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1、1家用电器实验指导(07 电本)编者：刘如军、梁启文2实验一 电磁炉的测试与使用实验一、实验目的：1、掌握电磁炉的结构及工作原理；2、掌握电磁炉常见故障的检修技术。二、实验原理：1、电磁炉工作原理电磁炉主要是利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器，当电磁炉在正常工作时，由整流电路将 50Hz 的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为 20-40KHz 的高频电压，电磁炉线圈盘上就会产生交变磁场在锅具底部反复切割变化，使锅具底部产生环状电流（涡流） ，并利用小电阻大电流的短路热效应产生热量直接使锅底迅速发热，然后再加热器具内的东西。这种振荡生热的加热方式，能减少热量传递的
2、中间环节，大大提高制热效率。电磁炉的电控工作原理方框图如图 1 所示。图 1 电磁炉电控工作原理方框图2、电磁炉主要部件功能（1）陶瓷板：进口高级耐热晶化陶瓷板。（2）高压主基板：构成主电流回路。（3）低压主基板：电脑控制功能。（4）LED 线路板：显示工作状态和传递操作指令。交流电源 LC 振荡电路 功率控制桥式整流温度调整LED 显示电路功率驱动电路波形发生电路过电压检测电路锅具检测电路主控 IC 电路降压整流电路温度检测电路电流调整3（5）线盘：将高频交变电流转换成交变磁场。（6）风扇组件：散热辅助元件。（7）IGBT ：通过低电流信号控制大电流的通断。（8）桥式整流块：将交流电源转换为
3、直流电源。（9）热敏电阻件：将热量信号传递到控制电路。（10）热开关组件：感应 IGBT 工作温度，从而保护 IGBT 由于过热损坏。三、实验内容：1、拆卸与安装实验用电磁炉，对照实物找出主板控制电路中的主要元器件：蜂鸣器、比较器、IGBT 功率管、高频变压器、电流互感器，整流桥堆、抗干扰电容、300V 滤波电容、滤波电感、高频诣振电容，标出相关参数；2、分析实验用电磁炉的电气线路及其工作原理；3、排除实验用电磁炉的常见故障。四、实验仪器设备：美的 MC-SF2112 电磁炉、大号螺丝刀、小号螺丝刀、万用电表、电烙铁。五、实验相关资料：1、LM339LM339 集成块内部装有四个独立的电压比较
4、器（图 2） ，每个比较器有两个输入端和一个输出端。输入端中当“+” 端电压高于“”端时，输出管截止，相当于输出端开路。当“”端电压高于“+”端时，输出管饱和，相当于输出端接低电位。两个输入端电压差别大于 10mV 就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态。LM339 的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管，在使用时输出端到正电源一般须接一只电阻（称为上拉电阻，选3-15K ） 。选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值。因为当输出晶体三极管截止时，它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值。另外，各比较器的输出端允许连接在一起使用。4图 2 LM339 外形图及内部示意图2、
5、核心电路小板美的 MC-SF2112 电磁炉主控板中，核心电路小板集中了电磁炉电控同步、振荡、驱动和浪涌电路核心模块，其外形图如图 3 所示，管脚如图 4 所示，电路图如图 5 所示。图 3 核心电路小板外形图图 4 核心电路小板管脚图5图 5 核心电路小板电路图3、美的 MC-SF2112 电磁炉故障代码表E01：断路（主传感器异常） E02：短路（主传感器异常）E03：高温（主传感器异常） E04：断路（散热片传感器）E05：短路（散热片传感器） E06：高温（散热片传感器）E07：电压过低保护 E08：电压过高保护 E01 有时是过零检测电路故障64、美的 MC-SF2112 电磁炉参考
6、电路图美的电磁炉 MC-SF2112 主板电路图1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 23-Feb-2009 Sheet of File: E:liurj主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主.DDBDrawn By:JD_B1C4IGBT98 14U1C76 1U1B11 1013U1DC5主主主主主FUSE1UCNR1C3AC1AC2+ 3- 4DB1+5V+18V1+5V +5VCBCT1R9VR1C191234D11D14R10CURNLT901122334455667788DIP8U92R90D90
7、D91R91C93+EC95+EC90Z90D94R97D93D92C90C92C91 C20+EC93+EC93R92 +EC91R93+EC4Vin12Vout 37809+18V2+5V+18V1R13R14R15R16R11R12R17R52C7C9C8R18R19C10R21R20Z1R3854 2312U1AR22R23 R25R24C11 +EC5PWMC6R26R27 R28D17PAN+5V+18V2D9 D10D20R6R7R40R41R8 R42VIN R39 R46R45R44R43C13C16 +EC3+5VC18C17R47Q3Q4Q6Q5R35R37+18V2R2
8、3C12R32R30C21 + EC6R29IGBTENR311234567891011CH1 GND+5VBUZFANPWMPANIGBTENCURVINTIGBTTMAINR5 BUZ1+5VR2R1C1123CH4+5V12CH2R4+18V1R3 C112CH3+5vR51主主主主主主主主主71 2 3 4ABCD4321DCBA TitleNumber RevisionSizeA4Date: 23-Feb-2009 Sheet of File: E:liurj主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主.DDBDrawn By:1234567891011121314 15161
9、71819202122232425262728U1XL1C104 C103 C102 C101R102R103R101 R105R106C106C105123CN102+5V1R104IGBTENPWMFAN/FANGNDGNDGND+5V1PANRESETGNDL101107L111L118R160R159Q106R162R161Q107SW111SW117R130R131R132R133R134R135 R136R171 +5V1SW101SW107R120R121R122R123R124R125R126R170 +5V1Z101R142R140R141 C110Q101+5v1KEY1K
10、EY2CURVINTIGBTTMAIN1 23 4 5 678 910 11 12 1314U2+5V2R156Q104R155R158Q105R157R154Q103R153R152Q102R151112 15 86124 7 93 13 10LED1234567891011CN101 GND+5VFAN(BUZ)FANPWMPANCURVINTIGBTTMAINC107C111 +EC102+EC101 +5V1 +5V2C108IGBTENA B C D E F G HA B C D E F G HA B C D E F G HA B C D E F GA B C D E F G HA
11、B C D E F GA B C D E F G美的电磁炉 MC-SF2112 控制板电路图六、实验思考题：1、IGBT 的作用及主要特点？2、美的 MC-SF2112 电磁炉如何实现检锅控制的？8实验二 微波炉的测试与使用实验一、实验目的：1、掌握微波炉的结构及工作原理；2、掌握微波炉常见故障的检修技术。二、实验原理：（一）微波炉的种类微波炉按控制方式的不同，可分为机电控制型和电脑控制型。机电控制型微波通过定时器和功率调节器等机械装置来控制微波加热的时间。电脑控制型由单片机控制，按设定的程序完成各种操作。微波炉按功能分，可分为单一微波加热型和多功能组合型，单一微波加热型又分转盘式和搅拌式两种
12、，多功能组合型在单一微波加热的基础上增加烘烤装置。微波炉的微波输出功率一般在 600W900W 范围内，转换效率一般按 30%60%计算，微波炉的实际消耗功率约为 1100W1400W 。（二）微波的特性微波是一种频率为 300MHZ300GHZ 的电磁波，它的波长很短，具有可见光的性质，沿直线传播。微波本身并不产生热，在宇宙、自然界中到处都有微波，但存在自然界的微波，因为分散不集中，故不能加热食品。微波在遇到金属材料时能反射，遇到玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料可以穿透，在遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质可被吸收，并将微波的电磁能量变为热能。由于微波的频率较高，它的传输需要用高导电率的波导管来传输
13、。微波的频段虽然很宽，但是真正用于微波加热的频段却很窄，主要原因是避免使用较多的无线电频率，防止对微波通讯造成干扰。国际上，家用微波炉有 915MHz 和 2450MHz 两个频率， 2450MHz 用于家庭烹调炊具，915MHz 用于干燥、消毒等工业、医疗行业等。（三）微波加热原理被加热的介质一般可分为无极性分子电介质和有极性分子电介质。有极性分子在没有外加电场时不显示极性。如果将这种介质放在外加电场中，每个极性分子会沿着电场力的方向形成有序排列，并在电介质表面感应出相反的电荷，这一过程称为极化。外加电场越强，极化作用也越强。当外加电场改变方向时，极性分子也随之以相反的方向形成有序排列。若外
14、加的是交变电场和磁场，极性分子将被反复交变磁化，交变电场的频率越高，极性分子反复转向的极化也就越快。此时，分子热运动的动能增大，也就是热量增加，食物的温度也随之升高，便完成9了电磁能向热能的转换。 家用微波炉的频率是 2450MHz，电场方向每秒钟变化 24.5 亿次，其生成的热量之大是可想而知的。微波炉是用微波来烹调食物的，它是由电子真空管磁控管产生 2450MHz 的超短波电磁波，通过微波传导元件波导管发射到炉内各处，通过发射、传导、被食物吸收，引起食物内的极性分子（如水、脂肪、蛋白质、糖等）以每秒 24.5 亿次的极高速振动，并由振动所引起的摩擦使食物内部产生高热，将食物烹熟。（四）微波
15、炉的工作过程电控系统将 220V 交流电压通过高压变压器和高压整流器，转换成 4000左右的直流电压，送到微波发生器（磁控管）产生微波，微波能量通过波导管传入炉内腔里。由于炉内腔是金属制成的，微波不能穿过，只能在炉腔里反射，并反复穿透食物、加热食物，从而完成加热过程。微波炉工作原理框图如图一所示。图一 微波炉工作原理框图（五）微波炉的基本组成机电控制型微波炉由六大部分组成，即磁控管、电源变压器、炉腔、炉门、定时器和功率分配器。美的牌机电控制型微波炉电气部分结构图如图二所示。（六）微波炉基本原理示意图（如图三所示）1、四个单元部分（1）市电供给部分：由电源插头、市电保险丝 FUSE、开关和电线等
16、组成。 （2）升压部分：主要由升压变压器 T 组成。 （3）整流部分：由高压保险丝 H.V.FUSE、高压二极管 D、高压电容器 C 等组成。 （4）微波产生部分：主要由磁控管 MAG 和波导装置组成。 2、三个电流回路（1）市电回路： 220V 交流电自插座流经保险丝，升压变压器初级，许多开关，流回插10座。 （2）灯丝回路：升压变压器第一组很粗的线圈，提供几伏交流电加热磁控管灯丝。磁控管灯丝当阴极，叫直热式电子管。（3）高压回路：磁控管阳极（屏极）接地，地是高压正端，电流方向是从地（磁控管阳极）流到阴极，再流到电容器（与二极管正极相联的那端，是负高压） 。 图三 微波炉基本原理示意图（七）微波炉主要元器件的简易检测方法注： 以下元器件的检测均是在切断电源后并将电容放电，拔掉各相关接线后的测试； 检测工具：万用表。1、磁控管1）在磁控管灯丝端子之间
