第1章 电磁灶故障上门速查快修实例
1.1 电磁灶电路的基本知识
1.1.1 微电脑控制式电磁灶电路结构
微电脑控制式电磁灶是一种无需明火或传导式加热的无火煮食厨具,完全区别于传统的有火或无火传导加热厨具(炉具)。电磁灶的型号虽然较多,但它们的结构都十分相似,大都可以采用图1-1所示的方框图来进行说明。整个电路功能可以概括成三个方面,即整流功率变换输出电路系统、控制驱动电路系统与保护电路系统。
图1-1 微电脑控制式电磁灶电路组成方框图
1.1.2 电磁灶电路的工作原理
电磁灶是将交流电整流后的脉冲电流变换成高频电流,经电磁转换后,在铁锅底感应涡流所产生热量来加热锅中的食物。其工作原理可以用图1-2所示的示意图来说明。
图1-2 电磁灶工作原理示意图
电磁灶是通过电子线路板组成部分产生交变磁场,当用含铁质锅具底部放置灶面时,锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流(即涡流),涡流使锅具铁分子高速无规律运动,分子相互碰撞、摩擦而产生热能,使器具本身自行高速发热,用来加热和烹饪食物,从而达到煮食的目的。由于电磁灶煮食的热源来自于锅具底部而不是电磁灶本身发热传导给锅具,所以热效率要比所有炊具的效率高出近一倍。
电磁灶不适用的锅有铜、铝、陶瓷、玻璃材料的锅和容器,因为它们的分子都不是磁性分子,不能在磁场的作用下产生碰撞。磁性分子包括铁、钴、镍及其所属氧化物。
1.1.3 电磁灶故障的检修
正常的电磁灶,用配套的锅具加入凉水,接通电源,按下加热按键,在常温下加热4~5min左右将其烧开,则说明电磁灶加热基本正常,如不能加热或加热异常,均说明电磁灶出现了问题,应对其进行修理。
1.检修前的准备工作
电磁灶工作在高电压、大电流状态。为了检修的安全及初步判断故障的方便,需自制安装一个如图1-3所示的故障检测保护装置。
图1-3 电磁灶故障检测保护装置
电磁灶故障检测保护装置主要由3kVA的0~250V调压器、250V交流电压表、10A交流电流表、常开开关SA、一只200W普通白炽灯泡和插座等组成,连接电线必须采用截面积为1.75mm2以上铜芯线,以防线径太细产生过大的压降,并将各个元器件安装在一块配电板上。
2.故障大概部位的确定
(1)将有故障的电磁灶电源插头插入检测装置专用插座上,然后开机观察。如检测装置灯泡不发光,交流电流表无指示,电磁灶本身指示灯不发光,风扇电动机也不转,则说明机内6~8A的熔断器已经熔断。可初步判断机内整流电路及转换输出电路有短路故障。
(2)如开机后,检测装置200W灯泡较亮,10A交流电流表指示的电流值大于500mA,表明机内有局部短路,如整流电路、转换输出电路元器件有漏电等故障。
(3)打开电磁灶开关,冷却电动机有转动声但指示发光二极管不亮,蜂鸣器无声,可初步判断故障是低压整流稳压电源无输出,振荡控制电路不工作而引起功率转换电路停止工作。
(4)开机后,观察到电磁灶灶面板发光二极管有2s左右一次闪光,并伴有“嘟嘟”叫声,但放上烧锅后不能加热。这种故障现象一般判断为控制电路有故障。
(5)开机后,试探脉冲及指示灯工作正常,200W灯泡不发光,电流表指示在50mA左右,显示空载电磁灶正常。这时合上SA开关,放上标准的烧锅试烧,观察电流表有无异常变化。如烧一段时间电流有缓慢地增大或减小变化,说明控制、保护电路有故障,需要打开机壳进行检修。
1.1.4 电磁灶风扇电动机的修理
电磁灶长期处于潮湿、油烟环境中使用,风扇电动机容易受到氧化锈蚀而造成电性能下降。风扇电动机常见故障快修方法如下。
1.通电时风扇电动机不转动且灶面发烫
出现这种故障可能是风扇电动机的定子线圈开路或烧毁。当风扇不转动时,应立即停止各种烹饪,以免损坏电源及大功率晶体管。
检修时,首先拆掉电磁灶的面壳,卸下支撑板上的四个紧固螺钉,取出电动机。清扫电动机内外的灰尘污垢。再卸下支架螺钉,取出支架和转子。定子线圈一般是由两个线圈串联起来使用的,正常的电阻值约在400~600Ω之间。检查时,可用万用表“R×10”挡测量线圈引线两端。如表针不动,说明线圈或其中一组的引线接头开路。此时,先打开引线接头看是否断路,如正常,再用万用表分别检查线圈看哪一组开路,予以修理。若测量线圈的电阻值小于正常值,则说明线圈短路匝数较多或严重烧毁,必须重新绕制。
2.电动机启动转矩不足或启动困难
造成这种故障的原因常见的是含油轴承和转轴处严重缺油而卡滞,也可能是罩极紫铜环驳口松脱开路,造成启动转矩不足或启动困难。对此,可断开电源,用手拨动一下扇叶,如手感生硬、无惯性,可拆下电动机各个部件。观察定子上的两个罩极紫铜环驳口处是否开路。若开路。可将驳口处氧化层刮净,用锡焊牢即可解决问题。
如果故障是电动机缺油引起的,可先将支架、转子拆下,用煤油洗净,倘若转轴上的污垢硬化难于洗净,可用砂纸将其擦净,把各个零部件按顺序装好,在含油轴承与转轴接触处滴入两滴缝纫机油,用手将转轴旋转一下,若手感轻快、灵活、有惯性,再将电动机装回灶内,即可投入正常工作。
1.1.5 电磁灶常用电压比较器的数据检测
纵观各种型号的电磁灶,大都采用了集成电路电压比较器组成各种电压比较电路,这些电路包括:同步脉冲比较电路、锅具检测保护电路、过压检测保护电路、过热检测保护电路等。在电磁灶电路中,较常用的集成电路电压比较器主要有双电压比较集成电路LM393和四电压比较集成电路LM339,尤其后者使用量最多。
1.四电压比较集成电路LM339内部方框图
四电压比较集成电路LM339使用的供电范围较宽,既可采用单电源供电,供电电压范围为2~36V;又可采用双电源供电,供电电压范围为±1V~±18V。其内电路方框图如图1-4所示。
图1-4 四电压比较集成电路LM339内部方框图
2.四电压比较集成电路LM339数据资料
根据前缀的不同,四电压比较集成电路XX339有多种型号,如TA75339P、AN1339、SF339、LM339N、DG339、IR2339等,这些型号之间均可以互换。
为帮助上门快速排除电磁灶故障,表1-1中列出了常用四电压比较器LM339引脚功能与开路自身正常电阻值,供检测时对比参考。
表1-1 四电压比较器集成电路LM339各引脚功能与数据资料速查
1.1.6 电磁灶常用驱动集成电路的数据检测
TA8316是一种在电磁灶中应用相当广泛的专用驱动集成电路,在各种品牌的电磁灶中均有应用。
1.驱动集成电路TA8316内部方框图
驱动集成电路TA8316根据其后缀字母的不同常见有TA8316AS与TA8316S两种型号,两者的内电路略有差别,如图1-5与图1-6所示。
图1-5 驱动集成电路TA8316AS内电路方框图
图1-6 驱动集成电路TA8316S内电路方框图
2.驱动集成电路TA8316数据资料
TA8316AS驱动集成电路的引脚功能说明与开路电阻值如表1-2所列,供使用时对照参考。
表1-2 驱动集成电路TA8316AS引脚功能说明与开路电阻值
TA8316S驱动集成电路的引脚功能说明与开路电阻值如表1-3所列,供使用时对照参考。
表1-3 驱动集成电路TA8316S引脚功能说明与开路电阻值
3.两种驱动集成电路的区别
TA8316AS驱动集成电路与TA8316S驱动集成电路两者的区别仅是③脚的功能不同,后者的③脚为电源检测保护信号输出端,应用电路中通常在②与③脚之间外接一只390Ω的电阻器。当外部高压电源串入集成电路内时,③脚输出低电平,将高压电源通过电阻器短路到地,以此保护集成电路不被损坏。故两者可以互换,前者代换后者时,②与③脚之间外接的390Ω电阻器可以不用。
驱动集成电路TA8316损坏后的典型特征是其⑤~⑦脚之中至少有一个引脚与④脚之间的电阻值接近于0Ω。