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IGBT驅動電感線圈的主要功能是方波信號。
CPU它是一種微型計算機，俗稱單片機。
LM339集成塊是比較器。
原理分析
2. 特殊零件簡介
2.1.1 LM339集成電路
LM內置4個339翻轉電壓為6mV當電壓比較器輸入端電壓正向時( 輸入端電壓高于-放置輸入電壓)LM339內部控制輸出端三極管截止，此時輸出端相當于開路； 當電壓比較器輸入端電壓反轉時(-輸入端電壓高于 輸入端電壓)LM339內控輸出端的三極管導通降低了比較器外接入輸出端的電壓。此時，輸出端為0V。
2.1.2 IGBT
絕緣柵雙極晶體管(Iusulated Gate Bipolar Transistor)簡稱IGBT,是一種集BJT大電流密度和MOSFET高壓、高速、大功率等電壓激勵場控型器件的優點。
目前，由不同的材料和工藝制成IGBT,但它們都可以被視為一個MOSFET輸入跟隨雙極晶體管放大的復合結構。
IGBT有三個電極(見上圖)，分別稱為柵極G(又稱控制極或門極) ，集電極C(也稱漏極) 和發射極E(又稱源極) 。
從IGBT從以下特征可以看出，它克服了功率MOSFET高壓大電流工作時，導通電阻大，器件發熱嚴重，輸出效率下降是致命的缺陷。
IGBT的特點:
1.電流密度高，是的MOSFET的數十倍。
2.輸入阻抗高，格柵驅動功率小，驅動電路簡單。
3.低導通電阻。給定芯片尺寸和BVceo下，它的導通電阻Rce(on) 不大于MOSFET的Rds(on) 的10%。
4.擊穿電壓高，安全工作區大，瞬態功率高時不會損壞。
5.開關速度快，關閉時間短，耐壓1kV~1.8kV的約1.2us、600V級的約0.2us,約為GTR10%接近功率，接近功率MOSFET,開關頻率直達100KHz,開關損耗僅為GTR的30%。
IGBT將場控制裝置的優點和優點GTR集成了高速高壓半導體功率器件的大電流低導通電阻特性。
目前，458系列根據不同的機種采用不同的規格IGBT,它們的參數如下：
(1) SGW25N120----西門子公司生產，耐壓1200V,電流容量25℃時46A,100℃時25A,內部無阻尼二極管，應用時必須配備6個A/1200V以上快速恢復二極管(D11)使用,該IGBT配套6A/1200V以上快速恢復二極管(D11)后可代用SKW25N120。
(2) SKW25N120----西門子公司生產，耐壓1200V,電流容量25℃時46A,100℃時25A,內部帶阻尼二極管IGBT可代用SGW25N120、代用時原配套設施SGW25N120的D快速恢復二極管拆除不安裝。
(3) GT40Q321----東芝公司生產，耐壓1200V,電流容量25℃時42A,100℃時23A,內部帶阻尼二極管IGBT可代用SGW25N120、SKW25N120,代用SGW25N請在120點將原配套設施放在原來的位置IGBT的D快速恢復二極管拆除不安裝。
(4) GT40T101----東芝公司生產，耐壓1500V,電流容量25℃時80A,100℃時40A,內部沒有阻尼二極管，應用時必須配備15個A/1500V以上快速恢復二極管(D11)使用,該IGBT配套6A/1200V以上快速恢復二極管(D11)后可代用SGW25N120、SKW25N120、GT40Q321,配套15A/1500V以上快速恢復二極管(D11)后可代用GT40T301。
(5) GT40T301----東芝公司生產，耐壓1500V,電流容量25℃時80A,100℃時40A,內部帶阻尼二極管IGBT可代用SGW25N120、SKW25N120、GT40Q321、 GT40T101,代用SGW25N120和GT40T請在101點將原配套設施放在一起IGBT的D快速恢復二極管拆除不安裝。
(6) GT60M303 ----東芝公司生產，耐壓900V,電流容量25℃時120A,100℃時60A,內帶阻尼二極管。
2.2 電路方框圖
2. 主回路原理分析
時間t1~t當開關脈沖加到2時Q1的G極時,Q飽和導通，電流i1從電源流過L1.由于線圈感抗不允許電流突變.所以在t1~t2時間i隨線性上升，在t2時脈沖結束，Q1.截止日期也是由于感抗，i1不能馬上變0，所以向C3充電，產生充電電流i2,在t3時間,C3充滿電荷，電流變0，此時，L所有1的磁場能量都轉化為C3.電場能量在電容兩端左負右正，達到峰值電壓。Q1的CE極間電壓實際上是逆程脈沖峰壓 電源電壓，在t3~t4時間,C3通過L1放電完畢,i3達到最大值，電容器兩端的電壓消失，然后電容器中的所有電能換為L由于感抗作用，1中的磁能，i3不能馬上變0，所以L1兩端電動勢反轉，即L1兩端電位左正右負，阻尼管D11的存在,C3不能繼續反向充電，而是經過反向充電C2、D回流，形成電流i4,在t4時，第二個脈沖開始到來，但此時，Q1的UE為正,UC為負，處于反偏狀態，因此Q不能導通，等待i4減小到0,L1中的磁能放完，即到達t5時Q第二次導通次導通，產生i5以后又重復i1~i四個過程，所以在L一是產生和開關脈沖f(20KHz~30KHz)交流電流相同。t4~t5的i4是阻尼管D11導通電流，
在高頻電流的電流周期中，t2~t3的i二是線盤磁能對電容C3充電電流，t3~t4的i3.逆程脈沖峰壓通過L1放電電流，t4~t5的i4是L當兩端電動勢反轉時，由于D11的存在令C3不能繼續反向充電，但經過后C2、D11回流形成的阻尼電流，Q1的導通電流實際上是i1。
Q1的VCE電壓變化：靜態時，UC整流后輸入電源的直流電源，t1~t2,Q1飽和導通,UC接近地電位，t4~t5,阻尼管D11導通,UC負壓(電壓為阻尼二極管的順向壓降)，t2~t4,也就是LC半個自由振蕩周期，UC峰值電壓出現在上面t3時UC達到最大值。
上述分析證實了兩個問題：一是在高頻電流周期中，只有i1是電源供給L能量，所以i1的大小決定了加熱功率的大小，脈沖寬度越大，t1~t2的時間越長，i1越大，反之亦然，所以要調節加熱功率，只需要調節脈沖寬度；二是LC自由振蕩的半周期時間是峰值電壓的時間，也是Q1的截止時間也是開關脈沖沒有到達的時間。這種時間關系不能錯位。如果峰值脈沖沒有消失，而開關脈沖提前到達，就會有很大的導通電流Q因此，開關脈沖的前沿必須與峰值脈沖的后沿同步。
2.4 振蕩電路
(1) 當G點有Vi輸入時、V7 OFF時(V7=0V),V5等于D12與D13的順向壓降，當V6
(2) 當V6>V5時,V7轉態為OFF,V5亦降至D12與D13的順向壓降，和V6則由C5經R54、D29放電。
(3) V6放電至小于V5時，重復(1) 形成振蕩。
“G點輸入電壓越高，V7處于ON電磁爐的加熱功率越長，反之亦然。
2.5 IGBT激勵電路
振蕩電路的輸出幅度約為4.1V脈沖信號，該電壓不能直接控制IGBT(Q1)飽和導通和截止，因此信號必須通過激勵電路放大。該電路的工作過程如下:
(1) V8 OFF時(V8=0V),V8<V9,V10為高,Q8和Q3&NBSP;&NBSP;
(2) V8 ON時(V8=4.1V),V8>V9,V10為低,Q8和Q3截止、Q9和Q10導通,22V通過R71、Q10加至Q1的G極,Q1導通。
2.6 PWM脈寬調節電路
CPU輸出PWM脈沖到由R6、C33、R由16組成的積分電路，PWM脈沖寬度越寬，C33電壓越高，C20的電壓也上升到振蕩電路(G點)控制電壓C20的升高和升高，而G點輸入電壓越高，V7處于ON電磁爐的加熱功率越長，反之亦然。
“CPU通過控制PWM脈沖的寬度和窄度，控制到振蕩電路G加熱功率控制電壓，控制電壓IGBT導通時間的長短控制了加熱功率的大小。
2.同步電路
R78、R51分壓產生V3,R74 R75、R52分壓產生V4.在高頻電流周期中，t2~t4時間 (圖1)C三端電壓為左負右正，因此V3V5,V7 OFF(V7=0V),振蕩沒有輸出，沒有開關脈沖Q1的G極,保證了Q1在t2~t時間不會導通，在t4~t6時間,C電容兩端電壓消失，V3>V4,V5上升，振蕩有輸出，有開關脈沖Q1的G極端。上述動作過程保證了加入Q1 G極端開關脈沖前沿及Q1上產生的VCE脈沖后沿同步。
2.8 加熱開關控制
(1)不加熱時，CPU 19腳輸出低電平(同時停止13腳)PWM輸出),D18導通,將V8拉低,另V9>V8,使IGBT停止輸出激勵電路，IGBT停止，停止加熱。
(2)開始加熱時，CPU 19腳輸出高電平，D18截止日期，13腳開始間隔
2.9 VAC檢測電路
AC220V由D1、D2整流脈動直流電壓通過R79、R55分壓、C32平滑后的直流電壓被送入CPU,根據監測電壓的變化，CPU會自動制作各種動作指令：
(1) 確定輸入電源電壓是否在充許范圍內，否則停止加熱并報告信息(祥見故障代碼表)。
(2) 配合電流檢測電路，VCE電路反饋信息，判斷是否放入合適的鍋中，并做出相應的動作指令(祥見加熱開關控制及試驗過程一節)。
(3) 配合電流檢測電路反饋信息和方波電路監測電源頻率信息，調節PWM脈寬保持輸出功率穩定。
220電源輸入標準V±1V電壓，無接線盤(L1)測試CPU第七腳電壓，標準為1.95V±0.06V”。
2.10 電流檢測電路
電流互感器CT二次測得的AC電壓,經D20~D橋式整流電路整流由23組成，C31平滑，直流電壓送至CPU,電壓越高，輸入電源的電流越大，CPU根據監測電壓的變化，自動制定各種動作指令：
(1) 配合VAC檢測電路、VCE電路反饋信息，判斷是否放入合適的鍋中，并做出相應的動作指令(祥見加熱開關控制及試驗過程一節)。
(2) 配合VAC檢測電路反饋信息和方波電路監測的電源頻率信息，調節PWM脈寬保持輸出功率穩定。
2.11 VCE檢測電路
將IGBT(Q1)集電極上的脈沖電壓通過R76 R77、R53分壓送至Q6基極在發射極上獲得取樣電壓，反射Q1 VCE輸入電壓變化的信息CPU,CPU根據監測電壓的變化，自動制定各種動作指令：
(1) 配合VAC檢測電路和電流檢測電路反饋的信息，確定是否放入合適的鍋中，并做出相應的動作指令(祥見加熱開關控制和測試過程)。
(2) 根據VCE取樣電壓值，自動調整PWM脈寬,抑制VCE脈沖幅度不高于11000V(本值適用于耐壓1200V的IGBT,耐壓1500V的IGBT抑制值為1300V)。
(3) 當其他原因導致時VCE脈沖高于1150V(此值適用于12000耐壓V的IGBT,耐壓1500V的IGBT此值為1400V),CPU立即發出停止加熱指令(祥見故障代碼表)。
2.12 浪涌電壓監測電路
當電源電壓正常時，V14>V15,V16 ON(V16約4.7V),D17截止日期，振蕩電路可以輸出振蕩脈沖信號。當電源突然輸入浪涌電壓時，電壓通過C耦合，再經過R72、R57分壓取樣，取樣電壓通過D28另V15升高,結果V15>V14另 IC2C比較器翻轉，V16 OFF(V16=0V),D17瞬時導通，振蕩電路輸出的振蕩脈沖電壓V拉低，電磁爐暫停加熱，同時，CPU監測到V16 OFF在浪涌電壓過后，立即發出暫停加熱指令，V16由OFF轉為ON時,CPU再次發出加熱指令。
2.13 過零檢測
當正弦波電源電壓處于上下半周時，由D1、D2和整流橋DB橋式整流電路由生的脈動直流電壓由兩個輸入端對地的兩個二極管組成R73、R維持14分壓電壓Q11導通,Q11集電極電壓變0，當正弦波電源電壓過零時，Q由于基極電壓消失，集電極電壓立即升高，集電極形成與電源過零點同步的方波信號，CPU通過監控信號的變化，做出相應的動作指令。
2. 鍋底溫度監測電路
加熱鍋底部的溫度通過微晶玻璃板傳遞到靠近玻璃板底部的負溫度系數熱敏電阻。電阻值的變化間接反映了加熱鍋的溫度變化度/電阻值見熱敏電阻溫度分度表)、熱敏電阻和R58分壓點的電壓變化實際上反映了熱敏電阻值的變化，即加熱鍋的溫度變化，CPU通過監測電壓的變化，制定相應的動作指令：
(1) 定溫功能時，控制加熱指令，加熱物體的溫度在指定范圍內恒定。
(2) 鍋溫高于220℃立即停止加熱，并報告信息(祥見故障代碼表)。
(3) 鍋空燒時，立即停止加熱，并報告信息(祥見故障代碼表)。
(4) 當熱敏電阻開路或短路時，發出不啟動指令，并報告相關信息(祥見故障代碼表)。
2.15 IGBT 溫度監測電路
IGBT熱敏電阻產生的溫度通過散熱器傳遞到附近的負溫度系數TH,電阻值的變化間接反映IGBT溫度變化(溫度/阻值見熱敏電阻溫度分度表)、熱敏電阻和R59分壓點的電壓變化實際上反映了熱敏電阻值的變化，即IGBT溫度變化，CPU通過監測電壓的變化，制定相應的動作指令：
(1) IGBT結溫高于85℃時,調整PWM的輸出,令IGBT結溫≤85℃。
(2) 當IGBT由于某種原因(如散熱系統故障)，結溫高于95℃立即停止加熱，并報告信息(祥見故障代碼表)。
(3) 熱敏電阻TH開路或短路時，發出不啟動指令，并報告相關信息(祥見故障代碼表)。
(4) 關機時如IGBT溫度>50℃,CPU發出風扇繼續運行的指令，直到溫度<50℃(如果溫度繼續運行超過4分鐘，溫度仍然保持在4分鐘以上>50℃,風扇停止轉動；風扇延時運行時，按一次關機鍵關閉風扇)。
(5) 電磁爐剛啟動時，測量環境溫度時，<0℃,CPU調用低溫監測模式加熱1分鐘，1分鐘后調用正常監測模式，防止電路部件因低溫偏離標準值而損壞電路參數。
2.16 散熱系統
將IGBT及整流器DB靠近散熱器，散熱器上的熱量和線盤由風扇通過電磁爐進出口形成的氣流運行L工作時產生的熱、加熱鍋輻射到電磁爐內的熱排出電磁爐外。
CPU當發出風扇操作指令時，15腳輸出高電平，電壓通過R5送至Q5基極,Q5飽和導通,VCC電流流過風扇，Q5到地面，風扇運行； CPU發出風機停止指令時，15腳輸出低電平，Q截止日期，風扇停止轉動，因為沒有電流流過。
2.17 主電源
AC220V 50/60Hz電源通過保險絲FUSE,再通過由CY1、CY2、C1、共模線圈L由1組成的濾波電路(針對)EMC設置傳導問題，祥見注解)，然后通過電流互感器到橋式整流器DB,脈動直流電壓通過扼流線圈提供給主回路；AC1、AC兩端電壓除了送到輔助電源外，還通過印刷印刷PCB板上的保險線P.F.送至D1、D脈動直流電壓用于檢測整流。
注： 由于中國大陸目前還沒有提出強制性電磁兼容性(EMC)認證，基于成本原因，大部分內銷產品不會CY1、CY2裝上,L用跳線代替，但基本不影響電磁爐的使用性能。
2.18輔助電源
AC220V 50/60Hz電壓接入變壓器初級線圈，次級兩繞組分別產生13個.5V和23V交流電壓。
13.5V交流電壓由D3~D由6組成的橋式整流電路整流，C37濾波,在C37上獲得的直流電壓VCC除供應散熱風扇外，還通過IC1三端穩壓IC穩壓、C38濾波，產生 5V使用電壓供控制電路。
23V交流電壓由D7~D由10組成的橋式整流電路整流C34濾波后，通過Q4、R7、ZD1、C35、C串聯穩壓濾波電路由36組成，產生 22V電壓供IC2和IGBT使用激勵電路。
2.19 報警電路
當電磁爐發出報告聲時，CPU14腳輸出范圍為5V、頻率3.8KHz脈沖信號電壓至蜂鳴器ZD,令ZD發出報告聲。
故障維修
458系列必須有許多類型和復雜的功能，但不同類型的主控電路原理相同，區別只是零件參數和CPU程序是不同的。電路的主要由8位4位組成K由內存單片機組成，外圍線路簡單，零件少，具有故障報警功能，電路可靠性高，維護方便。根據故障報警指示，大部分相關單元電路可以輕松解決
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⑽ 修理電磁爐的地方
電磁爐最好選擇廠家的保修單位，一般說明書中有記載；其次，內部電器在街上維修，但技術容量不好說，維修后的結果也不好說；問他(她)有沒有修電磁爐，提前問清楚，維修后至少可以用多久(也就是保修期).
