九陽(yáng)電磁爐電路圖（三）

九陽(yáng)JYC-19AS3型電磁爐實(shí)繪電路圖及功能簡(jiǎn)述

電原理圖

電路功能簡(jiǎn)要說(shuō)明

眾所周知電磁爐是采用電磁感應(yīng)渦流加熱原理進(jìn)行工作的，工作原理示意圖如圖⑥所示。通常利用徼電腦控制加熱線盤中的高頻電流（20～38KHz）產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，當(dāng)磁通Φ穿過(guò)金屬器皿的鍋底時(shí)，產(chǎn)生無(wú)數(shù)的小渦流，基於小電阻大電流的短路熱效應(yīng)產(chǎn)生熱量，進(jìn)而加熱鍋內(nèi)食物。JYC-19AS3電磁爐分主回路保護(hù)和顯示控制兩部分，下面簡(jiǎn)要說(shuō)明一下各單元電路的功能。

1、電磁干擾防護(hù)電路

在220VAC電源輸入端的電容C6和壓敏電阻CNR1為防止高頻于擾或雷擊等造成后面電路工作或損壞而設(shè)置的防護(hù)電路。

2、主回路和高頻諧振電路

市電經(jīng)橋堆DB1整流和L1、C11濾波變?yōu)橹绷麟?，再?jīng)加熱線盤L2、C11和IGBT1組成的電壓諧振變換器，變換成頻率為20～35KHz的交流電。開關(guān)管IBGT1的通斷受驅(qū)功脈沖和單片機(jī)控制。當(dāng)IGBTI的C極電壓為0時(shí)，IGBT1導(dǎo)通，流過(guò)L2中的電流急增，電感儲(chǔ)能；當(dāng)IGBT1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止時(shí)，由于電感中的電流不能突變，還要沿著先前方向流動(dòng)，由于IGBT1已關(guān)斷，L2只能對(duì)C11充電，磁能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽瑥亩餓GBT1的C極電壓升高，隨充電電流減小至零時(shí)，C極電壓最高。隨后電容C11開始對(duì)L2放電，C極電壓變低，當(dāng)?shù)竭_(dá)零伏時(shí)，由控制電路監(jiān)測(cè)到這個(gè)值，驅(qū)動(dòng)脈沖再次使IGBT1導(dǎo)通。又一循環(huán)開始，形成振蕩波形。分析可知：

① L2中電流的大小決定了加熱功率的大小，若驅(qū)動(dòng)脈沖寬度越大，IGBT1導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)電流就越大，因此只要調(diào)節(jié)脈寬即可調(diào)節(jié)加熱功率。

② 加熱線盤L2與負(fù)載鍋具相耦合，交流電的頻率愈高，磁通變化愈快，鍋具中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和渦流就愈大，使鍋具發(fā)熱升溫高?？勺C明它與電源頻率的平方以及磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值的平方成正比。

③ L2、C11組成并聯(lián)諧振電路，振蕩的半周期時(shí)間是出現(xiàn)峰值電壓的時(shí)間，亦是IGBT1截止時(shí)間，也是驅(qū)動(dòng)脈沖沒有到達(dá)的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間關(guān)系是不能錯(cuò)位的，如峰值脈沖還沒有消失，驅(qū)動(dòng)脈沖已提前到來(lái)，就會(huì)出現(xiàn)很大的導(dǎo)通電流使IBGT1燒壞，因此必須使驅(qū)動(dòng)脈沖的前沿與峰值脈沖的后沿相同步。

3、同步電路

同步電路的作用是跟縱諧振電路波形，確定合理的IGBT1導(dǎo)通起點(diǎn)和提供檢鍋脈沖。它由電壓比較器IC1-C及分壓電阻等構(gòu)成，加熱線圈OUT1端電壓經(jīng)過(guò)R19、R20和R25分壓輸入到比較器的“－”端（8腳），OUT2端電壓經(jīng)過(guò)R17、R18、R45、R50和RA+RB分壓輸入到 “＋”端（9腳），靜態(tài)時(shí)“－”端比“＋”端電位要低，輸出端（14腳）輸出高電平。由于上拉電阻R41使積分電容C7兩端都是高電位不起作用。同時(shí)使IC1-D的“－”輸入端（10腳）為高電平，導(dǎo)致輸出端（13腳）輸出低電平，控制IGBT1關(guān)閉。動(dòng)態(tài)工作時(shí)“＋”端（9腳）隨IGBT1的C極電壓而變化，使ICI的14腳輸出和IGBT1驅(qū)動(dòng)相似的方波。當(dāng)諧振電容C3左負(fù)右正，IGBT1集電極電壓最高時(shí)，IC1的14腳輸出高電平，使IGBT1驅(qū)動(dòng)信號(hào)仃止，當(dāng)C3兩端電壓消失為零時(shí)，IC1的14腳輸出低電平， IGBT1驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出高電平，使集電極電壓變化和IGBT1驅(qū)動(dòng)信號(hào)保持一致，得到IGBT1驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上升沿和Vcc反向脈沖的下降沿同步。

4、反壓保護(hù)與PWM控制電路

反壓保護(hù)電路中比較器IC1-A 5腳上（“＋端”）的基準(zhǔn)電壓，由R22、R21分壓提供＋3V電壓，4腳（“－”端）由IGBT1的C極上的電壓經(jīng)電阻RA，RB等分壓而得，當(dāng)提鍋或移鍋時(shí)，C極電壓增大超過(guò)1025V（限壓值），4腳電壓高過(guò)5腳，2腳輸出低電平，然后比較器一直在切換，維持電壓不超過(guò)限壓值，保護(hù)IGBT1不損壞。比較器IC1-D、R33、R35、R34、R46、C15和EC6、R41、C7、D19構(gòu)成PWM控制電路。同步電路IC1=A14腳輸出方波脈沖，通過(guò)積分電容C7和R41形成鋸齒波送至IC1-D的“－”端（10腳）；從CPU送來(lái)的PWM脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)平滑后接至IC1-D的11腳，脈沖寬度越大，電壓越高，與10腳比較翻轉(zhuǎn)的時(shí)間越長(zhǎng)，13腳輸出高電平的時(shí)間也越長(zhǎng)，進(jìn)而控制IGBT1的驅(qū)動(dòng)脈沖寬度，使加熱功率增大。相反則減小。可見CPU是通過(guò)控制PWM脈沖寬度，控制IC1-D比較器的輸出來(lái)控制IGBT1的導(dǎo)通時(shí)間的長(zhǎng)短，從而控制了加熱功率的大小。PWM脈沖寬度是由CPU根據(jù)設(shè)定功率值和電流取樣電路的電壓值進(jìn)行調(diào)整的。

5、IGBT1驅(qū)動(dòng)電路

驅(qū)動(dòng)電路的作用是保證IGBT1可靠導(dǎo)通與關(guān)斷。IGBT G極電壓要求大于10V，采用Q3、Q4和Q5組成的推挽驅(qū)動(dòng)電路提供。當(dāng)Q5的基極輸入信號(hào)為低電平時(shí)，Q5（NPN）截止，Q4（NPN）、Q3（NPN）基極得高電平，Q4導(dǎo)通，Q3截止，+15V電源流通，IGBT1柵極得電導(dǎo)通，加熱線圈L2開始儲(chǔ)能。反之，輸入信號(hào)為高電平時(shí)，Q5導(dǎo)通，Q4截止、Q3導(dǎo)通，IGBT1柵極接地，IGBT1關(guān)斷。L2自感電勢(shì)對(duì)C3放電，形　成振蕩。穩(wěn)壓管Z2限定IGBT G極電壓，防止輸入電壓過(guò)高時(shí)損壞IGBT1；電阻R14可快速拉低柵極殘余電壓，加速IGBT1截止。

6、電流檢測(cè)反饋電路

電流檢測(cè)電路的作用是提供電流負(fù)反饋穩(wěn)定加熱電流，調(diào)節(jié)負(fù)載功率和判別有無(wú)鍋具。它由電流互感器CT1取樣，經(jīng)D11、、D12橋式整流，EC5電容濾波平滑，再經(jīng)R26、WR1、R6分壓送到CPU的CUR　端，取樣電流的大小與負(fù)載功率成正比，待機(jī)時(shí)取樣電流基本為零。CPU根據(jù)監(jiān)測(cè)電流的變化，作出各種指令：

① 判斷鍋具是否合適：若電流過(guò)小，再判斷PWM是否最大，兩者都滿足則為無(wú)鍋。

② 限定最大電流，在正常情況保證電流穩(wěn)定或不超值，保護(hù)關(guān)鍵器件工作在額定范圍內(nèi)防止電流過(guò)大燒壞。

③ 配合電壓取樣電路及時(shí)調(diào)控PWM的脈寬，使輸出功率保持穩(wěn)定。

7、電壓取樣反饋及浪涌保護(hù)電路

⑴電壓取樣電路的作用是檢測(cè)電路即時(shí)的工作電壓段和高低壓保護(hù)。市電輸入電源由D5、D6整流后，一路經(jīng)R9、R10分壓及EC4電容濾波平滑，直流電壓饋給CPU的VN端口進(jìn)行分析，正常情況這個(gè)電壓是穩(wěn)定的。CPU根據(jù)檢測(cè)到的輸入電壓信號(hào)，然后發(fā)出相關(guān)指令：

①判別電壓是否在允許范圍內(nèi)，否則仃止加熱，并發(fā)出報(bào)警。

②與電流檢測(cè)配合CPU智能計(jì)算出功率的大小，再和CPU中予設(shè)的功率值進(jìn)行比較，去控制PWM的脈沖寬度，穩(wěn)定調(diào)整各檔所需的功率。

⑵浪涌保護(hù)電路的作用是監(jiān)控輸入電網(wǎng)有無(wú)異常變化，在異常變化時(shí)關(guān)斷IGBT進(jìn)行保護(hù)。D5、D6整流后的另一路經(jīng)R8、R11、R12和C3、C24分壓后輸入到比較器IC1-B的“－”端（6腳），與“＋”端（7腳）＋5V基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，正常時(shí)U6＜U7、1腳輸出高電平。D17截止，允許振蕩脈沖輸出。當(dāng)電源突然有浪涌電流輸入時(shí)，R12上取樣電壓升高，U6＞U7令I(lǐng)C1-B翻轉(zhuǎn)，D17瞬間導(dǎo)通，將振蕩脈沖電壓拉低，關(guān)斷IGBT的觸發(fā)脈沖，形成硬件保護(hù)。同時(shí) CPU的VN端監(jiān)測(cè)得1腳變低電平信息，立即發(fā)出暫停加熱指令，防止IGBT1浪涌電流過(guò)大而損壞。待浪涌電壓過(guò)后，1腳恢復(fù)高電平時(shí)，CPU再重新發(fā)出加熱指令，此為軟件保護(hù)。

8、爐面溫度和IGBT溫度監(jiān)測(cè)電路

這兩個(gè)電路的作用是探測(cè)鍋具內(nèi)部溫度和檢測(cè)散熱片發(fā)熱情況。

⑴妒面熱敏電阻溫度傳感器（RT/FAN）緊貼在微晶玻璃板底部，傳感器阻值跟隨鍋具溫度的變化，所以在電阻R5上分壓變化即為鍋具溫度的變化。這個(gè)電壓送到CPU的TMAN端，然后CPU作出相應(yīng)的動(dòng)作指令：

① 定溫功能時(shí)，發(fā)出控制加熱指令，使被加熱物體溫度恒定在設(shè)定的范圍內(nèi)。

② 若鍋具溫度高于220℃或于燒時(shí)，立即仃止加熱，關(guān)機(jī)，并報(bào)知信息代碼E6。

③ 當(dāng)傳感器開路或短路時(shí)，開機(jī)后發(fā)出不啟動(dòng)指令，并報(bào)知故障信息代碼E5。

⑵IGBT和DB1產(chǎn)生的溫度透過(guò)散熱片傳至緊帖其上的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻RT/IBGT，熱敏電阻與R4串聯(lián)，分壓點(diǎn)R4上電壓變化簡(jiǎn)接反映了IGBT的溫度變化。CPU依據(jù)TIGBT輸入端電壓的變化，CPU發(fā)出相應(yīng)的動(dòng)作指令：

① 當(dāng)檢測(cè)到IGBT1結(jié)溫大于85℃時(shí)，調(diào)整PWM的輸出，令I(lǐng)GBT1結(jié)溫≤85℃。

② 當(dāng)IGBT1結(jié)溫某種原因而高于95℃時(shí)，加熱立即仃止，并報(bào)信息代碼E2。

③ 當(dāng)熱敏電阻開路或短路時(shí)，發(fā)出不啟動(dòng)指令，并報(bào)知相關(guān)信息代碼E2

④ 關(guān)機(jī)時(shí)如IGBT溫度＞50℃，CPU發(fā)出風(fēng)扇繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)指令，繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)超過(guò)4分鐘，如溫度＜50℃，風(fēng)機(jī)仃轉(zhuǎn)。風(fēng)扇延時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，按一次關(guān)機(jī)鍵，可關(guān)閉風(fēng)扇。

9、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路

風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路的作用是驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，排出妒內(nèi)熱氣，降低妒內(nèi)環(huán)境溫度，維持電磁爐正常工作。CPU發(fā)出風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)指令時(shí)，F(xiàn)AN端口輸出高電平，電壓通過(guò)限流電阻R2送至Q1基極，Q1飽和導(dǎo)通，+18V電流流過(guò)風(fēng)扇和Q1接地，風(fēng)扇得電運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)FAN口為低電平時(shí)，Q1斷開風(fēng)扇仃轉(zhuǎn)。CPU是根據(jù)程序判斷發(fā)出該控制指令：

① 結(jié)合爐面溫度傳感器和IGBT溫度傳感器檢測(cè)到的數(shù)值，控制風(fēng)扇工作。

② 判斷是否開機(jī)，風(fēng)扇長(zhǎng)轉(zhuǎn)。

③ 判斷是否有特殊要求控制風(fēng)扇工作。

10、蜂鳴器報(bào)警電路

CPU在發(fā)生故障、按操作鍵或功能完成時(shí)提醒用戶，通過(guò)音響跟用戶交流。蜂鳴器驅(qū)動(dòng)信號(hào)由CPU的BUZ端口輸出。

11、智能控制及顯示電路

該電路的作用是智能控制和顯示電磁爐各種功能：其中主要包括提供良好人機(jī)界面，功率自動(dòng)控制、溫度自動(dòng)控制、定時(shí)控制及各種檢測(cè)報(bào)警等。本機(jī)微電腦部分由8位單片機(jī)HMS87C1204AP、高速CMOS邏輯8位串入－并出移位寄存器CD74HC164及4位LED數(shù)碼顯示管、輕觸按鍵等外圍電路組成。依照予編的程序完成以下功能。

⑴手動(dòng)功能

爆炒

①待機(jī)狀態(tài)下，按“炒萊”鍵（SW3），爆炒功能指示燈（L16）點(diǎn)亮；

②選定爆炒功能后，機(jī)器執(zhí)行爆炒功能，定溫270℃，機(jī)器以1900W功率進(jìn)行加熱；

③用戶可根據(jù)烹飪效果隨意調(diào)節(jié)加熱功率。

餾炒

① 待機(jī)狀態(tài)下，連續(xù)按二下“炒菜”鍵（SW3），餾炒功能指示燈（L17）點(diǎn)亮；

② 選定餾炒功能后，機(jī)器執(zhí)行餾炒功能，定溫270℃，機(jī)器以1600W功率進(jìn)行加熱；

③ 用戶可根據(jù)烹飪效果隨意調(diào)節(jié)加熱功率。

煸炒

① 待機(jī)狀態(tài)下，連續(xù)按三下“炒菜”鍵（SW3）煸炒功能指示燈（L11）點(diǎn)亮；

② 選定煸炒功能后，機(jī)器執(zhí)行煸炒功能，定溫270℃，機(jī)器以1200W功率進(jìn)行加熱；

③ 用戶可根據(jù)烹飪效果隨意調(diào)節(jié)加熱功率。

煎炸

① 待機(jī)狀態(tài)下，按“煎炸”鍵（SW4），煎炸功能指示燈（L14）點(diǎn)亮；

② 機(jī)器默認(rèn)定溫160℃工作，用戶可根據(jù)需要按調(diào)大（SW9）調(diào)?。⊿W10）鍵，在60～270℃范圍　內(nèi)調(diào)節(jié)定溫溫度。

火鍋

手動(dòng)：①待機(jī)狀態(tài)下，按“火鍋”鍵（SW7），手動(dòng)火鍋功能指示燈（L15）點(diǎn)亮，機(jī)器默認(rèn)1900W功率工作；

③ 用戶可根據(jù)需要按調(diào)大（SW9）調(diào)小（SW10）鍵，在120～1900W℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié)功率。

智能：

①待機(jī)狀態(tài)下，連續(xù)按兩下“火鍋”鍵（SW7），智能火鍋功能指示燈（L8）點(diǎn)亮，機(jī)器默認(rèn)1900W功率工作。

②機(jī)器按默認(rèn)程序智能控制加熱火力，大火、小火反復(fù)切換。

⑵智能功能

煲湯

① 待機(jī)狀態(tài)下，按“煲湯”鍵（SW2），“2小時(shí)”煲湯功能指示燈（L1）點(diǎn)亮。

② 連續(xù)按“煲湯”鍵（SW2），可在“2小時(shí)－3小時(shí)－小時(shí)”中循環(huán)選定煲湯時(shí)間。選定3秒鐘后，機(jī)器立即以默認(rèn)方式啟動(dòng)，完成后進(jìn)入兩小時(shí)保溫狀態(tài)，然后自動(dòng)報(bào)警關(guān)機(jī)。

熬粥

① 待機(jī)狀態(tài)下，按“熬粥”鍵（SW1），“45分鐘”熬粥功能指示燈（L4）點(diǎn)亮；

② 連續(xù)按“熬粥”鍵（SW1），可在“45分鐘－1小時(shí)－1.5小時(shí)”中循環(huán)選定熬粥時(shí)間。選定3秒鐘后，機(jī)器立即以默認(rèn)方式啟動(dòng)。完成后進(jìn)入兩小時(shí)保溫狀態(tài)，然后自動(dòng)報(bào)警關(guān)機(jī)。

燒水

① 待機(jī)狀態(tài)下，按“燒水”鍵（SW6），燒水功能指示燈（L7）點(diǎn)亮；

② 機(jī)器自動(dòng)快速燒水，省時(shí)節(jié)能。

⑶ 予約/定時(shí)功能

① 定時(shí)：在啟動(dòng)“妙菜”、“火鍋”或“煎炸”功能后，按下“定時(shí)/予約”鍵（SW5），啟動(dòng)定時(shí)功能，再按“調(diào)小/小時(shí)”（SW10）、“調(diào)大/分鐘”（SW9）鍵，可在1分至2圍內(nèi)設(shè)定自動(dòng)關(guān)機(jī)時(shí)間。長(zhǎng)按下“定時(shí)/予約”鍵2秒以上，即可取消定時(shí)功能。

予約：在待機(jī)狀態(tài)下，按下“定時(shí)/予約”鍵，啟動(dòng)予約功能。再按“調(diào)小/小時(shí)”、調(diào)大/分鐘”鍵。可在1分至24小時(shí)范圍內(nèi)設(shè)定予約時(shí)間。時(shí)間設(shè)定完畢后按下所需予約的智能功能鍵。予約功能設(shè)定完畢后，機(jī)器進(jìn)入予約狀態(tài)，數(shù)碼顯示區(qū)開始倒計(jì)時(shí)。倒計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，機(jī)器鳴叫報(bào)警，所予約的智能功能啟動(dòng)。若要取消予約功能，長(zhǎng)按下“定時(shí)/予約”鍵2秒以上，即可取消予約功能。

⑷顯示功能

數(shù)碼顯示： 本機(jī)設(shè)置了4位數(shù)碼顯示區(qū)，主要用于顯示功率/溫度值，予約/定時(shí)時(shí)間及故障代碼。

故障代碼顯示：

①Eo 機(jī)器內(nèi)部電路有故障；

②E1 鍋具材質(zhì)和大小、形狀、位置不合適；

⑶E2 機(jī)內(nèi)過(guò)熱，風(fēng)口堵塞、風(fēng)扇不轉(zhuǎn)、IGBT溫度傳感器開路或短路；

④E3 電網(wǎng)電壓過(guò)高；

⑤E4 電網(wǎng)電壓過(guò)低；

⑥E5 陶瓷板溫度傳感器開路；

⑦E6 鍋具發(fā)生于燒、鍋具溫度過(guò)高、陶瓷板溫度傳感器短路；

⑧E7內(nèi)部潮濕或有臟物。