电磁炉老烧IGBT管故障维修分享
|
故障现象：一台尚朋堂牌H3601型电磁炉插电无反应。 分析与检修：通过故障现象分析，说明电源电路未工作。拆开外壳后察看，发现12A保险丝（熔丝管）已炸裂，说明有过流现象。在路检测时，发现功率管IGBT（FGA25N120）的3个引脚间的阻值几乎为零，说明IGBT已短路损坏。从PCBA中脱开IGBT的引脚，检测整流桥堆等元件正常，以为这个问题很简单，估计就是IGBT损坏所致，更换坏件即可排除故障。
但更换FGA25N120、12A保险丝后通电试机，就见机内一闪，随着“啪”的一声，保险丝又炸裂了，怀疑IGBT再次损坏。经检测，果然IGBT又击穿损坏，感觉碰到了一个“硬茬”。仔细检查后，发现这次损坏的器件除了保险丝、IGBT外，还有IGBT旁的一支电阻，它已完全烧黑，看不清楚阻值。察看线路，发现该电阻是IGBTG极所接的限流电阻，所以怀疑驱动电路异常。在线检测，发现驱动管S8050、S8550损坏。因不清楚功率管栅极串接电阻的阻值，在没有深入学习同类产品电路原理的情况下，想到某些音响功放电路中，场效应功率管栅极所串电阻的阻值多小于1kΩ，所以随意的取了个折中值，用一只470Ω/0.25W电阻更换后，并参考了同行的经验，同时更换了5μF、0.3μF这2只高压电容。检查无误后通电试机，整机恢复正常。由于对电磁炉的工作原理一知半解，感觉300V供电滤波电容的容量仅为5μF，好像有点太吝啬了，应适当加大容量。因此，画蛇添足的在5μF电容两端并接一支同规格的高压电容，以提升电源的稳定性。结果，悲剧再次上演，保险管居然又爆了。检查后，发现新加的5μF高压电容居然焊错位置，焊接到0.3μF电容两端，这意味着谐振电容的容量变成了5.3μF。心里暗暗叫苦，IGBT肯定又烧了，复查后确认IGBT、保险丝损坏。更换功率管和保险丝，并确认新增的5μF电容是和原有的电容并联后试机，心想这次损坏应是个意外。为了防止意外，笔者采用网上介绍的限流测试法，在功率管的C极回路中串入一只100W灯泡后试机，结果灯泡一闪一闪的，说明电路还有问题！感觉头皮都发麻了，在没找到故障原因前，决定还是先把拆除新增的5μF高压电容，将电路恢复原状。再次通电试机，整机工作正常，以为故障排除，交付给用户。但用户后没用几次又坏了，鉴于此前的维修经历，决定不再凭感觉盲修，依据实物绘制了相关电路原理图，如附图所示。 根据附图测试，结果还是IGBT和12A保险管损坏。看到之前更换的R4，笔者隐约猜到IGBT的损坏原因，很有可能就是R4的阻值过大，导致IGBT因损耗大而损坏。这次除了将IGBT、保险管换新后，还参考了其他电磁炉相关电路，将R4改为4.7Ω电阻。为了确保不必要的损失，确认驱动电路其他元件正常后，决定利用电源功率测试仪监控电磁炉的工作状态，以利于故障的分析。开机后，功率测试仪显示的最大功率为2100W左右，最大工作电流偶尔会略超10A。从数据来看，电磁炉工作状态基本正常，只是电流略超大。微调电流取样电路的可调电阻后，使最大工作电流降到10A以内。烧水试机，发现电磁炉工作时，面板上的LED数码管有时会出现闪烁现象，感觉像是电源滤波不良，这显然是不正常的，说明电路还存有故障隐患。随即又拆机，对18V、5V供电电路进行排查，把18V、5V供电中相应的滤波电容，还有驱动电路供电端的滤波电容全部换新后通电试机，结果LED数码管还是偶尔的闪烁，说明18V和5V电源正常。但一时又找不出故障原因，决定暂时不管这种情况，继续进行通电试用，结果又悲剧了，电磁炉又坏了，欲哭无泪啊！真的要崩溃了，这玩意还真的比较棘手，难度超出预期很多，也着实感觉有点累了，就把它搁置在一边。 几天后，再次检查，发现还是功率管IGBT和保险丝损坏。检测驱动管正常，电源电压也正常，就奇怪了，那还有什么地方不对呢？莫非还是网友们常说的那3个高压电容又出问题了呢？由于之前已更换过C6、C7，此次重点检查了交流输入端的2μF滤波电容。拆下一测，容量居然只有0.67μF了。这个电容的作用本身只是用于电源的功率因素校正和电磁兼容的，它的容量减少也不至于导致IGBT功率管坏呀？纳闷之余，还是先将失效的2μF电容、功率管、12A保险管换新后，接入功率测试仪，准备第6次的通电测试。通电后，功率测试仪显示待机功率0.65W；以最大功率烧水时，电源的消耗功率为1900W左右，最大工作电流低于10A，但不稳定，有点波动。加热一会儿后，电磁炉的LED数码管显示“E0”字符，并自动停止加热，功率测试仪监测的整机电流已降到0。查询尚朋堂电磁炉的故障代码可知，E0提示电磁炉没有检测到锅具。这真的有点邪门，烧管的问题还没彻查清楚，又冒出来个新问题，难道IGBT又坏了？还是因为维修不当导致故障扩大呢？ 依据手头现有的资料，查找不检锅的原因，检测IGBT及同步电路的取样电阻正常，接着又查了很多部位，仍没有进展，难道C6、C7又失效了？那可是刚换没多久的，没有理由坏的这么快。万般无奈之际，抱着试一试的态度，再次检查C6、C7，结果让人非常惊讶，C7的容量正常，而C6的容量不足2.7μF，容量少了近一半。原因终于找到了，禁不住一阵狂喜，什么屡损IGBT、显示故障代码E0、数码管闪烁等异常现象就可以解释了。但这个C6的容量变化，究竟是该电容质量不好导致使用过程中容量减少，还是更换前的容量就不足呢？没法确定，由于更换电容时并未检测，而是默认新件都是正常的，所以该电容的异常原因还需查证。 对于对当前故障来说，用5μF电容更换C6就应排除。吸取上次的教训，在更换电容前，特意用表确认其容量正常后才装入电路，并且在输入端接功率测试仪后通电测试，功率测试仪显示电磁炉的待机功率为0.65W，稳定不变；开机后，用最大功率进行烧水测试，消耗的电源功率为1900W左右，最大工作电流限制在10A以内，并保持相对稳定的工作状态。调节电磁炉面板上的功率键，可以观察到工作电流的稳定步进变化。长时间工作，未再出现异常情况。为验证此次维修是否真的根除故障，将此电磁炉放在家里连续使用一周，电磁炉工作状态稳定，说明问题已彻底解决。 【维修结论】该电磁炉屡损IGBT是因C1（2μF）、C6（5μF）失效所致。而维修时因对驱动电路器件参数处置的不当，加上C6容量不足等原因，导致IGBT因热损耗过大而多次损坏。 【经验总结】通过本次堪称曲折无限而又奇葩的维修经历，归纳了以下几点电磁炉维修的经验供大家参考： 1）电磁炉的功率管IGBT损坏，要优先排查5μF/0.3μF/2μF这3只高压电容的容量，拆下测量比较准确。交流输入端的滤波电容C1（2μF）的容量可适当加大，容量加大到7μF都没有关系（需要视电路结构而定），但另外2只电容的容量值绝对不能私自改变的。 【编者注】加大C1的容量会提高滤波效果，但会消耗过多的电能，所以不建议加大该电容的容量。 2）电磁炉的维修最好能使用功率测试仪，以监测电磁炉的工作状态，通过真实有效的数据，能对维修的分析判断提供非常有益的帮助。网上有插座式功率测试仪，可以监测到耗电量、电压、电流、功率因数等参数，不仅实用且价格低廉。建议维修的朋友都能养成凭数据说话、分析判断的好习惯，避免走弯路。 3）更换电容前最好能够先用表测量下容量，做到状态心里有数，以防后续反复猜测和分析误判。 4）家电维修还是要先了解电路的工作原理，不能凭感觉修理。只有搞懂电路结构和工作原理后，故障的排查才能事半功倍，减少不必要的损失。 |
