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荣事达10系列电磁炉电源电路工作原理

[日期:2017-12-05] 来源:  作者: [字体: ]

 

  该电磁炉电源电路包括市电输入电路、高压电源电路、低压电源电路。
  
  1.市电输入回路
  
  该机市电输入电路由熔断器FUSE、滤波电容C1、压敏电阻ZNR1、电流互感器CT1、整流桥DB1等元器件组成。
  
  市电交流220V电压经熔断器FUSE过电流保护,滤波电容Cl抑制干扰,压敏电阻ZNR1过电压保护后,经电流互感器CT1一次绕组后,一路加到整流桥DB1的交流输入端1、3脚;另一路输入到整流管D1、D2的阳极。
  
  2.高压电源电路
  
  该机高压电源电路主要由整流桥DB1、扼流圈L2、滤波电容C2等元器件组成。
  
  市电交流220V电压经整流桥DB1整流输出的脉动直流电压,又经扼流圈L2和电容C2组成的低通滤波器滤波压敏电阻ZNR2过电压保护后形成+300V平滑直流电压,为电磁炉负载即加热线盘提供电源电压。
  
  3.低压电源电路
  
  该机低压电源电路主要由二极管D3、开关变压器T1、开关管Q3等元器件组成。
  
  1)振荡过程:高压电源电路输出的+300V直流电压经二极管D3隔离,电阻R1限流,电容C4滤波输出的+300V电压,一路经电阻R4加到开关管Q2的基极;另一路经开关变压器T1一次绕组L1加到开关管Q2集电极。此时,加到开关管Q2基极的偏压,使开关管Q2导通,+300V电压经开关变压器T1的一次L1绕组,使开关管Q2的c-e结,发射极负反馈电阻R41对地形成导通电流。在开关变压器T1的一次绕组L1上产生和电流方向相反即上正下负的自感电动势,阻止内部电流增大,并互感搞合到二次绕组L5(因同名端作用),产生上正下负的感应电动势。绕组L5上端的正电压经电阻R46隔离、电容C30搞合叠加在开关管Q2基极偏压之上,使开关管Q2基极电流进一步加深,集电极电流进一步加大,在开关变压器T1的一次绕组L1上产生的自感电动势进一步加强。经二次绕组L5、电阻R46、电容C30正反馈电压进一步加强,使开关管Q2迅速雪崩饱和,其集电极电流不再增大,开关变压器T1的一次绕组L1自感电动势消失,其二次绕组L5感应电动势消失,正反馈电容C30通过开关管Q2基极发射极放电,发射极电流减小,集电极电流减小。开关变压器T1的一次绕组L1电流减小,自感电动势反转为下正上负来阻止内部电流减小,该电动势藕合到二次绕组口,产生下正上负的感应电动势。经电阻R46、电容C30反馈到开关管Q2基极,使开关管Q2迅速截止,开关变压器T1一次绕组电流消失,自感电动势消失,正反馈电容C30放电停止。+300V电压经电阻R4对电容C30重新充电,开关管Q2又进人下一步导通和截止过程,经开关变压器Tl形成正反馈振荡。如此反复,在开关变压器凹的一次绕组L1两端形成振荡电压。经开关变压器T1互感到二次绕组,在绕组L2两端产生感应电动势,该电压经二极管D8整流、电容C8滤波,输出显示屏灯丝电压UFIF2;二次绕组L3产生感应电动势经电阻R44限流,二极管D5整流,电容C5滤波,稳压二极管ZD2稳压输出的负压加到显示屏栅极;其二次绕组M产生的感应电动势,经二极管D6整流、电容C6滤波,输出+18V电压,为功率管驱动电路、比较器、风机驱动电路等电路供电;该+18V电压经电子稳压器Qll稳压输出+5V电压为整机小信号处理电路供电。
  
  2)稳压过程:为稳定开关电源的输出电压,该电路设置了三路负反馈电路来稳定电源振荡频率,从而稳定输出电压。
  
  ①当开关管Q2的发射极电流升高时,流过发射极电阻R41的电流增大,在电阻R41两端产生的电压升高,经二极管D11降压,电阻R45分压,电阻R40隔离限流后,使加到分流晶体管Q9基极的电压升高,晶体管Q9集电极电压下降,开关管Q2基极电压下降,Q2发射结偏压减小,发射结电流减小,从而稳定开关管Q2的发射极电流。
  
  ②当开关变压器T1的二次绕组输出电压升高时,+18V电压也升高,该电压经稳压二极管ZD1、电阻R40使分流晶体管Q9基极电压升高,集电极电压下降,开关管Q2发射结偏压下降,其集电极电流下降,开关变压器T1的输出电压下降,达到稳定输出电压的目的。
  
  ③当开关变压器T1的二次绕组输出电压上升时,其二次正反馈绕组口的感应电压上升,经电阻R39和R45串联对地分压,电阻R40隔离后使分流晶体管Q9的基极电压升高,其集电极电压下降,开关管Q2基极电压也下降,集电极电流下降,开关变压器Tl的输出电压下降,达到稳定输出电压的目的。
  
  反之,当开关变压器T1的输出电压下降时,经以上三路负反馈电路控制开关管Q2的基极电压上升,其集电极电流也上升,开关变压器T1的输出电压也上升,达到稳定输出电压的作用。
  
  3)保护电路:开关电源设有开关管集电极反电压保护电路、发射极过电流保护电路、过电压保护电路。
  
  ①过电压保护电路:该电路主要由稳压二极管ZDl对开关电源输出的+18V电压进行取样,控制开关管的停止和工作。
  
  当开关电源输出的+18V电压过高时,该+18V电压经稳压二极管ZD1、电阻R40使分流晶体管Q9饱和导通,导致开关管Q2失去基极偏压而处于截止状态,此时,开关电源停止输出,避免开关电源输出电压过高,而造成功率管IGBT过激励损坏。
  
  ②开关管Q2集电极反电压保护电路。因开关变压器一次绕组是感性器件,在开关管Q2导通截止时,自感电动势反转后叠加在+300V电源之上,此时,加到开关管集电极上的电压高达千伏。若该自感电动势异常升高,极易击穿开关管Q2。在电路中特设立开关管集电极尖峰脉冲吸收电路,可将过高的尖峰脉冲吸收到+300V电源里,避免该尖峰脉冲过度升高而击穿开关管。
  
  该电路主要由高反压快恢复开关二极管D4、高耐压电容C21和电阻R67等元器件组成。
  
  当开关管Q2集电极的反压过高时,经二极管D4整流、电阻R67限流后吸收到+300V电源里。电容C21是为了补偿电阻R67的高频特性,让开关管Q2的集电极产生的超高频脉冲经电容C21彻底吸收到+300V电源里。避免在电阻R67上产生过大电压而吸收不彻底时击穿开关管Q2。
  
  ③开关管发射极过电流保护电路。当开关管Q2过电流时,在发射极所接电阻R41上产生的电压过高,该电压经二极管D11、电阻R40使分流晶体管Q9饱和导通,将开关管Q2的基极电压限制在低电平而截止,避免开关管Q2过电流损坏。电容C20的作用是保护二极管D11免受高频脉冲击穿而损坏。
  
  4)+5V稳压电路:开关电源输出的+18V电压分为两路:一路经电阻R3限电流后加到调整管Q11的集电极,另一路经电阻R51限电流,使调整管Q11的基极电压升高,调整管Q11导通。+18V电压经电阻R3、调整管Q11的c-e结、电阻R12、R11形成通路。在电阻R12和R11分压点上产生的电压由稳压管ZD3稳压后叠加在调整管Q11基极,使调整管Q11基极电压进一步增大,发射极电压升高,经电阻R12加到稳压管ZD3并达到其稳压值时,调整管Q11基极电压不再升高,可将发射极电压稳定在+5V,为后级电路提供稳定的低压直流电压。
  
  注:本机开关电源采用分立元件,当出现开关管Q2击穿时,妥认真检查该电路中的每一个元件,在确保各元件元故障时,应断开负载接假负载试机,避免开机时负载过轻而输出电压过高,保护电路来不及动作而击穿开关管。

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