8.屏蔽电路
为了防止功率管因过压、过流、过热等原因而损坏 , 机器配有各种屏蔽电路 。屏蔽电路通过两种 实现屏蔽效果:一种是通过PWM电路切断激励脉冲的输出 , 使功率管停止工作;另一种 是由CPU掌握功率调节信号与空的比值 , 从而关断功率管 。
(1)电涌屏蔽电路
屏蔽电路由采样电路和比较器U2A(LM339)组成 。该5V电压由R22和R52采样电路采样 , 并且大约3.5V的参考电压被施加到U2A的非反相输入端[5] 。同时 , 通过整流器D1和D2对电源电压进行全波整流产生的电压被R34、R33和R45分压 , 然后通过D14加到U2A的倒相输入端[4] 。当市电电压没有干扰脉冲时 , U2A[5]引脚的电位高于[4]引脚的电位 , 因此U2A[2]引脚内部电路开路 , D19关断 , 不影响U2D[11]引脚的电位 , 电磁炉正常工作 。一旦市电中断干扰脉冲IG 1 , 大量尖峰脉冲就会叠加在D1和D2的整流电压上 。通过采样 , U2A[4]引脚的电位超过了[5]引脚的电位 , 于是U2A[2]引脚内部电路导通 , U2D[11]引脚的电位被D19箝位到低电平 , 于是U2D[13]引脚输出的激励电压占空比 。市电干扰脉冲消失后 , U2A[2]引脚的电位变为高电平 , D19截止 , 电路恢复正常工作 。
D13是箝位二极管 , 用于防止采样电压过高 , 从而确保C22两端的电压不超过5.5V 。C28和R6是加速电路 , 用于防止电路在启动时误操作 。由于C28需要在启动时刻充电 , 充电电流使得U2A[2]引脚的电位为高 , 保证了PWM电路在启动时刻能够正常工作 。
(2)功率管C极过电压屏蔽
屏蔽电路由采样电路和比较器U2B(LM339)组成 。5V电压经R39和R35组成的采样电路采样后 , 约4.1V的参考电压加到U2B的同相输入端[7] , 而功率管IG 1的C极产生的反峰电压经R24、R27~R29分压后加到U2B的反相输入端[6] 。当IG 1 C极的峰值电压在正常范围内时 , U2B[6]脚的电位低于[7]脚的电位 , 所以U2B[1]脚内部电路开路 , 不影响U2D[11]脚的电位 , 电磁炉正常工作 。一旦IG 1的C极反峰电压过高 , U2B[6]引脚的电位通过采样超过[7]引脚的电位 , 于是U2B[1]引脚内部电路导通 , U2D[11]引脚的电位被R40箝位到低电平 , 使得U2D[13]引脚输出的激励电压与空的比值减小到0 , IG 1关断 。IG 1的C极峰间电压恢复正常后 , U2B的[6]脚电位低于[7]脚电位 , U2B的[1]脚内部开路恢复 , IG 1再次进入工作状态 。
(3)商业电源的异常覆盖
屏蔽电路由整流电路、采样电路和CPU组成 。20 V市电电压经D1和D2全波整流产生脉动电压 , 再经R14和R15采样 , EC3滤波器产生市电采样电压VOL , 施加到微处理器的U1[28]引脚 。当市电电压高于260V或低于160V时 , U1检测到相应的上升或下降VOL信号后 , 确定市电异常 , 输出停滞加热的主信号 , 使电磁炉停止工作 , 从而防止功率管等元器件因市电异常而损坏 。同时驱动蜂鸣器报警 , 掌握显示屏显示的故障代码 , 提示用户进入市电异常屏蔽状态 。
电源低时显示的故障码为“E7” , 电源高时显示的故障码为“E8” 。
(4)炉盖表面过热
负温度系数RT1(作者加的)贴在炉面底部 。通过适配器连接到系统主电路 , 一端连接到5V电源 , 另一端连接到微处理器U1的TMAIN信号输入端[25] 。U1通过监控[25]引脚电压的变化来确定炉膛表面温度 。当炉面温度高于220℃时 , RT1的阻值急剧下降 , 经RT1和R47分压后 , 5V的电压升高 。该电压变化由EC11滤波 , 并施加于U1[25]引脚 。经U1检测 , 确定炉膛表面温度交叉过高 , 功率管停止工作 。同时驱动蜂鸣器报警 , 掌握显示屏显示的故障码“E3” , 提示用户进入炉面温度越盖状态 。
提醒热敏电阻RT1损坏后无法检测炉面温度 , 容易扩大故障规模 。因此 , 机器还配备了RT1异常检测功能 。
如果适配器 , RT1开路或EC11被击穿 , 使UI[25]引脚输入电压为0 , U1会判定RT1开路 , 不仅不会给出加热指令 , 还会驱动蜂鸣器报警 , 主控显示屏显示故障码“E1” , 提示本机炉面温度传感器开路;如果RT1发生故障 , UI[25]的输入电压处于高电平 , U1判定RT1发生故障 , 不仅不输出加热命令 , 还驱动蜂鸣器报警 , 并抓取显示屏显示故障代码“E2” , 提示机器的炉面温度传感器发生故障 。
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