电磁炉工作原理详解
一、电磁炉的工作原理简介：
电磁炉属大功率大电流产品，整机供电分两路，一路为变压器降压给CPU、风扇、控制线路供电的低压部份，另一路由220V市电整流器整流，滤波经大功率复合场管（IGBT）给线圈盘供电，IGBT场管的控制信号是由锯齿波产生器、功率限幅、脉宽较正等组成。CPU为整机核心部份，它支配着整机的工作程序与保护程序，IGBT场管工作频率为20-30KHz，线圈盘周围便产生高频强电磁场，当导磁金属体（如铁锅、不锈钢材质锅）放置电磁炉上时，高频电磁场便会在金属锅具上产生涡流损耗，使其迅速发热，加热食物。因微晶玻璃具有导热作用，控温电路用热敏电阻检测微晶玻璃板温度，实行温度控制。

二、原理方框图（见附图一）

三、原理图（见附图二）

四、原理图工作分析
1、电源供电部份分两大部份：一部份为变压器T101降压输出三组电压，一组为26V整流滤波，经Q101、ZD101稳压输出23V稳定电压给功率驱动级供，一组18V整流滤波经R102、Q103稳压输出5V给CPU灯板供电，经Q102稳压12V给电压比较器LM339供电，另一组13V整流滤波给风扇供电，另一部份经共模电感L001，电容C001滤除高频干扰，BR001、L002、C005整流滤波，由IGBT供电给C006、线圈盘L003，产生交变电磁场，进行发热。

2、过压、欠压检测电路：过压、欠压电路由D001、D002、R003、R005、C004、R401、R402、R403、IC3C、IC3D、D402等组成IC3C、IC3D属电压比较器，取样电压由+12V经R401、R402、R403串联分压后给IC3C的11脚与IC3D的8脚，C004的作用是滤波和防止脉冲干扰造成的误起动，当220V电源电压升高时（260±10V），IC3C的反相10脚电压超过正相11脚电压，电压比较器IC3C的13脚为低电平，CPU25脚电平经D402亦被拉低，CPU发出关机指令，当220V电压降低时（165-180V），比较器IC3D正相输入端9脚电压低于反相8脚电压，输出端14脚为低电平，电磁炉关机，数码管显示“E3”。

3、脉冲保护电路：脉冲保护电路由D001、D002、C003、R002、R004、R404、Q401、D405、D404等组成，当电源220V有脉冲干扰时，峰值电压升高，因电容两端电压不能突变，加速电容C003相当于短路，所以叠加在R004和R404上的电压大幅度升高，Q401的Vbeo电压升高而开启，Vceo降低经D404将CPU25脚电压拉低，CPU停止功率输出，经D405将功率输出级强行关闭进行保护。

4、过温保护分两路，一路是由温控开关RT002来检测IGBT散热器温度，当散热片温度≥85℃时，热敏温控开关RT002断开电磁炉停机，数码管显示“E3”，当温度降低时恢复正常，二路是当电磁炉面温度≥270℃是，热敏电阻RT001阻值小于设定值，CPU检测后进行关机。

5、功率检测电路，电流互感器T001由互感而产生电压，当电流变动时与互感器次级电压正比。D003-D006、C002整流滤波，一端经R521、V0L1至IC3A的正相输入端7脚，与CPU连接的反相输入端6脚相比较控制功率，另一端接在R523、R524串联的电压分压点上，+V电压是变压器次级18V整流滤波后的直流电压，它随电源电压波动，当电源电压升高时，电磁炉功率增大+V端电压也随之升高，互感器电压与+V的分压点相串联也随之升高，电磁炉工作电流下降，基本保证功率不变。

6、开机、关机控制电路，待机状态下，IC2B正反相输入端为稳定电压，且反相高于正相，按下电源键，CPU的22脚输出微秒级单一触发脉冲，经Q503倒相至IC2B的反相输入端IC2B的反相输入端电压降低，输出2脚瞬间为高电压，电磁炉起动，再按一下电源键，CPU的21脚步变为低电平，Q502截止，+12V电压通过D502、R526强制将IC2B反相端电压拉高，电磁炉关机。

7、锯齿波产生器：锯齿波产生器由R006-R008、R013、R014、ZD001、R507、IC2A、C504-C506、R519、D501、R520、R525、R526等组成，在待机状态下IC2A反相输入端电阻R006-R008串联分压值稍高于正相输入端R013、R014、R507串联分压值，IC2A比较器1脚为低电平，当CPU输出脉冲开机时，IGBT开启，电源对L003、C006充电，IGBT关闭时，L003释放出反向电动势，IC2A正相输入端电压升高，输出端1脚电压升高加速IC2B的截止，当L003的反向电动势减弱至消失时，IC2A比较器正相电压降低，输出脚经C506、R525、R526将IC2B重新开启产生循环，其中C506与R520决定脉冲的幅度，R519、D501作用为加速释放C506的电荷，C504、C505为消除自激，减少其它干扰造成的误信号，ZD001作保护用，它控制IC2A正相电压不超过9.1V,避免IC2A击穿损坏。

8、空载、负载偏小检测电路：空载、负载检测电路器是由R407、R408、C402、IC2D、D403、R412、CPU等，当电磁炉工作时，工作频率为20-30KHz，IC2D反相输入端检测R013、R014、R507分压点电压，电压与频率同步IC2D输出端14脚经D403连CPU1脚、24脚，频率亦同步，CPU负责检测频率，频率在CPU默认范围之内时，工作正常，当空载与负载偏小时，电容C006与L003谐振频率变低，经IC2D反馈给CPU，CPU检测频率低于20KHz，超出CPU默认值，便停止动率输出，进行保护。

9、功率限幅保护电路：R502-R506、R011、R012、IC2C等元件组成功率限幅电路，IC2C正相输入端取值从稳压12V电源由R502、R503、R504分压而得，反相输入端从R011、R012、R505分压而得，当电磁炉功率较小时_L003的反向电压也较低，IC2C的反相电压痹积相低，输出13脚电压为高电平、电磁炉功率不受限制，当电磁炉功率加大到一定程度时，L003反向电压超过1050V，IC2C的反相输入端电压超过正相电压，IC2C输出端为低电平，控制了功率输出级IC2B的脉宽，从而控制了功率的增加幅度。

10、脉宽较正电路：脉宽较正电路由IC3B、R607-R609、D604、R501、C605等组成，R607、R608、D604串联分压给IC3B的反相输入端做基准比较电压，正相电压由R501、IC2B提供，待机状态下、IC2B输出端为低电平，IC3B的正相输入为低电平，输出端亦为低电平。当开机时，IC2B输出端输出一方波信号，电压上拉电阻R501强迫将电磁炉故障维修IC3B正相电压升到+12V左右，IC3B输出端电压为高电平，电磁炉开启其中R501为上拉开启电阻，C605为滤波电容（滤高频干扰），D604为基准二极管，保证在+23V电压有波动的情况下，IC3B的反相电压变动不大。

11、上电、断电延时保护电路：CPU复位电位602、C604、ZD602、R604-R606、D603、Q603、Q604、Q201、R203、C202等组成，当电磁炉上电时，首先，+23V电压经R605、D603至Q603、Q201基板，Q603、Q201开启，IC3B的输出端被强迫拉低，防止一瞬间因干扰或时间差造成的误动信号。CPU的28脚亦被拉低，强制复位。与此同时，+12V电压经R604给C604充电，经1至2秒钟时间，电压升到≥9.1伏时，ZD602导通，Q604开启，Q603、Q201基极因断电而截止，IC3B信号通道开启，CPU28脚电压恢复正常，进入待机状态。当电源掉电时，C604上的电荷通过D602迅速释放，从而保证了因电源间断造成的损坏。

12、功率驱动输出级：R010、R009、Q001、D007、L003、C006、R601-R603、D601、ZD601、C601、Q601、Q602构成功率输出级，当IC3B输出脚为高电平时，Q601导通，+23V通过Q601、R602、R010加在Q001 IGBT场管栅级上，IGBT饱和导通，L003、C006充电线圈盘产生磁场，当IC3B输出脚为低电平，Q601截止、Q602导通，Q001栅极电压迅速降至零，Q001截止，L003产生反向高压。阻尼二极管D007导通，IGBT集发间反向电压被D007控制保护IGBT，其中R009释放IGBT栅极电荷，C601、ZD601负反向偏压，它使IGBT开启时间缩短，关闭时间也缩短，有效降低IGBT的发热量，D601防止控制信号电压过高超过23V击穿IGBT栅极结。
13、功率控制电路：C501、R508-R514、Q501、C502、IC3A、R207-R210、IC1等组成功率控制电路，当IC1的18、19、20脚为低电平时，R207、R208、R209并联阻值最小，IC3A的反相输入端电压最低，而正相端电压比反相端电压高很多，IC3A的输出端为高电平，R513、R514、R512给Q501提供的基极电流增大，Q501导通，R510相当于并联在R511上，+12V电源由R508、R510、R511分压，经R509至IC2B正相端电压也最低，IC2B反相端脉冲只有低于正相端电压值的一小部份通过，在输出端转换成开机信号，电磁炉的功率大小是由IGBT的导通时间决定的，导通时间越短、功率越小，所以此时电磁炉功率最小。当IC、18、19、20脚为高电平时，IC3A输出低电平，Q501退出饱和区，IC2B的正相输入端电压升高，电磁炉功率增大。其中C501、C502为延时电容，它使电磁炉在功率增大与减小时保持功率线性增大、减小，避免因功率突变造成的损坏。

14、温度传感电路：温度传感电路由RT001、R201、R202、C201等组成，RT001受温度改变，CPU13脚、14脚、15脚经R201、R202、RT001分压，由13脚检测电压，进行温度控制，C201作用是滤除电磁感应电压造成的干扰。

15、风扇工作原理：电磁炉开机时，IC1的16脚转为低电平、Q105导通给Q104基极供电，Q104饱和导通，M1风扇工作，给IGBT与线圈盘散热，关机后如瓷板温度高于60℃，风扇继续工作直至瓷板温度≤60℃后，风扇停止工作。D110消除风扇工作时产生的反向感性电压。

16、中央处理器CPU：IC为中央处理器，各脚功能如下，1脚、24脚检频，也就是检空载、负载偏小，正常工作状态，2脚4脚步分别为CPU的正负电源端，6、7、8、9脚为LED数码管显示供电控制脚，10、11、12为按键控制逻辑信号输入脚，13、14、15为温度检测脚，16为风扇控制脚，17为蜂鸣器信号脚，18、19、20为功率控制脚，21、22为开、关机脚，25为异常状态停止输出控制脚，26、27为CPU外建频率端口，28为CPU复位脚。

17、显示板线路：由按键、LED、地址寄存器等组成，LED数码管由Q301、Q302、Q303等供电，按键连接74LS164功能控制脚，CPU第10脚，由74LS164的8.1.2脚产生地址控制信号来显示工作状态。

五、常见故障与维修
1、无显示：灯板连接线故障，控制三板管损坏，LED发光二极管损坏等。
2、死机：电源问题，保险熔断，IGBT场管击穿，变压器损坏，灯板与主板连接线不良等。
3、显示“E3”：此类故障多是保护现象，有风扇损坏散热不良，散热器温升≥85℃，温控开关开路。电源电压超出（170V±10V—260V±10V）范围，保护电路部份零件击穿变质所致等。
4、按键无作用：主要问题是按键损坏，灯板与主板连接线不良等。
5、烧水时，水烧开不停机：此故障多是锅具与微晶玻璃板接触不好，热敏电阻没起到温控作用，热敏电阻变质所致等。
6、烧水时水烧不开：此故障多是热敏电阻引线开路或变质、短路所致等。
六、部份零配件代换时注意事项：
1、电源线代换：注意电源线的工作电流与主板边接卡扣是否紧密接触是否良好。
2、保险丝代换：工作电流尺寸、规格尽可能一致。
3、电阻代换：精密电阻、功率电阻应保持一致，以免可靠性与功能改变。
4、金属膜电容的代换：注意工作电压电压与容量，特别是C006的工作频率要50KHz与容量，它直接影响性能与功率。
5、风扇的代换：要注意工作电压、电流、转速与排风量，工作电压为12V，最大电流不超过0.25A，以免变压器负荷过重。
6、电源变压器代换：要注意输出电压、电流与功率，功率宁大勿小。
7、小功率三极管的代换：要注意工作电压、电流、 值与功率。
8、桥堆的代换：第一散热要良好，要涂导热硅胶，工作电压要大于600V，电流要大于整机电流1.5-2倍。
9、IGBT场管代换：要求耐压≥1200V，额定电流大于工作电流2倍，还要注意有无阻尼二极管及散热。
电磁炉的工作原理是采用磁场感应涡流加热原理，利用电流通过线圈产生磁场，当磁场内的磁力线通过铁质锅底时，会产生无数的涡流，从而令锅的本身自行高速发热，然后再作用于锅内食物。
 
美晶原理图

电磁炉的技术特点：
    电磁炉作为一种新型的加热器具、最新的加热方式，具有以下的优点：
1、高效节能：与传统加热方式不同，电磁炉使锅具自身发热，减少了热量传递的中间环节，大大提高了制热效率，高达85-99%之热效率，比传统的炉具（电炉、气炉）节省能源一半以上；
2、智能烹饪：利用微电脑程序控制，专用软件，自动烹饪，配有预约定时功能，无须看管；
3、安全可靠：电磁炉杜绝了传统炉具的各种隐患，通过国家安全验证，使用安全无忧；
4、环保卫生：锅体直接发热，无热辐射，真正的“无明火烹饪”，环境中无热量、烟火、一氧化碳等废气，避免了利用传统炉具烹饪过程中遇到的“挥汗如雨”的情况；

5、携带方便：电磁炉体积小巧，插电即用，适应现代生活的需要。 
                                    美晶热效率图
  电磁炉与微波炉、燃气灶使用对比表： 
　               电磁炉               微波炉                   燃气灶 
节能情况         热效率90%，节能      热效率50%                热效率低 
技术要求           高                  中                       低 
体积大小           小                  小                       大 
功能              全能               部分功能 
安全性能       环保、无辐射           微波易泄漏              煤气可能会泄漏 
便捷性           集成、方便            方便                    需定期换气