电磁炉开关电源工作原理是什么 电磁炉开关电源工作原理解析

来源：ob体育app    发布时间：2024-12-22 05:21:30

  电磁炉的开关电源部分，一般产生两路电压，18V和5V，其中5V是给主控芯片及按键显示驱动芯片供电，18V电压给风扇以及IGBT的驱动电路供电。由于电磁炉控制电路的功耗比较小，开关电源一般都会使用片内集成开关管的驱动芯片，为了节约成本，很多电源也会采用非隔离型的驱动，常用的驱动芯片型号如VIPer12A等。

  使用不同芯片及方案的开关电源外围使用的元件参数会存在略微差别，但是其基本工作原理都是相同的，以VIPer12A为例，这是电磁炉中非常常用的型号。VIPer12A是意法半导体推出的电源驱动芯片，芯片内部集成了高压功率管，并且在芯片开关管的漏极集成了电压源，所以电源不需要启动电阻就可以工作。芯片内部同样集成有过温、过流、过压等保护电路，根据封装的不同，其最大的输出功率可以到13W。

  VIPer12A除了内部有电压产生电路以外，它的功率管结构非常特殊的。内部的开关管有两个源极，这两个原理的面积存在差别，在面积较小的源极与地之间接有电流采样电阻。由于采样电阻接在了面积较小的源极，所以流过这个电阻的电流并不是流过开关管的总电流，而是其中的一部分，通过比例计算就能得出总电流。这样的设计不但减小了采样电阻上的损耗，起到一定的节能作用，而且在芯片外部也不需要电流采样电阻，简化了电路结构，节省了成本，这也是这个芯片设计比较独特的方面。

  电磁炉中常用的芯片封装为DIP8的直插封装，这种封装相对于贴片封装来讲有着更大的输出功率。芯片有8个引脚，但实际的功能引脚为四个，分别为接地端、电压反馈输入端、电源端以及开关管漏极输出端。为增强散热以及电流通过能力，接地端与漏极分别使用了两个引脚及四个引脚，这也是内置开关管的驱动芯片常采用的一种散热方式。

  上图是有VIPer12A构成的非隔离型开关电源电路，其工作过程为：交流电压输入之后，经过二极管D90的半波整流，经过保险电阻R90，经过电容EC90的滤波之后，产生的高压直流经过变压器的初级绕组输入到芯片内置开关管的漏极；有漏极的电压源从高压侧获取能量之后产生电压给芯片提供启动供电；芯片正常启动后，内部的开关管就会将输入的直流电压转换为高频的脉动直流电压输入到变压器的初级；芯片内部的开关管导通时变压器初级线圈储能，当开关管断开时能量释放由次级感应出电压输出。并联在变压器初级绕组的D91、C93、R91三个元件组成RDC电路，用来吸收开关管断开时变压器初级绕组产生的尖峰脉冲，保护开关管。

  次级感应出的电压分为两路，一路经二极管D92的整流及电容的滤波之后，经过三端稳压7805后输出5V的电压，另一路经D93整流及电容的滤波之后输出18V的电压。18V的电压同样经过D94给电源芯片提供供电，并且经过稳压二极管Z90及电阻R97之后输入到芯片的反馈端作为输出电压控制。当输出的电压超过稳压管的稳压值后，稳压管击穿导通，芯片就会控制输出的脉宽调整输出电压。由于电源的芯片供电及输出采样并没有经过隔离，所以这里的变压器仅起到电压变换的作用。

  电源无电压输出或输出电压不正常，应从几方面做排除。首先检测主滤波电容是不是有电压已经电压是不是正常，如果电压偏低，应检测电容容量是不是正常，如果无电压，应检查整流二极管及保险电阻有没有损坏。保险电阻的损坏，电源往往会存在过载或者短路故障，应完全排除后才可更换通电测试。

  如果主滤波电压正常，可以通过检验测试芯片的供电电压判断故障。由于芯片没有启动电阻，供电正常后就会工作，如果排除变压器本身，以及输出整流滤波等元件的故障，基本是能确定电源芯片本身问题的。芯片问题能使用通型号更换，也可使用代用型号，比如同系列的VIPer22A等。

  由于大部分的电磁炉开关电源部分使用了非隔离的设计，所以在通电时整个电路板是会存在高压的，维修及操作时一定要注意安全。维修及更换元件切记排除一些故障后方可通电检测，尤其是保险元件损坏时，往往都会伴随其他元件的损坏。贸然更换保险后通电测试，有一定的概率会引起故障的扩大化。