电磁炉工作波形测试与分析.ppt

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1、标题电磁炉工作波形测试与分析开发二部2008年12月1日21TD主控板1、同步谐振电路测试2、PWM控制电路测试3、采样电路测试4、IGBT驱动电路5、反压保护电路6、智能风扇测试7、上电保护电路测试8、电流浪涌保护电路测试9、开关电源测试测试内容:一、同步谐振电路同步电路是让IGBT的开通在零电压状态,这样IGBT的损耗最小,发热量也最小,有利于保护IGBT。随着C极电压的升高,L中的电流在减小,当L中的电流降为零时,C极的电压最高,然后电容C将会对L放电,这样C极的电压降低,当电压降为零时,如图中的U2C:3单元反转,至使IGBT再次导通,使IGBT的导通在谐振点,图中R412、C40

2、3、D400、R418组成谐振电路,D400作用是将谐振电压限制在18V。此处几个大功率同步电阻、IGBT为容易损坏器件(重要器件)图中:通道1为LM339_8pin脚波形;通道2为LM339_9pin脚波形;通道3为LM339_14pin脚波形;此部分电路作用为:检测IGBT的C极电压,当接近零点时,通过反馈使IGBT导通,此时由于IGBT在接近零电压下导通,故其损耗很小,温升低,尤其是高电压、低功率下,其对IGBT温升影响尤为重大。当高电压、低功率下IGBT温升高时,可适当调节此部分电路,使IGBT在LC振荡的最低点导通,从而降低损耗,使IGBT温升降下来。同步谐振电路测试——上电图中

3、:通道1为LM339_8pin脚波形;通道2为LM339_9pin脚波形;通道3为LM339_14pin脚波形;如图所示,静态时,LM339_8pin脚电平为3.84V,LM339_9pin脚电平为4.08V,其压差△u为240mv,故此时LM339_14pin脚输出高电平。如果△u过大,IGBT会在LC振荡最低点之后导通,俗称滞后导通;如果△u过小,IGBT会在LC振荡最低点之前导通,俗称超前导通。超前导通和滞后导通都会使IGBT损耗增大,从而导致温升很高。故需调节同步谐振电路使IGBT在LC振荡最低点导通,而IGBT导通点可通过观察反压波形看出。同步谐振电路测试——静态图中:通道1为L

4、M339_8pin脚波形;通道2为LM339_9pin脚波形;通道3为LM339_14pin脚波形;当检锅时,IGBT只导通一次,之后便是LC衰减振荡。如图为有锅情况下的LC衰减振荡检测波形,通过观察LM339_8pin脚和LM339_9pin脚波形,可看出当有锅存在时,LC振荡数次便因能量耗尽而停止振荡,反映到LM339_14pin脚为三个低电平(第一个低电平为单片机“pan”脚发出的,不算)。这就是单片机识别是否有锅存在的基本原理。同步谐振电路测试——检锅图中:通道1为LM339_8pin脚波形;通道2为LM339_9pin脚波形;通道3为LM339_14pin脚波形;通道Math为C

5、H2-CH1波形;当通道Math波形在零点以上时,LM339_14pin脚输出高电平,通过反馈电路,使IGBT关闭;当通道Math波形在零点以下时,LM339_14pin脚输出低电平,通过反馈电路,使IGBT导通。这就是同步谐振电路的基本功能:控制IGBT导通和关断。而IGBT导通和关断的时间的控制,是在PWM参与下完成的,后面将有叙述。同步谐振电路测试——动态二、PWM控制电路上图是一个简单的RC充电电路,所谓PWM即脉宽调制方波,CPU直接输出PWM信号,通过改变PWM的占空比,来改变电容C404上的直流电位,此直流电位的高低决定着IGBT导通时间的长短,即决定着机器的输出功率。逻辑关

6、系是:此电位越高,IGBT导通的时间越长,机器的功率越大,低则相反。图中:通道1为LM339_10pin脚波形;通道2为LM339_11pin脚波形;通道3为LM339_13pin脚波形;通道4为PWM脚波形;上电瞬间,LM339_10pin脚为高电平,LM339_11pin为低电平,LM339_13pin输出低电平,PWM无输出。LM339_13pin输出低电平是确保上电瞬间IGBT不导通的必要条件,故软件上应确保上电时PWM无输出。PWM控制电路测试——上电图中:通道1为LM339_10pin脚波形;通道2为LM339_11pin脚波形;通道3为LM339_13pin脚波形;通道4为P

7、WM脚波形;静态,无PWM输出,故LM339_11pin脚电平为零。PWM控制电路测试——静态PWM控制电路测试——检锅图中:通道1为LM339_10pin脚波形;通道2为LM339_11pin脚波形;通道3为LM339_13pin脚波形;通道4为PWM脚波形;检锅过程:1、先输出数百毫秒的PWM波,使LM339_11pin脚电平为稳定的1.7v左右。2、单片机”pan”脚输出低电平,反映到图中为LM339_10pin脚

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