至此,檢修的旅程已結(jié)束了,但筆者總覺得尚有幾處電路原理還似懂非懂,上述的“紙上分析”是否正確呢?又如上述故障是+5V電壓不正常,為什么顯示“E1”故障代碼呢?鍋檢電路又是如何工作呢?于是對已修好的整機(jī)進(jìn)行一次測試,并模擬故障狀況,看其如何進(jìn)行保護(hù),以此來驗(yàn)證上述分析是否正確。如果能透徹理解了其工作原理,不僅對本電磁爐出現(xiàn)其他的故障會迎刃而解,而且對檢修其他品牌的電磁爐(灶)也有裨益。
模擬故障狀況 驗(yàn)證保護(hù)過程
1. 模擬市電電壓過高過低當(dāng)市電電壓為220V時,測量IC3的14腳取樣電壓為1.75V,由計算得出250V時取樣電壓應(yīng)為1.99V,160V時應(yīng)為1.27V。如果直接通過調(diào)壓器調(diào)整電磁爐輸入電壓大于250V或小于160V來驗(yàn)證,容易造成電磁爐損壞。筆者用30kΩ電阻并聯(lián)在R5上,接通電磁爐電源,調(diào)節(jié)調(diào)壓器,使電磁爐顯示“E1”的臨界點(diǎn),測量IC3的14腳電壓為2.02V,此時電磁爐輸入的交流電壓為193V;接著拆下R5上的并聯(lián)電阻,用20kΩ電阻并聯(lián)在R29上,同上述的操作,測得顯示“E2”的臨界取樣電壓為1.26V,此時電磁爐輸入的交流電壓為217V。這樣電磁爐在安全的交流市電電壓范圍內(nèi)驗(yàn)證了在電網(wǎng)電壓過高過低時能有效地進(jìn)行保護(hù)(臨界取樣電壓測量值與計算值十分接近)。
2. 模擬功率器件過熱待機(jī)時測得IC3的15腳的取樣電壓為0.43V。挑出8位插頭的2插腳,使其懸空,用1只4.7kΩ電位器與2節(jié)1.5V干電池組成可調(diào)直流電壓源,電位器中心引腳接至挑出的2腳。開機(jī),調(diào)節(jié)電位器,使2腳電壓逐漸升高,模擬IGBT管溫度逐漸升高。當(dāng)升高至顯示“E6”的臨界電壓值為2.63V時,讓電磁爐停機(jī),從而驗(yàn)證了功率器件過熱保護(hù)功能。
3. 模擬爐溫過高待機(jī)時測得IC3的16腳取樣電壓為4.70V,隨著電磁爐開始正常工作,泡茶線盤溫度升高,Rt2阻值下降,取樣電壓也隨著逐漸降低。當(dāng)降低至設(shè)置值時(溫度過高),電磁爐顯示“E4”故障代碼,進(jìn)入停機(jī)保護(hù)狀態(tài)。挑出8位插頭的3插腳,使其懸空,用2節(jié)1.5V的干電池和1只4.7kΩ電位器組成可調(diào)直流電壓,采用2中所述方法,當(dāng)測得取樣電壓降__至2.03V時轉(zhuǎn)入600W工作,再次降到1.85V時蜂鳴器響3聲“嘀”,電磁爐停止工作。消毒爐盤超溫保護(hù)也用同樣方法檢驗(yàn)。
4. 模擬+18V電壓失常當(dāng)電磁爐正常工作時,測得IC3的17腳的電壓為0.98V。用1只100k Ω 電位器中心引腳串接1個100kΩ電阻后并聯(lián)在R30上,開機(jī),正常工作時,調(diào)節(jié)電位器減小并聯(lián)電阻值,使17腳的取樣電壓逐漸升高,模擬+18V電壓過高的狀況,當(dāng)取樣電壓升高到1.22V時,顯示“E1”故障代碼,電磁爐進(jìn)入保護(hù)狀態(tài),停止工作。
接著拆去上述R30上的并聯(lián)電阻和電位器,由1只4.7kΩ電位器中心引腳串接1個3.3kΩ電阻,并聯(lián)在R31上,在電磁爐正常工作時,調(diào)節(jié)電位器減小并聯(lián)電阻值,使17腳的取樣電壓逐漸降低,模擬+18V電壓過低的狀況,當(dāng)IC3的17腳的取樣電壓降至0.65V時,顯示“E2”故障代碼,電磁爐進(jìn)入保護(hù)狀態(tài),停機(jī)。本電磁爐修復(fù)前顯示的故障代碼為“E1”,這是由于+5V電源失常引起的。由上述模擬故障過程得知,不僅當(dāng)電網(wǎng)電壓過高時,出現(xiàn)故障代碼為“E1”,而且當(dāng)+18V電壓過高時,也顯示“E1”故障代碼。對于顯示同一故障代碼“E1”,卻是可能由3個原因中的之一引起或是由它們組合作用引起的。在市電電壓或+18V電壓過高時顯示“E1”故障代碼,還好理解,因?yàn)槎加呻妷哼^高引起的故障,那么只當(dāng)+5V電壓過低失常時,為什么也顯示“E1”呢?究其原因,發(fā)現(xiàn)MCU所設(shè)置的基準(zhǔn)電壓值是在IC3的供電電壓為+5V時的值,當(dāng)IC3供電電壓過低時(如+2.73V),基準(zhǔn)電壓值再也不是原設(shè)置值了,也隨著下降了許多,那么在市電電壓或+18V電壓正常時的取樣電壓與芯片內(nèi)已偏離原設(shè)置值下降了許多的電壓相比對,MCU將做出錯誤的判斷,顯示“電壓過高”的“E1”故障代碼,所以在修理時,對顯示的故障代碼要具體分析,各個排除。
鍋檢電路
鍋檢信號是由IC3的13腳每隔2秒鐘輸出頻率約為24kHz的一串脈沖,同時蜂鳴器“嘀”一聲短音,但I(xiàn)C3是哪個輸入端檢測鍋檢信號來判定有無符合要求的鍋(壺)具呢?又是如何檢測呢?由電路圖分析IC3的14腳和12腳最有可能。
前面已述14腳是市電電壓過高、過低檢測輸入端,有沒有可能同時又擔(dān)當(dāng)檢測鍋檢信號脈沖個數(shù)的輸入端呢?于是采用如下方法來確定,把8位插頭的1插腳(是與IC3的14腳相連接)挑出,使其懸空,由1節(jié)1.5V干電池供電,即電池的正端接1插腳,負(fù)端接主電路板“地”端。此時14腳上電壓為1.5V(此舉目的在于保證IC3的14腳的檢測市電的取樣電壓在正常值范圍內(nèi))。
電磁爐接通電源,鍋檢功能正常,放上鍋具,電磁爐即轉(zhuǎn)入加熱工作,由此排除14腳的可能性,恢復(fù)1插腳為原來狀態(tài)?,F(xiàn)在IC3只剩下12腳是鍋檢信號的輸入端可能性最大了。測量8位接插件5腳(與IC3的12腳相連接)的電壓值:在待機(jī)和鍋檢時為0.33V,正常加熱時幾乎為0V。把8位插頭的5插腳挑出懸空,用1節(jié)1.5V干電池和1只4.7kΩ電位器組成可調(diào)電壓源,調(diào)節(jié)電位器使中心引腳的電壓為0.33V,并接至挑出的5插腳上,電磁爐鍋檢功能失常,即有鍋時鍋檢電路依然在進(jìn)行檢鍋,不會轉(zhuǎn)為正常加熱工作。調(diào)節(jié)電位器降低電壓至0.23V以下時,這時不論爐面上有無鍋具,電磁爐皆處于加熱狀態(tài)。
當(dāng)電壓上升至0.24V以上時,不論爐面上有無鍋具,皆處于鍋檢狀況。至此,可說明兩個問題:一是MCU芯片(IC3)的12腳確是鍋檢信號的輸入端;二是MCU芯片是根據(jù)12腳上檢測的電壓的高低,比對設(shè)置的基準(zhǔn)電壓值,作出有無鍋具(或是否符合要求)的判定。單憑電路圖分析,電磁爐正常加熱,8位接插件5腳上的電壓不可能幾乎為0V(應(yīng)為+5V電壓經(jīng)R20與R21的分壓值0.33V)。這個問題令筆者迷惑了,百思不得其解。其間也用示波器測量了有關(guān)接點(diǎn)的波形,但都沒有答案。是否繪制的電路圖出錯呢?于是重新對照電路板檢查了電路圖,電路圖沒錯呀。只是在查對中發(fā)現(xiàn)了一個現(xiàn)象,即是R21的接地處安排得比較特殊,不是就近焊接在8位接插件的5腳附近“地”端,而是線路板上一條走線直達(dá)高壓整流橋堆B1的“–”端附近,R21的一腳就焊接在“–”端極近位置上(在繪制電路圖時筆者也曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象,當(dāng)時沒在意。),同時也注意到作為供給控制顯示電路的+5V電源的“地線”可謂是“漫漫鄉(xiāng)間小路”從高壓整流橋堆“–”端延伸過來,加上供給VT1、VT2、IC1(LM339)、排熱電扇、切換繼電器等的+18V的電源的“地線”也從此小路通過,尤其是VT3的“地線”也通過此小路上特設(shè)的一座獨(dú)木橋Φ 0.5mm×33mm的一條跨線,這樣一來電磁爐在待機(jī)或鍋檢時,+5V電源“地”端與高壓整流橋堆“–”端之間的電壓差只有0.021V。
但當(dāng)電磁爐爐面上放有符合要求鍋具的瞬間, 這條“ 小路” 上的壓降達(dá)0.328V,+5V電源“地”端為正,整流橋堆“–”端為負(fù),相當(dāng)于+5V電源“地”端相對橋堆“–”端墊高了0.328V,因此,8位接插件5腳與+5V電源“地”(MCU的“地”)幾乎是等電位0V(墊高的電壓與R20、R21的分壓值相抵消,MCU的12腳的取樣電壓幾乎為0V),電磁爐即轉(zhuǎn)入正常加熱工作。這實(shí)質(zhì)上是利用“地線”來檢測電流的變化,從而判定有無符合要求的鍋具。筆者在破解此迷時,心里暗暗佩服設(shè)計師利用此法的巧妙!它既簡化了電路,又提高了可靠性,同時也聯(lián)想到在制作音響電路時一再強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn),接地和處理好地線具有何等的重要性。
幾點(diǎn)建議 1. 電路板用焊接引線的方法,移到機(jī)殼外進(jìn)行檢測修理,便于操作。
2. 接假負(fù)載法。拆去加熱線盤接線,用60~100W燈泡接在加熱線盤的接線端上,接著開機(jī)觀察燈泡發(fā)亮狀況來判斷故障的情況,如果不亮或一亮一滅,說明機(jī)內(nèi)無短路故障;燈泡發(fā)亮,則說明機(jī)內(nèi)存在短路。在修理或檢測的過程中接假負(fù)載來試機(jī),可防止故障的進(jìn)一步擴(kuò)大。