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1 # 技術閒聊
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2 # 玩轉嵌入式
電磁爐是比較常見的家用電器,其工作原理為電磁感應,利用電磁輻射對鍋進行加熱,電磁爐有層層纏繞的線圈,交流電流過線圈後產生方向變化的磁場,這時會對上方的金屬鍋產生漩渦電流,從而使鍋加熱。電磁爐內有電子元器件,電子元器件需要供電,那麼低壓直流18V是怎麼來的呢?下面介紹兩種常用的方案。
1 整流降壓得到18V將220V交流轉化為直流,需要用到整流電路,而整流濾波降壓電路是常用的交流轉直流的方案。在早期的電磁爐電路中, 這種電路是應用比較多的。這種電路主要涉及到的關鍵元器件有:工頻變壓器、整流橋、濾波電容、穩壓管或者三端穩壓器。電路結構如下圖所示。
220V交流電先透過變壓器,將電壓將為較低的交流電,再透過整流橋和濾波電容整流為較為平滑的直流,最後進入7818三端穩壓器,獲得較為穩定的直流18V。這是最典型、應用最廣的交流轉直流的電路。現在的電磁爐也在向著輕薄化去設計,但是因為工頻變壓器體積較大,佔用非常大的空間;而且,這種電路的損耗也較大、轉換效率較低。後來,很多廠家採用交流轉直流的專用ASIC來處理。
2 專用IC方案得到18V這種方案就解決了工頻變壓器體積大的問題,專用的交流轉直流ASIC一般為八引腳封裝,有直插或者貼片封裝。典型的電路如下圖所示。
輸入端的二極體起到半波整流的作用,輸出端可以透過電阻來調節輸出電壓。現在,這種ASIC的解決方案越來越多,由於不需要變壓器所以,體積小了很多。在電飯煲、電磁爐、燒水壺、咖啡機、洗衣機上應用非常多。但是這種方式多是不隔離的,在除錯、維修時需要注意安全。
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3 # fire1
電磁爐基本工作原理
電磁爐的內部總共產生三路電壓,一路是220V的交流輸入電壓經過整流濾波之後給高頻振盪部分提供供電的310V電壓,另外兩路是經過降壓之後的18V及5V電壓,其中18V電壓主要是給高頻振盪部分的開關管IGBT提供驅動電壓的,另外一路5V主要給微控制器等控制部分供電。
電磁爐是利用高頻感應實現加熱的,透過高頻開關訊號的控制,經輸入的交流電壓變為高頻的脈動直流電壓,輸入到加熱線圈中,透過鍋具產生的渦流實現加熱。電磁爐的基本工作原理與開關電源相似,除了有基本的開關振盪電路之外,還有一部分保護電路。電磁爐中的保護電路通常包含以下幾個部分:電壓檢測、電流檢測以及溫度檢測,其中電壓檢測主要檢測電網電壓、整流之後的電壓以及IGBT驅動輸出,實現輸入過欠壓保護以及高壓反峰過壓保護;電流檢測主要檢測主迴路中的電流,實現過流保護、功率反饋以及鍋具檢測;溫度檢測透過檢測功率管溫度及鍋具溫度實現過溫保護。
電磁爐中供電電壓的產生電磁爐中的幾路供電,其中主迴路的供電是直接透過輸入電壓整流而成了,另外的兩路低壓是透過電源變壓器降壓而成。早期的電磁爐一般採用工頻變壓器降壓,現在的電磁爐一般都是採用的開關電源實現降壓。由於電磁爐低壓部分控制電路的功率較小,所以兩路低壓不需要太大的功率,開關電源部分的電路一般採用單片電源驅動晶片,晶片內建開關管,外圍結構比較簡單,並且大部分的電源採用非隔離的設計。
上圖是電磁爐中比較常用的開關電源結構,使用主控晶片是VIPer12A,這也是電磁爐中比較常用的電源晶片。晶片內建了高壓開關管,最大的功率可以到13W。電源的工作原理比較簡單:交流電壓輸入之後,經過保險電阻,經過整流濾波之後產生直流電壓,電源正極經過變壓器初級繞組到達晶片內建開關管的漏極,由漏極的電壓源獲取電壓後給晶片提供啟動電壓,晶片工作後內部開關管產生高速開關,將直流電變為脈衝直流後輸入到變壓器的初級繞組,由次級感應出電壓分為兩路輸出,一路經整流濾波之後輸出18V電壓,另一路經三端穩壓晶片後輸出5V電壓。其中18V電壓也作為電源晶片的供電以及電壓反饋使用。
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4 # 可落907
18伏是電磁爐功率變換需要的電源!電磁爐有些帶變壓器變出低壓直流電,有些從開關電源產生的!大多數都是開關電源,
把整流橋整流出來的300伏直流電壓透過開關電源晶片控制晶片內的開關管導通與截止讓高頻變壓器產生交變電壓,這個電壓例如22伏,再透過整流,濾波,穩壓出18伏igbt供電,12伏散熱風扇,5伏cpu晶片供電!就是這樣來的!看我截的圖,圖示是如何穩壓得出所需電源的!簡單明瞭!
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5 # 電子及工控技術
第一種電壓300V的產生方法和作用
這個300V的直流電壓是十分重要的,它是電磁爐獲得能量的提供者,它是電磁爐的主電路,主要作用是給線圈盤提供工作電壓的,這個線圈盤再加一個電容就構成了一個LC的諧振電路了。
當我們把電磁爐的插頭接入交流220V的電壓後,這個交流電壓首先要經過保險管和高頻濾波電容後,再經過電流互感器的初級繞組後加到整流橋的交流輸入端。透過整流橋內部的四個整流二極體輸出脈動的直流電,這個輸出的脈動直流電經過扼流圈和高壓濾波電容後就得到了300V左右的直流電壓了,其電路示意圖如下圖所示。
第二種電壓18V的產生方法和作用對於18V電壓的產生它主要有兩種方式得到,第一種是透過變壓器方式,第二種是透過開關電源的方式得到的,下面我們分別來說一下。
1、變壓器方式獲得的18V直流電壓
這種方法是透過最常用的變壓器降壓、整流和穩壓三種環節就可以得到18V的直流電。它的具體得到的方法是透過變壓器的能量變換的作用,把交流220V的市電變換為交流17V的電壓,然後透過四個二極體整流後再經過電容的濾波,最後由整合穩壓晶片電路7818輸出我們所需要的18V直流電,其穩壓晶片如下圖所示
有的電路還可以用分立元件組成穩壓電路後得到穩定的18V直流電壓,如下圖所示。我們得到的這個18V電壓主要用途有三個,一個是給電磁爐的絕緣柵電晶體的柵極提供驅動電壓用的,另一個是給電磁爐裡面的LM339比較器提供工作電壓,再一個是為電磁爐裡的風扇提供運轉工作電壓的。
2、用開關電源方式獲得的18V直流電壓
我們在電磁爐裡所用的開關電源是單端反激式開關電源,它的核心器件是用的是一款型號為VIPER12A的小功率非隔離的開關電源管理晶片,然後由VIPER12A晶片的第四腳再加一個18的穩壓二極體就會得到18V的直流電了,其電路圖如下圖所示。
以上兩種電路,開關電源這種方式比較常見,因為這種電路輸出的18V電壓比較穩定,在市電不穩定的情況下,它仍然能夠穩定輸出18V,同時這種變壓效率比較高。
第三種電壓5V的產生方法和作用對於低壓直流5V的電壓,它在電磁爐中主要是為電磁爐的微控制晶片提供工作電壓的。它的產生一般是透過整合穩壓晶片L7805來獲得的,還有的是透過基準電壓晶片TL431提供基準電壓,並經過三極體與VIPER12A相匹配輸出高精度是直流5V電壓,其原理圖如下圖所示。
無上述電壓需要檢修的部位1、5V電壓故障的檢修
電磁爐在有故障時,電源出現的比例還是比較高的,當沒有這些低壓直流電壓的時候,我們主要用萬用表在待機的狀態下去測量穩壓積體電路輸入端的濾波電容,若測得的電壓是14V的話說明穩壓晶片就損壞了,如果沒有說明變壓器或者半波整流管以及電阻R107損壞,檢查後更換就可以了。
2、18V電壓故障的檢修
如果是18V電壓沒有的話,就要檢查VIPER12A電源管理晶片第四引腳是不是有輸出低電壓;若有再檢查變壓器二次繞組輸出端看看有沒有輸出電壓;如果有再檢查半波整流二極體D106看看有沒有問題,總之低壓電5V和18V電源故障相對比較簡單,透過電壓法可以很快就排除了。
3、替換法
現在為了提高檢修效率,一般都有電磁爐電源專用模組,如果發現上述兩種電壓都沒有的話,直接用它替換就可以了,在替換時要注意,要把以前的電源線的銅箔給切斷。
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6 # 家電維修汪水新
感謝邀請,我願意回答:電磁爐18V是怎麼來的,電磁爐電源線把交流220V電壓送入到電磁爐的整流橋堆,透過整流橋堆整流,把交流電壓220V變為直流電壓,再透過升壓二極體升壓到300多V,經過5UF濾波電容濾波,形成穩定的直流300多V電壓,再經經過變壓器降壓,變成穩定的直流18V電壓,供電磁爐風扇供電,再把18V直流電壓透過三端穩壓積體電路7805穩壓輸出穩定直流5V供顯示板供電,以上就是電磁爐18V來源的過程。
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7 # 電子產品設計方案
電磁爐的主機板內一般有300V,18V,5V三種直流電壓
電磁爐透過電磁場使得金屬鍋產生渦流發熱的一種小家電,廣受消費者喜歡。電磁爐輸入的是220V交流電,交流電輸入後會轉換為300V,18V,5V三種直流電壓,給不同的電路供電。
220V交流電經過整流橋整流後就可以得到大約300V的直流電壓,用於給爐盤線圈供電,產生渦流的能量來自這組電壓。
18V電壓後AC/DC轉換電路得到,主要用於給散熱風扇和IGBT驅動電路供電。
5V電壓由18V電壓降壓得到,用於給控制電路供電。
電磁爐功能電路分析電磁爐內部的電路板主要包括了整流橋、線圈盤、IGBT及驅動、PWM調製、同步振盪、溫度檢測、過壓保護、主控晶片、風扇及驅動、報警驅動、操作顯示電路、交流轉低壓直流等電路。
按功能,電磁爐的主機板主要劃分為三個部分:電源、控制和驅動。電源可以把輸入的交流電轉換電磁爐需要的各種直流電壓;控制則是電磁爐的控制核心,操控著整個電磁爐系統的工作;驅動電動用於驅使IGBT、風扇和報警等電路的工作。
電磁爐的18V和5V電路分析電磁爐的各種功能由微控制器控制,微控制器一般需要5V工作電壓。而散熱風扇和IGBT驅動則需要較高的18V電壓。
18V和5V的電壓可以透過開關電源方案實現,把輸入的220V交流電,分別轉換為18V和5V兩組直流電壓。
當然也可以先把220V交流電轉換為18V直流電,再用LDO轉換出一組5V直流電壓。
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8 # 方圓電腦家電維修
有一個電源管理蕊片大概ver12,透過開關整流出來18V,再透過7805整出5V,如果沒有18伏去查,電源管理晶片周邊線路
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9 # 和我一起學電子
我們先來看一下電磁爐的電路方框圖
從圖中我們可以看到電磁爐大概分為5個單元電路
低壓電源電路——低壓單元電路為整個控制電路提供穩定電源
系統檢測電路——系統檢測電路為控制電路提供反饋,包括沒有鍋、乾燒等
顯示電路——顯示電路為使用者提供直觀引數,包括工作時間、鍋的溫度等
控制電路——控制電路作為樞紐,控制功率輸出部分,協調整個電磁爐工作
功率輸出電路——透過IGBT的導通和關斷,控制加熱線圈,產生電磁,加熱平底鍋
電磁爐的低壓電源電路就是18V電路(可能還包括5V電壓,作為顯示電路電源)
電磁爐的18V電源作為推動電磁爐主要功率器件IGBT,是異常重要的。
若是沒有這個18V電源,電磁爐將直接不工作。
這個18V電路是透過開關電源電路或者工頻變壓器整流獲取的(工頻變壓器較不常見)
↑如圖所示是工頻變壓器整流到18V的電路原理圖
↑這個是開關電源輸出18V
在電路板上我們也能看到開關電源的身影
↑如圖是整合好的開關電源電路做18V輸出
↑這個是分散在電路板上的18V輸出
回覆列表
根據提問者的描述,電磁爐內部的18V電壓是怎麼來的呢?
電磁爐的基本原理電磁爐主要由線圈盤、主控電路板、風扇、按鍵顯示面板、陶瓷面板、上下殼等組成,其中主控電路板主要主要元器件有濾波電容、諧振電容、抗干擾電容、大功率IGBT開關管、整流橋、互感線圈、蜂鳴器、變壓器、驅動晶片、LM339、8050/8550三極體等。
電磁爐的基本工作原理是:爐盤線圈工作電壓約300V左右,300V的直流高壓是220V交流電經過整流橋整流得到的,220V交流整流後最高電壓為220V*1.414≈311V。其高壓主迴路是220VAC經過保險絲、電流互感器、電感、爐盤線圈、IGBT,透過控制IGBT開關管導通/斷開來控制爐盤線圈是否工作。IGBT控制方式一般採用PWM調製,透過調節PWM的佔空比來調節電磁爐的功率,其它功能還包括功率控制、溫度控制、無鍋檢測、電壓報警、電流過大報警、IGBT溫度過高報警、鍋底溫度過高報警、風扇故障報警等,其基本原理框圖如下圖所示。
下圖為某款電磁爐詳細原理圖,其主要的電源電壓有輸入端220V,內部電壓有300V,電磁爐功率主迴路,給爐盤線圈供電;5V,控制晶片、蜂鳴器等供電;18V或15V或12V;不同型號電磁爐其電壓不同,主要用於驅動IGBT開關管以及為風扇提供電源。
同理,5V電源的原理也類似,如上圖,經過變壓器次級線圈降壓後的低壓交流電經過4個二極體組成的橋式整流電路整流,然後經過470μF/25V的電容濾波,最後透過三端穩壓器7805進行降壓穩壓得到5V電源。
那麼沒有具體電路板原理圖的情況下怎麼快速找到18V電源部分呢?如下圖,緊貼散熱器的那兩個元器件,三個引腳的為IGBT開關管,四個引腳的為整流橋,找到小功率變壓器,這就是提供5V、18V電源的變壓器,因此附近這部分電路就是5V、18V電源電路,如下圖紅圈標識的地方。
注意:18V電源並不是直接連線IGBT驅動端,而是經過由NPN和PNP三極體8050、8550組成的對管來驅動IGBT,因為這樣才可以透過控制8050、8550導通/截止實現PWM調製,調節電磁爐的功率。
18V電源故障怎麼檢修?18V電源的負載:風扇和IGBT驅動,若是因為測量IGBT無驅動電壓,並不代表18V電源故障,極有可能是用於驅動IGBT的8050/8550三極體故障,由8050、8550組成的三極體對管是易壞器件。最好測量IGBT附近的NPN三極體8050的集電極對地的電壓,若無18V輸出,確實極有可能是18V電源部分故障。
若18V電源輸出輸出不正常,先將後端負載去除再測量,有可能是負載短路引起。先把風扇插頭拔掉,再測量,若輸出正常,是由於風扇故障引起,可檢查一下風扇扇葉是否被其它異物卡住?若沒有,可能是馬達故障,購買一個新的換上。若去掉負載輸出仍不正常,可詳細檢查一下電源轉換部分電路,先量一下變壓器二側線圈是否有大於18V的交流電輸出,然後再檢查整流二極體是否故障?限流電阻是否燒斷?18V穩壓二極體是否正常等。
總結:電磁爐內部一般有三種電壓:300V、5V、18V(或12V、15V)。若想學習電磁爐維修,最好多研究一下電磁爐的詳細原理,熟悉電路板每個元器件的功能,瞭解電磁爐常見的故障模式,哪些屬於易損壞器件等。