚食物

而根据电涡流特点效应制成的传感器称为电涡流特点式传感器。以德国米铱LVDT系列和eddyNCDT系列为例二者机理有些类似.但是还是不同.电感式 是通过贴心在电感内部的运动.从而导致感抗变化.来代表不同的位移,叫lvdt; 电涡流特点式是高频的信号通过探头发出在对面的金属上产生涡鋶特点,从而影响探头的阻抗, 利用调理电路,将探讨与金属平面的距离与电涡流特点传感器的阻抗设计成线性关系.完成测量。

电涡流特点传感器原理导读:和其他传感器类似电涡流特点传感器也是专门为特定功能开发的一种传感器,它能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面的距离根据法拉第电磁感应原理,块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时导体内将产生呈涡旋状的感应电流,且呈闭合回路类似于水涡流特点形状,此电流叫电涡流特点以上现象称为电涡流特点效应,是電磁感应原理的延伸

当频率很高的电流通过导线时,可以认为电流只在导线表面上很薄的一层中流过这等效于导线的截面减小,电阻增大此外,为了削弱趋肤效应在高频电路中也往往使用多股相互绝缘细导线编织成束来代替同样截面积的粗导线,这种多股线束称为辮线(注:经络的裂束效应也可能与这种机制有关直接相应于经络扰动场成分比重增加,脉动频率升高而在经络同向物质流的相互排斥作鼡下所产生的一种自平衡机制可大大削弱趋肤效应)。

电磁炉在铁锅上产生的涡流特点来给铁锅加热那为什么有人说这些涡流特点不会電到人呢?涡流特点是指块状导体在交变磁场中会在内部产生感应电动势导体中的电子受感应电动势的驱动形成电流,由于是在同一块導体内部产生的闭合电流电流在导体中的分布随着导体的表面形状和磁场的分布而不同,路径就像一圈圈的漩涡所以被称为涡流特点。涡流特点会产生热量导体的电阻率越小,产生的涡流特点越大发热量就越大。

用220v的交流电和220v的直流电同时加热相同的水哪一个先開呢?导线的交流电阻主要由直流电阻及其在交流电流下的电阻增大部分组成直流电阻Rd与由集肤效应引起的电阻增量ΔR1以及由磁滞渦流特点损耗引起的电阻增量ΔR2之和组成交流电阻R,即:交流电路还存在绝缘材料的介质损耗电容电流损耗等等,实际上输送同样功率交流电所用导线截面积约为直流输电所用导线的截面积的1.33倍。

②绕组被假定为无限长片状导体的一部分电流密度沿每层导体截面是瑺数,导体边缘效应被忽略;在不同的工作频率下绕组之间距离不同,造成的交流电阻和漏感不同对于一个指定的频率,存在一个最佳嘚距离使得绕组交流电阻最小;绕组在磁芯窗口中的位置对绕组参数也有一定的影响;对于高频变压器原副边绕组的宽度与绕组损耗和能量嘚存储也有很大关系:原副边绕组宽度相同时高频变压器可以获得最小的交流电阻和漏感。

导体与磁场相对运动时感应电流受到的安培力總是阻碍它们的相对运动,应该知道安培力阻碍磁场与导体的相对运动的方式是多种多样的当磁场以某种方式运动时导体中的安培力为阻碍导体与磁场间的相对运动使导体跟着磁场动起来(跟着转动),这就是电磁驱动③判断闭合回路内原磁场的磁通量变化。①楞次定律可应用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况右手定则只适用于一段导体在磁场中切割磁感线运动的情况,导体不动时不能用

如哬减小大电流母线附近钢钩发热 - 封闭母线的作用如何减小大电流母线附近钢钩发热。大电流母线附近钢构发热主要是由于感应涡流特点、磁滞及感应环流造成的,发热部位一般为母线支持钢构、母线保护网门或母线桥混凝土板梁中的钢筋结构大电流母线附近钢构表面的磁场強度与母线电流成正比,与母线的相间距离成正比,与母线轴线至钢构轴线间的垂直距离!成反比,与钢构横截面的周边长成反比。

在产生相同磁通情况下磁路中放入铁磁物质时所需的电流小,没有铁磁物质时所需电流大或者说,在线圈中通入相同电流时前者产生的磁通量大,而后者小例如,感应器两端电压为50V 流过电流为4000A,则视在功率是200kVA工件及感应器吸收的有功功率为30kW(功率因数为0.15),或者是80kW(功率因數为0.4)它是有功功率与视在功率之比(kW/kVA),其值表示在电磁振荡的一个周期里被吸收的有功功率占视在功率的多少

涡流特点和静电屏蔽 涡流特点(eddy current)  如图4.7-1所示,在一根导体外面绕上线圈并让线圈通入交变电流,那么线圈就产生交变磁场由于线圈中间的导体在圓周方向是可以等效成一圈圈的闭合电路,闭合电路中的磁通量在不断发生改变所以在导体的圆周方向会产生感应电动势和感应电流,電流的方向沿导体的圆周方向转圈就像一圈圈的漩涡,所以这种在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流特点现象

从下图中可以看出,圆形导线的截面受涡流特点的影响使电流只流经导线表面极薄的一部分主电流的流动方向是OA,如果没有集肤交流嘚影响电流应该是均匀地流过该段圆形导线的横截面。从图1中可看到.两个平面X和Y在靠近主电流OA轴的附近沿ef轴和de轴的电流方向与主电鋶OA轴电流方向相反,它们与OA轴的主电流相互抵消有消弱主电流的趋势。式中厚度S的单位为mil即为导线产生集肤效应时电流子导线表面传輸时的深度。

新能源汽车扁线电机的绕组交流损耗分析图11 单根导体、分割导体(并联)、分割导体(分离)铜损比较。从图16电机分析结果中各电流对比发现循环电流正如我们所预测的一样,比输入电流大因此对铜损影响大,其公式为:输入电流=导体1+导体2循环电流=导體1-导体2,因此这就说明了图11分割导体如果采用并联连接会因为产生循环电流,导致铜损增加而导致铜损比单根导体的还要大,因此采鼡分割导体时必须注意循环电流的影响

变压器中磁性元件的损耗问题详解。二是涡流特点损耗当变压器工作时。变压器的铜损即变压器绕组的损耗包含直流损耗与交流损耗。相对来说交流损耗就复杂得多,包含绕组的趋肤效应临近效应引起的损耗,同样还包括各佽谐波引起的损耗当两个相邻导体流过方向相反的电流时,相互之间会产生磁动势而磁动势在对方的导体中会产生涡流特点,此涡流特点导致导体相互靠近的地方电流加强而相互远离的地方电流减弱。

涡流特点效应:产生的原因及涡流特点效应的利弊与控制涡流特點在各种电机、变压器中是有害的,但也有可用之处例如工厂冶炼合金时常常用的高频感应炉就是利用金属导体块中产生的涡流特点来熔化金属。为达到此目的电流表的线圈要绕在铝框上,当被测电流通过线圈时线圈带动指针和铝框一起转动,铝框在磁场中转动时产苼涡流特点磁场对这个涡流特点的作用力阻碍她们的摆动,于是指针很快地稳定指到读书位置上这便是涡流特点效应的应用——电磁阻尼作用。

并非只有铁磁性金属器皿可以利用交流磁场加热但只有铁磁性金属器皿情况下能量转换效率足够高,所产生的热力、温度足鉯作煮食用若用非铁磁性金属器皿的话效率会低至不足作煮食用途。日常生活中绝大部份的不锈钢也适用于电磁炉,传统的陶瓷瓦煲並不适用有一些电磁炉专用的瓦煲,内藏铁磁性金属使之可用于电磁炉。随着与导体表面的距离逐渐增加导体内的电流密度呈指数遞减,即导体内的电流会集中在导体的表面

传感器A采用最小二乘法拟合算得线性度为±0.8%,传感器B采用端点连线法算得线性度为±0.6%则可鉯肯定传感器B的线性度优于传感器A。(a)电阻应变式传感器(b)电涡流特点传感器(c)电容式传感器答:在传感器线圈中通以交变电流I1,在周围空间形成交变电磁场H1在处于磁场内的导体中产生涡流特点环,该涡流特点环形成的反向磁场H2并作用于传感器线圈,从而使得線圈的参数(电感、阻抗、品质因数)发生变化图4传感器差动布局。

因其直流电流叠加性能好常用于工频或直流中叠加高频成份的滤波和储能电感,如PFC电感INV电感,BUCK电路的储能电感EMI共模电感。当流经电感的零火线的电流之和为零时(差模电流)电感由于磁通抵消的原因不表现出感性(此时与导线无异),当流经电感的零火线的电流不为零时(共模电流)电感表现出感性以抑制共模干扰信号。磁芯需加气隙才能承受较大的直流磁通如下图,所以该类电感通常选用铁粉芯做磁芯(有分散气隙)

钢管的水压试验和涡流特点探伤试验仳较。而且钢管的涡流特点探伤具有快速、准确、易实现自动化检测等特点它在试验方法上优于既费时又费力、准确性较差的水压试验方法,因此涡流特点探伤检测方法完全可以用来代替锅炉钢管的逐根水压试验,而其他形式的无损探伤方法不能代替涡流特点探伤的致密性试验这对于控制锅炉钢管的材料质量和提高锅炉制造质量以及保证锅炉的安全可靠性都具有重要意义。七、涡流特点探伤可以代替鍋炉管的水压试验

【值得收藏】振动传感器的硬核详解。现场振动测试采用的传感器一般有非接触式电涡流特点传感器、速度传感器、加速度传感器和复合传感器(由一个非接触传感器和一个惯性传感器组成)四种根据电涡流特点效应制成的传感器称为电涡流特点式传感器。由于其反作用使头部线圈高频电流的幅度和相位得到改变(线圈的有效阻抗),这变化与金属体磁导率、电导率、线圈的几何形狀、几何尺寸、电流频率以及头部线圈到金属导体表面的距离等参数有关

感应加热电源逆变器主要有并联逆变器和串联逆变器,串联逆變器输出可等效为一低阻抗的电压源当二电压源并联时,相互间的幅值、相位和频率不同或波动时将导致很大的环流以致逆变器器件的電流产生严重不均因此串联逆变器存在并机扩容困难;而对并联逆变器,逆变器输入端的直流大电抗器可充当各并联器之间的电流缓冲环節使得输入端的AC/DC或DC/AC环节有足够的时间来纠正直流电源的偏差,达到多机并联扩容

单项电能表电内部主要结构对于单相电度表的工作原悝的一般描述是讲,由电压线圈和电流线圈产生交变磁场该磁场在铝旋转盘上产生涡流特点,涡流特点在磁场中产生安培力进而推动鋁盘旋转,推动力与磁场强度成正比电能表上的磁极和相应的线圈如果对照前面单相感应电机的磁极结构,可以看出电能表的磁极结構相当于将感应电机的一对磁极展开平行放置,不再分布在一条轴线上了所以,电压磁极上的磁场比左边的电流磁极落后90°。

(集肤效應又叫趋肤效应,当交变电流通过导体时,电流将集中在导体表面流过,这种现象叫集肤效应是电流或电压以频率较高的电子在导体中传导时,會聚集于总导体表层,而非平均分布于整个导体的截面积中。如果导体做得太大电荷集中在导体的表面,内部的电荷实际比表面的电荷少嘚多内部的铜材就有点浪费)而且铜材现在这么贵,能省就省省下来的可都是沉甸甸的钱哦。散热方面也是额定电流与导体截面选择嘚一个重要方面

在高频时,导线表面的电流密度变大而中心区域几乎没有电流流过。电流分布的变化如图所示低频时电流均匀地填滿整个导线,高频时电流只从接近导线表面的地方流过随着向内部的接近,在趋肤效应作用下导体内部电流密度按指数规律下降,平均电流深度是频率W、导体的磁介系数U、电阻系数P的函数:由于大多数电流在导体表面附近的一个薄的管道中流动可以想象这个导体的视茬电阻会大大增加。

集肤效应又叫趋肤效应,当交变电流通过导体时,电流将集中在导体表面流过,这种现象叫集肤效应这种现象是由通电铁磁性材料,靠近未通电的铁磁性材料在未通电的铁磁性材料表面产生方向相反的磁场,有了磁场就会产生切割磁力线的电流这个电流僦是所谓的涡旋电流,这个现象就是集肤效应集肤效应是电流或电压以频率较高的电子在导体中传导时,会聚集于总导体表层,而非平均分佈于整个导体的截面积中。

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摘要: 下面是 [劲霸458系列电磁炉原悝及维修指南]的电路图  本文是针对劲霸电器设计开发的458系列电磁炉售后服务用途而编写共分三大部分,第一部分主要介绍电磁加热的原理及458系列电磁炉简介, 第二部分为458系列电磁炉原理分析,第三部分介绍电路的检测方法及标准,并针对检测时出现的不良情况给出对策,而且介绍一些故障案例供维修时作参考目录一、简介1.1 电磁加热原理1.2 458系列简介二、原理分析2.1 特殊零件简介2.1.1 LM339集成

下面是 [劲霸458系列电磁炉原理及维修指南]的电路图

本文是针对劲霸电器设计开发的458系列电磁炉售后服务用途而编写,共分三大部分,第一部分主要介绍电磁加热的原理及458系列電磁炉简介, 第二部分为458系列电磁炉原理分析第三部分介绍电路的检测方法及标准,并针对检测时出现的不良情况给出对策,而且介绍一些故障案例供维修时作参考。

电磁灶是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器在电磁灶内部,由整流电路将50/60Hz的交流电压变成直鋶电压再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-40KHz的高频电压,高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场当磁场内的磁力线通过金属器皿(导磁又导电材料)底部金属体内产生无数的小涡流特点,使器皿本身自行高速发热然后再加热器皿内的东西。


458系列是由建安电子技术开发制造厂设计开发的新一代电磁炉,介面有LED发光二极管显示模式、LED数码显示模式、LCD液晶显示模式、VFD莹光显示模式机种操作功能有加熱火力调节、自动恒温设定、定时关机、预约开/关机、预置操作模式、自动泡茶、自动煮饭、自动煲粥、自动煲汤及煎、炸、烤、火锅等料理功能机种。额定加热功率有700~3000W的不同机种,功率调节范围为额定功率的85%,并且在全电压范围内功率自动恒定200~240V机种电压使用范围为160~260V, 100~120V机种电压使用范围为90~135V。全系列机种均适用于50、60Hz的电压频率使用环境温度为-23℃~45℃。电控功能有锅具超温保护、锅具干烧保护、锅具传感器开/短路保護、2小时不按键(忘记关机) 保护、IGBT温度限制、IGBT温度过高保护、低温环境工作模式、IGBT测温传感器开/短路保护、高低电压保护、浪涌电压保护、VCE抑制、VCE过高保护、过零检测、小物检测、锅具材质检测
458系列须然机种较多,且功能复杂,但不同的机种其主控电路原理一样,区别只是零件参數的差异及CPU程序不同而己。电路的各项测控主要由一块8位4K内存的单片机组成,外围线路简单且零件极少,并设有故障报警功能,故电路可靠性高,維修容易,维修时根据故障报警指示,对应检修相关单元电路,大部分均可轻易解决

 LM339内置四个翻转电压为6mV的电压比较器,当电压比较器输入端电壓正向时(+输入端电压高于-入输端电压), 置于LM339内部控制输出端的三极管截止, 此时输出端相当于开路; 当电压比较器输入端电压反向时(-输入端电压高于+输入端电压), 置于LM339内部控制输出端的三极管导通, 将比较器外部接入输出端的电压拉低,此时输出端为0V。


时间t1~t2时当开关脉冲加至Q1的G极时,Q1饱和導通,电流i1从电源流过L1,由于线圈感抗不允许电流突变.所以在t1~t2时间i1随线性上升,在t2时脉冲结束,Q1截止,同样由于感抗作用,i1不能立即变0,于是向C3充电,产生充电电流i2,在t3时间,C3电荷充满,电流变0,这时L1的磁场能量全部转为C3的电场能量,在电容两端出现左负右正,幅度达到峰值电压,在Q1的CE极间出现的电压实际為逆程脉冲峰压+电源电压,在t3~t4时间,C3通过L1放电完毕,i3达到最大值,电容两端电压消失,这时电容中的电能又全部转为L1中的磁能,因感抗作用,i3不能立即变0,於是L1两端电动势反向,即L1两端电位左正右负,由于阻尼管D11的存在,C3不能继续反向充电,而是经过C2、D11回流,形成电流i4,在t4时间,第二个脉冲开始到来,但这时Q1嘚UE为正,UC为负,处于反偏状态,所以Q1不能导通,待i4减小到0,L1中的磁能放完,即到t5时Q1才开始第二次导通,产生i5以后又重复i1~i4过程,因此在L1上就产生了和开关脉冲f(20KHz~30KHz)楿同的交流电流t4~t5的i4是阻尼管D11的导通电流,


在高频电流一个电流周期里,t2~t3的i2是线盘磁能对电容C3的充电电流,t3~t4的i3是逆程脉冲峰压通过L1放电的电流,t4~t5的i4昰L1两端电动势反向时, 因D11的存在令C3不能继续反向充电, 而经过C2、D11回流所形成的阻尼电流,Q1的导通电流实际上是i1。
Q1的VCE电压变化:在静态时,UC为输入电源經过整流后的直流电源,t1~t2,Q1饱和导通,UC接近地电位,t4~t5,阻尼管D11导通,UC为负压(电压为阻尼二极管的顺向压降),t2~t4,也就是LC自由振荡的半个周期,UC上出现峰值电压,在t3時UC达到最大值
以上分析证实两个问题:一是在高频电流的一个周期里,只有i1是电源供给L的能量,所以i1的大小就决定加热功率的大小,同时脉冲宽喥越大,t1~t2的时间就越长,i1就越大,反之亦然,所以要调节加热功率,只需要调节脉冲的宽度;二是LC自由振荡的半周期时间是出现峰值电压的时间,亦是Q1的截止时间,也是开关脉冲没有到达的时间,这个时间关系是不能错位的,如峰值脉冲还没有消失,而开关脉冲己提前到来,就会出现很大的导通电流使Q1烧坏,因此必须使开关脉冲的前沿与峰值脉冲后沿相同步。

PWM脉冲宽度越宽,C33的电压越高,C20的电压也跟着升高,送到振荡电路(G点)的控制电压随着C20的升高而升高, 而G点输入的电压越高, V7处于ON的时间越长, 电磁炉的加热功率越大,反之越小
“CPU通过控制PWM脉冲的宽与窄, 控制送至振荡电路G的加热功率控制电压,控制了IGBT导通时间的长短,结果控制了加热功率的大小”

V5上升,振荡有输出,有开关脉冲加至Q1的G极。以上动作过程,保证了加到Q1 G极上的開关脉冲前沿与Q1上产生的VCE脉冲后沿相同步

19脚输出高电平,D18截止,同时13脚开始间隔输出PWM试探信号,同时CPU通过分析电流检测电路和VAC检测电路反馈的電压信息、VCE检测电路反馈的电压波形变化情况,判断是否己放入适合的锅具,如果判断己放入适合的锅具,CPU13脚转为输出正常的PWM信号,电磁炉进入正瑺加热状态,如果电流检测电路、VAC及VCE电路反馈的信息,不符合条件,CPU会判定为所放入的锅具不符或无锅,则继续输出PWM试探信号,同时发出指示无锅的報知信息(祥见故障代码表),如1分钟内仍不符合条件,则关机。


AC220V由D1、D2整流的脉动直流电压通过R79、R55分压、C32平滑后的直流电压送入CPU,根据监测该电压的變化,CPU会自动作出各种动作指令:

(1) 判别输入的电源电压是否在充许范围内,否则停止加热,并报知信息(祥见故障代码表)
(2) 配合电流检测电路、VCE电路反馈的信息,判别是否己放入适合的锅具,作出相应的动作指令(祥见加热开关控制及试探过程一节)。
(3) 配合电流检测电路反馈的信息及方波电路監测的电源频率信息,调控PWM的脉宽,令输出功率保持稳定


电流互感器CT二次测得的AC电压,经D20~D23组成的桥式整流电路整流、C31平滑,所获得的直流电压送臸CPU,该电压越高,表示电源输入的电流越大, CPU根据监测该电压的变化,自动作出各种动作指令:

(1) 配合VAC检测电路、VCE电路反馈的信息,判别是否己放入适合嘚锅具,作出相应的动作指令(祥见加热开关控制及试探过程一节)。
(2) 配合VAC检测电路反馈的信息及方波电路监测的电源频率信息,调控PWM的脉宽,令输絀功率保持稳定

将IGBT(Q1)集电极上的脉冲电压通过R76+R77、R53分压送至Q6基极,在发射极上获得其取样电压,此反影了Q1 VCE电压变化的信息送入CPU, CPU根据监测该电压的變化,自动作出各种动作指令:

(1) 配合VAC检测电路、电流检测电路反馈的信息,判别是否己放入适合的锅具,作出相应的动作指令(祥见加热开关控制及試探过程一节)。

ON(V16约4.7V),D17截止,振荡电路可以输出振荡脉冲信号,当电源突然有浪涌电压输入时,此电压通过C4耦合,再经过R72、R57分压取样,该取样电压通过D28另V15升高,结果V15>V14另 IC2C比较器翻转,V16 OFF(V16=0V),D17瞬间导通,将振荡电路输出的振荡脉冲电压V7拉低,电磁炉暂停加热,同时,CPU监测到V16 OFF信息,立即发出暂止加热指令,待浪涌电压过後、V16由OFF转为ON时,CPU再重新发出加热指令


当正弦波电源电压处于上下半周时, 由D1、D2和整流桥DB内部交流两输入端对地的两个二极管组成的桥式整流電路产生的脉动直流电压通过R73、R14分压的电压维持Q11导通,Q11集电极电压变0, 当正弦波电源电压处于过零点时,Q11因基极电压消失而截止,集电极电压随即升高,在集电极则形成了与电源过零点相同步的方波信号,CPU通过监测该信号的变化,作出相应的动作指令。
加热锅具底部的温度透过微晶玻璃板傳至紧贴玻璃板底的负温度系数热敏电阻,该电阻阻值的变化间接反影了加热锅具的温度变化(温度/阻值祥见热敏电阻温度分度表),热敏电阻与R58汾压点的电压变化其实反影了热敏电阻阻值的变化,即加热锅具的温度变化, CPU通过监测该电压的变化,作出相应的动作指令:
(1) 定温功能时,控制加热指令,另被加热物体温度恒定在指定范围内
(2) 当锅具温度高于220℃时,加热立即停止, 并报知信息(祥见故障代码表)。
(3) 当锅具空烧时, 加热立即停止, 并報知信息(祥见故障代码表)
(4) 当热敏电阻开路或短路时, 发出不启动指令,并报知相关的信息(祥见故障代码表)。
IGBT产生的温度透过散热片传至紧贴其上的负温度系数热敏电阻TH,该电阻阻值的变化间接反影了IGBT的温度变化(温度/阻值祥见热敏电阻温度分度表),热敏电阻与R59分压点的电压变化其实反影了热敏电阻阻值的变化,即IGBT的温度变化, CPU通过监测该电压的变化,作出相应的动作指令:
(2) 当IGBT结温由于某原因(例如散热系统故障)而高于95℃时, 加热竝即停止, 并报知信息(祥见故障代码表)
(3) 当热敏电阻TH开路或短路时, 发出不启动指令,并报知相关的信息(祥见故障代码表)。
(4) 关机时如IGBT温度>50℃,CPU发出風扇继续运转指令,直至温度<50℃(继续运转超过4分钟如温度仍>50℃, 风扇停转;风扇延时运转期间,按1次关机键,可关闭风扇)
(5) 电磁炉刚启动时,当测得环境温度<0℃,CPU调用低温监测模式加热1分钟, 1分钟后再转用正常监测模式,防止电路零件因低温偏离标准值造成电路参数改变而损坏电磁炉。
将IGBT及整鋶器DB紧贴于散热片上,利用风扇运转通过电磁炉进、出风口形成的气流将散热片上的热及线盘L1等零件工作时产生的热、加热锅具辐射进电磁爐内的热排出电磁炉外
CPU发出风扇运转指令时,15脚输出高电平,电压通过R5送至Q5基极,Q5饱和导通,VCC电流流过风扇、Q5至地,风扇运转; CPU发出风扇停转指令时,15腳输出低电平,Q5截止,风扇因没有电流流过而停转。

50/60Hz电源经保险丝FUSE,再通过由CY1、CY2、C1、共模线圈L1组成的滤波电路(针对EMC传导问题而设置,祥见注解),再通過电流互感器至桥式整流器DB,产生的脉动直流电压通过扼流线圈提供给主回路使用;AC1、AC2两端电压除送至辅助电源使用外,另外还通过印于PCB板上的保险线P.F.送至D1、D2整流得到脉动直流电压作检测用途
      注解 : 由于中国大陆目前并未提出电磁炉须作强制性电磁兼容(EMC)认证,基于成本原因,内销产品夶部分没有将CY1、CY2装上,L1用跳线取代,但基本上不影响电磁炉使用性能。

AC220V 50/60Hz电压接入变压器初级线圈,次级两绕组分别产生13.5V和23V交流电压
13.5V交流电压由D3~D6組成的桥式整流电路整流、C37滤波,在C37上获得的直流电压VCC除供给散热风扇使用外,还经由IC1三端稳压IC稳压、C38滤波,产生+5V电压供控制电路使用。
23V交流电壓由D7~D10组成的桥式整流电路整流、 C34滤波后, 再通过由Q4、R7、ZD1、C35、C36组成的串联型稳压滤波电路,产生+22V电压供IC2和IGBT激励电路使用


电磁炉发出报知响声时,CPU14腳输出幅度为5V、频率3.8KHz的脉冲信号电压至蜂鸣器ZD,令ZD发出报知响声。

458系列须然机种较多,且功能复杂,但不同的机种其主控电路原理一样,区别只是零件参数的差异及CPU程序不同而己电路的各项测控主要由一块8位4K内存的单片机组成,外围线路简单且零件极少,并设有故障报警功能,故电路可靠性高,维修容易,维修时根据故障报警指示,对应检修相关单元电路,大部分均可轻易解决。


由于电磁炉工作时,主回路工作在高压、大电流状态Φ,所以对电路检查时必须将线盘(L1)断开不接,否则极容易在测试时因仪器接入而改变了电路参数造成烧机接上线盘试机前,应根据3.2.1<<主板检测表>>對主板各点作测试后,一切符合才进行。

3.2.2主板测试不合格对策


(1) 上电不发出“B”一声----如果按开/关键指示灯亮,则应为蜂鸣器BZ不良, 如果按开/关键仍沒任何反应,再测CUP第16脚+5V是否正常,如不正常,按下面第(4)项方法查之,如正常,则测晶振X1频率应为4MHz左右(没测试仪器可换入另一个晶振试),如频率正常,则为IC3 CPU鈈良
(2) CN3电压低于305V----如果确认输入电源电压高于AC220V时,CN3测得电压偏低,应为C2开路或容量下降,如果该点无电压,则检查整流桥DB交流输入两端有否AC220V,如有,则检查L2、DB,如没有,则检查互感器CT初级是否开路、电源入端至整流桥入端连线是否有断裂开路现象。
(3) +22V故障----没有+22V时,应先测变压器次级有否电压输出,如沒有,测初级有否AC220V输入,如有则为变压器故障, 如果变压器次级有电压输出,再测C34有否电压,如没有,则检查C34是否短路、D7~D10是否不良、Q4和ZD1这两零件是否都擊穿, (4) +5V故障----没有+5V时,应先测变压器次级有否电压输出,如没有,测初级有否AC220V输入,如有则为变压器故障, 如果变压器次级有电压输出,再测C37有否电压,如没囿,则检查C37、IC1是否短路、D3~D6是否不良, 如果C37有电压,而IC4很热,则为+5V负载短路, G极没有试探电压----首先确认电路符合<<主板测试表>>中第1~12测试步骤标准要求,如果鈈符则对应上述方法检查,如确认无误,测V8点如有间隔试探信号电压,则检查IGBT推动电路,如V8点没有间隔试探信号电压出现,再测Q7发射极有否间隔试探信号电压,如有,则检查振荡电路、同步电路,如果Q7发射极没有间隔试探信号电压,再测CPU第13脚有否间隔试探信号电压, 如有, 则检查C33、C20、Q7、R6,如果CPU第13脚没囿间隔试探信号电压出现,则为CPU故障
(16) 动检时风扇不转----测CN6两端电压高于11V应为风扇不良,如CN6两端没有电压,测CPU第15脚如没有电压则为CPU不良,如有请检查Q5、R5。
(17) 通过主板1~14步骤测试合格仍不启动加热----故障现象为每隔3秒发出“嘟”一声短音(数显型机种显示E1),检查互感器CT次级是否开路、C15、C31是否漏电、D20~D23囿否不良,如这些零件没问题,请再小心测试Q1 G极试探电压是否低于1.5V

3.3.1 故障现象1 : 放入锅具电磁炉检测不到锅具而不启动,指示灯闪亮,每隔3秒发出“嘟”一声短音(数显型机种显示E1), 连续1分钟后转入待机。
CPU先从第13脚输出试探PWM信号电压,该信号经过PWM脉宽调控电路转换为控制振荡脉宽输出的电压加至G点,振荡电路输出的试探信号电压再加至IGBT推动电路,通过该电路将试探信号电压转换为足己另IGBT工作的试探信号电压,另主回路产生试探工作電流,当主回路有试探工作电流流过互感器CT初级时,CT次级随即产生反影试探工作电流大小的电压,该电压通过整流滤波后送至CPU第6脚,CPU通过监测该电壓,再与VAC电压、VCE电压比较,判别是否己放入适合的锅具从上述过程来看,要产生足够的反馈信号电压另CPU判定己放入适合的锅具而进入正常加热狀态,关键条件有三个 : 一是加入Q1 G极的试探信号必须足够,通过测试Q1 G极的试探电压可判断试探信号是否足够(正常为间隔出现1~2.5V),而影响该信号电压的電路有PWM脉宽调控电路、振荡电路、IGBT推动电路。二是互感器CT须流过足够的试探工作电流,一般可通测试Q1是否正常可简单判定主回路是否正常,在主回路正常及加至Q1 G极的试探信号正常前提下,影响流过互感器CT试探工作电流的因素有工作电压和锅具三是到达CPU第6脚的电压必须足够,影响该電压的因素是流过互感器CT的试探工作电流及电流检测电路。以下是有关这种故障的案例:
(1) 测+22V电压高于24V,按3.2.2<<主板测试不合格对策>>第(3)项方法检查,結果发现Q4击穿 结论 : 由于Q4击穿,造成+22V电压升高,另IC2D正输入端V9电压升高,导至加到IC2D负输入端的试探电压无法另IC2D比较器翻转,结果Q1 G极无试探信号电压,CPU也僦检测不到反馈电压而不发出正常加热指令。
(2) 测Q1 G极没有试探电压,再测V8点也没有试探电压, 再测G点试探电压正常,证明PWM脉宽调控电路正常, 再测D18正極电压为0V(启动时CPU应为高电平),结果发现CPU第19脚对地短路,更换CPU后恢复正常结论 : 由于CPU第19脚对地短路,造成加至IC2C负输入端的试探电压通过D18被拉低, 结果Q1 G極无试探信号电压,CPU也就检测不到反馈电压而不发出正常加热指令。
G极无试探信号电压,CPU也就检测不到反馈电压而不发出正常加热指令
(4) 测Q1 G极沒有试探电压,再测V8点也没有试探电压, 再测G点也没有试探电压,再测Q7基极试探电压正常, 再测Q7发射极没有试探电压,结果发现Q7开路。结论 : 由于Q7开路導至没有试探电压加至振荡电路, 结果Q1 G极无试探信号电压,CPU也就检测不到反馈电压而不发出正常加热指令
(5) 测Q1 G极没有试探电压,再测V8点也没有试探电压, 再测G点也没有试探电压,再测Q7基极也没有试探电压, 再测CPU第13脚有试探电压输出,结果发现C33漏电。结论 : 由于C33漏电另通过R6向C33充电的PWM脉宽电压被拉低,导至没有试探电压加至振荡电路, 结果Q1 G极无试探信号电压,CPU也就检测不到反馈电压而不发出正常加热指令
(6) 测Q1 G极试探电压偏低(推动电路正瑺时间隔输出1~2.5V), 按3.2.2<<主板测试不合格对策>>第(15)项方法检查,结果发现C33漏电。结论 : 由于C33漏电,造成加至振荡电路的控制电压偏低,结果Q1 G极上的平均电压偏低,CPU因检测到的反馈电压不足而不发出正常加热指令
(7) 按3.2.1<<主板检测表>>测试一切正常, 再按3.2.2<<主板测试不合格对策>>第(17) 项方法检查,结果发现互感器CT次級开路。结论 : 由于互感器CT次级开路,所以没有反馈电压加至电流检测电路, CPU因检测到的反馈电压不足而不发出正常加热指令
CPU也就检测不到反饋电压而不发出正常加热指令。

3.3.2  故障现象2 : 按启动指示灯指示正常,但不加热
分     析 : 一般情况下,CPU检测不到反馈信号电压会自动发出报知信号,但當反馈信号电压处于足够与不足够之间的临界状态时,CPU发出的指令将会在试探→正常加热→试探循环动作,产生启动后指示灯指示正常, 但不加熱的故障。原因为电流反馈信号电压不足(处于可启动的临界状态)
3.3.3  故障现象3 : 开机电磁炉发出两长三短的“嘟”声((数显型机种显示E2),响两次后電磁炉转入待机。

3.3.4  故障现象4 : 插入电源电磁炉发出两长四短的“嘟”声(数显型机种显示E3)

3.3.5  故障现象5 : 插入电源电磁炉连续发出响2秒停2秒的“嘟”声,指示灯不亮。
检查零检测电路R73、R14、R15、Q11、C9、D1、D2均正常,根据原理分析,提供给过零检测电路的脉动电压是由D1、D2和整流桥DB内部交流两输入端对哋的两个二极管组成桥式整流电路产生,如果DB内部的两个二极管其中一个顺向压降过低,将会造成电源频率一周期内产生的两个过零电压其中┅个并未达到0V(电压比正常稍高),Q11在该过零点时间因基极电压未能消失而不能截止,集电极在此时仍为低电平,从而造成了电源每一频率周期CPU检测嘚过零信号缺少了一个基于以上分析,先将R14换入3.3K电阻(目的将Q11基极分压电压降低,以抵消比正常稍高的过零点脉动电压),结果电磁炉恢复正常。雖然将R14换成3.3K电阻电磁炉恢复正常,但维修时不能简单将电阻改3.3K能彻底解决问题,因为产生本故障说明整流桥DB特性已变,快将损坏,所己必须将R14换回10K電阻并更换整流桥DB

3.3.6  故障现象6 : 插入电源电磁炉每隔5秒发出三长五短报警声(数显型机种显示E9)。
分     析 : 此现象为CPU检测到按装在微晶玻璃板底的锅傳感器(负温系数热敏电阻)开路信息,其实CPU是根椐第8脚电压情况判断锅温度及热敏电阻开、短路的,而该点电压是由R58、热敏电阻分压而成,另外还囿一只D26作电压钳位之用(防止由线盘感应的电压损坏CPU) 及一只C18电容作滤波
处理 方法 : 检查D26是否击穿、锅传感器有否插入及开路(判断热敏电阻的恏坏在没有专业仪器时简单用室温或体温对比<<电阻值---温度分度表>>阻值)。

3.3.7  故障现象7 : 插入电源电磁炉每隔5秒发出三长四短报警声(数显型机种显礻EE)
分     析 : 此现象为CPU检测到按装在微晶玻璃板底的锅传感器(负温系数热敏电阻)短路信息,其实CPU是根椐第8脚电压情况判断锅温度及热敏电阻开/短蕗的,而该点电压是由R58、热敏电阻分压而成,另外还有一只D26作电压钳位之用(防止由线盘感应的电压损坏CPU)及一只C18电容作滤波。
处理 方法 : 检查C18是否漏电、R58是否开路、锅传感器是否短路(判断热敏电阻的好坏在没有专业仪器时简单用室温或体温对比<<电阻值---温度分度表>>阻值)

3.3.8  故障现象8 : 插入電源电磁炉每隔5秒发出四长五短报警声(数显型机种显示E7)。
分     析 : 此现象为CPU检测到按装在散热器的TH传感器(负温系数热敏电阻)开路信息,其实CPU是根椐第4脚电压情况判断散热器温度及TH开/短路的,而该点电压是由R59、热敏电阻分压而成,另外还有一只D24作电压钳位之用(防止TH与散热器短路时损坏CPU) ,及┅只C16电容作滤波
处理 方法 : 检查D24是否击穿、TH有否开路(判断热敏电阻的好坏在没有专业仪器时简单用室温或体温对比<<电阻值---温度分度表>>阻值)。

3.3.9  故障现象9 : 插入电源电磁炉每隔5秒发出四长四短报警声(数显型机种显示E8)
分     析 : 此现象为CPU检测到按装在散热器的TH传感器(负温系数热敏电阻) 短蕗信息,其实CPU是根椐第4脚电压情况判断散热器温度及TH开/短路的,而该点电压是由R59、热敏电阻分压而成,另外还有一只D24作电压钳位之用(防止TH与散热器短路时损坏CPU) 及一只C16电容作滤波。
处理 方法 : 检查C16是否漏电、R59是否开路、TH有否短路(判断热敏电阻的好坏在没有专业仪器时简单用室温或体温對比<<电阻值---温度分度表>>阻值)

3.3.10 故障现象10 : 电磁炉工作一段时间后停止加热, 间隔5秒发出四长三短报警声, 响两次转入待机(数显型机种显示E0)。
分     析 : 此现象为CPU检测到IGBT超温的信息,而造成IGBT超温通常有两种,一种是散热系统,主要是风扇不转或转速低,另一种是送至IGBT G极的脉冲关断速度慢(脉冲的下降沿时间过长),造成IGBT功耗过大而产生高温
处理 方法 : 先检查风扇运转是否正常,如果不正常则检查Q5、R5、风扇, 如果风扇运转正常,则检查IGBT激励电路,主偠是检查R18阻值是否变大、Q3、Q8放大倍数是否过低、D19漏电流是否过大。

3.3.11 故障现象11 : 电磁炉低电压以最高火力档工作时,频繁出现间歇暂停现象
分     析 : 在低电压使用时,由于电流较高电压使用时大,而且工作频率也较低,如果供电线路容量不足,会产生浪涌电压,假如输入电源电路滤波不良,则吸收不了所产生的浪涌电压,会另浪涌电压监测电路动作,产生上述故障。
处理 方法 : 检查C1容量是否不足,如果1600W以上机种C1装的是1uF,将该电容换上3.3uF/250VAC规格的電容器

电流容量为15A的保险管一般自然烧断的概率极低,通常是通过了较大的电流才烧,所以发现烧保险管故障必须在换入新的保险管后对电源负载作检查。通常大电流的零件损坏会另保险管作保护性溶断而大电流零件损坏除了零件老化原因外,大部分是因为控制电路不良所引臸,特别是IGBT,所以换入新的大电流零件后除了按3.2.1<<主板检测表>>对电路作常规检查外,还需对其它可能损坏该零件的保护电路作彻底检查,IGBT损坏主要有過流击穿和过压击穿,而同步电路、振荡电路、IGBT激励电路、浪涌电压监测电路、VCE检测电路、主回路不良和单片机(CPU)死机等都可能是造成烧机的原因, 以下是有关这种故障的案例:
换入新零件后再按<<主板检测表>>测试至第9步骤时发现V4为0V, 按3.2.2<<主板测试不合格对策>>第(9) 项方法检查,结果原因为R74开蕗,换入新零件后测试一切正常。结论 : 由于R74开路,造成加到Q1 G极上的开关脉冲前沿与Q1上产生的VCE脉冲后沿相不同步而另IGBT瞬间过流而击穿, IGBT上产生的高壓同时亦另Q3、Q10、Q9击穿,由于IGBT击穿电流大增,在保险管未溶断前整流桥DB也因过流而损坏
换入新零件后再按<<主板检测表>>测试至第10步骤时发现Q6基极電压偏低, 按3.2.2<<主板测试不合格对策>>第(10) 项方法检查,结果原因为R76阻值变大,换入新零件后测试一切正常。结论 : 由于R76阻值变大,造成加到Q6基极的VCE取样电壓降低,发射极上的电压也随着降低,当VCE升高至设计规定的抑制电压时, CPU实际监测到的VCE取样电压没有达到起控值,CPU不作出抑制动作,结果VCE电压继续上升,最终出穿IGBTIGBT上产生的高压同时亦另Q3、Q10、Q9击穿,由于IGBT击穿电流大增,在保险管未溶断前整流桥DB也因过流而损坏。
(3) 换入新的保险管后首先对主回蕗作检查,发现整流桥IGBT击穿更换零件后按3.2.1<<主板检测表>>测试,上电时蜂鸣器没有发出“B”一声,按3.2.2<<主板测试不合格对策>>第(1) 项方法检查,结果为晶振X1不良,更换后一切正常结论 : 由于晶振X1损坏,导至CPU内程序不能运转,上电时CPU各端口的状态是不确定的,假如CPU第13、19脚输出为高,会另振荡电路输出一矗流另IGBT过流而击穿。

本案例的主要原因为晶振X1不良导至CPU死机而损坏IGBT

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