電磁爐的工作原理與維修（續）

第一單元 電磁加熱原理　　電磁爐是一種靠電磁場加熱食物的灶具�！　∥覀冎溃杭矣秒娖髦械淖儔浩鞴ぷ鲿r，鐵芯會發熱，如圖1所示。為防止發熱過多，浪費電能。理論和實踐證明：渦流與磁感應強度成正比，與交流電頻率的平方成正比。因此，電磁爐要達到一定的熱交換功率，必須有能產生高磁感應強度的交變磁場線圈，還必須提高交流電的頻率以提高渦流功率。一般情況下，流過電磁爐線圈的交流電頻率在15KHZ——30KHZ之間。 電磁爐的工作原理是：當線圈中通過高頻電流時，線圈周圍產生高頻交變磁場，在高頻交變磁場的作用下，鐵質鍋底中產生強大的渦流，鍋底迅速釋放出大量的熱量，達到加熱目的，其工作示意圖如圖2所示�！　榱四茉诰�圈中形成15KHZ——30KHZ的高頻電流，電磁爐中設有變頻電路，就是將整流濾波后的直流電變換高頻交流電，其電路原理簡圖如圖3所示�！　　　　　‘�220V交流電經DB1橋堆整流、L1和C1濾波后，形成+300V左右的直流電壓，經線圈L2加到IGBT的漏極上，當開關脈沖高電平到達IGBT的柵極時，IGBT導通，內阻很小，電流由DB1的“+” -- L1 -- L2 --IGBT漏極--源極--地---DB1的“—”極，把電能轉化成磁能儲存在加熱線圈中。當開關脈沖低電平到達IGBT的柵極時，IGBT截止，由于L2線圈中的電流不能突變，只能通過C2放電，即給C2充電，把磁場能轉化成電場能，隨后電容C2又向L2放電，如此周而復始，形成諧振，直到下一個開關脈沖高電平到達IGBT的柵極時，又重復上述過程。L2線圈產生的高頻磁場，于是在鐵質平底鍋底便產生了強大的渦流，鍋底迅速發熱，加熱結圈中的電磁能轉化成為熱能�！　〕Ｓ玫膸追N加熱器具對照表：　　加熱器具 液化器爐 普通電飯鍋（電炒鍋） 電磁爐　　加熱方式 氣體燃燒加熱（熱傳導） 電流通過電阻后發熱（熱傳導） 電磁感應，鍋自身發熱　　效率 40% —— 50% 50% —— 60% 高于 80%　　有無有害氣體 有 無 無　　安全系數 低 中 高　　缺點 效率低、安全性差 效率低 電路復雜　　　　第二單元 電磁爐特殊元器件介紹　　一、陶瓷板：陶瓷板是微晶陶瓷板的簡稱。主要作用是承載加熱鍋。處于加熱鍋底下面�！　《�、加熱線圈：加熱線圈又稱為發熱線圈，但它不發熱，而是高頻諧振回路中的一個電感，嚴格地說是稱為高頻諧振線圈。外形為圓盤形，是由多股漆線絞合后以同心圓方式由內到外繞27~33匝而成，中心安裝有感溫器支架用以安裝熱敏電阻，加熱線圈的下面安裝有多根磁條，用以會聚磁力線，減少磁力線外泄，如圖所示�！　　　　　　　　　　　　　　　　　≡脡牡呐袆e　　一、絕緣柵型場效應管（或IGBT）好壞的簡易判別方法　　1、原理圖　　　　　　　　2、實物圖　　　　　　　　3、判斷極性　　將萬用表撥在R×1KΩ擋，用萬用表測量時，將黑表筆固定接在某一電極上，另一表筆（紅表筆）分別接其它　　兩只管腳，若阻值均為無窮大，對調用紅表筆固定接在這一電極（原黑表筆接的那只管腳）上，另一表筆　�。ê诒砉P）分別接其它兩只管腳，若阻值均為無窮大，則固定不動的那只表筆接的那只管腳為柵極。其余兩　　極再用萬用表測量，若測得阻值為無窮大，調換表筆后測量阻值較小。在測量阻值較小的一次中，則判斷紅　　表筆接的為漏極（D）；黑表筆接的為源極（S）�！　�4、判斷好壞　　將萬用表撥在R×10KΩ擋，用黑表筆接IGBT 的漏極（D），紅表筆接IGBT 的源極（S），此時萬用表的指針　　指在無窮處。用手指同時觸及一下柵極（G）和漏極（D），這時IGBT 被觸發導通，萬用表的指針擺向阻值　　較小的方向，并能站住指示在某一位置。然后再用手指同時觸及一下源極（S）和柵極（G），這時IGBT 被阻　　斷，萬用表的指針回到無窮處。此時即可判斷IGBT 是好的�！　∽⒁猓喝暨M第二次測量時，應短接一下源極（S）和柵極（G）�！　∪魏沃羔樖饺f用表皆可用于檢測IGBT。注意判斷IGBT 好壞時，一定要將萬用表撥在R×10KΩ擋，因R×1K　　Ω擋以下各檔萬用表內部電池電壓太低，檢測好壞時不能使IGBT 導通，而無法判斷IGBT 的好壞。此方法同　　樣也可以用于檢測功率場效應晶體管（P-MOSFET）的好壞。　　附圖　　　　　　　　IGBT 絕緣柵雙極晶體管(Iusulated Gate Bipolar Transistor)簡稱IGBT,是一種集BJT的大電流密度和MOSFET　　　　等電壓激勵場控型器件優點于一體的高壓、高速大功率器件�！　　　∧壳坝杏貌煌牧霞肮に囍谱鞯腎GBT, 但它們均可被看作是一個MOSFET輸入跟隨一個雙極型晶體管放　　　　大的復合結構。　　　　IGBT有三個電極(見上圖), 分別稱為柵極G(也叫控制極或門極) 、集電極C(亦稱漏極) 及發射極E(也稱源　　　　極) 。　　　　從IGBT的下述特點中可看出, 它克服了功率MOSFET的一個致命缺陷, 就是于高壓大電流工作時, 導通電阻　　　　大, 器件發熱嚴重, 輸出效率下降�！　　　GBT的特點:　　1.電流密度大.　　2.輸入阻抗高, 柵驅動功率極小, 驅動電路簡單。　　3.低導通電阻。.　　4.擊穿電壓高, 安全工作區大, 在瞬態功率較高時不會受損壞�！　�5.開關速度快, 關斷時間短,耐壓1kV~1.8kV的約1.2us、600V級的約0.2us, 約為GTR的10%.　　　　代換ICBT時應注意的幾個問題：　　由于IGBT管工作在高電壓、大電流狀態，工作溫度高，易損壞，據不完全統計，在電磁爐故障維修中，IGBT管損壞占80%以上，而各廠家采用的IGBT管型號繁雜，有的廠家還把IGBT管型號標注打磨掉，因此，維修中不得不考慮IGBT的代換。代換時應注意以下二點：　　1、IGBT管的主要參數宜大不宜小，2000W以下的電磁爐可選用 大電流為20A—25A的IGBT管，2000W或2000W以上的電磁爐可選用 大電流為40A的IGBT管。　　2、應區分IGBT管內是否含有阻尼二極管，內含有阻尼二極管的IGBT管可代換不含阻尼二極管的IGBT管，若用不含阻尼二極管的IGBT管代換內含有阻尼二極管的IGBT管時，應在新更換的IGBT管的漏極和源極之間并接一只快速恢復二極管，如圖所示。部分快速恢復二極管的型號及主要參數如表所示。　　　　　　　　　　電磁爐常用IGBT管型號和主要參數　　管子型號 高耐壓（ V ） 大電流（ A ） 管內是否含有二極管　　20N 120CND 1200 20 有　　K25T120 1200 25 有　　G40N150D 1500 40 有　　5GL40N150D 1500 40 有　　G4PH50UD 1500 40 有　　GT40Q321 1300 40 有　　GT40T101 1000 40 無　　G40T101 1000 40 無　　GT40T301 1300 40 無　　ZQB35JA 1500 35 有　　G30P120N 1200 30 無　　GPQ25101 1000 25 有　　GT15J101 1000 15 無　　GT8Q191 1900 8 有　　GT50J101 1000 50 無　　GT50J102 1000 50 無　　GT50J301 1300 50 無　　GT60M104 1000 60 無　　GT60M301 1300 60 無　　GT75AN—12 1200 75 無　　15Q101 1000 15 有　　25Q101 1000 25 有　　80J101 1000 80 無　　JHT20T120 1200 20 有　　SKW25N120 1200 25 有　　　　二、DB1整流橋堆好壞的測量　　1、整流橋堆原理圖　　　　　　2、好壞的測量　　方法一：　　用萬用表R*1K檔，黑表筆接“—”端，紅表筆接“+”端，阻值在30K左右；對調表筆測量時，指針不動，表明該橋堆是好的�！　》椒ǘ骸　�1）、用表R*1K檔，黑表筆接其中的一個“~”端，紅表筆接“+”端，阻值在10K左右；再用黑表筆接其中的另一個“~”端，紅表筆接“+”端，阻值在10K左右；以上兩次測量，在對調表筆后測量時，指針不動�！　�2）、然后用黑表筆接“—”端，紅表筆分別接兩個“~”端時，阻值均在10K左右；以上兩次測量，在對調表筆后測量時，指針不動。則表明此橋堆是好的。　　方法三：　　更好的方法是在線路板上直接測量（斷電測量），用R*1檔，方法同上，但阻值不同而已�！　∪�、二極管好壞的判別　　1、　　　　原理：二極管的單向導電性�！　　　　　�2、 判別方法：　　用萬用表R*1K檔，黑表筆接P區（極），紅表筆接N區，阻值10K左右，當對調表筆測量　　時阻值為無窮大，則表明該二極管是好的，否則壞的（指硅管）。

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