很多人可能觉得普通的继电器也能做开关,为什么非要用IGBT呢?因为继电器做不到这么快的高频开关动作,如果频率够快,继电器也能胜任。但现实是IGBT的速度远超继电器,所以必须用它。从外观上看,单管的IGBT和普通的大功率三极管长得非常像,甚至可以理解为一种特殊的三极管。
电磁炉IGBT管损坏会出现哪些故障现象?
最后一个原因比较特殊,和用户的使用习惯有关,即锅具变形或锅底凹凸不平。如果锅底不平,产生的涡流不能均匀加热,导致锅底温度传感器检测失常。CPU因为检测不到异常的高温,会认为一切正常而继续加热,最终导致IGBT管因持续过热而损坏。
第三个常见原因是同步电路异常。同步电路在电磁炉里的主要任务,是保证加到IGBT管G极上的开关脉冲前沿,与IGBT管上的VCE脉冲后沿保持同步。一旦同步电路工作出现异常,这种不同步会导致IGBT管瞬间击穿损坏,这也是维修中容易忽略的一点。
要理解IGBT的作用,得先知道它的全称是绝缘栅双极晶体管。你可以把它简单看作是一种高性能的电子开关管,在很多需要改变电流频率的场合都会用到,比如变频器或者电源电路里。在电机控制环境中它也非常常见,说白了,它就是一个能极快开启和断断电流通道的电子开关。
第六个原因是单片机本身出现了异常。如果单片机内部程序或硬件出现异常,导致工作频率变得异常,这种错误的频率信号会直接烧毁IGBT管。这属于核心控制部分的故障,排查起来相对复杂,需要专业人员检测单片机的工作状态。
第二个原因是IGBT管的激励电路出现了异常。振荡电路输出的脉冲信号不能直接控制IGBT管饱和、导通和截止,必须经过激励电路放大脉冲信号才能完成。如果激励电路出问题,高电压就会直接加到IGBT管的G极,导致瞬间击穿,这时候常见的驱动管如S8050或S8550也会连带损坏。
当电磁炉里的IGBT管损坏时,最常见的表现主要有两种情况。第一种是漏电,这时候电磁炉完全不会加热,但是控制板上的按键功能正常,指示灯也能正常亮起,看似工作正常实则不产热。第二种情况是短路,这会导致后果更严重,直接烧断保险丝。现象是插上电源后整机毫无反应,按键按了没声音,指示灯也不亮,彻底断电的状态。
第四个原因是18V工作电压异常。在电磁炉内部,如果18伏的工作电压出现异常,会导致IGBT管的激励电路、风扇散热系统以及LM339芯片工作都不正常。这种电压不稳的情况,往往会导致IGBT管在刚上电的瞬间就发生损坏,让人摸不着头脑。
第七个原因是VCE检测电路异常。这个电路的作用是将IGBT管集电极上的脉冲电压通过电阻分压,取样获得电压信号送给CPU,CPU监测这个电压变化来发出指令。如果检测电路异常,送出的VCE脉冲幅度值超过了IGBT的极限值,管子就会被过压击穿损坏。
电磁炉之所以非要用IGBT不可,是因为它需要把家里普通的50赫兹交流电,转换成20到40千赫兹的高频交流电。这个过程是先把50赫兹的交流电整流、稳压并滤波变成直流电,然后通过IGBT快速通断电流,让线圈产生高频电流,从而实现加热效果。
在电磁炉维修界,功率管也就是IGBT的损坏率相当高。如果你没找出真正的原因就贸然更换新管子,很可能会让新管子再次烧毁。下面列举了导致IGBT损坏的八个常见原因,第一个原因就是那个0.3微法1200伏的特谐振电容,或者5微法400伏的滤波电容。
第五个原因是散热系统出现故障。电磁炉工作时处于大电流状态,发热量本身就很大。如果散热风扇停转或者散热片积灰严重,散热系统失效,IGBT管就会因为过热而损坏。所以在维修时,一定要检查风扇是否运转正常,散热风道是否畅通。
如果电磁炉里的这两个电容容量变小、失效或者特性变差,会导致电磁炉内部的LC振荡电路频率偏高,进而引起IGBT管损坏。所以在维修时,如果检查其他电路都没有异常,最稳妥的办法就是把这两个电容一起更换掉,不要只换一个,以防后患。