电路系列之电路电磁炉电路原理 _系列

以ZH75505主板为厉，将整机电路图成几部分，分别讲述工作原理。
(1) 开关电源部分
通电后，DB1 整流桥整流输出 310V 左右的电压，通过线绕电阻 R503(47 欧)电阻、二极管 D500、电解电容c500整流滤波后送入高频变压器初级，通过Q502，在高频变压器初级产生20-35KHz左右高频高压脉冲，耦合到高频变器的次级，输出所需要的变压电压后，通过快速恢复二极管(D503\D504)整流电容滤波得到直流电压源：+18V，通过 Q500稳压输出直流电压源：＋5V 。

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(2）电压检测 E3/E4
220VAC 通过电阻 R200、R201、R221、R222 整流降压后与 R202（13K）接地分压，此电压通过电解电容CPU，CPU 通过判断此点电压来检测市电电压正常与否，及市电电压值。注意：针对某些地方电压高或低的情况，可把电阻 R202 换成 20K 的可调电位器，调节适当的电阻值可解决 E3/E4 的问题。整机要正常加热，必须判断此点电压值是否正确，也就是说此点电压值必须正确，才能满足电磁炉正常加热的条件之一。电流检测(不检锅或功率不足）康铜丝 R100（0.015）串联在 IGBT 发射极与整流桥负极之间，可将微弱电流信号转化为微弱负电压信号。此电压信号如实反映电网电流波动情况。通过 R102、R103、R104、R105、R106、C100、C102、C103 和 LM339脚所在的运放组成反相输入比例运算电路。

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(3)电流检测(不检锅或功率不足）
康铜丝 R100（0.015）串联在 IGBT 发射极与整流桥负极之间，可将微弱电流信号转化为微弱负电压信号。此电压信号如实反映电网电流动情况。通过 R102、R103、R104、R105、R106、C100、C102、C103 和 LM339第 1、6、7脚所在的运放组成反相输入比例运算电路。实际上是运放内部输入级差分对管的两个基极。阻尽量一致。反相输入比例运算电路将输入信号放大 42.55 倍 R106、D100 整流，C101 滤波送入可调电位器 VR1，与电阻 R107 分压后，分压值送入 CPU，CPU 通过判断此点电压来检测电磁炉电流变化情况，以达到调节实际功率，防止流过流保护作用。此电路又称为电流反馈电路。整机要正常工作，必须判断此点电压正确，也就说此点电压必须正确，才能满足电磁炉正常加热的条件之一。

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(4)驱动电路
如下图所示，Ｂ点为控制输入信号波形。当输入高电平的时候，从而驱动 Q301 导通，Q300 截止，使得Ｄ点电压为+15V，然后通过电阻 R301 驱动 IGBT，D300 是保证Ｄ点电压始终低于+18V；当Ｂ点输入低电平时，从而驱动Q300 导通，Q301 截止，Ｄ点为低电平，Ｇ点为低电平，使 IGBT 为截止状态。

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(5)主回路
由整流桥堆、IGBT、高压谐振电容、加热线盘组成。又称主振荡电路，受 IGBT 的导通和截止，电容和电感（线盘）不断反复充放电过程，称为 LC 振荡。IGBT 受到驱动信号（近似矩形的脉冲），当 IGBT 导通的时候，通过振荡整流桥堆整流出 310 左右电
压通过线盘聚能加到 IGBT 的发射极，电流顺着 IGBT 的 C 极到E 极，线盘电流急剧增加，能量以电感的电流形式保存起来，当IGBT 截止时，能量通过电感转向电容器，以电流的形式向电压的形式转换，通过电容 C4 与电感（电磁线盘）并联回路给电容充电。
当电容电压达到最大值时，电压可以达到 1050 多伏电压，此时电磁线盘的电流为 0，接下来能量从C4转向电磁炉线盘下一驱动脉冲已经到来，强行使 IGBT 导通，如此反复，形成 LC 振荡。驱动矩形脉冲信号的脉宽决定了电磁炉的功率，这个宽度是通过CP 脉宽调制电路决定的。

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(6)同步电路
同步电路准确监视主回路工作状况，当 IGBT 的集电极电压下降接近 0V 时，线盘中的电流正在反向减小，通过脉冲调制电路输出一个触发脉冲经过 R410、R414、R415、C404、C405（RC 积分电路）与同步电路送过来的锯齿波，耦合切割成驱动脉冲再次加到 IGBT 的栅极，强行使 IGBT 导通。原理图中通过高压脉冲电阻强行降压取样，取线盘两端谐振电压变化波形，一端是 IGBT 的集电极，通过电阻 R405/R406/R417 降压后与 R407/R408 分压后,送入比较器的９脚（波形图如下黄色）；线盘另一端是通过电阻 R401 与 R402 分压后送入 LM339 的 8 脚（波形图如下蓝色），通过比较，LM339-14 脚产生一个与线盘两端电压化同步的脉冲波形（波形图如下紫色线波形）。

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(7) 振荡电路
根据 LM339-14 脚脉冲变化，通过 C403 耦合（电阻、电容、二极管组成的锯齿波产生回路），根据 14 脚脉冲变化，来回充放电而产生锯齿波，送到 LM339-10 脚。此脉冲变化与 14 脚脉冲变化相同步，从而使驱动波形驱动IGBT 导通／截止和线盘电压波形相同步。
另一端通过电阻 R412 耦合送入 CPU，作为检锅信号反馈端；此端又作检锅试探脉冲输出，由单片机发出一个宽度为 6us 的脉冲通过 R412 送入电容 C403,振荡起振，送入到 LM339-10 脚，与 PWM（经过 RC 积分电路后的直流信号）比较，输出驱动信号波形。

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(8)PWM 电路
电路图中是一个简单的 RC 积分电路，所谓 PWM 即脉宽调制方波，PWM 是由单片机输出与电流负反馈信号共同决定的，通过改变 PWM 的占空比，来改变电容 C404 上的直流电位，此直流电位的高低决定着 IGBT 导通时间的长短，即决定着机器的输出功率。
逻辑关系是：此电位越高，IGBT 导通的时间越长，机器的功率越大，低则相反。LM339-11（PWM）＞LM339-10 时，比较器的输出相当于开路，通过外接或内部上拉电阻，可以得高电平，从而驱动 IGBT 导通，当 LM339-11（PWM）＜LM339-10 时，比较器的输出口相当于接地，输出为低电平。

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(9)上电延时保护电路
通电的瞬间，振荡整流桥堆整流出 310V 左右电压，通过电阻 R209/R210 降压后，二极管 D205 振流，加一个电压给三极管 Q201 的基极，使三极管导通，将驱动信号拉低，从而保证由于通电瞬间，CPU 未稳定工作时，送出高电平信号，而使驱动 IGBT 长时间导通，造成爆机。通电瞬间后，5V 电压正常，Q200 基极与发射极正偏将 Q201 基极电压拉低，Q201 处于截止状态。

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(10)关机保护
【电路系列之电路电磁炉电路原理】GJ_INT 脚为复用脚：关机保护时，即插上电源插头没有按下电源键之前的待机状态，该脚为输出脚，输出 GJ使能信号。电流浪涌检测时，即待机状态转入开机状态时，该脚为输入脚（高阻态），输入 INT 浪涌中断信号。GJ 又名关机信号，静态时 CPU 至此 I/O 端口为低电平，Q200 是截止的，而 201 则是导通的，始终锁定驱动信号为零开机按功能键后，至此端口一个电压，使 Q200 导通，而使 Q201 截止，驱动信号可顺利通过，加到 IGBT的驱动放大电路。

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（11)）电流浪涌持
电压浪涌保护：本机型没有电压浪涌保护。电流浪涌保护：当电网上有电流浪涌时，此电流浪涌信号到达电流浪涌比较器的触发端，引起电流浪涌保护比较器的输出端发生翻转，产生中断，CPU 响应该中断，进入电流浪涌中断服务程序，程序执行关功率，3 秒后重新检锅启动加热，恢复原状态。如在延时期间再次发生电流浪涌有，则延时时间顺延，不再执行检锅。若电流浪涌持续，则会出现间歇加热或不加热情况。
也就是当电流浪涌到来时，LM339，5 脚电压被拉低，当 LM339，4 脚电压大于 5 脚时，输出（LM339，2 脚）由高电平下降到低电平，D203 正极电压被拉低。CPU 通过该点下降沿来判断电流浪涌。CPU 检测到电流浪涌时，CPU 控制关断 PWM，以保护 IGBT，并延时保护 3 秒后重新检锅。
如果浪涌断续过来，就会出现间断加热情况，此时可断开浪涌检测保护，检测调试，是否为浪涌干扰导致间断加热，然后可作出相应维修，或断开浪涌，或通调整分压电阻，来调整浪涌的保护电路灵敏度。此外，R216，C01 起到延时作用，因为电容不能突变，当 C01 在靠近 LM339，2 脚一端下降沿来临时，C01 另一端马上变为 0V，将 LM339，5 脚电压拉低，达到延时 LM339，2 脚输出低电平的作用。