“美的”电磁炉爆损IGBT 管与相关电路故障及维修(上)

出处:hsw_21 发布于:2011-02-12 17:06:07

     目前,在小家电维修界无论是厂家售后维修、或家电维修爱好者,凡从事电磁炉维修行业大家知道:

  电磁炉维修是怕爆损IGBT 管故障。时下,每当客户送修电磁炉被确诊为爆损、屡损IGBT 管故障时,人们时常总感到惊讶!有时甚至还感到束手无策的“棘手”活,所以很多维修部就以换板,或其他理由就婉言谢绝拒修了!其实这样处置是另有原因:由于部分维修工,对电磁炉各电路缺乏基础知识的了解及研究,按步就搬进行维修,结果在维修过程中若出现屡损高额昂贵的IGBT 管。那么,不但挣不到报酬,反而还要赔老本,所以对维修屡损、爆损IGBT 管的故障就望而却步。

  其实,笔者认为,维修该类故障并不难!维修前,首先应分清:是人为因素造成,还是元器件受损,或元器件存在质量问题。检修时,可借助万用表的检测宿小故障潜在范围,“对症下药”,维修电磁炉才能真正做到得心应手。

  一、人为因素造成

  1. 锅具的选用

  电磁炉的锅具选用,应该严格按照厂家随机原配的锅具进行使用。厂家在设计电磁炉加热功率电路时,首先根据锅质的“磁阻”大小而定的,不同的锅具“磁阻”会决定电磁炉检锅脉冲个数也不同。如美的电磁炉锅具不锈钢(304)“磁阻”,比不锈铁(430)“磁阻”要大,在同等2000 W 电磁炉上,若将不锈铁(430)锅具放上进行加热是无法达到额定2000 W 功率;反之,将不锈钢(304)锅具放上进行加热,就轻而易举达到2500 W 甚至更高。所以说锅具选用不当,会导致电磁炉出现爆损IGBT 管原因之一。

  下面笔者举几例说明。

  故障例一

  日前,笔者从商场厨具柜购回其他品牌的电磁炉专用炒锅,原想配用于自家的美的MC-PY18B 型电磁炉,回家后,将电磁炉上电开机,将新买的炒锅先试用一下,结果刚放新炒锅,加热油还没冒烟,空气开关(10A)已跳闸保护。将电磁炉后壳打开,发现保险管已发黑,后来用500 型万用表电阻(100 Ω)档检测高压供电电路及LC 振荡电路,其中发现整流桥、IGBT 管均已击穿损坏。更换上受损元件后,将电磁炉上电开机,放入旧锅,试机加热正常。

  至此,笔者突然恍然大悟,刚才真正致使爆损IGBT 管原因为锅具配用不当所致。所以,为了确保电磁炉不再损坏,不能再使用该炒锅。另外,若电磁炉锅具选配不当,有时还会出现加热功率不足的故障。

  2. 油污、蟑螂及汤锅水窜流入炉内

  厨房内卫生条件的好坏,是直接关系或影响电磁炉正常运行使用寿命。除了厨房环境卫生应保持整洁外,使用电磁炉时人必须在场切不可随意放锅后人走开,这样做轻则造成汤锅水窜流入炉内,使电磁炉损坏,重则将酿成火灾事故。另外,为避免蟑螂窜入炉内,应保持电磁炉内外清洁让电路不受漏电等因素影响。

  通常,每年至少有两次用“天那水”对电磁炉主电路板、控制显示板进行清洗去污,以防止因大量油污、粉尘及蟑螂屎积淀在电路板上形成漏电,会致使电磁炉出现爆损IGBT 管等故障。

  故障例二

  近日,笔者在接修一台美的MC-SH208 型电磁炉,上电后,控制显示灯板出现无电源指示的故障。

  维修时,发现该电磁炉主电路板已严重短路,为蟑螂窜入卡在IGBT 管控制极G 与集电极之间,使IGBT 管控制极G 电压上升造成IGBT 管持续饱和导通时间过长,致使电磁炉主回路电路出现严重短路。将受损的保险管FUSE(12 A)、整流桥BD(RS2006)、IGBT 管(IH20T120)都更新,开机放锅试机,整机恢复正常。

  二、元器件损坏因素造成

  常见的“美的”电磁炉故障除了上述情况外,通常,屡损、爆损IGBT 管与相关电路元器件受损因素是有关联的。其受损电路有:主回路高压供电电路、LC 振荡电路、驱动放大电路、同步电压比较电路、高压检测电路、上电延时电路及使能关机电路等。

  1. 主回路高压供电电路

  高压供电电路,是指电网电压经整流桥整流后,转变脉动直流电源,其电压为+305 V,供LC 振荡电路使用。该电路脉动直流电压高低是直接影响电磁炉振荡频率及IGBT 管饱和导通时间长短,当高压供电电路受损时,会致使电磁炉出现爆损IGBT 管故障。其维修方法如下举例:

  一台美的MC-SH204 型电磁炉,上电待机,用500型万用表直流电压(500 V)档,测高压供电电路中滤波电容C2(5 μF/275 V)对地为+305 V,正常。若该工作点电压异常,多为整流桥及滤波电容损坏,会致使电磁炉在上电加热时出现爆损IGBT 管、报警不加热、不报警不加热、不停地检锅及断续加热等故障。

  另外,当电磁炉的电源线插头松动及电源插座接线头不良时,也会致使电磁炉不定期出现爆损IGBT 管故障的发生。

  故障例三

  一台美的MC-SH204 型电磁炉,上电时出现爆损IGBT 管故障。维修时,将损坏的IGBT 管、整流桥及保险管更新,并拆下加热线圈盘,用500 型万用表直流电压(500 V)档,测高压供电电路中滤波电容C2(5 μF/275 V)对地电压+250 V(正常为+305 V),取下C2 用万用表电阻10 kΩ 档检测发现已失效。由于高压供电电压不足,致使电磁炉振荡频率过高,IGBT 管持续饱和导通时间过长,造成IGBT 管击穿损坏。将受损的滤波电容C2 更新后,上电放锅加热,试机整机恢复正常。

  2. LC振荡电路

  LC 振荡电路实际上是把电能转换成磁能,由IGBT管、加热线圈盘L 及谐振电容C5 组成高频LC 振荡回路,并通过IGBT 管高频开关导通、截止的作用,来实现控制电磁炉的加热功率。

  当LC 振荡电路受损时,会致使电磁炉出现爆损IGBT 管、报警不加热及不报警不加热等故障。其维修步骤如下:

  一台美的2005 年标准通板MC-SH2111 型电磁炉,取下加热线圈盘,将该电磁炉上电待机,用万用表直流电压(50 V)档红表笔(+)接在IGBT 管集电极c 上,黑表笔(-)接在整流桥负极上,将电磁炉上电,此时万用表指针快速从0 V 开始上升至+45 V 后,又回降至+0.6 V 电压,为正常。

  ( 1)谐振电容容量与电压峰值①当谐振电容C5 为(0.3 μF/1200 V)时,测IGBT管集电极c 峰值对地为+45 V 至+0.6 V 电压,正常。

  ② 当谐振电容C5 为0.27 μF/1200 V 时,测IGBT 管集电极c 峰值对地为+42 V 至+0.6 V 电压,正常。

  若测IGBT 管集电极c 峰值对地0 V 电压时,为谐振电容C5 失效或开路损坏及同步电压比较电路中比较器U2D(LM339)损坏,使辊輱讹脚输出高电平(正常为+0.1 V)。这时,若接上加热线圈盘上电,会致使电磁炉上电时出现爆损IGBT 管故障。

  (2)当测IGBT 管集电极c 峰值对地电压始终持续在+225 V 或+45 V 时,为高压供电电路中滤波电容C4(5 μF/275 V)失效或开路。这时,若接上加热线圈盘上电,会致使电磁炉上电加热时出现爆损IGBT 管、报警不加热、不报警不加热、不停地检锅及断续加热等故障。

  (3)当测IGBT 管集电极c 峰值对地为+25 V 至+0.2 V 电压时(正常为+45 V 至+0.6 V),为谐振电容C5 失效或开路。这时,若接上加热线圈盘上电,会致使电磁炉上电加热时出现爆损IGBT 管、报警不加热及不报警不加热等故障。

  (4)将电磁炉上电,当测IGBT 管集电极c 对地为+0.6 V 电压,正常,装上加热线圈盘测IGBT 管集电极c 对地为+305 V 电压,正常。这时,若上电开机,放锅加热,会致使电磁炉出现爆损IGBT 管故障,为加热线圈盘损坏所致。

  (5)将电磁炉上电,当测IGBT 管集电极c 对地为+0.6 V 电压,正常,装上加热线圈盘测IGBT 管集电极c 对地为+305 V 电压,正常。这时,若上电开机,放锅加热,会致使电磁炉出现爆损IGBT 管故障,为IGBT 管控制极c 对地分压贴片电阻R38 开路损坏所致。

  (6)将电磁炉上电,当测IGBT 管集电极c 对地为+0.6 V 电压,正常,装上加热线圈盘测IGBT 管集电极c 对地为+305 V 电压,正常。这时,若上电开机,放锅加热,会致使电磁炉出现爆损IGBT 管故障,为IGBT管控制极G 限幅稳压二极管Z1 漏电所致。

  故障例四

  一台美的MC-SH2111 型电磁炉,上电加热时出现爆损IGBT 管故障。维修时,将受损的IGBT 管、整流桥及保险管更新,用万用表相应直流电压档,测LC 振荡电路中IGBT 管集电极c 对地为+305 V 电压,正常。

  拆下加热线圈盘上电待机,测IGBT 管集电极c 对地为+0.4 V 电压(正常为+0.6 V),取下谐振电容C5 用万用表电阻10 kΩ档检测后发现容量变小。由于谐振电容C5 容量变小,致使C5 向加热线圈盘放电电压不足,致使开关脉冲的前沿与峰值脉冲的后沿不同步,造成IGBT 管击穿损坏。将受损的谐振电容C5 更新后,上电放锅加热,试机整机恢复正常。

  3. 驱动放大电路

  电磁炉同步振荡输出信号较小,必须经过前置比较器放大并通过互补推挽电路再进行放大,将其输出端脉冲电压提高到+18 V 左右,才能满足IGBT 管门控电压及驱动功率的需求。

  当驱动放大电路损坏时,会致使电磁炉上电加热时出现爆损IGBT 管、报警不加热、不报警不加热等故障。其维修步骤如下:

  一台美的MC-SY191B 型电磁炉,上电待机,用万用表直流电压10 V 档,测驱动放大电路中三极管Q9(8050)集电极c 对地为+18 V 电压,正常,测Q9、Q10(8550)基极b 对地为+0.1 V 电压,正常。若以上工作点电压异常,多为低压+18 V 供电电路受损、三极管Q9、Q10 开路或击穿、电容C21(221)漏电或击穿、限流电阻R13(10 Ω/1 W)、R43(20 Ω/0.5 W)开路。

  这时,若开机加热,会致使电磁炉出现爆损IGBT 管、报警不加热及不报警不加热等故障。

  故障例五

  一台美的MC-SY191B 型电磁炉,上电时出现爆损IGBT 管故障。维修时,用万用表电阻100 Ω档测驱动放大电路,发现三极管Q10(8550)发射极e 与基极b已开路。由于三极管Q10 开路,使驱动放大电路在上电时输出为高电平(正常为低电平),造成IGBT 管持续饱和导通时间过长,而使出现爆损IGBT 管故障。将损坏的三极管Q10 更新后,上电放锅加热,试机整机恢复正常。

  4. 同步电压比较电路

  电磁炉加热线圈L 与高频谐振电容C3 是通过IGBT 管高频开关快速导通、截止,形成LC 振荡电路。

  LC 自由振荡的半周期时间出现峰值电压,亦是IGBT管截止时间,这时开关脉冲没有到达。这个时间关系不能错位,如峰值脉冲还没有消失,而开关脉冲已提前到来,就会出现很大的导通电流,导致IGBT 管烧坏。因此,必须保证开关脉冲前沿与峰值脉冲后沿相同步。

  当同步电压比较电路受损时,会致使电磁炉在上电加热时出现爆损IGBT 管、报警不加热、不报警不加热、不停地检锅及断续加热等故障。其维修步骤如下:

  一台美的MC-SF2012 型电磁炉,通常,笔者在维修电磁炉同步电压比较电路时,为了避免IGBT 管爆管,先取下加热线圈盘,因此,就造成比较电路IC2C(LM339)⑨脚(V+ 同相输入端)对地为0 V 电压(正常为+3.6 V),使比较电路IC2C辊輲讹脚(输出端)为低电平(正常为+18 V)。针对该故障,在IC2C(LM339)⑨脚(V+ 端),用普通电阻1.5 kΩ 与整机+5 V 电压端相联构成同步电压比较电路(V+ 取样电压),提供维修检测同步电压比较电路时使用,并将电磁炉上电待测。

  用万用表直流电压(10 V)档测同步电压比较电路中IC2C(LM339)⑧脚(V- 反相输入端)对地为+3.4 V电压,正常,若该工作点电压异常,多为取样电阻R18(330 kΩ/2 W)变值或开路损坏,电容C13(2000 pF)漏电或击穿及IC2C(LM339)损坏,会致使电磁炉上电加热时出现报警不加热、不报警不加热等故障。

  测IC2C(LM339)⑨ 脚(V+ 同相输入端)对地为+3.6 V 电压,正常。若该工作点电压异常,多为取样电阻R19(240 kΩ/2 W)、R20(240 kΩ/2 W)变值或开路,电容C10(470 pF)漏电或击穿及IC2C(LM339)损坏,会致使电磁炉上电加热时出现爆损IGBT 管、报警不加热、不报警不加热、不停地检锅及断续加热等故障。

  测IC2C(LM339)辊輲讹脚(输出端/OUT)对地为+18 V电压,正常。若该工作点电压异常,多为贴片电阻R39(2 kΩ)变值或开路,贴片二极管D20(1N4148)漏电或击穿,会使电磁炉上电加热时,出现报警不加热的故障。

  另外,当同步电压比较电路中IC2C(LM339)V- 取样电压与V+ 取样电压相近时(正常为V-、V+ 取样电压应相差+0.2~+0.35 V),否则,会使电磁炉在上电加热时出现不定期爆损IGBT 管及断续加热等故障。

  编者注:IGBT(Insulated Gete Biplar Transistor)—绝缘栅双极型晶体管,是由BIT(双极型三极管)和MOSFET(绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件)。IGBT 管有三个电极:栅极(或称控制极)G、集电极C 和发射极E。



  

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