“美的”電磁爐爆損IGBT 管與相關(guān)電路故障及維修(上)
出處:hsw_21 發(fā)布于:2011-02-12 17:06:07
目前,在小家電維修界無論是廠家售后維修、或家電維修愛好者,凡從事電磁爐維修行業(yè)大家知道:
電磁爐維修是怕爆損IGBT 管故障。時下,每當(dāng)客戶送修電磁爐被確診為爆損、屢損IGBT 管故障時,人們時常總感到驚訝!有時甚至還感到束手無策的“棘手”活,所以很多維修部就以換板,或其他理由就婉言謝絕拒修了!其實(shí)這樣處置是另有原因:由于部分維修工,對電磁爐各電路缺乏基礎(chǔ)知識的了解及研究,按步就搬進(jìn)行維修,結(jié)果在維修過程中若出現(xiàn)屢損高額昂貴的IGBT 管。那么,不但掙不到報酬,反而還要賠老本,所以對維修屢損、爆損IGBT 管的故障就望而卻步。
其實(shí),筆者認(rèn)為,維修該類故障并不難!維修前,首先應(yīng)分清:是人為因素造成,還是元器件受損,或元器件存在質(zhì)量問題。檢修時,可借助萬用表的檢測宿小故障潛在范圍,“對癥下藥”,維修電磁爐才能真正做到得心應(yīng)手。
一、人為因素造成
1. 鍋具的選用
電磁爐的鍋具選用,應(yīng)該嚴(yán)格按照廠家隨機(jī)原配的鍋具進(jìn)行使用。廠家在設(shè)計電磁爐加熱功率電路時,首先根據(jù)鍋質(zhì)的“磁阻”大小而定的,不同的鍋具“磁阻”會決定電磁爐檢鍋脈沖個數(shù)也不同。如美的電磁爐鍋具不銹鋼(304)“磁阻”,比不銹鐵(430)“磁阻”要大,在同等2000 W 電磁爐上,若將不銹鐵(430)鍋具放上進(jìn)行加熱是無法達(dá)到額定2000 W 功率;反之,將不銹鋼(304)鍋具放上進(jìn)行加熱,就輕而易舉達(dá)到2500 W 甚至更高。所以說鍋具選用不當(dāng),會導(dǎo)致電磁爐出現(xiàn)爆損IGBT 管原因之一。
下面筆者舉幾例說明。
故障例一
日前,筆者從商場廚具柜購回其他品牌的電磁爐專用炒鍋,原想配用于自家的美的MC-PY18B 型電磁爐,回家后,將電磁爐上電開機(jī),將新買的炒鍋先試用一下,結(jié)果剛放新炒鍋,加熱油還沒冒煙,空氣開關(guān)(10A)已跳閘保護(hù)。將電磁爐后殼打開,發(fā)現(xiàn)保險管已發(fā)黑,后來用500 型萬用表電阻(100 Ω)檔檢測高壓供電電路及LC 振蕩電路,其中發(fā)現(xiàn)整流橋、IGBT 管均已擊穿損壞。更換上受損元件后,將電磁爐上電開機(jī),放入舊鍋,試機(jī)加熱正常。
至此,筆者突然恍然大悟,剛才真正致使爆損IGBT 管原因?yàn)殄伨吲溆貌划?dāng)所致。所以,為了確保電磁爐不再損壞,不能再使用該炒鍋。另外,若電磁爐鍋具選配不當(dāng),有時還會出現(xiàn)加熱功率不足的故障。
2. 油污、蟑螂及湯鍋水竄流入爐內(nèi)
廚房內(nèi)衛(wèi)生條件的好壞,是直接關(guān)系或影響電磁爐正常運(yùn)行使用壽命。除了廚房環(huán)境衛(wèi)生應(yīng)保持整潔外,使用電磁爐時人必須在場切不可隨意放鍋后人走開,這樣做輕則造成湯鍋水竄流入爐內(nèi),使電磁爐損壞,重則將釀成火災(zāi)事故。另外,為避免蟑螂竄入爐內(nèi),應(yīng)保持電磁爐內(nèi)外清潔讓電路不受漏電等因素影響。
通常,每年至少有兩次用“天那水”對電磁爐主電路板、控制顯示板進(jìn)行清洗去污,以防止因大量油污、粉塵及蟑螂屎積淀在電路板上形成漏電,會致使電磁爐出現(xiàn)爆損IGBT 管等故障。
故障例二
近日,筆者在接修一臺美的MC-SH208 型電磁爐,上電后,控制顯示燈板出現(xiàn)無電源指示的故障。
維修時,發(fā)現(xiàn)該電磁爐主電路板已嚴(yán)重短路,為蟑螂竄入卡在IGBT 管控制極G 與集電極之間,使IGBT 管控制極G 電壓上升造成IGBT 管持續(xù)飽和導(dǎo)通時間過長,致使電磁爐主回路電路出現(xiàn)嚴(yán)重短路。將受損的保險管FUSE(12 A)、整流橋BD(RS2006)、IGBT 管(IH20T120)都更新,開機(jī)放鍋試機(jī),整機(jī)恢復(fù)正常。
二、元器件損壞因素造成
常見的“美的”電磁爐故障除了上述情況外,通常,屢損、爆損IGBT 管與相關(guān)電路元器件受損因素是有關(guān)聯(lián)的。其受損電路有:主回路高壓供電電路、LC 振蕩電路、驅(qū)動放大電路、同步電壓比較電路、高壓檢測電路、上電延時電路及使能關(guān)機(jī)電路等。
1. 主回路高壓供電電路
高壓供電電路,是指電網(wǎng)電壓經(jīng)整流橋整流后,轉(zhuǎn)變脈動直流電源,其電壓為+305 V,供LC 振蕩電路使用。該電路脈動直流電壓高低是直接影響電磁爐振蕩頻率及IGBT 管飽和導(dǎo)通時間長短,當(dāng)高壓供電電路受損時,會致使電磁爐出現(xiàn)爆損IGBT 管故障。其維修方法如下舉例:
一臺美的MC-SH204 型電磁爐,上電待機(jī),用500型萬用表直流電壓(500 V)檔,測高壓供電電路中濾波電容C2(5 μF/275 V)對地為+305 V,正常。若該工作點(diǎn)電壓異常,多為整流橋及濾波電容損壞,會致使電磁爐在上電加熱時出現(xiàn)爆損IGBT 管、報警不加熱、不報警不加熱、不停地檢鍋及斷續(xù)加熱等故障。
另外,當(dāng)電磁爐的電源線插頭松動及電源插座接線頭不良時,也會致使電磁爐不定期出現(xiàn)爆損IGBT 管故障的發(fā)生。
故障例三
一臺美的MC-SH204 型電磁爐,上電時出現(xiàn)爆損IGBT 管故障。維修時,將損壞的IGBT 管、整流橋及保險管更新,并拆下加熱線圈盤,用500 型萬用表直流電壓(500 V)檔,測高壓供電電路中濾波電容C2(5 μF/275 V)對地電壓+250 V(正常為+305 V),取下C2 用萬用表電阻10 kΩ 檔檢測發(fā)現(xiàn)已失效。由于高壓供電電壓不足,致使電磁爐振蕩頻率過高,IGBT 管持續(xù)飽和導(dǎo)通時間過長,造成IGBT 管擊穿損壞。將受損的濾波電容C2 更新后,上電放鍋加熱,試機(jī)整機(jī)恢復(fù)正常。
2. LC振蕩電路
LC 振蕩電路實(shí)際上是把電能轉(zhuǎn)換成磁能,由IGBT管、加熱線圈盤L 及諧振電容C5 組成高頻LC 振蕩回路,并通過IGBT 管高頻開關(guān)導(dǎo)通、截止的作用,來實(shí)現(xiàn)控制電磁爐的加熱功率。
當(dāng)LC 振蕩電路受損時,會致使電磁爐出現(xiàn)爆損IGBT 管、報警不加熱及不報警不加熱等故障。其維修步驟如下:
一臺美的2005 年標(biāo)準(zhǔn)通板MC-SH2111 型電磁爐,取下加熱線圈盤,將該電磁爐上電待機(jī),用萬用表直流電壓(50 V)檔紅表筆(+)接在IGBT 管集電極c 上,黑表筆(-)接在整流橋負(fù)極上,將電磁爐上電,此時萬用表指針快速從0 V 開始上升至+45 V 后,又回降至+0.6 V 電壓,為正常。
( 1)諧振電容容量與電壓峰值①當(dāng)諧振電容C5 為(0.3 μF/1200 V)時,測IGBT管集電極c 峰值對地為+45 V 至+0.6 V 電壓,正常。
?、?當(dāng)諧振電容C5 為0.27 μF/1200 V 時,測IGBT 管集電極c 峰值對地為+42 V 至+0.6 V 電壓,正常。
若測IGBT 管集電極c 峰值對地0 V 電壓時,為諧振電容C5 失效或開路損壞及同步電壓比較電路中比較器U2D(LM339)損壞,使輥輱訛?zāi)_輸出高電平(正常為+0.1 V)。這時,若接上加熱線圈盤上電,會致使電磁爐上電時出現(xiàn)爆損IGBT 管故障。
(2)當(dāng)測IGBT 管集電極c 峰值對地電壓始終持續(xù)在+225 V 或+45 V 時,為高壓供電電路中濾波電容C4(5 μF/275 V)失效或開路。這時,若接上加熱線圈盤上電,會致使電磁爐上電加熱時出現(xiàn)爆損IGBT 管、報警不加熱、不報警不加熱、不停地檢鍋及斷續(xù)加熱等故障。
?。?)當(dāng)測IGBT 管集電極c 峰值對地為+25 V 至+0.2 V 電壓時(正常為+45 V 至+0.6 V),為諧振電容C5 失效或開路。這時,若接上加熱線圈盤上電,會致使電磁爐上電加熱時出現(xiàn)爆損IGBT 管、報警不加熱及不報警不加熱等故障。
?。?)將電磁爐上電,當(dāng)測IGBT 管集電極c 對地為+0.6 V 電壓,正常,裝上加熱線圈盤測IGBT 管集電極c 對地為+305 V 電壓,正常。這時,若上電開機(jī),放鍋加熱,會致使電磁爐出現(xiàn)爆損IGBT 管故障,為加熱線圈盤損壞所致。
?。?)將電磁爐上電,當(dāng)測IGBT 管集電極c 對地為+0.6 V 電壓,正常,裝上加熱線圈盤測IGBT 管集電極c 對地為+305 V 電壓,正常。這時,若上電開機(jī),放鍋加熱,會致使電磁爐出現(xiàn)爆損IGBT 管故障,為IGBT 管控制極c 對地分壓貼片電阻R38 開路損壞所致。
?。?)將電磁爐上電,當(dāng)測IGBT 管集電極c 對地為+0.6 V 電壓,正常,裝上加熱線圈盤測IGBT 管集電極c 對地為+305 V 電壓,正常。這時,若上電開機(jī),放鍋加熱,會致使電磁爐出現(xiàn)爆損IGBT 管故障,為IGBT管控制極G 限幅穩(wěn)壓二極管Z1 漏電所致。
故障例四
一臺美的MC-SH2111 型電磁爐,上電加熱時出現(xiàn)爆損IGBT 管故障。維修時,將受損的IGBT 管、整流橋及保險管更新,用萬用表相應(yīng)直流電壓檔,測LC 振蕩電路中IGBT 管集電極c 對地為+305 V 電壓,正常。
拆下加熱線圈盤上電待機(jī),測IGBT 管集電極c 對地為+0.4 V 電壓(正常為+0.6 V),取下諧振電容C5 用萬用表電阻10 kΩ檔檢測后發(fā)現(xiàn)容量變小。由于諧振電容C5 容量變小,致使C5 向加熱線圈盤放電電壓不足,致使開關(guān)脈沖的前沿與峰值脈沖的后沿不同步,造成IGBT 管擊穿損壞。將受損的諧振電容C5 更新后,上電放鍋加熱,試機(jī)整機(jī)恢復(fù)正常。
3. 驅(qū)動放大電路
電磁爐同步振蕩輸出信號較小,必須經(jīng)過前置比較器放大并通過互補(bǔ)推挽電路再進(jìn)行放大,將其輸出端脈沖電壓提高到+18 V 左右,才能滿足IGBT 管門控電壓及驅(qū)動功率的需求。
當(dāng)驅(qū)動放大電路損壞時,會致使電磁爐上電加熱時出現(xiàn)爆損IGBT 管、報警不加熱、不報警不加熱等故障。其維修步驟如下:
一臺美的MC-SY191B 型電磁爐,上電待機(jī),用萬用表直流電壓10 V 檔,測驅(qū)動放大電路中三極管Q9(8050)集電極c 對地為+18 V 電壓,正常,測Q9、Q10(8550)基極b 對地為+0.1 V 電壓,正常。若以上工作點(diǎn)電壓異常,多為低壓+18 V 供電電路受損、三極管Q9、Q10 開路或擊穿、電容C21(221)漏電或擊穿、限流電阻R13(10 Ω/1 W)、R43(20 Ω/0.5 W)開路。
這時,若開機(jī)加熱,會致使電磁爐出現(xiàn)爆損IGBT 管、報警不加熱及不報警不加熱等故障。
故障例五
一臺美的MC-SY191B 型電磁爐,上電時出現(xiàn)爆損IGBT 管故障。維修時,用萬用表電阻100 Ω檔測驅(qū)動放大電路,發(fā)現(xiàn)三極管Q10(8550)發(fā)射極e 與基極b已開路。由于三極管Q10 開路,使驅(qū)動放大電路在上電時輸出為高電平(正常為低電平),造成IGBT 管持續(xù)飽和導(dǎo)通時間過長,而使出現(xiàn)爆損IGBT 管故障。將損壞的三極管Q10 更新后,上電放鍋加熱,試機(jī)整機(jī)恢復(fù)正常。
4. 同步電壓比較電路
電磁爐加熱線圈L 與高頻諧振電容C3 是通過IGBT 管高頻開關(guān)快速導(dǎo)通、截止,形成LC 振蕩電路。
LC 自由振蕩的半周期時間出現(xiàn)峰值電壓,亦是IGBT管截止時間,這時開關(guān)脈沖沒有到達(dá)。這個時間關(guān)系不能錯位,如峰值脈沖還沒有消失,而開關(guān)脈沖已提前到來,就會出現(xiàn)很大的導(dǎo)通電流,導(dǎo)致IGBT 管燒壞。因此,必須保證開關(guān)脈沖前沿與峰值脈沖后沿相同步。
當(dāng)同步電壓比較電路受損時,會致使電磁爐在上電加熱時出現(xiàn)爆損IGBT 管、報警不加熱、不報警不加熱、不停地檢鍋及斷續(xù)加熱等故障。其維修步驟如下:
一臺美的MC-SF2012 型電磁爐,通常,筆者在維修電磁爐同步電壓比較電路時,為了避免IGBT 管爆管,先取下加熱線圈盤,因此,就造成比較電路IC2C(LM339)⑨腳(V+ 同相輸入端)對地為0 V 電壓(正常為+3.6 V),使比較電路IC2C輥輲訛?zāi)_(輸出端)為低電平(正常為+18 V)。針對該故障,在IC2C(LM339)⑨腳(V+ 端),用普通電阻1.5 kΩ 與整機(jī)+5 V 電壓端相聯(lián)構(gòu)成同步電壓比較電路(V+ 取樣電壓),提供維修檢測同步電壓比較電路時使用,并將電磁爐上電待測。
用萬用表直流電壓(10 V)檔測同步電壓比較電路中IC2C(LM339)⑧腳(V- 反相輸入端)對地為+3.4 V電壓,正常,若該工作點(diǎn)電壓異常,多為取樣電阻R18(330 kΩ/2 W)變值或開路損壞,電容C13(2000 pF)漏電或擊穿及IC2C(LM339)損壞,會致使電磁爐上電加熱時出現(xiàn)報警不加熱、不報警不加熱等故障。
測IC2C(LM339)⑨ 腳(V+ 同相輸入端)對地為+3.6 V 電壓,正常。若該工作點(diǎn)電壓異常,多為取樣電阻R19(240 kΩ/2 W)、R20(240 kΩ/2 W)變值或開路,電容C10(470 pF)漏電或擊穿及IC2C(LM339)損壞,會致使電磁爐上電加熱時出現(xiàn)爆損IGBT 管、報警不加熱、不報警不加熱、不停地檢鍋及斷續(xù)加熱等故障。
測IC2C(LM339)輥輲訛?zāi)_(輸出端/OUT)對地為+18 V電壓,正常。若該工作點(diǎn)電壓異常,多為貼片電阻R39(2 kΩ)變值或開路,貼片二極管D20(1N4148)漏電或擊穿,會使電磁爐上電加熱時,出現(xiàn)報警不加熱的故障。
另外,當(dāng)同步電壓比較電路中IC2C(LM339)V- 取樣電壓與V+ 取樣電壓相近時(正常為V-、V+ 取樣電壓應(yīng)相差+0.2~+0.35 V),否則,會使電磁爐在上電加熱時出現(xiàn)不定期爆損IGBT 管及斷續(xù)加熱等故障。
編者注:IGBT(Insulated Gete Biplar Transistor)—絕緣柵雙極型晶體管,是由BIT(雙極型三極管)和MOSFET(絕緣柵型場效應(yīng)管組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式電力電子器件)。IGBT 管有三個電極:柵極(或稱控制極)G、集電極C 和發(fā)射極E。
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