电磁泡茶炉的工作原理分析和故障检修

5. 驱动电路

由VT1、VT2及外围元件组成IGBT管的驱动电路，控制其导通和截止。由IC1b的1脚输出的脉宽调制脉冲加到驱动电路输入端，当IC1b的1脚的脉冲处于高电平时，VT1导通、VT2截止、IGBT管饱和导通。当IC1b的1脚的脉冲处于低电平时，VT2导通、 VT1截止、IGBT管截止。

6. 高压峰值检测保护电路

当IGBT管工作时，C极要承受+300V左右的直流电压和谐振脉冲高压。为了防止C极上脉冲叠加后的高压超过极限值而击穿，由IC1a和R7、R6、R5、R17、C12等组成的取样检测保护电路。当IGBT管正常工作时，IC1a反相端4脚的取样电压低于同相端5脚的基准电压（＋5V），2脚呈截止高阻状态，不影响积分电容C13上的控制电平，电磁炉按设定的功率进行加热。当由于某种原因（如电源插座跳火；LC并联谐振电容器C8不良、失效或变值；＋300V高压滤波电容C7漏电；积分电容不良、失效或变值；或是在提、放锅壶具瞬间等）在C极上激起超高的反峰脉冲，使 C极的高压将要达到耐压极限值时，IC1a的4脚的取样电压高于5脚的基准电压，2脚翻转为导通低阻状态，积分电容C13上的电压经2脚泄放，IC1b的 7脚电平降低，1脚输出的PWM的脉宽变窄，IGBT管导通时间缩短，高频谐振幅度下降，从而达到IGBT管的过压保护。当超高反峰脉冲一消失，电磁炉即恢复正常加热工作。维修过程

在绘制电路图的过程中， 笔者已对整机除集成电路外的电阻、电容、电感、三极管、二极管等元器件从外观到在线或离线都进行了检测，均未发现异常。首先焊接引线，把主电路板移到机壳外，以便检修。通电，随着“嘀”一声响，显示“E1”故障代码，这说明是“电源电压过高”。测得当时市电电压为222V，正常。按压“泡茶”功能键（或消毒功能键），数码管、指示灯会依次按照说明的4个状态循环显示，一放开手又显示“E1”。接着测量有关接点的电压：测得A点电压为+302V，正常；测得 B点电压为+18.4V，说明开关电源正常；测得C点电压为+2.73V，失常。

断开+5V电源输出的其中一条跨线，再次测量，还是+2.73V，从而可断定78L05已损坏。此时心中起疑，+5V电压已大为失常，那么控制显示电路为何还貌似正常？回过头来细看，S3F9454B、74HC164的工作电压范围为2～5.5V，而数码管和LED从几个 mA到20mA电流却都能发光，只是亮度不同而已，没认真对比是不易发现的。这样一来，控制显示电路能工作也不足为奇了。换上78L05（实测电压为+5.18V），整机功能恢复正常。

至此，检修的旅程已结束了，但笔者总觉得尚有几处电路原理还似懂非懂，上述的“纸上分析”是否正确呢？又如上述故障是＋5V电压不正常，为什么显示“E1”故障代码呢？锅检电路又是如何工作呢？于是对已修好的整机进行一次测试，并模拟故障状况，看其如何进行保护，以此来验证上述分析是否正确。如果能透彻理解了其工作原理，不仅对本电磁炉出现其他的故障会迎刃而解，而且对检修其他品牌的电磁炉（灶）也有裨益。

模拟故障状况 验证保护过程

1. 模拟市电电压过高过低当市电电压为220V时，测量IC3的14脚取样电压为1.75V，由计算得出250V时取样电压应为1.99V，160V时应为 1.27V。如果直接通过调压器调整电磁炉输入电压大于250V或小于160V来验证，容易造成电磁炉损坏。笔者用30kΩ电阻并联在R5上，接通电磁炉电源，调节调压器，使电磁炉显示“E1”的临界点，测量IC3的14脚电压为2.02V，此时电磁炉输入的交流电压为193V；接着拆下R5上的并联电阻，用20kΩ电阻并联在R29上，同上述的操作，测得显示“E2”的临界取样电压为1.26V，此时电磁炉输入的交流电压为217V。这样电磁炉在安全的交流市电电压范围内验证了在电网电压过高过低时能有效地进行保护（临界取样电压测量值与计算值十分接近）。

2. 模拟功率器件过热待机时测得IC3的15脚的取样电压为0.43V。挑出8位插头的2插脚，使其悬空，用1只4.7kΩ电位器与2节1.5V干电池组成可调直流电压源，电位器中心引脚接至挑出的2脚。开机，调节电位器，使2脚电压逐渐升高，模拟IGBT管温度逐渐升高。当升高至显示“E6”的临界电压值为 2.63V时，让电磁炉停机，从而验证了功率器件过热保护功能。

3. 模拟炉温过高待机时测得IC3的16脚取样电压为4.70V，随着电磁炉开始正常工作，泡茶线盘温度升高，Rt2阻值下降，取样电压也随着逐渐降低。当降低至设置值时（温度过高），电磁炉显示“E4”故障代码，进入停机保护状态。挑出8位插头的3插脚，使其悬空，用2节1.5V的干电池和1只4.7kΩ电位器组成可调直流电压，采用2中所述方法，当测得取样电压降__至2.03V时转入600W工作，再次降到1.85V时蜂鸣器响3声“嘀”，电磁炉停止工作。消毒炉盘超温保护也用同样方法检验。

4. 模拟+18V电压失常当电磁炉正常工作时，测得IC3的17脚的电压为0.98V。用1只100k Ω 电位器中心引脚串接1个100kΩ电阻后并联在R30上，开机，正常工作时，调节电位器减小并联电阻值，使17脚的取样电压逐渐升高，模拟＋18V电压过高的状况，当取样电压升高到1.22V时，显示“E1”故障代码，电磁炉进入保护状态，停止工作。

接着拆去上述R30上的并联电阻和电位器，由1只4.7kΩ电位器中心引脚串接1个3.3kΩ电阻，并联在R31上，在电磁炉正常工作时，调节电位器减小并联电阻值，使17脚的取样电压逐渐降低，模拟＋18V电压过低的状况，当IC3的17脚的取样电压降至0.65V时，显示“E2”故障代码，电磁炉进入保护状态，停机。本电磁炉修复前显示的故障代码为“E1”，这是由于＋5V电源失常引起的。由上述模拟故障过程得知，不仅当电网电压过高时，出现故障代码为“E1”，而且当＋18V电压过高时，也显示“E1”故障代码。对于显示同一故障代码“E1”，却是可能由3个原因中的之一引起或是由它们组合作用引起的。在市电电压或＋18V电压过高时显示“E1”故障代码，还好理解，因为都由电压过高引起的故障，那么只当＋5V电压过低失常时，为什么也显示“E1”呢？究其原因，发现MCU所设置的基准电压值是在IC3的供电电压为+5V时的值，当IC3供电电压过低时（如+2.73V），基准电压值再也不是原设置值了，也随着下降了许多，那么在市电电压或＋18V电压正常时的取样电压与芯片内已偏离原设置值下降了许多的电压相比对，MCU将做出错误的判断，显示“电压过高”的“E1”故障代码，所以在修理时，对显示的故障代码要具体分析，各个排除。