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看图学会电磁炉故障维修
来源:本站整理  作者:佚名  2014-08-20 18:27:01

    第十二章IGBT驱动电路故障维修
    12.1找到IGBT驱动电路
    电磁炉工作时,IGBT管(门控管)导通、截止交替动作,形成高频振荡状态。而IGBT管(门控管)导通、截止工作状态的变化,则是通过IGBT驱动电路实现的,这是一个功率放大电路。对电磁炉中的IGBT驱动电路进行查找时,在其电路板中很难确定该电路的准确部位,可通过在其电磁炉对应的图纸中进行查找,查找出该电路所包含的元器件后,再与电路板上的元器件进行对应,即可确定该电路中的元器件,典型电磁炉的具体查找方法如图12-1所示。

    电磁炉中的IGBT驱动电路有两种结构形式:一种是采用晶体管构成的互补推挽式放大器构成IGBT驱动电路;另一种则是采用集成电路芯片构成IGBT驱动电路。
    (1)如图12-2所示为典型互补推挽式放大器构成的IGBT驱动电路,该电路接收PWM调制电路送来的经过功率调整后的PWM信号,经过功率放大以后,送给IGBT管(门控管)的栅极。

    (2)如图12-3所示为典型集成电路构成的IGBT驱动电路,该电路接收PWM调制电路送来的经过功率调整后的PWM信号,在集成电路内部经过放大,输出送给送给IGBT管(门控管)。

    12.2搞清IGBT驱动电路的工作原理
    采用互补推挽式放大器的IGBT驱动电路实际上是由一个NPN晶体管和一个PNP晶体管构成的。
    1.这类放大器的偏压在截止点,因此工作在PWM调制电路输出信号的正半周时,NPN晶体管处于导通状态,PNP晶体管处于截止状态,放大后的信号经由NPN晶体管输出,如图12-4所示。

    2.当工作在在PWM调制电路输出信号的负半周时,NPN晶体管处于截止状态,PNP晶体管处于导通状态,放大后的信号经由PNP晶体管输出,如图12-5所示。

    采用集成电路构成的IGBT驱动电路实际上是将功率放大器制作在了集成电路内部,电磁炉常用的IGBT驱动集成电路芯片为TA8316,该型号又有TA8316S和TA8316AS两种,差别只在于内部电路有些不同,如图12-6所示为IGBT驱动集成电路芯片内部结构图。

    由脉冲信号产生电路送来的脉宽调制信号从①脚送到TA8316的内部,脉宽信号经过一个比较电路和驱动电路,将电流放大,以便对两个输出晶体管进行驱动。然后将功率放大后的脉宽调制信号输出,送往门控管。集成电路TA8316的④脚是接地端,②脚为电源供电端,放大后的脉宽调制信号从⑤脚输出,经过一个loci的限流电阻进行限流,然后将信号送到门控管的控制极(栅极),驱动IGBT管(门控管)使其工作在高频脉冲状态。⑦脚内接保护二极管,当门控管栅极电压过高时,进行钳位保护。当IGBT管(门控管)工作以后,炉盘线圈便开始加热,如果驱动集成电路没有输出,IGBT管(门控管)就不工作,整机便处于停机状态。
    集成电路TA8316S和集成电路TA8316AS各引脚开路阻值见表12-1所列。

    如图12-7所示为采用集成电路构成的IGBT驱动电路简图,TA8316是驱动集成电路的集成块,②脚是电源供电端,①脚是脉宽调制信号的输入端,脉宽信号经过①脚送入以后,在TA8316里面进行放大,放大后由⑤脚输出。⑤脚输出的信号经过插件CN2就直接送到了IGBT管(门控管)的控制极,控制IGBT管(门控管)的导通或截止。插件CN2的①、②、③脚都是电压检测信号,⑨脚是电流检测信号,通过插件 CN2将功率元器件上的检测信号送到控制电路板。在发生故障时,可以通过对这些引脚的检测来进行判别。在检测时要注意安全,因为电磁炉电路与交流高压没有采取隔离措施,接地端有时候可能带有高压。

    12.3看懂IGBT驱动电路故障检修过程
    12.3.1美的MC-PSD16A电磁炉IGBT驱动电路故障检修过程
    故障现象描述
    电磁炉通电后操作正常,显示正常,但当按下开始加热键后,不能加热。
    电路分析指导
    通过故障现象,发现电磁炉操作基本正常,只有在按下开始加热键后,不能加热,排除了交流输入电路的故障,故障范围应确定在IGBT驱动电路中。如IGBT驱动电路损坏,则无信号驱动IGBT管。如图12-8所示为美的MC-PSD16A电磁炉IGBT驱动电路,TS8316S芯片的①脚接收PWM调制电路送来的经过功率调整的PWM信号,经过集成电路芯片内部放大处理后,由⑤脚输出,驱动IGBT管。

    电路检修指导
    IGBT驱动电路是否正常,主要是检测构成该电路的集成电路芯片是否正常。
    (1)为了防止IGBT管(门控管)屡次被击穿烧坏,因此检测时,应将炉盘线圈取下来,如图12-9所示。

    (2)集成电路芯片TA8316S的②脚为IGBT驱动电路电源端,在该引脚处应检测到18V左右的电压,如图12-10所示。该引脚检测正常,说明18V供电电路正常,能够确保IGBT驱动电路正常运行。

    (3)集成电路芯片TA8316S的①脚接收PWM调制电路送来的信号,在该引脚处应检测到7. 7V左右的电压,如图12-11所示。

    (4)集成电路芯片TA8316S的⑤脚输出驱动信号,该引脚处应检测到17V左右的电压。经检测,发现该引脚电压为0V,如图12-12所示,说明集成电路芯片TA8316S内部损坏,不能放大控制信号。
    (5)经过检测,确定故障点为集成电路芯片TA8316S,更换损坏的集成芯片之后,开机试运行,故障排除。

   12.3.2奔腾PC200N电磁炉IGBT驱动电路故障检修过程
    故障现象描述
    电磁炉设置任意火力,按下开始加热键后,不能工作,其他操作正常。
    电路分析指导
    如图12-13所示为奔腾PC200N电磁炉IGBT驱动电路,PWM调制电路送出的信号,由晶体管Q3和Q4构成的互补推挽式放大器进行放大,输出足够驱动IGBT管工作的脉冲电流。

    电路检修指导
    电磁炉出现设置完成后,不能通过开始加热键进行工作,IGBT驱动电路发生故障的可能性较大,应对其进行检测。
    (1)从图12-13中可以看到,该电磁炉的IGBT驱动电路是由2个晶体管构成的互补推挽式放大器。
    (2)使用万用表检测晶体管Q3,如图12-14所示,发现Q3晶体管断路损坏。

    (3)采用同样的方法,检测晶体管Q4,如图12-15所示,该晶体管也被击穿损坏。

    (4)晶体管被击穿损坏,应对外围电路同样进行检测,如图12-16所示,经检测,发现电阻R42的阻值为0Ω,偏离标称值。

    (5)更换损坏的元器件之后,开机试运行,故障排除。
    关键提示:
    当晶体管出现击穿损坏,不能只是更换损坏的晶体管,还应检测控制晶体管的外围元器件,待确定无故障元器件之后,再进行更换,不然会出现晶体管屡次击穿损坏,故障为排除的现象。

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   评论摘要(共 1 条,得分 85 分,平均 85 分)
[回复] 12891488330   打分:85 分  发表时间:2015-11-19
· (1)检测市电输入电路,发现保险管烧坏,通过上述故障现象,由于出现过跳闸现象,而且指示灯亮  。接下来检测高压整流滤波电路中的桥式整流堆,发现该桥式整流堆已被击穿损坏。 
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