家電維修課件

電磁灶張志明電磁灶

按電磁感應加熱的電流頻率分類：使用15kHz以上高頻電流的為高頻電磁灶；使用50Hz或60Hz工頻電流的為低頻電磁灶。低頻電磁灶的熱效率較低，而且笨重。目前，采用單片機控制技術構成的高頻電磁灶被廣泛應用。

電磁灶是利用電磁感應加熱方法烹調食物的，具有熱效率高，安全性好，控溫準確以及清潔衛(wèi)生等優(yōu)點，烹調食物時無明火和熱輻射，使食物雖然不具有焦黃色澤及特殊香味，但可以最大限度地保留食物中的營養(yǎng)成份。

高頻電磁灶的基本結構如圖所示，灶臺臺面是一塊高強度、耐沖擊的陶瓷平板(結晶玻璃)，臺面下邊裝有高頻感應加熱線圈(即勵磁線圈)、高頻電力轉換裝置及相應的控制系統(tǒng)，臺面的上面放著平底烹調鍋。一、高頻電磁灶加熱原理

高頻電磁灶一般為厚度小于80mm的薄形臺式結構。圖1-29是其內部結構示意圖。主要由灶面板、加熱線圈、印制電路板、大功率輸出管及散熱器、排氣扇等組成。

1.高頻電磁灶的基本結構電感線圈

工作過程交流電源→整流→逆變→高頻交流→線圈→金屬烹調鍋→電渦流→鍋體的內阻→熱能

2.對烹飪鍋的要求烹飪鍋的發(fā)熱功率與鍋的表面電阻及勵磁線圈的匝數(shù)成正比，為保證靜音及效率，高頻電磁灶的勵磁頻率應大于17kHz。不能用銅和鋁鍋。在20kHz時，銅和鋁的表面電阻很小，由于集膚效應，在高頻交流所致的交變磁場作用下，有效電流截面較50Hz時小，為保證一定的發(fā)熱功率，需要大大提高勵磁線圈的匝數(shù)，這樣必然導致勵磁線圈本身的銅耗增加，甚至可能等于或大于鍋體的等效電阻上的功耗，因此，在實際應用中不能將銅或鋁質的鍋用于電磁灶。鐵鍋：普通鐵磁性鍋導磁性大，在20kHz時仍有較大的表面電阻(約為銅鍋或鋁鍋的20～50倍)，因而具有很好的加熱性。因此，采用鐵磁性鍋體時，可使電磁灶做得小，尤其是采用不銹鋼做鍋體，可以在保證機械強度的前提下，盡量將鍋體做得較薄，從而使有效電流通路截面積減小，增大鍋體電阻，提高熱效率。有時為強調某些指標，也可以使用復合板的鍋體(如不銹鋼與碳素鋼的復合板)。

從效率、發(fā)熱量、振動噪聲等方面綜合考慮，烹飪鍋的底部應采用不銹鋼包裹，結合現(xiàn)代一些新型材料，還可做成不粘鍋內襯等多種方便、實用、美觀的烹調鍋。表0給出了一些常用烹飪鍋材料的電氣性能。表0烹飪鍋材料的電氣性能(低頻時參數(shù))

材料

等效電阻/μΩ

效率

功率因數(shù)/％

綜合電磁力/kg/kW

鐵739l16121

銅207449

－9

鋁237639

－7

不銹鋼1820120

鑄鐵207410320二、高頻電磁灶的工作原理高頻電磁灶的頻率變換主電路1.諧振型交流220V電源經(jīng)整流，L2是扼流圈，C2是濾波電容。VT是功率控制管。由VD，L1與C1組成串聯(lián)諧振電路?？刂婆c保護電路實現(xiàn)功率因數(shù)校正與保護。VT導通時，L1中電流迅速增加，VT截止時，L1與C1發(fā)生串聯(lián)諧振，諧振頻率為

控制VT導通時間，使加熱功率在150-1500W可調，功率組件VT（IGBT）用3～4只耐高壓（1500V），大電流（＞5A）的高頻大功率晶體管并聯(lián)組成，并強制通風。采用微電腦控制的電磁灶電路框圖

2.強迫振蕩式如圖示，它由外部電路對其進行控制，其輸入電路采用Boost升壓式變換電路并進行輸入功率因數(shù)校正，使電網(wǎng)側的輸入電流與輸入電壓同相位。該電路由三大部分組成，

MSC60028專用集成功率因數(shù)校正芯片構成單位功率因數(shù)升壓式整流電路；輸入端有濾波電路，進一步減少對電網(wǎng)的諧波污染，由VTl～VT4組成高頻橋式逆變電路；L為電磁灶換能線圈；由TMP87PH46N構成控制電路。

了解三、高頻電磁灶控制與保護電路實例分析

高頻電磁灶均有完善的控制與保護電路，現(xiàn)簡要介紹圖1-32所示電路原理框圖的工作原理與過程。該電路中沒有獨立的鋸齒波振蕩器，而是利用報警電路部分的低頻振蕩器（IC3d）觸發(fā)大環(huán)路振蕩器起振，振蕩電流通過加熱線圈產(chǎn)生高頻磁場，在鍋底中感應出渦流來加熱鍋體。大振蕩環(huán)路：

當電路接通電源時，由IC3d及其外圍元件構成的低頻振蕩器振蕩，振蕩信號一路輸往蜂鳴器電路，當電磁灶上無鍋或鍋徑太小時，蜂鳴器產(chǎn)生報警聲提醒使用者。振蕩信號的另一路則通過C21微分產(chǎn)生一個窄脈沖，經(jīng)VD19加到IC3a的同相端⑤腳經(jīng)IC3a整形放大，再經(jīng)IC2a進行脈寬調制后從IC2d的⑩腳輸出，送至激勵級VT1放大，由功放級輸出，使加熱線圈L1中流過高頻脈沖電流，加熱線圈上的脈沖信號又反饋到IC2c中進行整形放大后，再送到IC3a的同相端，使大環(huán)路振蕩器起振。正常工作。

若灶面板上有適配的鍋具，電流互感器（電流取樣）將從主電路中采樣得到一個足夠的電壓，使比較器IC3c翻轉，IC3c的⑩腳輸出低電平，VD24導通，使IC3d構成的低頻振蕩器停振，切斷觸發(fā)信號。此時大環(huán)路振蕩不受影響。

瞬態(tài)保護：電路中IC1a起瞬態(tài)保護作用，當電網(wǎng)電壓突變以及鍋體挪離灶面板的瞬間，B+的突變分量經(jīng)C6耦合，IC1a倒相，通過VD9封鎖大環(huán)路振蕩，從而保護輸出功率管。IC1b作瞬態(tài)保護后的延時觸發(fā)，又使大環(huán)路振蕩器起振。

過熱保護：IC2a作為鍋、功率管的過熱保護，熱敏電阻Rt檢測鍋底溫度，熱繼電器KA安裝在散熱管上檢測功率管溫度。IC3b和IC2d共同構成大環(huán)路振蕩器的脈寬控制，即功率調節(jié)。

VT6是過電壓保護，VT9、VT10為欠電壓保護，VT11為過電流保護。四、電磁灶的使用與維護正確使用電磁灶可獲得最佳的使用效果和延長其使用壽命，一般應注意以下幾點。

1)電磁灶工作時應遠離電視機、收錄機等家用電器，或錯開它們的使用時間，以防電磁干擾。

2)電磁灶為專用鍋體，一般不宜交換或借用。嚴禁使用非導磁材料制成的鍋。在確實需要更換鍋體時，應在鍋底放一塊磁性不銹鋼板，作為熱傳導過渡。

3)不得用鐵器等硬物削刮灶臺面板和鍋底，并隨時注意灶臺是否有裂縫或損傷，以防湯水等漏入灶內而引起電氣元件受潮或損壞。

4)灶臺上不能放置導磁材料制品，嚴禁鍋體空燒或干燒，以免灶臺面板過熱干裂損壞。1.4.4電磁灶的常見故障與檢修

電磁灶的結構和電源較為復雜，容易發(fā)生故障的地方很多，因此檢測和維修也比較復雜，其常見故障的現(xiàn)象、產(chǎn)生故障的原因及檢測和排除故障的措施分述如下。

故障現(xiàn)象

可能原因

排除故障的措施

電磁灶接通電源后，風扇不轉動，排氣孔無風1)插頭接觸不良

2)空燒

3)熔絲熔斷

4)冷卻風排氣孔堵塞。如風扇正在運轉而冷卻排氣孔無風吹出，則可能是冷卻風排氣孔被異物堵塞1)檢查電源插頭，如有松動，要重新插牢

2)一般高頻電磁灶都有負載檢測電路，如空燒就會停止加熱。待電磁灶冷卻后，放上盛有食品的鍋便可重新燒煮

3)檢查熔絲，如發(fā)現(xiàn)已熔斷，應查明原因后，更換同規(guī)格的熔絲

4)冷卻風排氣孔應經(jīng)常保持清潔，如發(fā)現(xiàn)堵塞，要及時予以疏通

使用過程中電磁灶突然停止工作1)電源插頭與電源座接觸不良

2)熔絲熔斷

3)加熱線圈斷路

4)與功率開關管c、e極間并聯(lián)的二極管被擊穿

5)高頻諧振電容器被擊穿。如果與加熱線圈并聯(lián)的諧振電容器被擊穿，則電路無諧振，電磁灶便不能工作

6)扼流圈燒斷。如果扼流圈被燒斷，就不能為加熱線圈提供工作電流，電磁灶同樣無法工作1)電磁灶在使用過程中，有時會由于忙亂或其他原因未將電源插頭插牢，不小心碰觸一下就會造成虛插。此時，只需將電源插頭與插座接觸良好即可

2)檢查裝在電磁灶中的大電流熔絲是否熔斷。如是，則應查明原因后再更換同型號的熔絲

3)如電源指示燈亮，而加熱指示燈不亮，則應檢查加熱線圈是否有問題。如損壞則更換

4)如果這個二極管擊穿后短路，功率開關管便失去作用，電磁灶不能繼續(xù)工作。此時應更換已損壞的二極管

5)拆下電容器后用萬用電表檢測，如確已損壞，則予以更換

6)檢查確認后更換同型號的扼流圈

故障現(xiàn)象

可能原因

排除故障的措施

故障現(xiàn)象

可能原因

排除故障的措施

加熱指示燈不亮(大部分電磁灶的電源指示燈為紅色，加熱指示燈為綠色。如果電源指示燈亮，而加熱指示燈不亮，則應重點檢查加熱線圈和指示燈電路)1)加熱線圈上沒有高頻電流

2)指示燈電路故障1)綠色指示燈的電源來自加熱線圈背面的一組感應線圈，產(chǎn)生的感應電壓由整流管整流、電容器濾波后，產(chǎn)生約為4V的電壓使綠色指示燈發(fā)光。如果加熱線圈上沒有高頻電流，原因多數(shù)是加熱線圈開路或者是互感器開路?？捎萌f用表電阻擋檢測，若確是斷路，應更換加熱線圈或互感器

2)如加熱線圈上有高頻電流通過，則應檢查指示燈供電電路。較易損壞的元件是整流管、電容器及指示燈。如整流管損壞，則無整流電壓，指示燈也就不亮??；如濾波電容器被擊穿，指示燈的電源電壓也沒有，燈便不亮；如指示燈本身損壞，指示燈也不亮。出現(xiàn)以上情況后，應更換整流管或電容器或指示燈

故障現(xiàn)象

可能原因

排除故障的措施

燒煮時有震動和振蕩噪音1)烹飪鍋底不平造成與電磁灶灶臺平板接觸不良

2)取樣電路有故障。高頻電磁灶正常工作時振蕩頻率為20—30kH3，若有振蕩尖叫聲表明工作頻率偏低。當加上燒鍋時有連續(xù)振蕩聲，說明負載檢測電路有故障，一般多為取樣電路不正常1)應更換平底鍋，使鍋底與電磁灶灶臺平板貼合

2)應檢測取樣電路，看是否是耦合電路開路造成的。如耦合電阻斷路，更換后電磁灶便能恢復正常

故障現(xiàn)象

可能原因

排除故障的措施

指示燈亮，但不能加熱1)加熱線圈斷線

2)低頻阻流圈損壞

3)諧振電容、消振移相電容損壞或啟振電容損壞1)重新繞制或更換加熱線圈

2)檢查確認后重繞或更換阻流圈

3)檢測有關電容器，損壞的予以更換

電磁灶加熱功率調節(jié)無效1)高頻轉換電容擊穿或斷路

2)共振電容器擊穿或斷路

3)高速二極管擊穿或斷路1)檢查高頻轉換電容器，已損壞的則更換

2)檢查確認后更換共振電容器

3)檢查確認后更換高速二極管小結：1.家用高頻電磁灶使用20kHz以上高頻電流。2.高頻電磁灶由灶面板、加熱線圈、控制系統(tǒng)（印制電路板、大功率輸出管（IGBT）及散熱器）、排氣扇等組成。3.高頻電磁灶的工作過程：交流電源→整流→逆變→高頻交流（L1、C1構成諧振）→線圈→金屬烹調鍋→電渦流→鍋體的內阻→熱能。4.高頻電磁灶控制與保護電路分析（圖1-32）（1）低頻振蕩器：當電路接通電源時，由IC3d及其外圍元件構成的低頻振蕩器振蕩，振蕩信號一路輸往蜂鳴器電路，當電磁灶上無鍋或鍋徑太小時，蜂鳴器產(chǎn)生報警聲提醒使用者。振蕩信號的另一路則通過C21微分產(chǎn)生一個窄脈沖，經(jīng)VD19加到IC3a的同相端⑤腳，觸發(fā)大環(huán)路振蕩。（2）大環(huán)路反饋振蕩：觸發(fā)脈沖經(jīng)IC3a整形放大，再經(jīng)IC2a脈寬調制后從IC2d的⑩腳輸出，經(jīng)激勵級VT1～VT5放大，由功放級輸出，使加熱線圈L1中流過高頻脈沖電流；加熱線圈上的脈沖信號反饋到IC2c進行整形放大后，