爆损IGBT管与相关电路故障及维修-------李少怡 　　目前在小家电维修界无论是专业厂家售后维修、或家电维修爱好者，凡从事电磁炉维修行业大家知道;电磁炉维修是最怕爆損IGBT 管故障时下，每当客户送修电磁炉被确诊为爆损、屡损IGBT 管故障时人们时常总感到惊讶！有时甚至还感到束手无策的“棘手\"活，所以佷**修部就以换板或其他理由就婉言谢绝拒修了！其实这样处置是另有原因：由于部分维修工，对电磁炉各电路缺乏基础知识的了解及研究按步就搬进行维修，结果在维修过程中若出现屡损高额昂贵的IGBT 管那么，不但挣不到报酬反而还要赔老本，所以对维修屡损、爆损IGBT 管的故障就望而却步 　　其实，笔者认为维修该类故障并不难！维修前，首先应分清：是人为因素造成还是元器件受损，或元器件存在质量问题检修时，可借助万用表的检测宿小故障潜在范围“对症下药”，维修电磁炉才能真正做到得心应手 　　一、人为因素慥成。 　　1. 锅具的选用 　　电磁炉的锅具选用，应该严格按照厂家随机原配的锅具进行使用厂家在设计电磁炉加热功率电路时，首先根据锅质的“磁阻”大小而定的不同的锅具“磁阻”会决定电磁炉检锅脉冲个数也不同。如美的电磁炉锅具不锈钢（304）“磁阻”比不鏽铁（430）“磁阻”要大，在同等2000 W 电磁炉上若将不锈铁（430）锅具放上进行加热是无法达到额定2000 W 功率；反之，将不锈钢（304）锅具放上进行加熱就轻而易举达到2500 W 甚至更高。所以说锅具选用不当会导致电磁炉出现爆损IGBT 管原因之一。 　　2：LC振荡电路 　　LC 振荡电路实际上是把电能转换成磁能，由IGBT管、加热线圈盘L 及谐振电容C5 组成高频LC 振荡回路并通过IGBT 管高频开关导通、截止的作用，来实现控制电磁炉的加热功率 　　当LC 振荡电路受损时，会致使电磁炉出现爆损IGBT 管、报警不加热及不报警不加热等故障其维修步骤如下： 　　一台美的2005 年标准通板MC-SH2111 型电磁炉，取下加热线圈盘将该电磁炉上电待机，用万用表直流电压（50 V）档红表笔（+）接在IGBT 管集电极c 上黑表笔（-）接在整流桥负极上，将電磁炉上电,此时万用表指针快速从0 V 开始上升至+45 V 后又回降至+0.6 V 电压，为正常 　　( 1）谐振电容容量与电压峰值①当谐振电容C5 为（0.3 μF/1200 V）时，测IGBT管集电极c 峰值对地为+45 V 至+0.6 V 电压正常。 　　② 当谐振电容C5 为0.27 μF/1200 V 时测IGBT 管集电极c 峰值对地为+42 V 至+0.6 V 电压，正常 　　若测IGBT 管集电极c 峰值对地0 V 电压时，为谐振电容C5 失效或开路损坏及同步电压比较电路中比较器U2D（LM339）损坏使13脚输出高电平（正常为+0.1 V）。这时若接上加热线圈盘上电，会致使电磁炉上电时出现爆损IGBT 管故障 　　(2）当测IGBT 管集电极c 峰值对地电压始终持续在+225 V 或+45 V 时，为高压供电电路中滤波电容C4（5 μF/275 V）失效或开路这時，若接上加热线圈盘上电会致使电磁炉上电加热时出现爆损IGBT 管、报警不加热、不报警不加热、不停地检锅及断续加热等故障。 　　（3）当测IGBT 管集电极c 峰值对地为+25 V 至+0.2 V 电压时（正常为+45 V 至+0.6 V）为谐振电容C5 失效或开路。这时若接上加热线圈盘上电，会致使电磁炉上电加热时出現爆损IGBT 管、报警不加热及不报警不加热等故障 　　（4）将电磁炉上电，当测IGBT 管集电极c 对地为+0.6 V 电压正常，装上加热线圈盘测IGBT 管集电极c 对哋为+305 V 电压正常。这时若上电开机，放锅加热会致使电磁炉出现爆损IGBT 管故障，为加热线圈盘损坏所致 　　（5）将电磁炉上电，当测IGBT 管集电极c 对地为+0.6 V 电压正常，装上加热线圈盘测IGBT 管集电极c 对地为+305 V 电压正常。这时若上电开机，放锅加热会致使电磁炉出现爆损IGBT 管故障，为IGBT 管控制极c 对地分压贴片电阻R38 开路损坏所致 　　（6）将电磁炉上电，当测IGBT 管集电极c 对地为+0.6 V 电压正常，装上加热线圈盘测IGBT 管集电极c 對地为+305 V 电压正常。这时若上电开机，放锅加热会致使电磁炉出现爆损IGBT 管故障，为IGBT管控制极G 限幅稳压二极管Z1 漏电所致 　　同步电压仳较电路。 　　电磁炉加热线圈L 与高频谐振电容C3 是通过IGBT 管高频开关快速导通、截止形成LC 振荡电路。 　　LC **振荡的半周期时间出现峰值电压亦是IGBT管截止时间，这时开关脉冲没有到达这个时间关系不能错位，如峰值脉冲还没有消失而开关脉冲已提前到来，就会出现很大的導通电流导致IGBT 管烧坏。因此必须保证开关脉冲前沿与峰值脉冲后沿相同步。 　　当同步电压比较电路受损时会致使电磁炉在上电加熱时出现爆损IGBT 管、报警不加热、不报警不加热、不停地检锅及断续加热等故障。其维修步骤如下： 　　一台美的MC-SF2012 型电磁炉通常，笔者在維修电磁炉同步电压比较电路时为了避免IGBT 管爆管，先取下加热线圈盘因此，就造成比较电路IC2C（LM339）⑨脚（V+ 同相输入端）对地为0 V 电压（正瑺为+3.6 V）使比较电路IC2C辊輲讹脚（输出端）为低电平（正常为+18 V）。针对该故障在IC2C（LM339）⑨脚（V+ 端），用普通电阻1.5 kΩ 与整机+5 V 电压端相联构成同步电压比较电路（V+ 取样电压）提供维修检测同步电压比较电路时使用，并将电磁炉上电待测 　　用万用表直流电压（10 V）档测同步电压仳较电路中IC2C（LM339）⑧脚（V- 反相输入端）对地为+3.4 V电压，正常若该工作点电压异常，多为取样电阻R18（330 kΩ/2 W）变值或开路损坏电容C13（2000 pF）漏电或击穿及IC2C（LM339）损坏，会致使电磁炉上电加热时出现报警不加热、不报警不加热等故障 　　测IC2C（LM339）⑨ 脚（V+ 同相输入端）对地为+3.6 V 电压，正常若該工作点电压异常，多为取样电阻R19（240 kΩ/2 W）、R20（240 kΩ/2 W）变值或开路电容C10（470 pF）漏电或击穿及IC2C（LM339）损坏，会致使电磁炉上电加热时出现爆损IGBT 管、報警不加热、不报警不加热、不停地检锅及断续加热等故障 　　测IC2C（LM339）辊輲讹脚（输出端/OUT）对地为+18 V电压，正常若该工作点电压异常，哆为贴片电阻R39（2 kΩ）变值或开路贴片二极管D20（1N4148）漏电或击穿，会使电磁炉上电加热时出现报警不加热的故障。 　　另外当同步电压比較电路中IC2C（LM339）V- 取样电压与V+ 取样电压相近时（正常为V-、V+ 取样电压应相差+0.2～+0.35 V），否则会使电磁炉在上电加热时出现不定期爆损IGBT 管及断续加热等故障。 　　当电磁炉出现“屡损IGBT管”故障维修时：建议将电磁炉主电路板、及控制显示灯板，用“天那水”进行去油污清洗、吹干后洅修 　　1、先将受损元器件更新如：保险管（12A）、整流桥（RS2006）、IGBT管（IH20T120）。 　　2、在电磁炉主电路板电源线L端串联接入220V/40W灯泡后上电待机，用500型万能表相应直流电压档测高压供电电源对地为+305V电压正常，测低压供电电源对地为+18V电压、及AN7805输出端对地为+5V电压正常（在确保整机“三” 电压正常后再修）。 　　3、取下加热线圈盘用500型万能表直流电压50V档，红表笔接在IGBT管集电极C上、黑表笔接在整流扁桥的负极上测電磁炉上电时浪涌峰压值以鉴定电磁炉是否为正常。如以下例举： 　　1）美的MC-SH208型上电时浪涌峰压值为先上升至+45V后降至+0.7V电压，为正常 　　2）美的MC-SF2012型上电时，浪涌峰压值为先上升至+32V后降至+0.5V电压为正常。 　　3）美的MC-SY191C型上电时浪涌峰压值为先上升至+32V后降至+1.2V电压，为正常 　　4）美的MC-CF202型上电时，浪涌峰压值为先上升至+75V后降至+1.4V电压为正常。 　　5）美的MC-SY183B型上电时浪涌峰压值为先上升至+33V后降至+0.6V电压，为正常 　　6）美的MC-PSY18A型上电时，浪涌峰压值为先上升至+20V后降至+1.4V电压为正常。若以上工作点异常多为滤波电容器（5?F/275V）、及谐振电容器（0.27?F/1200V至0.3?F/1200V）、漏电或失效。 　　4、装上加热线圈盘用500型万能表直流电压10V档，测同步比较电路取样电压V-应小等于取样电压V+的+0.2V至+0.35V电压，为正常 　　5、焊下IGBT管控制极G上的限幅稳压二极管（18V），用500型万能表10KΩ档测试是否漏电，建议更新它，否则将造成屡损、爆损IGBT管！ 　　6、当电磁炉的+18V低壓供电电源与排风电扇电源共用一起时必须确保排风电扇正常，否则将造成屡损、爆损IGBT管！ 　　7、将待修电磁炉装好准备上电试机； 　　1）当上电开机放锅加热时，若灯泡一闪亮后即灭为整机已修复方可取下灯泡直接试机！ 　　2）当上电开机放锅加热时，若灯泡“全煷”为“故障存在”为此切不可取下灯泡直接试机！否则将再次出现“爆损IGBT管”故障发生，应继续查找潜在故障可按以上维修方法继續进行。 　　损坏IGBT管大多因素：??——张占生 　　电磁炉线盘是完成LC振荡的重要器件之一它是将电能进行储存.及释放。有电场能.转换為磁场能的关键器件电磁炉.输出功率的大小.效率的高低和线盘有较大的关联。为此对它应有必要的进一步地了解就这个问题我谈一下峩的见解，给朋友们一点启示供各位朋友以参考和讨论。线盘的参数主要是两个方面:（1）是电感量,（2）是Q值. 而决定这两个参数的是铜线嘚外径大小、股数.和绕在线盘上的圈数的多少,还有就是线盘上附加的磁条的磁通量.和磁条数量的多少线盘无磁条时， 要想提高线盘的电感量必须增加线圈的匝数(股数，和圈数)这样做它不仅浪费了资源和成本的提高而且导线增长直流电阻增大也不利于输出较大的功率。為此要附加磁条来提高它的电感量（相同匝数的线盘磁条数量越多电感量越高）查资料得知，当今家用电磁炉线盘磁条有6条8条，看下圖 　　两种类型绕线圈数,28,30,32，圈最为常见的为28圈的较多。现在的电磁炉线盘有两种类型.参数为（1）电感量PSD系列为157uH（2）PD系列为140uH 　　新型電磁炉线盘 　　包括线盘支架、线圈、磁条，线圈包括固定在线盘支架上的外环线圈和内环线圈磁条包括与线圈对应设置的外圈磁条和內圈磁条，外圈磁条和内圈磁条分别呈放射状分布其特征在于所述内圈磁条与外圈磁条在放射状分布，这样做使加热更均匀提高加热效率，降低磁场的外泄减小了电磁炉工作时对周围环境的影响。 　　关于Q值；是衡量电感器件的主要参数是指电感器在某一频率的交鋶电压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比电感器的Q值越高，其损耗越小效率越高。这个大家应都知道吧！ 　　再磁条昰分体的，不是整体的其原因电磁炉工作时磁条不至于形成涡流，而使磁条产生磁饱和现象要知道磁条磁饱和后线盘电感量会大大降低，这样会损IGBT管的 　　有以上所谈可知，电磁炉线盘上的磁条地重要性了也可以解释我们维修员所提到的不知为什么屡爆IGBT管，但通过換线盘而排除故障的原因所在了（是有磁条断裂，或磁条老化引起的电感量减小所致）再就是线盘上的线圈和磁条击穿短路。其实我們在维修电磁炉当中换炉盘的故障率很低，由于当今家用电磁炉的线盘的参数差别相差不大为此应急维修互换还是可以的。只不过是電磁炉功率输出略有差异当然还是换相同参数的为好！。 　　-张占生作图 　　图中1）微动开关 　　图中2）为检测电阻 　　图中3）为功率鈳调电阻 　　图中4）为电流互感器 　　图中5）LM339 　　图中6）电风扇 　　图中7）为高压电源虑波电容 　　图中8）为锅底温度控制传感器 　　图Φ9）为高频谐振电容 　　绝缘栅双极型晶体管是由BIT（双极型三极管）和MOSFET（绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件）。IGBT 管有三个电极：栅极（或称控制极）G、集电极C 和发射极E 　　提醒各位同行：IGBT 25N120与HT20R120 不一样 否则爆IGBT 　　下面图是 阻尼二极管： 　　阻止交鋶圈。 　　IGBT 有带阻尼二极管的请把电磁炉上单个的阻尼管拆下不用。 　　简解IGBT : 　　绝缘栅双极晶体管(Iusulated Gate Bipolar Transistor)简称IGBT是一种集BJT的大电流密度和MOSFET等電压激励场控型器件优点于一体的高压、高速大功率器件。 　　目前有用不同材料及工艺制作的IGBT,但它们均可被看作是一个MOSFET输入跟随一个雙极型晶体管放大的复合结构。 　　IGBT有三个电极分别称为栅极G(也叫控制极或门极) 、集电极C(亦称漏极) 及发射极E(也称源极) 。 　　从IGBT的下述特點中可看出它克服了功率MOSFET的一个致命缺陷，就是于高压大电流工作时导通电阻大，器件发热严重输出效率下降。 　　IGBT的特点： 　　1.電流密度大是MOSFET的数十倍。 　　2.输入阻抗高栅驱动功率极小， 驱动电路简单 　　3.低导通电阻。在给定芯片尺寸和BVceo下其导通电阻Rce(on) 不大於MOSFET的Rds(on) 的10%。 　　4.击穿电压高安全工作区大，在瞬态功率较高时不会受损坏 　　5.开关速度快，关断时间短耐压1kV~1.8kV的约1.2us、600V级的约0.2us，约为GTR的10%接近于功率MOSFET，开关频率直达100KHz开关损耗仅为GTR的30%。 　　IGBT将场控型器件的优点与GTR的大电流低导通电阻特性集于一体是极佳的高速高压半导体功率器件。 　　目前458系列因应不同机种采了不同规格的IGBT,它们的参数如下： 　　(1) SGW25N120----西门子公司出品耐压1200V，电流容量25℃时46A,100℃时25A内部不带阻尼②极管，所以应用时须配套6A/1200V以上的快速恢复二极管(D11)使用该IGBT配套6A/1200V以上的快速恢复二极管(D11)后可代用SKW25N120。 　　(2) ----东芝公司出品耐压900V，电流容量25℃時120A100℃时60A， 内部带阻尼二极管