一位好朋友抱來啦一臺磁感應泡茶爐說；“泡茶爐出故障了，看一下是什么問題。”我此前非常少擺布過電磁爐，心中無數，懷著學習培訓和嘗試的心理狀態，同意了好朋友的規定，因此踏入了學修電磁爐的旅途。
一、原理
這款泡茶爐的型號規格是金灶KJ—10E，是廣東省海利企業近幾年的新品，雙爐構造，左側是消毒鍋，右側是電燒水壺（見題圖）。因為沒有現有的電路圖，小編只能依照實體制作了電路電路原理圖（見圖1）。該設備的高頻感應加熱電路與別的知名品牌的電磁爐（灶）基本一致，是運用電流的磁效應將電磁能變換為熱能工程的家用電器。開關管IGBT（VT3，型號規格：H20R1202）的飽和狀態導通與截止時間（pwm占空比）可控于MCU輸出的PWM差分信號；C8（0.22μF/1200V）與加溫線盤L2（或L3，電感器量約為0.183mH）構成工作頻率約為24kHz的并聯諧振電路。當電磁爐工作中時，加溫線盤周邊便造成高頻率交替變化磁場，當爐腔置放導磁又導電性的金屬材料鍋（ 壺） 具時， 交替變化的電磁場使鍋（壺）底磁感應出強勁的渦旋而造成高燒。下邊深入分析一下它的原理。
1. 開關電源電路
300V直流高壓電源是立即由220V溝通交流電壓經髙壓整流橋堆（B1，型號規格：D15XB60H）整流器、 C7（4μF/400V）過濾造成的，是加溫線盤、IGBT管工作中的主開關電源。VIPer22A（IC2）是小輸出功率智能化開關電源電路集成化電路，其管腳作用如下圖2 所顯示。該集成化電路內嵌場效開關管、60kHz脈沖寬度調制器、智能化調節電路及過流、過電壓、太熱維護電路。它具備外部電路簡約、鍵入電壓融入區域寬、輸出電壓平穩等優勢。遠程服務器由VIPer22A和Z1、C5、C4、VD1、VD2、L1、C3等外部元器件構成＋18V直流穩壓電源，主要是提供VT1、VT2、 IC1（LM339）、轉換汽車繼電器和散熱電風扇應用。＋5V的開關電源也是由＋18V電源經78L05穩壓管，C14過濾造成的，主要是做為標準電壓源和提供操縱表明電路應用。
2. 操縱表明電路
操縱表明電路是由8位MCU集成icS3F9454BZZ-DK94（IC3）、8位串入/并出移位寄存器74HC164N（IC4）、數碼顯示管、三極管、LED、功能鍵和電阻器、電容器等元器件構成的，并根據8位連接器與主電路板聯接。S3F9454B是三星的一款可多次程序編寫的微處理器，內部設計方案的軟件系統與硬件配置電路相互配合，完成智能化系統操縱。本電路MCU是選用內部鐘表，并由 3腳輸出至IC4（74HC164）的CP鍵入端（8腳），MCU的2腳輸出的串行通信數據信息送往IC4的數據信息鍵入端（1、2腳）。MCU的4腳是關機校準端，與此同時也是“泡茶作用”鍵入端S2。在待機狀態時，每按一下“S2”，則泡茶作用先后在“全自動”—“手動式”—“隔熱保溫”—“關掉泡茶”4個情況中間轉換循環系統。 5腳是蜂鳴聲數據信號輸出端，用聲響提醒電磁爐的工作情況。6腳～9腳輸出的高、低電頻使VT6～VT9截至或關斷，與此同時2腳輸出串行通信數據信息，3腳輸出的脈沖發生器相互配合IC4的8位（本電路僅用7位）并行處理數據信息輸出至數碼顯示管、VD7～VD11的功效是表明電磁爐各種各樣運行狀態和常見故障編碼。10腳是消毒殺菌作用鍵入端S1，每按一下該鍵，則消毒殺菌作用先后在“走紅”—“文火”—“關掉消毒殺菌”3個情況中間循環系統。11腳是散熱電風扇推動數據信號輸出端，電磁爐一切正常業務時，11腳輸出高電平，使VT5關斷，電風扇得電工作中，待機后11腳再次輸出一段時間的高電平數據信號，電風扇再次工作中，排出爐內余熱回收，增加電磁爐的使用期限。17腳是＋18V開關電源電路檢驗鍵入端，＋18V電壓經電阻器R30、R31降血壓分壓后的取樣電壓鍵入到17腳，與設定值核對，當＋18V電壓異常時（過高、過低或諧波失真電壓過大），電磁爐不工作中，具有了防護功效。19腳是轉換汽車繼電器操縱數據信號輸出端，汽車繼電器吸合時是“泡茶”，釋放出來時是“消毒殺菌”。
當雙爐與此同時應用時，“泡茶”與“消毒殺菌”是分時圖輪番加溫。16腳、18腳分別是泡茶爐盤和消毒殺菌爐盤的溫度感應器（負溫度系數的溫度傳感器）的取樣電壓鍵入端，只需在其中有一只溫度傳感器短路即出現問題編碼“E3”，則關機維護；只需在其中有一個爐盤過熱，即出現問題編碼“E4”，也關機維護。15腳是爐內電力電子器件太熱檢驗鍵入端，Rt0負溫度系數溫度傳感器是緊靠IGBT管散熱器安裝。伴隨著電力電子器件溫度的上升，取樣電壓也慢慢上升，與設定值開展核對來判斷是不是太熱。過熱時表明問題編碼“E6”，則關機維護。14腳是電壓電壓檢驗鍵入端。220V溝通交流電壓經B1整流器，C7過濾造成＋300V直流電電壓，經R4、R5和R7降血壓分壓后的取樣電壓由14腳鍵入，與設定值開展核對。當電壓電壓高過250V或小于160V時，電磁爐不工作中或關機維護，并表明過高“E1”或過低“E2”的常見故障編碼。13腳是PWM 差分信號輸出端。MCU依據設定命令或探測到的數據信息進行分辨：應不應該輸出PWM差分信號，并能自動調節輸出脈沖信號的pwm占空比，以做到調整電磁爐輸出輸出功率之目地。
3. 同歩電路
為了防止IGBT管在關斷時被大電流量沖擊性而毀壞，要確保加進IGBT管的G極上的PWM脈沖前沿與C極上的最高值脈沖后沿同樣步，由IC1d、IC1c和外部元器件構成同歩電路。在休眠時，IC1d的積分電路端（11腳）的取樣電壓小于正相反端（10腳）的取樣電壓，13腳為低電頻情況，而由IC1c、R11、R12、R13和C10等構成的鋸齒形波震蕩器按共振頻率震蕩。當電磁爐工作中時，IC1d的積分電路端（11腳）上發生由IGBT 管C極取樣的單脈沖，經IC1d整形美容，13腳輸出的同時單脈沖經C11送至由IC1c等構成的鋸齒形波震蕩電路，對其工作頻率與波型開展調整后的同歩鋸齒狀單脈沖再送至脈沖寬度調制電路IC1b的正相反端（6腳）。
4. 脈沖寬度調制電路
該電路由IC1b當擔。積分電路端（7腳）加上由IC3的13腳輸出的PWM單脈沖，經積分電路產生的操控脈沖信號與正相反端（6 腳）的同歩鋸齒狀單脈沖開展較為。其基本原理是：當一個轉變的直流電操縱脈沖信號（操縱脈沖信號的多少與PWM單脈沖的pwm占空比成正比例關系）與一個按鋸齒狀單脈沖規律性轉變的標準脈沖信號開展較為時，輸出端（1腳）的振蕩時間將伴隨著直流電源平在鋸齒狀單脈沖陡坡上所相匹配部位產生變化而轉變，進而完成脈沖寬度調制。
5. 推動電路
由VT1、VT2及外部元器件構成IGBT管的推動電路，操縱其導通與截至。由IC1b的1腳輸出的脈沖寬度調制單脈沖加到推動電路鍵入端，當IC1b的1腳的單脈沖處在高電平時，VT1關斷、VT2截至、IGBT管飽和狀態關斷。當IC1b的1腳的單脈沖處在低電頻時，VT2關斷、 VT1截至、IGBT管截止。
6. 髙壓峰值檢測維護電路
當IGBT管工作中時，C極要承擔 300V以內的直流電電壓和串聯諧振單脈沖髙壓。為了避免C極上單脈沖累加后的髙壓超出規定值而穿透，由IC1a和R7、R6、R5、R17、C12等構成的取樣檢驗維護電路。當IGBT管一切正常業務時，IC1a正相反端4腳的取樣電壓小于積分電路端5腳的標準電壓（＋5V），2腳呈截至高阻情況，不危害積分電容器C13上的操控脈沖信號，電磁爐按制定的輸出功率開展加溫。當因為種種原因（如電源插頭跳火；LC并聯諧振電力電容器C8欠佳、無效或變值；＋300V髙壓耦合電容C7走電；積分電容器欠佳、無效或變值；或者在提、放鍋壺具一瞬間等）在C極上激發極高的反峰單脈沖，使 C極的髙壓即將做到抗壓規定值時，IC1a的4腳的取樣電壓高過5腳的標準電壓，2腳旋轉為關斷低阻情況，積分電容器C13上的電壓經2腳泄流，IC1b的 7腳脈沖信號減少，1腳輸出的PWM的占空比變小，IGBT管關斷時間減少，高頻率串聯諧振力度降低，進而做到IGBT管的過電壓保護。當極高反峰單脈沖一消退，電磁爐即恢復過來加溫工作中。檢修全過程
在制作電路圖的環節中， 小編已對整體除集成化電路外的電阻器、電容器、電感器、三極管、二極管等電子器件從外形到線上或無網都開展了檢驗，均未出現異常。最先電焊焊接導線，把主電路板挪到外殼外，便于維修。插電，伴隨著“嘀”一響聲，表明“E1”常見故障編碼，這表明是“開關電源電壓過高”。測得那時候電壓電壓為222V，一切正常。輕按“泡茶”功能按鍵（或消毒殺菌功能按鍵），數碼顯示管、顯示燈會先后依照表明的4個情況循環系統表明，一放開你的手又表明“E1”。然后精確測量相關觸點的電壓：測得A點電壓為 302V，一切正常；測得 B點電壓為 18.4V，表明開關電源電路一切正常；測得C點電壓為 2.73V，紊亂。
斷掉 5V開關電源輸出的在其中一條跨線，再度精確測量，或是 2.73V，進而可判斷78L05損壞。這時心里生疑， 5V電壓已大幅紊亂，那麼操縱表明電路為什么還好像一切正常？轉過頭來仔細觀看，S3F9454B、74HC164的工作中電壓范疇為2～5.5V，而數碼顯示管和LED從好多個 mA到20mA電流量卻都能閃光，僅僅色度不一樣罷了，沒用心比照是不容易察覺的。這樣一來，操縱表明電路能工作中也不奇怪了。換掉78L05（評測電壓為 5.18V），整體作用恢復過來。
至此，維修的旅途已結束了，但小編總感覺還有幾個電路基本原理還將信將疑，以上的“紙上剖析”是不是準確呢？又如以上常見故障是＋5V電壓異常，為何表明“E1”常見故障編碼呢？鍋檢電路也是怎樣運行呢？因此對已修完的整體開展一次檢測，并仿真模擬常見故障情況，看其怎樣開展維護，為此來認證以上解析是不是恰當。假如能深入了解了其原理，不但對本電磁爐發生別的的常見故障會得到解決，并且對維修別的知名品牌的電磁爐（灶）也是有助益。
二、仿真模擬常見故障情況 認證維護全過程
1. 仿真模擬電壓電壓過高過低當市電電壓為220V時，精確測量IC3的14腳取樣電壓為1.75V，由測算得到250V時取樣電壓應是1.99V，160V時應為 1.27V。假如立即根據交流穩壓器調節電磁爐鍵入電壓超過250V或低于160V來認證，非常容易導致電磁爐毀壞。小編用30kΩ電阻并聯在R5上，接入電磁爐開關電源，調整交流穩壓器，使電磁爐表明“E1”的零界點，精確測量IC3的14腳電壓為2.02V，這時電磁爐鍵入的溝通交流電壓為193V；然后拆下來R5上的電容串聯，用20kΩ電阻并聯在R29上，同以上的實際操作，測得表明“E2”的臨界值取樣電壓為1.26V，這時電磁爐鍵入的溝通交流電壓為217V。那樣電磁爐在安全性的溝通交流電壓電壓范疇內認證了在電力網電壓過高過低時能高效地開展維護（臨界值取樣電壓精確測量值與測算值十分貼近）。
2. 仿真模擬電力電子器件太熱休眠時測出IC3的15腳的取樣電壓為0.43V。挑出來8位電源插頭的2插腳，使其懸在空中，用1只4.7kΩ電阻器與2節1.5V電池構成可調式直流電電壓源，電阻器核心管腳引至挑出來的2腳。啟動，調整電阻器，使2腳電壓慢慢上升，仿真模擬IGBT管溫度慢慢上升。當升高至表明“E6”的臨界值電壓數值 2.63V時，讓電磁爐關機，進而認證了電力電子器件太熱維護作用。
3. 仿真模擬溫度控制過高休眠時測出IC3的16腳取樣電壓為4.70V，伴隨著電磁爐逐漸正常的工作中，泡茶線盤溫度上升，Rt2電阻值降低，取樣電壓也伴隨著慢慢減少。當降低至設定值時（溫度過高），電磁爐表明“E4”常見故障編碼，進到關機維護情況。挑出來8位電源插頭的3插腳，使其懸在空中，用2節1.5V的電池和1只4.7kΩ電阻器構成可調式直流電電壓，選用2中上述方式，當測出取樣電壓降._至2.03V時轉到600W工作中，再度降至1.85V時無源蜂鳴器響3聲“嘀”，電磁爐停止工作。消毒殺菌爐盤過熱維護也用相同方式檢測。
4. 仿真模擬 18V電壓紊亂當電磁爐一切正常業務時，測出IC3的17腳的電壓為0.98V。用1只100k Ω 電阻器核心管腳串連1個100kΩ電阻器后并接在R30上，啟動，一切正常業務時，調整電位器減少電容串聯值，使17腳的抽樣電壓慢慢上升，仿真模擬＋18V電壓過高的情況，當抽樣電壓上升到1.22V時，表明“E1”故障編碼，電磁爐進到維護情況，停止工作。
然后拆掉以上R30上的電容串聯和電位器，由1只4.7kΩ電位器核心管腳串連1個3.3kΩ電阻器，并接在R31上，在電磁爐一切正常業務時，調整電位器減少電容串聯值，使17腳的抽樣電壓慢慢減少，仿真模擬＋18V電壓過低的情況，當IC3的17腳的抽樣電壓降到0.65V時，表明“E2”故障編碼，電磁爐進到維護情況，關機。本電磁爐修補前表明的故障編碼為“E1”，這也是因為＋5V開關電源紊亂造成的。由以上仿真模擬故障全過程獲知，不但當電力網電壓過高時，發生故障編碼為“E1”，并且當＋18V電壓過高時，也表明“E1”故障編碼。針對表明同一故障編碼“E1”，則是很有可能由3個緣故中的之一造成或者由他們組成功效造成的。在電壓電壓或＋18V電壓過高時表明“E1”故障編碼，還行了解，由于都由電壓過高造成的故障，那麼當不了＋5V電壓過低紊亂時，為何也表明“E1”呢？由此可見，發覺MCU所設定的標準電壓值是在IC3的配電電壓為 5V時的值，當IC3供電電壓過低時（如 2.73V），標準電壓值已不再是原設定值了，也伴隨著降低了很多，那麼在電壓電壓或＋18V電壓一切正常時的抽樣電壓與集成ic內已偏移原設定值降低了眾多的電壓對比對，MCU將作出失誤的分辨，表明“電壓過高”的“E1”故障編碼，因此在維修時，對展示的故障編碼要深入分析，每個清除。
三、破譯鍋檢電源電路
鍋檢數據信號是由IC3的13腳每過2秒左右導出工作頻率約為24kHz的一串單脈沖，與此同時無源蜂鳴器“嘀”一聲短音，但IC3是哪個鍵入端檢驗鍋檢數據信號來判斷有沒有符合規定的鍋（壺）具呢？也是怎樣檢驗呢？由電路圖分析IC3的14腳和12腳最有可能。
上文已述14腳是電壓電壓過高、過低檢驗鍵入端，是否有很有可能與此同時又當擔檢驗鍋檢數據信號單脈沖數目的鍵入端呢？因此選用如下所示方式來明確，把8位電源插頭的1插腳（是與IC3的14腳相互連接）挑出來，使其懸在空中，由1節1.5V電池配電，即充電電池的正線接1插腳，負端接主線路板“地”端。這時14腳底電壓為1.5V（這一舉動目地取決于確保IC3的14腳的檢驗電壓的抽樣電壓在標準值范疇內）。
電磁爐接入開關電源，鍋檢作用一切正常，放上炒鍋，電磁爐即轉到加溫工作中，從而清除14腳的概率，修復1插腳為原先情況。如今 IC3只剩余12腳是鍋檢數據信號的鍵入端概率較大了。精確測量8位連接器5腳（與IC3的12腳相互連接）的電壓值：在休眠和鍋檢時為0.33V，一切正常加溫時幾乎為0V。把8位電源插頭的5插腳挑出來懸在空中，用1節1.5V電池和1只4.7kΩ電位器構成可調式電壓源，調整電位器使核心管腳的電壓為0.33V，并接至挑出來的5插腳上，電磁爐鍋檢作用紊亂，既有鍋時鍋里檢電源電路仍然在開展檢鍋，不容易變為一切正常加溫工作中。調整電位器減少電壓至0.23V下列時，這時無論爐表面有沒有炒鍋，電磁爐皆處在加溫情況。
當電壓升高至0.24V以上時，無論爐表面有沒有炒鍋，皆處在鍋檢情況。至此，可表明2個問題：一是MCU集成ic（IC3）的12腳確是鍋檢數據信號的鍵入端；二是MCU集成ic是依據12腳底檢驗的電壓的多少，核對設定的標準電壓值，做出有沒有炒鍋（或是不是符合規定）的判斷。光憑電路圖分析，電磁爐一切正常加溫，8位連接器5腳底的電壓不太可能幾乎為0V（應是＋5V電壓經R20與R21的分壓值0.33V）。這個問題令小編蒙蔽了，迷惑不解。期間也用數字示波器精確測量了相關觸點的波型，但都沒有答案。是不是制作的原理圖錯誤呢？因此再次對比線路板查驗了原理圖，電路圖沒有錯呀。僅僅在核對中看到了一個狀況，就是R21的接位于分配得較為獨特，并不是就近原則電焊焊接在8位連接器的5腳周邊“地”端，反而是pcb線路板上一條布線直通髙壓整流橋堆B1的“–”端周邊，R21的一腳就電焊焊接在“–”端極近部位上（在制作原理圖時小編也以前發覺了這一狀況，那時候沒在乎。），與此同時也注意到做為提供操縱表明電源電路的＋5V開關電源的“地線”可謂是“茫茫鄉間的小路”從髙壓整流橋堆“–”端拓寬回來，再加上提供VT1、VT2、IC1（LM339）、散熱電風扇、轉換汽車繼電器等的＋18V的開關電源的“地線”也此后小道根據，尤其是VT3的“地線”也利用此小路上增設的一座過獨木橋Φ 0.5mm×33mm的一條跨線，這樣一來電磁爐在休眠或鍋檢時，＋5V開關電源“地”端與髙壓整流橋堆“–”端中間的電壓差僅有0.021V。
但當電磁爐爐表面放有符合規定炒鍋的一瞬間， 這條“ 小道” 上的損耗達0.328V，＋5V開關電源“地”端為正，整流橋堆“–”端為負，等同于＋5V開關電源“地”端相對性橋堆“–”端抬高了0.328V，因而，8位連接器5腳與＋5V開關電源“地”(MCU的“地”)幾乎是等電位連接0V（抬高的電壓與R20、R21的分壓值相相抵，MCU的12腳的抽樣電壓幾乎為0V），電磁爐即進入一切正常加溫工作中。這本質上是運用“地線”來檢驗電流量的轉變，進而判斷有沒有符合規定的炒鍋。小編在破譯此迷時，內心暗自欽佩室內設計師運用此方法的恰當！它既優化了電源電路，又提升了穩定性，與此同時也想到到在制做音箱電源電路時一再強調的一點，接地裝置和解決好地線具備何其的必要性了。
四、幾個方面提議
1. 線路板用電焊焊接導線的方式，移到外殼外開展檢驗維修，有利于實際操作。
2. 接假負載法。拆掉加溫線盤布線，用60～100W電燈泡接在加溫線盤的布線端上，然后啟動觀查電燈泡發光情況來分辨故障的狀況，如果不亮或一亮一滅，表明機身無短路故障故障；電燈泡發光，則表明機內存有短路故障。在維修或檢驗的全過程中接假負載來調試，可避免故障的進一步擴張。
3. 假如要替換有關的電子器件，脫卸式下原電子器件后，最好是能焊住相對性應的電子器件電源插座，那樣便捷替換比照，有益于檢測剖析。
4. 在通電檢驗的歷程中需要留意避免觸電事故，由于該類電源電路大多數是由220V電壓立即整流器、過濾和用開關電源芯片來造成各種各樣直流電電壓配電路應用，雖然是“地線”（電路板上人為因素的“地”端），但針對市電力網而言，一樣存有觸電事故的危險因素，不必隨便觸碰。維修時最好用帶雙聯開關，電流量10A以上的專用型插排。平常應用時，也最好用帶電源開關，電流量10A以上的插排，無需時由電源開關斷開開關電源，不能用插下電源插頭的方式，因插下全過程中，通常非常容易因接觸不良現象點火，造成髙壓或大電流量沖擊性而毀壞大功率電器，實際中也不缺該類狀況，通常有些人述說：昨日還運用好好地的，如何今日插上就不能用了。附休眠時各IC管腳、插口的電壓值和相關觸點的波形（見圖 4），供維修時參照。