微电脑控制的新型电磁炉故障检修实例与代码速查
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1.2 电磁炉故障的部位判断

正常的电磁炉,用配套的锅具加入凉水,接通电源,按下加热按键,在常温下加热4~5min左右将其烧开,则说明电磁炉加热基本正常,如不能加热或加热异常,均说明电磁炉出现了问题,应对其进行修理。

1.2.1 电磁炉常见故障的类型与检查部位

1.故障主要类型

当电磁炉某一单元电路或某元件损坏时(除电源电路和显示电路本身损坏无法显示外),显示屏一般均能显示故障代码。因此,可根据故障代码检查相关的故障电路。

电磁炉常见故障表现归纳起来主要可以划分为爆机故障;开机不能工作,不能加热故障;不能检锅故障;开机无任何显示,无反应,不能加热故障;开机后操作失灵,显示混乱故障,等等。

2.爆机故障检查的部位

(1)检查的部位

对于电磁炉的爆机故障,通常应先检查加热主回路、电源输入电路、驱动放大电路。对于由保护电路本身损坏或失灵引起的爆机故障,应先检查电压浪涌检测电路,电流浪涌检测电路,反压检测电路,输入电网电压过压、欠压检测电路,上电延时保护电路,IGBT晶体管温度检测电路,电流检测与功率调整电路及同步电路。

(2)检查的方法

由于这类故障多是由于机内短路严重,故一般宜采用万用表测量电阻值、电流的方法,查找故障元器件或部位。

3.开机不能工作也不能加热的故障检查

(1)检查的部位

电磁炉的开机不能工作也不能加热故障绝大多数情况下都是由于保护电路本身不良,致使电路出现误保护或少数其他工作电路不正常,导致电磁炉处于待机不加热状态。这类故障应检查的电路为IGBT管温度检测电路,电磁炉面温度检测电路,加热线圈盘温度检测电路,电压浪涌检测电路,电流浪涌检测电路,反压检测电路,输入电网电压过压、欠压检测电路,上电延时保护电路,长时间无人操作防干烧保护电路及同步跟踪与振荡电路,驱动放大电路,脉宽调制电路。

(2)检查的方法

对于这类通电不能加热故障,可以采用万用表测量电压、电阻值或采用示波器检查波形的方法,来查找故障元器件或部位。

4.不能检锅的故障检查

(1)检查的部位

对于这类不能检锅故障,通常就应重点对检锅电路中的有关元器件及连接电路进行检查。

(2)检查的方法

对于这类不能检锅故障,通常可以采用示波器对电压测量的方法,来查找故障元器件或部位。

5.开机无任何显示也无反应及不能加热的故障检查

(1)检查的部位

如果电磁炉出现开机无任何显示,无反应及不能加热故障,通常应检查的电路有输入电路,电源电路。

(2)检查的方法

对于这类开机无任何显示也无反应及不能加热故障,通常可以采用万用表测量电压、电阻值的方法,来查找故障元器件或部位。

6.开机后操作失灵及显示混乱的故障检查

(1)检查的部位

如果电磁炉出现开机后操作失灵及显示混乱故障,通常应检查的电路有微电脑控制系统或按键控制电路。

(2)检查的方法

对于这类开机后操作失灵及显示混乱故障,通常可以采用测量电压、电阻值及对比、代换的方法,来查找故障元器件或部位。

对于电磁炉有些交叉电路出现的多个故障,通常应采用静、动态多种方法交替进行故障的检查。

1.2.2 电磁炉故障的检修准备

电磁炉工作在高电压、大电流状态。为了检修的安全及初步判断故障的方便,需自制安装一个如图1-3所示的故障检测保护装置。

图1-3 电磁炉故障检测保护装置

电磁炉故障检测保护装置主要由3kVA的0~250V调压器,250V交流电压表、10A交流电流表、常开开关SA、一只200W普通白炽灯泡、插座等组成,连接电线必须采用截面积为1.75mm2以上铜芯线,以防线径太细产生过大的压降,并将各个元器件安装在一块配电板上。

1.2.3 电磁炉故障部位的确定

1.判断机内整流电路及变换输出电路是否有短路故障

将有故障的电磁炉电源插头插入检测装置专用插座上,然后开机观察。如检测装置灯泡不发光,交流电流表无指示,电磁炉本身指示灯不发光,风扇电动机也不转,则说明机内6A~8A的熔断器已经熔断。可初步判断机内整流电路及变换输出电路有短路故障。例如主板上的功率元器件(如IGBT/整流桥堆等)或者压敏电阻器等串联在电源主回路中的功率元器件存在短路故障。

必须注意的是有的电磁炉因主板上的两只滤波电容器电容量较小,灯泡不亮也属正常现象。

2.判断机内是否有局部短路现象

如开机后,检测装置200W灯泡较亮,10A交流电流表指示的电流值大于500mA,表明机内有局部短路,如整流电路、变换输出电路元器件有漏电等故障。

如果白炽灯泡微亮,说明功率元器件基本正常,多数情况下是低压直流电源电路、控制电路或者驱动电路部分存在故障。

3.判断低压整流稳压电源故障

打开电磁炉开关,冷却电动机有转动声但指示发光二极管不亮,蜂鸣器无声,可初步判断故障是低压整流稳压电源无输出,振荡控制电路不工作,引起功率变换电路停止工作。

4.判断是否为控制电路故障

开机后,观察到电磁炉灶面板发光二极管有2s左右一次闪光,并伴有“嘟嘟”叫声,但放上烧锅后不能加热。这种故障现象一般判断为控制电路有故障。

5.判断控制与保护电路是否有故障

开机后,试探脉冲及指示灯工作正常,200W灯泡不发光,电流表指示在50mA左右,显示空载电磁炉正常。这时合上SA开关,放上标准的烧锅试烧,观察电流表有无异常变化。如烧一段时间电流有缓慢增长变化或减少变化,说明控制、保护电路有故障,需要打开机壳进行检修。

1.2.4 电磁炉保护电路故障部位的确定

电磁炉中一般都设置了多种保护电路,当保护电路工作时,就会使电磁炉进入保护性停机。保护电路动作后,一般可以根据保护电路的启动电压或取样信号电压的变化情况,来确定是哪一部分保护电路进入了保护状态。

1.测量电压比较器输出电压

通过测量电压比较器检测保护电路的输出端电压,可以确定被测电路是否进入了保护状态。因为当电磁炉由于某种原因出现故障时,检测电路就会有相应变化的取样电压输出,并提供给电压比较器的信号输入端,然后经过电压比较器比较后输出低电平或高电平的保护翻转电压。当测得哪个电压比较器检测电路的输出端输出了翻转电压,则就是该检测保护电路引起的保护性停机。

2.测量保护取样电压

通过测量保护电路的取样信号电压,确定是哪一路引起的保护。如果电磁炉某一保护电路的取样信号电压发生了明显的变化,则就是该支路保护电路引起的保护。

3.测量隔离二极管两端电压变化情况

通过测量隔离二极管两端电压的变化情况,可以判断保护电路是否出现了保护。如果电磁炉保护电路中的隔离二极管正常情况下应处于截止或者处于导通状态,但实际测量则由截止变为导通或由导通变为截止,则就说明被测保护的电路已经进入了保护状态。

4.测量保护电路晶体管的工作状态

通过检测保护电路中晶体管的工作状态,也可以判断保护电路是否进入了保护状态。电磁炉中的许多保护电路都是由三极管为核心的分立元器件构成的,在电磁炉正常工作时,大多数情况下处于截止状态,一旦检测到故障时就会变为导通状态,只要发现这类开关晶体管的工作状态出现了变化,就可以判断所测电路已经进入了保护状态。

5.测量微电脑芯片保护引脚上的电压

通过测量微电脑控制芯片保护引脚上输入的电压变化情况,也可以确定是哪一路保护电路引起的保护。如果电磁炉由于某种原因或某一保护检测电路本身损坏引起的故障,就会使微电脑控制芯片的保护检测信号输入端引脚电压发生明显的保护,如果测量不在正常的设定值范围内(并且微电脑从待机控制端会生产关机控制电压),则就可以判断出是该保护检测电路引起的保护动作。

通过以上方法的检测以后,就可以尽快地确定出故障的原因和大概的范围,进一步就可以有的放矢地去查找故障元器件或电路了。

1.2.5 电磁炉故障具体部位的确定

在电磁炉出现的各种故障中,烧熔丝故障发生率很高,下面以该故障来介绍电磁炉故障具体部位的确定方法。

1.测量电磁炉电源插头L与N两端的电阻值在250~350Ω之间

相关电路如图1-4所示。如果测量电磁炉电源插头L与N两端的电阻值在250~350Ω之间,则一般为降压变压器T的初级线圈的电阻值(机型不同时,电阻值略有不同,以下均同),此时说明交流熔丝FU基本正常,交直流高压电路基本正常。

图1-4 电磁炉故障具体部位的确定方法参考电路

2.测量电磁炉电源插头L与N两端的电阻值为∞

如果测量电磁炉电源插头L与N两端的电阻值为∞,则说明交流熔丝FU已经熔断,交直流高压电路有严重的短路或严重漏电现象存在。

3.测量整流桥堆VDB的交流电压输入端两端的电阻值在120kΩ~∞之间

拔下电源变压器CN1连接插接件,如果测量整流桥堆VDB的交流电压输入端AC两端的电阻值在120kΩ~∞之间时,说明整流桥堆及其之前的交流进线电路基本正常。

4.测量整流桥堆VDB的交流电压输入端两端的电阻值趋近于0

拔下电源变压器CX连接插接件,如果测量整流桥堆VDB的交流电压输入端两端的电阻值趋近于0,说明整流桥堆的内部整流二极管有击穿短路现象存在。

5.测量整流桥堆VDB的交流电压输入端两端的电阻值在5~7kΩ之间

拔下电源变压器CX连接插接件,如果测量整流桥堆VDB的交流电压输入端两端的电阻值在5~7kΩ之间,说明整流桥堆的内部某一臂的整流二极管已经击穿短路。

6.测量整流桥堆输出端正反向电阻值判断直流高压电路是否正常

① 将万用表的红表笔与整流桥堆输出端的“-”极相接触,黑表笔与整流桥堆输出端的“+”极相接触,测得的电阻值应为∞。

② 将万用表的红表笔与整流桥堆输出端的“+”极相接触,黑表笔与整流桥堆输出端的“-”极相接触,测得的电阻值根据加热线圈的连接情况而不一样:

  • 如果没有断开加热线圈,则测得的电阻值在5~7kΩ之间;
  • 如果断开加热线圈,则测得的电阻值在15~17kΩ之间,这是整流桥堆内部两个整流二极管的串联电阻器的电阻值。

如果测得的电阻值符合上述规律,则说明直流高压电路基本正常,反之则说明直流高压电路有问题。

7.测量IBGT开关管判断功率驱动电路是否正常

① 断开加热线圈,将万用表的红表笔与IBGT管的“e”极相接触,黑表笔与IBGT管的“c”极相接触,测得的电阻值应为∞。

② 断开加热线圈,将万用表的红表笔与IBGT管的“c”极相接触,黑表笔与IBGT管的“e”极相连,测得的电阻值有以下两种情况:

  • 如果测得的电阻值在5~7kΩ之间:则说明IBGT开关管与阻尼二极管基本正常;
  • 如果测得的电阻值很小或近于0Ω:则说明IBGT开关管与阻尼二极管已经击穿短路,对于内含阻尼二极管的IBGT管,则可能为该管内部的三极管已经击穿。

1.2.6 电磁炉故障检修需要注意的事项

电磁炉出现的故障发生率较高的部位在交直流高压电路,这部分电路一旦产生故障,经常会使熔丝熔断。故在检修电磁炉的故障时,通常应注意以下11个方面的问题。

1.安全问题

电磁炉上标贴的“回”形符号,表示电磁炉为II类电器,无接地线,靠双重绝缘或加强绝缘来提供对地电击的防护。在电磁炉中,主回路和辅助电源参考点在电气上完全连接,俗称浮地。

因此,当电磁炉接通电源以后,电路板上的任意焊点、元器件引脚,测试仪表的金属部分都带有强电,故不能用手直接触摸。采用示波器等带接地线的仪器测量时,仪器电源应用安全隔离变压器和市电隔离,否则会引起短路,使总电源开关跳闸甚至发生严重事故。尤其是使用两相插头的拖线板为电磁炉供电,关闭拖线板开关时,并没有真正切断电源相线(切断的是零线),这时用电烙铁焊接会短路。因此,在采用电烙铁进行焊接之前,一定要确保电磁炉电源线插头拔离插座。

2.小心使用测量仪表

如果在电磁炉工作的同时进行测试,很容易因仪器的接入而改变了电路的参数,尤其是测量波形发生器中比较器的引脚电压时,可能因改变了IGBT的导通时间关系,引起烧机。故最好在断电时,先将仪器探头接入测试点,再通电测试。

3.注意通电方法

在检查电磁炉或调试电路板时,许多维修人员喜欢直接接通电源,让电磁炉烧开水,这可能会引起严重的电路故障。

4.烧熔丝的常见原因

电磁炉交直流高压电路出现故障烧熔丝的原因,多在整流桥堆、直流滤波电容器、开关管(内部包含阻尼二极管)与谐振电容器等几个主要元器件的损坏。检修时要特别注意,测试谐振电容器时,一定要拆下加热线圈引脚或将其从电路板上拆下来,测量其充放电性能与绝缘电阻值来判断其好坏。

5.IBGT功率管损坏的常见原因

引起电磁炉IBGT功率管损坏的常见原因主要是过电压、过电流、过温度,以及锅质不符合要求和环境湿度引起的IBGT功率管极间漏电等几种情况。

6.注意炭化部位的判断

在维修电磁炉的IBGT功率管损坏故障时,尤其是当IBGT管的c-e极之间击穿而引起的熔丝熔断故障,这种情况往往会使击穿后IBGT管的焊盘间的电路板出现炭化现象。由于这种炭化往往不被注意,且采用万用表测量的方法也不容易判断炭化部位的实际情况。因此,当发现IBGT管的c-e极之间击穿而引起的熔丝熔断故障时,一定要处理好炭化情况后再更换新的IBGT管。

7.注意加热盘线圈的绝缘和平整

由于电磁炉的电路板都置于加热盘的下面,故在故障检修时需要对加热盘进行拆装操作。但在拆装过程中,一定要注意保护好加热盘线圈的绝缘和平整。

8.注意加热线圈的极性

在维修电磁炉拆装加热盘时,还应注意某些加热线圈有“极性”,如果将线圈原来的接法接反(一般把线圈的内圈引线称为“始端”,外围引线称为“末端”,具体连接方法示意图如图1-5所示),电磁炉就会出现“锅检”障碍,不认锅或认锅困难,造成电磁炉不能正常工作。

图1-5 电磁炉加热盘线圈的连接方法示意图

因此,在维修电磁炉拆装加热盘时,应先记住加热盘线圈原来的连接方法,尤其是那些线圈引线始端和末端长度相差不多,而且又不好分辨的场合,最好用笔做个记号。

9.注意锅具的“锅质”

由于电磁炉是利用电磁感应来进行能量转换的。因此,对锅具的“锅质”有比较严格的要求。如果“锅质”不良,不仅会影响电磁炉的火力,降低热效率,而且还会缩短电磁炉的使用寿命,甚至造成电磁炉损坏。故在进行故障维修时,一定要用电磁炉专用的铁锅,以防发生误判现象。

10.注意通电试机时的安全

在检修烧熔丝故障的电磁炉故障在通电试机时,为了防止二次损坏情况的发生,通常可以在取下熔丝的熔断器两端,串接一只约100W/220V的白炽灯泡,利用白炽灯泡的降压作用和限流保护作用来判断电路中是否仍然存在短路故障。

① 如果白炽灯泡可以点亮,则就说明交直流高压电路中仍然还有短路元器件或电路存在。

② 如果白炽灯泡不会亮或微亮,则就说明交直流高压电路中已经没有短路元器件或电路存在,可以直接通电试机了。

11.要防止二次损坏开关管

在维修电磁炉的过程中,对开关管的更换是经常遇到的,但一定要注意防止二次损坏开关管,也就是一定要防止新换上的开关管再次损坏而造成不必要的损失。尤其是在检修爆机的电磁炉故障时,更应该注意这一问题。

(1)不要盲目更换开关管

对电磁炉故障的检修,最忌讳盲目更换开关管,因为电磁炉中开关管的损坏大都是其他原因造成的,盲目更换新的开关管,只会导致维修成本的增加。细致与有效、合理的检修方法,会使维修成本大大降低。

(2)先查整流桥堆

当发现电磁炉中的开关管损坏以后,先把损坏的开关管拆下来,在不装新管的情况下,先对整流桥堆进行检查,看其是否有问题,因为整流桥堆不良引起的开关管损坏发生率较高。

(3)再查谐振电容器

如检查整流桥堆没有发现问题,再检查谐振电容器。由于谐振电容器焊接在加热线圈盘的焊点两端,该焊点焊锡一般较厚,拆卸电容器引脚比较困难。故在检查谐振电容器时,可先拆下加热线圈盘的一端引脚,然后采用数字式万用表测量线路板上的线圈盘接线柱,数字式万用表显示的数字就是谐振电容器的电容量。

(4)检查滤波电容器

如果检查谐振电容器正常,进一步就可以装上电磁炉的熔丝,接上加热线圈盘,不开机测量300V左右的直流电压是否正常。如正常,则就说明300V左右的直流电压整流滤波电路中的滤波电容器没有问题,反之,则说明滤波电容器损坏。

(5)检查+5V与+18V电压

测量这两组直流电压的方法与常规的测量电压的方法基本相同,在此不再多述,当确认这两组电压电路正常后,进入下一步的检查。

(6)检查高压检测电路

测量加热线圈盘两端到比较器集成电路两输入引脚上的检测电压。如果测得这两引脚上的直流电压相近,就说明高压检测电路中的两组检测电阻值基本正常。如发现直流电压相差较大,则电压太低的这一路中的电阻值可能有问题,如电阻值变大或开路。

(7)检查开关管驱动电压

如果上述检查均无问题,进一步就可以开机进行电压测量了,应先测量开关管的驱动电压是否正常。具体方法如下:

将万用表的黑表笔接触地线,红表笔接触开关管的控制极,按压开机按键,观察万用表的表针应出现抖动现象,电磁炉的机型不同,抖动的程度也不一样,有的机型抖动小,有的机型抖动大。对于采用驱动集成电路作为驱动电路的电磁炉,测量的电压由零缓慢升高属于正常现象。但如果测得的始终为高电平,则就说明驱动电路有故障。

(8)安装开关管

经上述检查确认一切均无问题以后,就可以更换上新的开关管进行试机了,由此就可以尽量避免二次损坏开关管。

在有些情况下,当单片微电脑控制芯片或比较器集成电路有轻微或不明显的损坏时,在测量电压正常的情况下,却又发生二次损坏开关管,但这种情况极少见到。