由LM339組成的微波爐

下面以美麗的PSY18B/18C型微波爐為例，介紹以LM339為核心的電磁爐電路的食道方法。漂亮的PSY18B/18C微波爐包括300V電源電路、主電路(LC諧振電路)、驅(qū)動電路、電源電路、保護電路、操作和控制電路等，如圖4-43和圖4-44所示。

提示

美麗的PVY22A與PSY18B微波爐的主板配置大致相同，所以在維修PVY22A型微波爐時也可以參考這一部分。

圖4-43漂亮的PSY18B/18C微波爐主板電路

圖4-44漂亮的PSY18B/18C電磁爐運行，顯示板電路

1.市電輸入電路

市電輸入電路的核心部件是保險絲FUSE300、濾波器容量C300、整流器DB1、濾波器容量C14、輔助部件是電流變壓器CT300、減壓電阻ZNR300(見圖4-43)。

該機器輸入的市電電壓通過FUSE300輸入，使用C300抑制高頻干擾脈沖，然后第一個發(fā)送到電壓檢測電路和市電零檢測電路。第二條道路通過CT300的第一繞組添加到DB1的AC輸入端，市電經(jīng)過由DB1、L1、C14組成的橋式整流、濾波電路整流和濾波，在C14兩端產(chǎn)生300伏左右DC電壓。該電壓不僅為電源轉換器(主電路)供電，還為低壓電源電路供電。市電輸入電路的ZNR300用于市電過電壓保護。如果市電電壓過高，ZNR300將穿透，熔化FUSE300過電流，切斷市電輸入電路，防止C14、電力管道和開關電源的部件過電壓受損。

2.電源電路

該機器的電源電路是以電源模塊IC1(VIPer12A)、開關變壓器L101為核心的串行開關電源。

(1)功率轉換電路

電源轉換電路的核心部件是電源模塊IC1、開關變壓器L101、重填二極管D33、濾波器容量EC22、電壓調(diào)節(jié)器U2(見圖4-43)。

300V電壓通過D101隔離、R101電流限制、濾波器容量EC101濾波器添加到IC1的電源部 ~ 腳，此電壓不僅添加到開關管的D上，還通過高壓電流源充電IC1 4發(fā)外的濾波器容量EC20。在EC20兩端設定的電壓下，當IC1的4發(fā)電壓達到14.5V時，電路開始工作，例如內(nèi)部60kHz脈寬調(diào)制器。該電路產(chǎn)生的激勵脈沖使開關管道在開關狀態(tài)下工作。在開關管道相通的同時，兩端的電壓由開關D/S極、開關變壓器L101的一次繞組、EC22構成充電電路，除了EC22充電外，L101的一次繞組還產(chǎn)生左正負電動勢。開關管道關閉期間，通過繞組的傳導電流消失，電感的電流不能突變，所以一次繞組通過磁感產(chǎn)生右、左負的電動勢。該電動勢通過D30整流、EC20濾波器產(chǎn)生約40V的電壓，為IC1供電，而不是啟動電路供電。第二種方法通過EC22、D33配置放電電路繼續(xù)補充EC22的能量，從而使EC22能夠從振蕩器周期獲得能量。因此，該開關電源不僅效率高于并聯(lián)開關電源，而且開關管D、S極之間電壓相對較低，因此沒有設置峰值脈沖吸收電路。

當該電源工作時，EC22兩端產(chǎn)生的18V電壓為電力管道驅(qū)動電路、振蕩器、保護電路等供電。另一方面，L101的二次繞組輸出的脈沖電壓不僅通過D31整流為EC21、EC24濾波器為風扇馬達供電，而且通過三級穩(wěn)壓器U2(7805)獲得5V直流電壓，為微處理器(CPU)、操作鑰匙電路、指示燈等供電。

(2)調(diào)節(jié)器控制電路

調(diào)節(jié)器控制電路的核心部件是電源模塊IC1、開關變壓器L101、穩(wěn)定管Z10、過濾容量EC20。

隨著市電電壓升高或負載變輕，開關電源輸出電壓升高，濾波器容量EC20兩端上升的電壓將加強穩(wěn)定管Z10的穿透程度，IC1腳提供的誤差電壓升高，由內(nèi)部電路處理，從而縮短開關管道通過時間，存儲在開關變壓器L101中的能量減少，從而使開關電源輸出電壓降到正常值。相反，調(diào)節(jié)器控制過程是相反的。因此，通過該電路的控制，可以使開關電源輸出電壓不受市電高、低負載的影響，從而實現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)器的控制。

(3)低壓保護電路

如果D30或EC22破壞導致IC1的4發(fā)不能產(chǎn)生超過14.5伏的電壓，則內(nèi)部電路不會啟動。當D30打開或L101異常時，如果EC20兩端提供的電壓小于8V，U1內(nèi)的低壓保護電路行為將起作用，以防止因激勵不足而導致開關管損壞。

系統(tǒng)控制電路

請參見圖4-43。該機器的系統(tǒng)控制電路以微處理器U1(TMP86C807M/N)為核心。

微處理器的基本工作條件電路主要包括供電、復位和時鐘振動電路。該電路的核心部件是微處理器U1(TMP86C807M/N)、三極管Q3

、穩(wěn)壓管Z1、晶體振蕩器XL200。

① 供電。低壓電源輸出的5V電壓經(jīng)EC16濾波后，加到微處理器U1供電端⑤腳，為U1內(nèi)部電路供電。

② 復位。復位電路由Q3、Z1等元器件組成。開機瞬間5V電源電壓在濾波電容的作用下是從0逐漸升高到5V的。當該電壓低于3.4V時，Q3的發(fā)射極電位不能超過基極電位0.7V，所以Q3截止，它的集電極電位為低電平，使U1的復位信號輸入端⑧腳輸入低電平復位信號，U1內(nèi)部的存儲器、寄存器等電路開始復位。當5V電源電壓超過3.4V后，Q3導通，由它的c極輸出的高電平電壓經(jīng)C7濾波后加到U1⑧腳，使U1內(nèi)部電路復位結束后開始工作。

③ 時鐘信號。U1獲得供電后，它內(nèi)部的振蕩器開始工作，與②、③腳外接的晶體振蕩器XL200通過振蕩產(chǎn)生8MHz時鐘信號。該信號經(jīng)分頻后作為U1工作的基準頻率。

4.待機/開機控制電路

待機、開機控制電路的核心元器件是微處理器U1、控制管Q6，輔助元器件有Q1、Q2、風扇電動機、蜂鳴器。

(1)待機控制

U1獲得以上 3 個基本工作條件后開始工作，U1輸出自檢脈沖，確認電路正常后進入待機狀態(tài)。U1 21 腳輸出蜂鳴器驅(qū)動信號，該信號驅(qū)動蜂鳴器BUZ1鳴叫一聲，而且控制指示燈和顯示屏發(fā)光，同時從 U1 27 腳輸出高電平的功率管使能控制信號。該控制信號通過 R22 限流，使Q6導通，致使比較器IC3C的⑧腳和IC3D 10 腳電位為低電平。IC3C的⑧腳為低電平后IC3C的 14 腳輸出高電平使Q8導通，而IC3D的 10 腳電位為低電平后，IC3D的 13 腳輸出高電平控制信號使Q9截止。Q8導通、Q9截止后，功率管IGBT1截止，該機處于待機狀態(tài)。

(2)開機控制

電磁爐在待機期間，按下開/關機鍵后，U1 從存儲器內(nèi)調(diào)出軟件設置的默認工作狀態(tài)數(shù)據(jù)：一是控制面板上的指示燈顯示電磁爐的工作狀態(tài);二是U1 27 腳輸出低電平控制信號，使Q6截止，解除對驅(qū)動電路關斷的控制;三是U1的風扇控制端 28 腳輸出高電平控制信號，該信號通過R3限流，再通過Q2射隨放大、Q1倒相放大，為風扇電動機的繞組供電，使風扇電動機帶動風扇旋轉，對散熱片進行強制散熱，以免功率管過熱而不能正常使用。

D1是用于保護Q1的鉗位二極管。Q1截止后，電動機繞組將在Q1的集電極上產(chǎn)生較高的反峰電壓，該電壓通過D1泄放到12V電源，避免了Q1過電壓損壞。

5.鍋具檢測電路

鍋具檢測電路的核心元器件是微處理器U1、諧振線圈(線盤)、諧振電容C15、比較器IC2及R37、R7，輔助元器件是Q6、Q8、Q9，如圖4-43所示。

開機后，由于U1的 27 腳輸出的功率管使能控制信號為低電平，Q6截止，它的集電極電位為高電平，經(jīng) IC3C、IC3D 比較放大后，從 13 、 14 腳輸出高電平電壓。該高電平信號通過Q9、Q8推挽放大，再利用R58、R59限流后驅(qū)動功率管IGBT1導通。IGBT1導通后，諧振線圈(線盤)和C15進入電壓諧振狀態(tài)，C15右端產(chǎn)生的脈沖電壓通過R35、R36限流，再通過C17濾波后加到IC2A的⑤腳，它左端產(chǎn)生的脈沖通過R37、R7分壓后加到IC2A的④腳，于是IC2A的②腳輸出PAN脈沖，該脈沖加到U1的 19 腳。當爐面上放置了合適的鍋具，因有負載使流過功率管的電流增大，諧振回路的工作頻率降低，IC2A輸出的PAN脈沖在單位時間內(nèi)降低到3～8個，被U1檢測后判斷爐面已放置了合適的鍋具，于是控制PWM端輸出功率調(diào)整信號，使電磁爐進入加熱狀態(tài)。反之，判斷爐面未放置鍋具或放置的鍋具不合適，控制電磁爐停止加熱，U1 21 腳輸出報警信號，該信號驅(qū)動蜂鳴器 BUZ1 鳴叫報警，同時 U1還控制顯示屏顯示故障代碼，提醒用戶未放置鍋具或放置的鍋具不合適。

6.同步控制、鋸齒波脈沖形成電路

同步控制、鋸齒波脈沖形成電路的核心元器件是諧振脈沖取樣電路(限流電阻)、IC2 (LM339)內(nèi)的兩個比較器(IC2C、IC2D)、定時電容C32，如圖4-43所示。

諧振線圈右端的脈沖電壓通過R35、R36限流，C17濾波后加到比較器IC2D的反相輸入端⑩腳，同時它左端產(chǎn)生的電壓通過R37、R7取樣產(chǎn)生的取樣電壓加到IC2D的同相輸入端 11 腳。開機后，U1輸出的啟動脈沖使功率管IGBT1導通，諧振線圈產(chǎn)生左正、右負的電動勢，使IC2D的 11 腳電位高于它的⑩腳電位，經(jīng)IC2D比較后使它的 13 腳電位為高電平電壓，該電壓加到IC2C的⑨腳后，IC2C的 14 腳輸出高電平電壓。 14 腳輸出的高電平電壓一路加到IC3C的⑧腳和IC3D的⑩腳。因IC3C的⑨腳和IC3D的 11 腳輸入的是2.2V參考電壓，所以IC3D的 13 腳輸出低電平電壓，IC3C的 14 腳輸出低電平電壓，致使Q9導通、Q8截止。此時，從Q9的發(fā)射極輸出的電壓通過R58、R59限流使IGBT1繼續(xù)導通，同時5V電壓通過R46、R45、C32構成的充電回路為C32充電。當C32所充電壓使IC2C的⑧腳電位超過它的⑨腳電位后，IC2C的 14 腳輸出低電平電壓， 14 腳電位為低電平后，不僅使C32兩端電壓通過R45、D11和IC2C 腳內(nèi)部電路放電，使C32兩端產(chǎn)生鋸齒波脈沖，而且通過IC2C、IC2D比較放大后使Q9截止、Q8導通，通過R59使IGBT1迅速截止，流過諧振線圈的導通電流消失，于是諧振線圈通過自感產(chǎn)生左負、右正的電動勢，使IC2D的⑩腳電位高于 11 腳電位，致使IC2D的 13 腳輸出低電平電壓，經(jīng)IC2C比較放大后使IC2C的 14 腳輸出低電平，確保IGBT1截止。隨后，無論諧振線圈對諧振電容C15充電期間，還是C15對諧振線圈放電期間，諧振線圈的右端電位都會高于左端電位，IGBT1都不會導通。因此，只有諧振線圈通過C14、IGBT1內(nèi)的阻尼管放電期間，IC2D的 11 腳電位高于⑩腳電位，使IC2D的 13 腳電位變?yōu)楦唠娖?，并且C32通過R45、D11放電使IC2C的⑧腳電位低于⑨腳電位后，IC2C的 14 腳才能再次輸出高電平電壓，通過驅(qū)動電路放大后使功率管IGBT1再次導通，不僅實現(xiàn)了同步控制，而且通過控制C32充、放電，產(chǎn)生了鋸齒波脈沖，即振蕩脈沖。

7.功率調(diào)整電路

該機的功率調(diào)整電路包括手動調(diào)整和自動調(diào)整兩部分。

(1)手動調(diào)整

手動功率調(diào)整電路的核心元器件是微處理器U1、比較器IC2C(LM339)、電容EC3、電阻R50，如圖4-43所示。

需要增大輸出功率時，U1 22 腳輸出的功率調(diào)整信號PWM的占空比增大，通過R50、EC3和C9平滑濾波產(chǎn)生的直流控制電壓升高。該電壓通過R40加到比較器IC2C的同相輸入端⑨腳，而IC2C的反相輸入端⑧腳輸入的是鋸齒波信號，于是IC2C的 14 腳輸出激勵脈沖的高電平時間延長，通過 IC3C、IC3D 比較放大后，再通過 Q8、Q9 推挽放大，使功率管 IGBT1導通時間延長，為諧振線圈(線盤)提供的能量增大，功率增大，加熱溫度高。反之，若U1 22 腳輸出的功率調(diào)整信號占空比減小時，為諧振線圈提供的能量減小，加熱溫度低。

(2)自動調(diào)整

自動功率調(diào)整電路的核心元器件是電流互感器 CT300、微處理器 U1、電位器 VR1、整流管D4～D7，如圖4-43所示。

當市電降低等原因引起加熱功率減小時，流過功率管的導通電流減小，使CT300二次繞組的輸出電壓減小，通過C13濾波、R24與電位器VR1限壓、D4～D7整流得到的取樣電壓(脈動直流電壓)減小。該電壓一路送到功率管過電流保護電路;另一路通過R38限流、EC2濾波產(chǎn)生的直流取樣電壓升高，被U1 26 腳內(nèi)部電路識別后，U1的 22 腳輸出的功率調(diào)整信號的占空比減小，如上所述，功率管IGBT1導通時間縮短，流過諧振線圈的電流減小，加熱功率減小。反之控制過程相反，從而實現(xiàn)電流自動調(diào)整。

提示

VR1是用于設置最大取樣電流的電位器，調(diào)整它就可改變輸入到U1的 26 腳的電壓高低，也就可改變U1輸出的功率調(diào)整信號的占空比的大小。

8.市電過零檢測電路

該機的市電過零檢測電路(市電瞬間斷電保護電路)的核心元器件是D301、R308、R71、Q4和微處理器U1，如圖4-43所示。

市電電壓通過D301半波整流產(chǎn)生脈動直流電壓，再通過R308、R71取樣，利用C40濾波后加到Q4的基極，經(jīng)其放大后，在它的集電極輸出倒相后的電壓就是過零檢測信號。該信號加到U1的 17 腳。若U1識別出 17 腳輸入的過零檢測信號正常，U1則輸出正常的控制信號，使電磁爐正常工作;若 17 腳輸入的過零檢測信號異常，U1則輸出控制信號，使電磁爐停止工作，實現(xiàn)市電瞬間斷電保護。

當市電異常或該電路異常，使U1的 17 腳不能輸入正常的市電過零檢測信號時，U1會控制電磁爐停止工作，同時驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出警報聲，并控制顯示屏顯示“E1”的故障代碼，表明該機進入市電過零異常的保護狀態(tài)。

9.18V供電電壓低保護電路

18V供電電壓低保護電路的核心元器件是R28、穩(wěn)壓管Z4、LM339內(nèi)的一個比較器IC3B，如圖4-43所示。

18V電壓一路通過R28限流、穩(wěn)壓管Z4穩(wěn)壓產(chǎn)生10V電壓，該電壓作為參考電壓加到IC3B的⑥腳和IC3A的⑤腳;另一路通過R21、R63取樣后產(chǎn)生的電壓超過10V，該電壓加到IC3B的⑦腳。當18V電壓正常時，IC3B的⑦腳電位高于⑥腳輸入的參考電壓，于是IC3B的①腳內(nèi)部電路為開路狀態(tài)，5V電壓通過R15不僅使D20截止，不影響IC3C的⑧腳、IC3D腳電位，而且加到U1的 18 腳，被U1識別后控制電磁爐正常工作。開關電源或18V供電電路異常，導致18V電壓下降，經(jīng)R21、R63取樣后的電壓低于10V，經(jīng)IC3B比較后使IC3B的①腳內(nèi)部電路導通。一方面通過D20將IC3C的⑧腳和IC3D的⑩腳電位鉗位到低電平，通過IC3C、IC3D處理后使驅(qū)動管Q9截止、Q8導通，功率管IGBT1截止，避免了功率管可能因激勵不足而損壞;另一方面還使U1的 18 腳電位為低電平，U1識別后使其輸出的功率管調(diào)整信號的占空比為0，實現(xiàn)了18V供電低保護。

10.市電電壓異常保護電路

市電電壓異常保護電路的核心元器件是D300、R309、R8、Q7和微處理器U1，如圖4-43所示。

市電電壓通過D300半波整流，經(jīng)R309、R8分壓限流，再通過Q7射隨放大，從它的發(fā)射極輸出的電壓經(jīng)EC4濾波后加到U1的 23 腳。當市電電壓正常時，U1的 23 腳輸入的電壓也正常，被U1識別后控制電磁爐正常工作。當市電電壓異常時，必然導致U1的 23 腳輸入的電壓異常，被U1識別后，U1控制功率管等停止工作，以免功率管等元器件因市電異常而損壞。同時，驅(qū)動蜂鳴器報警，并控制顯示屏顯示故障代碼，表明該機進入市電異常保護狀態(tài)。市電低于170V時顯示的故障代碼為“E7”，市電高于250V時顯示的故障代碼為“E8”。

11.浪涌保護電路

浪涌保護電路的核心元器件是取樣電阻R39、R27、R2以及比較器IC3A(LM339)，如圖4-43所示。

市電電壓通過整流堆DB1橋式整流產(chǎn)生的電壓通過R39、R27、R2分壓后，加到IC3A的反相輸入端④腳，而IC3A的同相輸入端⑤腳輸入的是10V參考電壓。當市電正常時，IC3A的⑤腳電位高于④腳輸入的參考電壓，于是IC3A的②腳內(nèi)部電路為開路狀態(tài)，如18V供電電壓低保護電路所述，電磁爐正常工作。當市電出現(xiàn)浪涌脈沖，使IC3A的④腳電位超過10V時，經(jīng)IC3A比較后使IC3B的②腳內(nèi)部電路導通，如上所述，電磁爐停止工作，實現(xiàn)了浪涌脈沖保護。待浪涌脈沖消失后，電磁爐會再次工作。

12.功率管集電極過電壓保護電路

該機的功率管集電極過電壓保護電路的核心元器件是取樣電阻R35、R36、R42、R20、R56、R51和比較器IC2B，如圖4-43所示。

5V電壓通過取樣電阻R56、R51取樣后產(chǎn)生4V左右的參考電壓加到IC2B的同相輸入端⑦腳，同時功率管IGBT1的集電極產(chǎn)生的反峰電壓通過R35、R36、R42、R20分壓后加到IC2B的反相輸入端⑥腳。當IGBT1的集電極產(chǎn)生的反峰電壓正常時，IC2B⑥腳輸入的電壓低于⑦腳電位，IC2B①腳內(nèi)部電路為開路狀態(tài)，不影響IC2C的⑨腳電位，電磁爐正常工作。當IGBT1的集電極產(chǎn)生的反峰電壓過高時，通過取樣使IC2B⑥腳電位超過⑦腳電位，于是IC2B①腳內(nèi)部電路導通，通過R49將功率調(diào)整電壓鉗位到低電平，于是IC2C的 14 腳輸出的激勵電壓占空比降為0，IGBT1截止，避免了過電壓損壞。待IGBT1集電極的反峰電壓恢復正常，IC2B⑥腳電位低于⑦腳電位后，IC2B的①腳內(nèi)部恢復開路，IGBT1又重新進入工作狀態(tài)。

13.功率管過電流保護電路

功率管過電流保護電路的核心元器件是電流互感器 CT300、微處理器 U1、EC6、Z6、Q5，如圖4-43所示。

當諧振回路電流增大使CT300二次繞組輸出電壓升高后，通過C13濾波、R24與電位器VR1限壓、D4～D7整流得到的取樣電壓(脈動直流電壓)升高。該電壓一路送到功率調(diào)整電路;另一路通過EC6、Z6加到Q5的基極，通過Q5放大后，使穩(wěn)壓管Z2導通加強，通過R49使EC3兩端的功率調(diào)整電壓為0，功率管截止，以免功率管等元器件過電流損壞。

14.功率管過熱保護電路

功率管過熱保護電路的核心元器件是功率管溫度傳感器RT1、R6、C5和微處理器U1，輔助元器件是連接器CN2，如圖4-43所示。

RT1 是負溫度系數(shù)熱敏電阻，它安裝在 IGBT1 的散熱片上，它的引腳通過連接器 CN2接到主板。當功率管散熱片的溫度高于85℃時，RT1的阻值減小，5V電壓通過RT1、R6取樣后的電壓升高，該電壓經(jīng)C5濾波后加到U1的TIGBT信號輸入端 25 腳，被U1檢測后判斷散熱片溫度過高，減小 22 腳輸出的功率調(diào)整信號的占空比，使功率管IGBT1導通時間縮短，電流下降，將功率管的工作溫度限制在85℃以內(nèi);當散熱片的溫度因風扇異常等原因而高于95℃時，RT1的阻值進一步減小，U1 25 腳輸入的電壓進一步升高，被U1檢測后判斷功率管過熱，U1立即輸出停止加熱信號，使功率管停止工作，以免功率管過熱損壞，同時驅(qū)動蜂鳴器鳴叫報警，并控制顯示屏顯示“E6”的故障代碼，表明該機進入功率管過熱保護狀態(tài)。

提示

由于溫度傳感器RT1損壞后就不能實現(xiàn)對功率管的溫度檢測，這樣容易導致功率管過熱損壞。為了防止這種危害，該機還設置了RT1異常保護功能。

當RT1、連接器CN2開路或濾波電容C5短路時，U1 25 腳無電壓輸入，被U1識別后不僅不輸出加熱指令，而且驅(qū)動蜂鳴器報警，并控制顯示屏顯示故障代碼“E4”，表明該機進入功率管溫度傳感器開路保護狀態(tài);當RT1擊穿或R6開路使U1 25 腳輸入高電平信號時，被 U1 識別后不再輸出加熱指令，而且驅(qū)動蜂鳴器報警，并控制顯示屏顯示故障代碼“E5”，表明該機進入功率管溫度傳感器擊穿保護狀態(tài)。

15.爐面過熱保護電路

爐面過熱保護電路的核心元器件是爐面溫度傳感器RT2、R9、C6和微處理器U1，輔助元器件是連接器CN3，如圖4-43所示。

RT2是負溫度系數(shù)熱敏電阻，它安裝在諧振線圈的中部，并緊貼爐面底部，它的引腳通過連接器CN3接主板。當爐面的溫度高于220℃時，RT2的阻值急劇減小，5V電壓通過RT2與R9分壓后的電壓升高，通過C6濾波后加到U1 24 腳，被U1檢測后判斷爐面溫度過高，輸出停止加熱信號，功率管停止工作，進入爐面溫度過熱保護狀態(tài)。

提示

由于溫度傳感器RT2損壞后就不能實現(xiàn)爐面溫度檢測，這樣容易擴大故障范圍，為此該機還設置了RT2異常保護電路。

當RT2擊穿、R9開路，使U1 24 腳輸入的電壓為高電平時，U1判斷RT2擊穿，輸出停止加熱指令，而且驅(qū)動蜂鳴器報警，并控制顯示屏顯示故障代碼“E2”，提醒該機的爐面溫度傳感器擊穿;當連接器CN2、RT2開路或C6擊穿，使U1 24 腳輸入的電壓為0，U1則判斷RT2開路，輸出停止加熱指令，而且驅(qū)動蜂鳴器報警，并控制顯示屏顯示故障代碼“E3”，提醒該機的爐面溫度傳感器開路。

專用芯片構成的電磁爐電路

下面以奔騰采用“迅磁”小板構成的電磁爐為例，介紹專用芯片構成的電磁爐電路的識圖方法。該機由300V供電電路、主回路(L、C諧振回路)、驅(qū)動電路、電源電路、保護電路、操作與控制電路等構成，如圖4-45所示。

圖4-45 奔騰采用“迅磁”小板構成的電磁爐電路

1.電源電路

該機的電源電路是以新型綠色電源模塊VIPer12A(IC1)為核心構成的并聯(lián)型開關電源。

提示

部分電磁爐采用VIPer12A構成的是串聯(lián)型開關電源，所以它的①、②腳并未直接接地，而是接在18V供電的續(xù)流二極管(整流管)的負極上，所以它的①、②腳電位為18V，這樣它的④腳電位為40V左右。

(1)300V供電

該機通上市電電壓后，市電電壓經(jīng)熔斷器F1輸入到主板，利用高頻濾波電容C1濾除高頻干擾脈沖，經(jīng)整流橋堆整流產(chǎn)生的300V電壓一路為開關電源供電;另一路通過扼流圈L1、電容C15濾波后，為功率變換器(主回路)供電。市電輸入回路的壓敏電阻ZMR1用于市電過壓保護，以免市電過壓導致300V供電、電源電路和功率管等元器件過壓損壞。

(2)功率變換

300V電壓通過D10輸入到開關電源，由濾波電容C11濾波后，通過開關變壓器T1的初級繞組加到 IC1(VIPer12A)的⑤～⑧腳，不僅為它內(nèi)部的開關管供電，而且通過高壓電流源對④腳外接的濾波電容C6充電。當C6兩端建立的電壓達到14.5V后，IC1內(nèi)的60kHz調(diào)制控制器等電路開始工作，由該電路產(chǎn)生的激勵脈沖使開關管工作在開關狀態(tài)。

開關電源工作后，T1的次級繞組輸出的脈沖電壓通過整流、濾波便獲得直流電壓：通過D1整流、C3濾波產(chǎn)生20V電壓，該電壓不僅通過R6、D4加到IC1④腳，取代啟動電路為它供電，而且為功率管的驅(qū)動電路、風扇電機等電路供電;通過D2 整流、C4 濾波產(chǎn)生5V電壓，為芯片IC3(HT46R12)、蜂鳴器、溫度取樣等電路供電。

為了防止 IC1 內(nèi)的開關管在截止瞬間被過高的反峰電壓擊穿，本電路在開關變壓器 T1的初級繞組兩端設置了R5、D3和C5組成的尖峰脈沖吸收回路。

(3)穩(wěn)壓控制

當市電電壓升高或負載變輕引起開關電源輸出電壓升高時，濾波電容C46兩端升高的電壓通過R9、R10取樣的電壓超過2.5V，再經(jīng)IC2放大后，使Q1導通加強，從它c極輸出的電壓升高，通過R8為IC1③腳提供的誤差電壓升高，被IC1內(nèi)部電路處理后，使開關管導通時間縮短，開關變壓器 T1 存儲的能量下降，開關電源輸出電壓下降到正常值，反之，穩(wěn)壓控制過程相反。因此，通過該電路的控制可確保開關電源輸出電壓的穩(wěn)定。

(4)欠壓保護

當C6漏電使IC1④腳在開機瞬間不能建立14.5V以上的電壓時，IC1內(nèi)部的電路不能啟動;若R6、D4、D3開路或T1異常，為IC1提供啟動后的工作電壓低于8V時，IC1內(nèi)的欠壓保護電路動作，避免了開關管因激勵不足而損壞。另外，IC1還具有過壓和過流保護電路。

2.芯片HT46R12啟動

低壓電源輸出的5V電壓加到芯片IC3(HT46R12) 16 腳，為它供電。IC3獲得供電后，它內(nèi)部的振蕩器與外接的晶振XTAL1通過振蕩產(chǎn)生8MHz時鐘信號。隨后IC3在內(nèi)部復位電路的作用下開始工作，并輸出自檢脈沖，確認電路正常后進入待機狀態(tài)。待機期間，IC3 14 腳輸出功率管激勵信號為低電平，使推挽放大器的Q4導通、Q3截止，功率管IGBT截止。

3.鍋具檢測電路

電磁爐在待機期間，按下開/關鍵后，IC3內(nèi)的CPU從存儲器內(nèi)調(diào)出軟件設置的默認工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，控制操作顯示屏顯示電磁爐的工作狀態(tài)，由 14 腳輸出的啟動脈沖通過Q3、Q4推挽放大，利用R33限流使功率管IGBT導通。IGBT導通后，線盤和諧振電容C16產(chǎn)生電壓諧振。主回路工作后，市電輸入回路產(chǎn)生的電流被電流互感器CT1檢測并耦合到次級繞組，利用 C10、R15 抑制干擾脈沖，通過 D5 半波整流，再通過 R2 和 R4 取樣產(chǎn)生取樣電壓CURRENT，加到 IC3 的⑤腳。當爐面上放置了合適的鍋具時，因有負載使流過功率管的電流增大，電流檢測電路產(chǎn)生的取樣電壓CURRENT較高。該電壓被IC3檢測后，判斷爐面已放置了合適的鍋具，控制電磁爐進入加熱狀態(tài)。反之，判斷爐面未放置鍋具或放置的鍋具不合適，控制電磁爐停止加熱，IC3③腳輸出報警信號，驅(qū)動蜂鳴器BUZZER1鳴叫報警，提醒用戶未放置鍋具或放置的鍋具不合適。

4.同步控制電路

該機同步控制電路由主回路脈沖取樣電路、芯片IC3和取樣電路等構成。線盤右端電壓通過R35～R41、R43、R44取樣產(chǎn)生取樣電壓SYN-A，加到IC3(HT46R12)的⑧腳，它左端的電壓通過R26～R28取樣產(chǎn)生的取樣電壓SYN-B，加到IC3的④腳。IC3通過對④、⑧腳輸入的脈沖進行判斷，確保線盤對諧振電容C16充電期間，以及C16對線盤放電期間， 14 腳均輸出低電平脈沖，使功率管IGBT截止。只有線盤通過C15、功率管內(nèi)的阻尼管放電結束后，IC3 的 14 腳才能輸出高電平電壓，該電壓通過驅(qū)動電路放大后使功率管 IGBT 再次導通。因此，通過同步控制實現(xiàn)了功率管的零電壓開關控制。

5.電流自動調(diào)整電路

該機的電流自動調(diào)整電路以電流取樣電路、IC3內(nèi)的CPU為核心構成。如上所述，主回路工作后，IC3⑤腳就會有取樣電壓CURRENT輸入。若主回路的電流較大，CPU就會檢測到CURRENT增大，于是IC3輸出的功率調(diào)整信號的占空比減小，功率管導通時間縮短，主回路的電流減小。反之控制過程相反，從而實現(xiàn)了電流的自動調(diào)整。

6.風扇散熱系統(tǒng)

開機后，IC3⑥腳輸出的風扇控制信號FAN為高電平，通過R13限流使驅(qū)動管Q2導通，風扇電機的繞組得到供電，于是風扇電機開始旋轉，對散熱片進行強制散熱，以免功率管、整流橋堆過熱損壞。

7.保護電路

該機為了防止功率管因過壓、過流、過熱等原因損壞，設置了多種保護電路。保護電路通過兩種方式來實現(xiàn)保護功能：一種是通過PWM電路切斷激勵脈沖輸出，使功率管停止工作;另一種是通過CPU控制功率調(diào)整信號的占空比，同樣可使功率管截止。

(1)功率管c極過壓保護電路

功率管c極電壓通過R34、R37、R39、R40、R43取樣后產(chǎn)生取樣電壓IG-OV，該電壓經(jīng)隔離二極管D15加到芯片IC3 13 腳。當功率管c極產(chǎn)生的反峰電壓在正常范圍內(nèi)時，IC3 13 腳輸入的電壓也在正常范圍內(nèi)，IC3 14 腳就能輸出正常的激勵脈沖，該機可正常工作。一旦功率管c極產(chǎn)生的反峰電壓過高，通過取樣使IC3 13 腳輸入的電壓達到保護電路動作的閾值時，IC3內(nèi)的保護電路動作，使它的 14 腳不再輸出激勵脈沖，功率管截止，避免了過壓損壞。

(2)市電檢測電路

市電電壓通過D8、D9全波整流產(chǎn)生脈動電壓，再通過R19、R20、R24取樣產(chǎn)生市電取樣電壓SYS_V，該電壓加到微處理器IC3②腳。當市電電壓過高或過低時，相應升高或降低的SYS_V信號被IC3檢測后，IC3判斷市電異常不再輸出激勵脈沖，功率管截止，避免了功率管等元器件因市電異常而損壞。同時，驅(qū)動蜂鳴器報警，并控制顯示屏顯示故障代碼，提醒用戶該機進入市電異常保護狀態(tài)。

(3)浪涌保護電路

市電電壓通過整流管 D8、D9全波整流產(chǎn)生的電壓通過 R17、R18、R22取樣，再通過C12濾波產(chǎn)生取樣電壓Line OV，該電壓通過D14加到IC3 13 腳。當市電電壓沒有干擾脈沖時，IC3 13 腳輸入的電壓較低，不影響IC3輸出的激勵脈沖，電磁爐正常工作。一旦市電竄入干擾脈沖，IC3 13 腳輸入的電壓升高，該電壓被IC3檢測后判斷浪涌電壓過高，使 14 腳不再輸出激勵脈沖，功率管截止，避免了過壓損壞。D11是防止取樣電壓過高而設置的鉗位二極管，確保IC3 13 腳電位不超過5.5V。

(4)過流保護電路

主回路產(chǎn)生的電流被電流互感器CT1檢測并耦合到次級繞組后，通過C10、R15抑制干擾脈沖，D5半波整流，再通過可調(diào)電阻VR1和R3取樣產(chǎn)生取樣電壓OC。OC通過D16加到IC3 13 腳。若主回路的電流較大，CT1輸出的電壓升高，OC電壓增大，被IC3檢測后判斷主回路過流，切斷 14 腳輸出的激勵脈沖，功率管截止，避免了過流損壞。

提示

VR1是用于設置最大取樣電流的可調(diào)電阻，調(diào)整它就可改變輸入到IC3 13 腳的取樣電壓OC的高低，實現(xiàn)過流保護啟控點的設置。

(5)爐面過熱保護電路

爐面溫度傳感器(負溫度系數(shù)熱敏電阻)RT2緊貼在爐面下面，它與R31分壓產(chǎn)生的檢測信號PAN_T加到IC3 19 腳，送給IC3內(nèi)部的CPU進行檢測。當爐面的溫度高于220℃時，RT2的阻值急劇減小，5V電壓通過RT2與R31分壓后使檢測信號PAN_T的電壓升高，被IC3檢測后判斷爐面溫度過高，輸出停止加熱信號，同時驅(qū)動蜂鳴器BUZZER1報警，并控制顯示屏顯示故障代碼“E7”，提醒用戶該機進入爐面溫度過熱保護狀態(tài)。

提示

由于爐面溫度傳感器RT2損壞后就不能實現(xiàn)爐面溫度檢測，這樣容易擴大故障范圍，因此該機還設置了RT2異常檢測功能。

若RT2開路或C13擊穿使檢測信號PAN_T為低電平，IC3則判斷RT2開路，不僅不發(fā)出加熱指令，而且驅(qū)動蜂鳴器報警，并控制顯示屏顯示故障代碼“E1”，提醒該機的爐面溫度傳感器開路;若RT2擊穿或R31開路，使IC3輸入的PAN_T電壓為高電平，IC3則判斷RT2擊穿，不僅不發(fā)出加熱指令，而且驅(qū)動蜂鳴器報警，并控制顯示屏顯示故障代碼“E2”，提醒該機的爐面溫度傳感器擊穿。

(6)功率管過熱保護電路

功率管溫度傳感器(負溫度系數(shù)熱敏電阻)RT1緊貼在功率管、整流橋堆的散熱片上，它與R32取樣后產(chǎn)生檢測信號IGBT_T送到IC3 24 腳，送給IC3內(nèi)部的CPU進行檢測。當散熱片的溫度高于 85℃時，RT1 的阻值急劇減小，5V 電壓通過 RT1 和 R32 分壓使檢測信號IGBT_T的電壓升高，被CPU檢測后減小功率調(diào)整信號的占空比，使功率管導通時間縮短，電流下降，將功率管的工作溫度限制在85℃以內(nèi);當散熱片的溫度高于95℃時，IGBT_T電壓進一步升高，被CPU檢測后立即輸出停止加熱的控制信號，使功率管停止工作，同時驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出警報聲，并控制顯示屏顯示“E4”的故障代碼，提醒用戶該機進入功率管過熱保護狀態(tài)。

提示

由于功率管溫度傳感器RT1損壞后就不能實現(xiàn)功率管溫度檢測，這樣容易擴大故障范圍，因此該機還設置了RT1異常檢測功能。

若RT1開路或C14擊穿使檢測信號IGBT_T為低電平，被IC3檢測后判斷RT1開路，不僅不發(fā)出加熱指令，而且驅(qū)動蜂鳴器報警，并控制顯示屏顯示故障代碼“E3”，提醒該機的功率管溫度傳感器開路;若RT1擊穿或R32開路使IGBT_T電壓為高電平，被IC3檢測后判斷RT1擊穿，不僅不發(fā)出加熱指令，而且驅(qū)動蜂鳴器報警，并控制顯示屏顯示故障代碼“E4”，提醒用戶該機的功率管溫度傳感器擊穿。