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1、电磁炉原理电磁炉原理第一单元电磁加热原理电磁炉是一种靠电磁场加热食物的灶具。我们知道：家用电器中的变压器工作时，铁芯会发热，如图1 所示。为防止发热过多，浪费电能。理论和实践证明：涡流与磁感应强度成正比，与交流电频率的平方成正比。因此， 电磁炉要达到一定的热交换功率，必须有能产生高磁感应强度的交变磁场线圈，还必须提高交流电的频率以提高涡流功率。一般情况下，流过电磁炉线圈的交流电频率在15KHZ 30KHZ 之间。电磁炉的工作原理是：当线圈中通过高频电流时，线圈周围产生高频交变磁场，在高频交变磁场的作用下，铁质锅底中产生强大的涡流，锅底迅速释放出大量的热量，达到加热目的，其工作示意图如图2 所示
2、。为了能在线圈中形成15KHZ 30KHZ 的高频电流，电磁炉中设有变频电路，就是将整流滤 波 后 的 直 流 电 变 换 高 频 交 流 电 ， 其 电 路 原 理 简 图 如 图3所 示 。当 220V 交流电经 DB1 桥堆整流、 L1 和 C1 滤波后，形成 +300V 左右的直流电压，经线圈L2 加到 IGBT 的漏极上，当开关脉冲高电平到达IGBT 的栅极时， IGBT 导通，内阻很小，电流由 DB1 的 “+”- L1 - L2 -IGBT 漏极-源极-地-DB1 的“”极，把电能转化成磁能储存在加热线圈中。当开关脉冲低电平到达IGBT 的栅极时， IGBT 截止，由于 L2 线
3、圈中的电流不能突变，只能通过 C2 放电，即给C2 充电，把磁场能转化成电场能，随后电容C2 又向 L2 放电，如此周而复始，形成谐振，直到下一个开关脉冲高电平到达IGBT 的栅极时，又重复上述过程。L2线圈产生的高频磁场，于是在铁质平底锅底便产生了强大的涡流，锅底迅速发热， 加热结圈中的电磁能转化成为热能。常用的几种加热器具对照表：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 加热器具液化器炉普通电饭锅（电炒锅）电磁炉加热方
4、式气体燃烧加热（热传导）电流通过电阻后发热（热传导）电磁感应，锅自身发热效率40% 50% 50% 60% 高于 80% 有无有害气体有无无安全系数低中高缺点效率低、安全性差效率低电路复杂第二单元电磁炉特殊元器件介绍一、陶瓷板：陶瓷板是微晶陶瓷板的简称。主要作用是承载加热锅。处于加热锅底下面。二、加热线圈：加热线圈又称为发热线圈，但它不发热，而是高频谐振回路中的一个电感，严格地说是称为高频谐振线圈。外形为圆盘形， 是由多股漆包线绞合后以同心圆方式由内到外绕 2733 匝而成， 中心安装有感温器支架用以安装热敏电阻，加热线圈的下面安装有多根磁条，用以会聚磁力线，减少磁力线外泄，如图所示。元件好坏
5、的判别名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - 一、绝缘栅型场效应管（或IGBT ）好坏的简易判别方法1、原理图二 实物图3、判断极性将万用表拨在R1K 挡，用万用表测量时，将黑表笔固定接在某一电极上，另一表笔（红表笔）分别接其它两只管脚，若阻值均为无穷大，对调用红表笔固定接在这一电极（原黑表笔接的那只管脚）上，另一表笔（黑表笔） 分别接其它两只管脚，若阻值均为无穷大，则固定不动的那只表笔接的那只管脚为栅极。其余两极再用万
6、用表测量，若测得阻值为无穷大，调换表笔后测量阻值较小。在测量阻值较小的一次中，则判断红表笔接的为漏极（D） ；黑表笔接的为源极（S） 。4、判断好坏名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 将万用表拨在R10K 挡，用黑表笔接IGBT 的漏极（ D） ，红表笔接IGBT 的源极（ S） ，此时万用表的指针指在无穷处。用手指同时触及一下栅极（G）和漏极（ D） ，这时 IGBT 被触发导通，万用表的指针摆向阻值较小的方向，
7、并能站住指示在某一位置。然后再用手指同时触及一下源极（S）和栅极 （G） ，这时 IGBT 被阻断，万用表的指针回到无穷处。此时即可判断IGBT 是好的。注意：若进第二次测量时，应短接一下源极（S）和栅极（ G） 。任何指针式万用表皆可用于检测IGBT 。注意判断IGBT 好坏时，一定要将万用表拨在R10K挡，因 R 1K 挡以下各档万用表内部电池电压太低，检测好坏时不能使IGBT 导通，而无法判断IGBT 的好坏。此方法同样也可以用于检测功率场效应晶体管（P-MOSFET ）的好坏。附图IGBT 绝缘栅双极晶体管(Iusulated Gate Bipolar Transistor) 简称 I
8、GBT,是一种集BJT 的大电流密度和 MOSFET 等电压激励场控型器件优点于一体的高压、高速大功率器件。目前有用不同材料及工艺制作的IGBT, 但它们均可被看作是一个MOSFET 输入跟随一个双极型晶体管放大的复合结构。IGBT有三个电极 (见上图 ), 分别称为栅极G(也叫控制极或门极) 、集电极C(亦称漏极) 及发射极 E(也称源极) 。从 IGBT 的下述特点中可看出, 它克服了功率MOSFET 的一个致命缺陷, 就是于高压大电流工作时 , 导通电阻名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - -
9、- - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - 大, 器件发热严重 , 输出效率下降。IGBT 的特点 : 1.电流密度大 . 2.输入阻抗高 , 栅驱动功率极小, 驱动电路简单。3.低导通电阻。 . 4.击穿电压高 , 安全工作区大 , 在瞬态功率较高时不会受损坏。5.开关速度快 , 关断时间短 ,耐压 1kV1.8kV 的约 1.2us、 600V 级的约 0.2us, 约为 GTR 的 10%. 代换 ICBT 时应注意的几个问题：由于 IGBT 管工作在高电压、大电流状态，工作温度高，易损坏，据不完全统计，在电磁炉故障维修中， IGBT 管损坏占 80%
10、以上，而各厂家采用的IGBT 管型号繁杂，有的厂家还把IGBT 管型号标注打磨掉，因此， 维修中不得不考虑IGBT 的代换。 代换时应注意以下二点：1、IGBT 管的主要参数宜大不宜小，2000W 以下的电磁炉可选用最大电流为20A25A 的IGBT 管， 2000W 或 2000W 以上的电磁炉可选用最大电流为40A 的 IGBT 管。2、应区分IGBT 管内是否含有阻尼二极管，内含有阻尼二极管的IGBT 管可代换不含阻尼二极管的 IGBT 管，若用不含阻尼二极管的IGBT 管代换内含有阻尼二极管的IGBT 管时，应在新更换的IGBT 管的漏极和源极之间并接一只快速恢复二极管，如图所示。 部
11、分快速恢复二极管的型号及主要参数如表所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 电磁炉常用IGBT 管型号和主要参数管子型号最高耐压（ V）最大电流（ A）管内是否含有二极管20N 120CND 1200 20 有K25T120 1200 25 有G40N150D 1500 40 有5GL40N150D 1500 40 有G4PH50UD 1500 40 有GT40Q321 1300 40 有GT40T101 1000
12、 40 无G40T101 1000 40 无GT40T301 1300 40 无ZQB35JA 1500 35 有G30P120N 1200 30 无GPQ25101 1000 25 有GT15J101 1000 15 无GT8Q191 1900 8 有GT50J101 1000 50 无GT50J102 1000 50 无GT50J301 1300 50 无GT60M104 1000 60 无GT60M301 1300 60 无GT75AN 12 1200 75 无15Q101 1000 15 有25Q101 1000 25 有80J101 1000 80 无JHT20T120 1200 2
13、0 有名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - SKW25N120 1200 25 有二、 DB1 整流桥堆好坏的测量1、整流桥堆原理图2、好坏的测量方法一：用万用表 R*1K 档，黑表笔接“” 端，红表笔接 “+”端，阻值在 30K 左右；对调表笔测量时，指针不动，表明该桥堆是好的。方法二：1） 、用表 R*1K 档，黑表笔接其中的一个“”端，红表笔接 “+”端，阻值在 10K 左右；再用黑表笔接其中的另一个“”端，红表
14、笔接 “+”端，阻值在10K 左右；以上两次测量，在对调表笔后测量时，指针不动。2） 、然后用黑表笔接“”端，红表笔分别接两个“”端时，阻值均在10K 左右；以上两次测量，在对调表笔后测量时，指针不动。则表明此桥堆是好的。方法三：更好的方法是在线路板上直接测量（断电测量），用 R*1 档，方法同上，但阻值不同而已。三、二极管好坏的判别1、原理：二极管的单向导电性。2、判别方法：用万用表 R*1K 档，黑表笔接P 区（极），红表笔接N 区，阻值 10K 左右，当对调表笔测量名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 时阻值为无穷大，则表明该二极管是好的，否则坏的（指硅管）。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -