金灶电磁炉原理图
1、电源电路
+300V直流高压电源是由220V交流市电经高压整流桥堆（B1，型号：）整流和C7（4μF/400V）滤波直接产生的。 它是加热线圈和IGBT管工作的主要电源。 （IC2）是低功耗智能开关电源集成电路，其引脚功能如图2所示。该集成电路内置场效应开关管、60kHz脉宽调制器、智能调节电路以及过流、过压和过流保护电路。过热保护电路。 具有外围电路简单、输入电压适应范围宽、输出电压稳定等优点。 本机由Z1、C5、C4、VD1、VD2、L1、C3等外围元件组成+18V开关稳压电源，主要给VT1、VT2、IC1（LM339）、开关继电器及排热风扇供电。 +5V电源也是由+18V电源产生，经78L05稳压，C14滤波。 主要用作参考电压源和供电控制显示电路。
2、控制显示电路
控制显示电路由8位单片机芯片DK94（IC3）、8位串行输入/并行输出移位寄存器（IC4）、数码管、晶体管、LED、按钮、电阻、电容等元件，并通过一个8位连接器与主电路板连接。 其引脚功能图如图3所示。它是三星微控制器，可多次编程。 内部设计的软件程序与硬件电路配合，实现智能控制。 该电路的MCU使用内部时钟并将其从引脚3输出到IC4()的CP输入端(引脚8)。 MCU的引脚2输出的串行数据被发送到IC4的数据输入端（引脚1和2）。 MCU的4脚为上电复位端，也是“泡茶功能”输入端S2。 在待机状态下，每按一次“S2”，泡茶功能就会在“自动”-“手动”-“保温”-“关茶冲泡”四种状态之间循环。 5脚是蜂鸣器信号输出端，用声音来指示电磁炉的工作状态。 6～9脚输出的高低电平使VT6～VT9截止或导通，同时2脚输出串行数据，3脚输出的时钟脉冲配合8位（本电路只使用7位） IC4的并行数据输出到数码管，VD7～VD11用于显示电磁炉的各种工作情况和故障代码。 10脚为消毒功能输入端S1。 每按一次该键，消毒功能就会在“大火”-“小火”-“消毒关闭”三种状态之间循环。
11脚为排热风扇驱动信号输出端。 电磁炉正常工作时，11脚输出高电平，使VT5导通，风扇得电工作。 关机后，11脚继续输出高电平信号一段时间，风扇继续工作。 、排出炉内余热，延长电磁炉的使用寿命。 17脚为+18V开关电源检测输入端。 +18V电压经电阻R30、R31降压分压后的采样电压输入到17脚，与设定值进行比较。 当+18V电压异常（过高、过低、条纹波电压过大）时，电磁炉将不工作，起到保护作用。 19脚为开关继电器控制信号输出端。 继电器闭合时是“泡茶”，释放时是“消毒”。 两台烤箱同时使用时，“泡茶”和“消毒”分时轮流加热。 16、18脚分别为泡茶炉和杀菌炉温度传感器（负温度系数热敏电阻）的采样电压输入端。 只要其中一个热敏电阻断开，就会显示故障代码“E3”。 停机保护； 只要其中一台灶具超温，就会显示故障代码“E4”，并出现停机保护。 15脚为炉内功率器件过热检测输入端电磁继电器原理图，Rt0负温度系数热敏电阻靠近IGBT管散热片安装。 随着功率器件温度升高，采样电压也逐渐升高，并与设定值进行比较，判断是否过热。 如果过热时显示故障代码“E6”，则停机保护。 14脚为市电电压检测输入端。 220V交流市电经B1整流、C7滤波后产生+300V直流电压。 采样电压经R4、R5、R7降压分压后从14脚输入，与设定值进行比较。 当市电电压高于250V或低于160V时，电磁炉将不工作或停机保护，并显示过高“E1”或过低“E2”故障码。 13脚为PWM脉冲信号输出端。 单片机根据设置指令或检测到的数据判断是否应该输出PWM脉冲信号，并能自动调整输出脉冲信号的占空比，以达到调整电磁炉输出功率的目的。
3、同步电路
为了防止IGBT管在导通时受到大电流冲击而损坏，需要保证施加到IGBT管G极的PWM脉冲前沿与峰值脉冲尾随同步。 C极边缘，由IC1d、IC1c及外围元件组成。 电路。 待机时，IC1d的同相端（引脚11）的采样电压低于反相端（引脚10）的采样电压，引脚13处于低电平状态，IC1d的采样电压由IC1c、R11、R12、R13 和 C10。 锯齿波振荡器以其固有频率振荡。 电磁炉工作时，IC1d的同相端（11脚）出现一个由IGBT管C极采样的脉冲。 13脚输出的同步脉冲经IC1d整形后，经C11送至IC1c等组成的锯齿波振荡电路。 然后将频率和波形校正后的同步锯齿脉冲发送至脉宽调制电路IC1b的反相端（引脚6）。
4、脉宽调制电路
该电路由IC1b 发挥作用。 同相端（7脚）加有IC3的13脚输出的PWM脉冲，积分电路形成的控制电平与反相端（6脚）的同步锯齿脉冲进行比较。 其原理是：当变化的DC控制电平（控制电平的电平与PWM脉冲的占空比成正比）与根据锯齿脉冲模式变化的参考电平进行比较时，输出端（引脚1）跳变时间会随着锯齿脉冲斜率上相应位置的直流电平的变化而变化，从而实现脉宽调制。
5、驱动电路
IGBT管的驱动电路由VT1、VT2及外围元件组成，控制其通断。 IC1b的引脚1输出的脉宽调制脉冲加到驱动电路的输入端。 当IC1b的1脚脉冲为高电平时，VT1导通，VT2截止，IGBT管饱和导通。 当IC1b的1脚脉冲为低电平时，VT2导通，VT1截止，IGBT管截止。
6、高压峰值检测及保护电路
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极脉冲叠加后的高电压超过极限值而引起击穿，由IC1a和R7、R6、R5、R17、C12等组成采样检测保护电路。当IGBT管正常工作时，IC1a反相端4脚采样电压低于同相端5脚参考电压（+5V），2脚处于截止高阻状态，这并不影响积分电容C13的控制电平。 电磁炉按设定功率加热。 由于某种原因（如电源插座闪络；LC并联谐振电容器C8不良、失效或变值；+300V高压滤波电容器C7漏电；积分电容器不良、失效或变值；或在起吊瞬间）或放置锅碗瓢盆等）在C极上激发一个超高的反向峰值脉冲，使C极高压即将达到耐压极限时，IC1a的4脚采样电压较高高于引脚 5 的参考电压，引脚 2 翻转至低电平导通。 电阻状态下，积分电容C13上的电压通过2脚放电电磁继电器原理图，IC1b的7脚电平下降，1脚输出的PWM脉冲宽度变窄，IGBT管导通时间缩短，高电平频率谐振幅度减小，从而达到IGBT管过压保护。 一旦超高反向峰值脉冲消失，电磁炉就恢复正常加热工作。 维修流程
在绘制电路图的过程中，笔者对整机除集成电路外的电阻、电容、电感、三极管、二极管等部件从外观到在线或离线进行了测试，均未发现异常。 首先焊接引线并将主电路板移到外壳外以便于操作。 接通电源，“嘀”的一声，显示“E1”故障代码，意思是“电源电压过高”。 测量当时市电电压为222V，正常。 按“泡茶”功能键（或消毒功能键），数码管和指示灯将按说明在四种状态之间循环，松开手后又会显示“E1”。 然后测量相关触点电压：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，不正常。
拔掉其中一根+5V电源输出跳线，再次测量，仍为+2.73V，由此可以断定78L05损坏。 这时我起了疑心。 +5V电压很不正常，为什么控制和显示电路却看起来正常呢？ 回过头来仔细一看，发光二极管和发光二极管的工作电压范围是2到5.5V，而数码管和发光二极管可以在几毫安到20毫安的电流下发光，但亮度不同。 不仔细比较是不容易发现的。 这样，控制显示电路能够工作也就不足为奇了。 更换78L05后（实测电压为+5.18V），整机功能恢复正常。 [页]
至此，维修之旅就结束了，但笔者总感觉还有几个电路原理还不太明白。 上述“论文分析”是否正确？ 如果上述故障是由+5V电压异常引起的，为什么显示“E1”故障代码？ 锅检测电路如何工作？ 因此，对修复后的整机进行测试，模拟故障情况，看看其保护情况如何，以验证上述分析是否正确。 如果能彻底了解其工作原理，不仅该电磁炉的其他故障就迎刃而解，而且对维修其他品牌的电磁炉（灶）也有帮助。
模拟故障情况以验证保护过程
1. 模拟市电电压过高或过低。 当市电电压为220V时，测量IC3的14脚采样电压为1.75V。 经计算，250V时采样电压应为1.99V，160V时采样电压应为1.27V。 如果直接通过调压器将电磁炉的输入电压调整到大于250V或小于160V进行验证，很容易对电磁炉造成损坏。 笔者在R5并联一个30kΩ的电阻，打开电磁炉电源，调节稳压器使电磁炉显示“E1”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； 然后去掉R5上的并联电阻，并用20kΩ的电阻与R29并联。 执行与上述相同的操作。 实测“E2”临界采样电压为1.26V。 此时输入电磁炉的交流电压为217V。 这样，经验证，当电网电压在安全交流市电电压范围内过高或过低时（临界采样电压的测量值与计算值非常接近），电磁炉能够得到有效保护。
2、当模拟功率器件过热并处于待机状态时，测得IC3的15脚采样电压为0.43V。 挑出8位插头的2个引脚并使其悬空。 采用4.7kΩ电位器和两节1.5V干电池组成可调直流电压源。 将电位计的中心引脚连接到选取的 2 个引脚。 打开电脑，调节电位器，使2脚电压逐渐升高，模拟IGBT管温度逐渐升高。 当临界电压值达到2.63V并显示“E6”时，电磁炉关闭，从而验证功率器件的过热保护功能。
3、模拟炉温过高，温度过高时，测得IC3的16脚采样电压为4.70V。 随着电磁炉开始正常工作，泡茶线盘温度升高，Rt2阻值减小，采样电压逐渐减小。 当下降到设定值（温度过高）时，电磁炉显示“E4”故障代码，并进入关机保护状态。 挑出8位插头的3个引脚并使其悬空。 使用2节1.5V干电池和1个4.7kΩ电位器形成可调直流电压。 使用2中描述的方法。当测得的采样电压下降__至2.03 V时，切换到600W运行。 当再次降至1.85V时，蜂鸣器发出“嘀”三声，电磁炉停止工作。 消毒灶的超温保护也采用同样的方法进行测试。
4、模拟+18V电压异常 电磁炉正常工作时，测得IC3的17脚电压为0.98V。 使用100kΩ电位器中心引脚串联一个100kΩ电阻并与R30并联。 开机，正常工作时，调节电位器减小并联电阻值，使17脚采样电压逐渐升高，模拟+18V电压。 过高情况下，当采样电压升至1.22V时，显示“E1”故障代码，电磁炉进入保护状态，停止工作。
然后去掉R30上并联的电阻和电位器，在4.7kΩ电位器的中心引脚串联一个3.3kΩ电阻，并与R31并联。 电磁炉正常工作时，调节电位器，减小并联电阻值。 ，使17脚采样电压逐渐下降，模拟+18V电压过低的情况。 当IC3的17脚采样电压下降到0.65V时，显示“E2”故障代码，电磁炉进入保护状态并关机。 电磁炉维修前显示的故障代码为“E1”，是+5V供电异常引起的。 从上面模拟的故障过程可知，不仅当电网电压过高时，出现故障码“E1”，而且当+18V电压过高时，也会显示“E1”故障码。 对于同样显示的故障代码“E1”，可能是这三种原因之一或多种原因共同导致的。 很容易理解，当市电电压或+18V电压过高时，会显示“E1”故障代码，因为这些故障都是由电压过高引起的。 那么为什么+5V电压过低异常时也会显示“E1”呢？ 原因发现，MCU设定的参考电压值为IC3电源电压为+5V时的值。 当IC3的电源电压过低时（如+2.73V），参考电压值不再是原来的设定值。 也下降了很多，所以当市电电压或+18V电压正常时的采样电压与芯片内偏离原来设定值下降很多的电压进行比较时，MCU会做出错误的判断并显示“电压过高”。 “E1”故障码，所以在维修时，需要对显示的故障码进行详细分析，一一排除。
锅检测电路
电位器检测信号是IC3的13脚每2秒输出一系列频率约为24kHz的脉冲。 同时，蜂鸣器发出短促的“嘟”声，但IC3的哪个输入端检测锅具检测信号，以确定是否有符合要求的锅具呢？ 如何检测呢？ 从电路图分析，IC3的14、12脚可能性最大。
如前所述，14脚是检测市电电压过高或过低的输入端。 是否可以同时作为检测电位器检测信号脉冲数的输入端？ 所以采用下面的方法来判断。 拔出8位插头的1脚（与IC3的14脚相连）并悬空。 它由1.5V干电池供电。 即电池的正极连接到引脚1，负极连接到引脚1。 连接到主电路板的“接地”端。 此时14脚电压为1.5V（这样做的目的是保证IC3检测市电电源的14脚采样电压在正常范围内）。
电磁炉通电后，锅检测功能正常。 当锅放置好后，电磁炉切换到加热工作。 这消除了引脚 14 的可能性并将引脚 1 恢复到其原始状态。 现在IC3只剩下12个引脚，最有可能是电位器检测信号的输入端。 测量8位连接器的5脚电压值（接IC3的12脚）：待机、检锅时为0.33V，正常加热时几乎为0V。 将8位插头的5个引脚置于空中，用1.5V干电池和4.7kΩ电位器组成可调电压源，调节电位器使中心引脚电压为0.33V，连接起来到8位插头的5针。 引脚上，电磁炉锅具检测功能异常。 即锅检测电路在有锅的情况下仍在检测锅，不会切换到正常加热工作。 当调节电位器将电压降低到0.23V以下时，无论炉面是否有锅，电磁炉都处于加热状态。
当电压升至0.24V以上时，无论灶面上是否有锅，均处于锅检测状态。 至此，可以说明两个问题：一是MCU芯片（IC3）的12脚确实是锅检测信号的输入端； 其次，MCU芯片根据检测到的12脚电压，比较设定的参考电压值，判断电位器是否存在（或者是否符合要求）。 仅根据电路图分析，电磁炉加热正常，8位连接器5脚电压不可能几乎为0V（应该是+5V电压经R20和R21分压后的电压值， 0.33V）。 这个问题让笔者百思不得其解。 期间我也用示波器测量了相关触点的波形，但没有任何答复。 电路图画错了吗？ 于是我又对照电路板检查了电路图，结果是正确的。 我刚刚在检查的时候发现了一个现象，就是R21的接地点布置的很特殊。 它没有焊接到8位连接器引脚5附近的“地”端，而是电路板上的一条走线直接连接到高压整流桥。 在电堆B1的“-”端附近，R21的一个脚焊得很靠近“-”端（我画电路图时也发现了这个现象，但当时没注意），而且也注意到，作为控制显示电路的+5V电源的“地线”，可以说是从高压整流桥堆的“-”端延伸出来的“漫长的乡村道路”，加上为VT1、VT2、IC1（LM339）供电的导线、排热风扇、开关继电器等。+18V电源的“地线”也经过此路径，特别是VT3的“地线”，也经过此路径。特别设计的独木桥Φ0.5mm×33mm。 此时+5V电源的“地”端与高压整流桥堆的“-”端之间的电压差仅为0.021V。
但当符合要求的锅放在电磁炉上时，这条“小路”上的压降达到0.328V，+5V电源的“地”端为正极，而电磁炉的“-”端为正。整流桥堆为负，相当于+5V。 电源的“地”端相对于桥堆的“-”端升高了0.328V。 因此，8位连接器的5脚与+5V电源“地”（MCU的“地”）几乎与0V等电位（升高的电压等于 的分压值） R20和R21抵消，单片机12脚采样电压几乎为0V），电磁炉切换到正常加热工作。 这本质上就是利用“地线”来检测电流的变化来判断是否有符合要求的锅。 当笔者解开这个谜团时，我暗自佩服设计者运用这种方法的巧妙！ 不仅简化了电路，提高了可靠性，同时也让我们想起了制作音频电路时反复强调的一点，接地和地线处理的重要性。
一些建议
1、电路板移至外壳外，通过焊接引线进行检查和维修，操作方便。
2、连接假负载法。 拆下加热线圈的接线，将60-100W的灯泡接在加热线圈的端子上，然后开机观察灯泡的点亮状态来判断故障。 如果不亮或者亮了又灭，则说明机器不存在短路故障； 如果灯泡亮起，则说明机器存在短路。 维修或检查时用假负载测试机器，可以防止故障进一步扩大。 [页]
3、如果要更换相关集成电路，最好将原来的集成电路拆掉后，再焊接相应的集成电路插座。 这样有利于替换和比较，有利于测试和分析。
4、带电检测过程中要注意防止触电，因为此类电路大多是直接由220V市电进行整流滤波并采用开关电源芯片产生各种直流电压供电路使用。 虽然它是“地线”（电路板上的人工“地”端），但对于市政电网来说，也存在触电的危险，所以不要随意触摸它。 维修时最好使用双开关、电流10A以上的专用插线板。 正常使用时，也最好使用带开关、电流10A以上的插线板。 不使用时，开关切断电源。 不要采用插拔插头的方法，因为在插拔过程中，往往容易因接触不良而产生火花，造成高压或大电流浪涌损坏电器。 现实中不乏这样的现象。 经常有人抱怨：昨天还好好的，今天插上就不能用了？ 附上IC各引脚、接口待机时的电压值及相关接点波形图（见图4），供维修时参考。
