第三章 电磁炉维修技能
第一节 电磁炉理论基础
一、电磁炉的组成
（一）电磁炉外部组成
电磁炉的外部主要由电源线、面板（微晶面板、陶瓷面板）、控制面板、底座、排气口、吸气口等组成，如图3-1所示。
图3-1 电磁炉外部组成
1.电源线
电磁炉的电源线是将外部市电引进电磁炉的导线。由于电磁炉功率较大，因此要求电源线的过电流能力比较强，通常家用电磁炉的电源线的线芯直径为1.0mm2以上，在正常情况下能通过10A的负载电流。如果线芯直径太小，电源线将会发热，长期使用外皮会变硬，甚至烧毁。
2.面板
电磁炉的面板直接与锅具接触，是电磁炉烹饪时承载锅具的载体，同时又起到防漏水、防漏电的作用。目前市场上的电磁炉面板有白色的陶瓷面板和黑色的微晶玻璃面板，如图3-2所示。微晶玻璃陶瓷板具有质地坚硬、在加热状态下膨胀系数小、径向传热、耐高温、耐磨等特点。陶瓷面板是陶瓷高温加保护釉制成的面板，耐高温，现在基本淘汰。
图3-2 电磁炉面板
3.控制面板
控制面板由按键及功能显示器件组成，能控制电磁炉的开/关、定时、保温及炒、煮、煎等烹饪功能，如图3-3所示。
图3-3 电磁炉控制面板
（1）按键
为避免水分及油烟渗入电路，电磁炉操作面板的按键不外露，均采用全封闭型微动式或触摸式按键电路。通常微动式按键使用在中低档的电磁炉中，而触摸式按键主要用在高档电磁炉中。
（2）功能显示器件
功能显示器件包括发光二极管指示、液晶显示、数码显示、荧光屏显示。其中，发光二极管指示是功能、状态均靠对应的发光二极管亮/灭来表示，通常用于经济型电磁炉中；液晶显示具有显示内容直观清晰等特点；数码显示是通过数码管直观地显示设定的温度、时间及故障代码等信息；真空荧光显示屏（VFD，Vacuum Fluorescent Display）简称荧光屏，荧光屏显示具有宽视角、动态显示图案、清楚易懂等特点，通常用于高档电磁炉中。
4.底座
电磁炉的底座一般采用阻燃级抗菌、防霉、抗紫外线塑料制成，并经双层喷涂（喷金属、喷防护漆）。
5.排气口、吸气口
排气口与吸气口均起散热作用，当排气口及排气口有灰尘时，可用柔软的毛刷子或吸尘器清理，电磁炉排气口和吸气口如图3-4所示。
图3-4 电磁炉排气口与吸气口
（二）电磁炉内部组成
电磁炉内部结构主要由锅底励磁线圈、电路板、散热风扇、面板印制电路板等组成。图3-5所示为电磁炉内部组成。
图3-5 电磁炉内部组成
二、电磁炉原理概述
（一）电磁炉的基本工作原理
电磁炉就是利用磁化的电流通过线圈产生变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿的底部时即会产生无数小涡流，涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能，使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物，从而达到煮食的目的。图3-6所示为电磁炉工作原理示意图。
图3-6 电磁炉的工作原理示意图
1）从电路中可以看出，系统检测是用来检测电磁炉锅底温度和元器件温度的。当温度达到设定值或极限值时，系统将做出相应的反应。功率控制是用来控制电磁炉IB-GT栅极脉冲的幅度和宽度，以此来控制IBGT是导通还是截止，及导通和截止时间的长短，以达到控制电磁炉功率的目的。低压电源是通过整流后的脉动直流电转化而来的，一般为+5V、+12V或+24V，供电磁炉各功能模块使用。显示电路是用来显示电磁炉的各项技术指标的，以方便消费者操作。控制电路是消费者操作面板及其相应功能电路的对外单元，是人机对话的窗口。
2）当交流电源经整流桥DB1、L1和C1滤波后，形成+310V左右的直流电压，经锅底加热线L2加到IGBT的集电极上。
3）当开关脉冲高电平到达IGBT的栅极时，IGBT导通，内阻很小，电流由DB1的“+”→L1→L2→IGBT集电极→发射极→地→DB1的“-”极，把电能转化成磁能储存在锅底励磁线圈中。
4）当开关脉冲低电平到达IGBT的栅极时，IGBT截止，由于L2线圈中的电流不能突变，只能通过C2放电，即给C2充电，把磁场能转化成电场能。
5）随后电容C2又向L2放电，如此周而复始，形成谐振，直到下一个开关脉冲高电平到达IGBT的栅极时，又重复上述过程。
6）在锅底线圈L2上便产生了高频磁场（电动生磁），该高频磁场产生的磁力线通过铁质锅底时便产生了强大的涡流（磁变生电），涡流在锅底中呈同心形流动；由于铁质锅具有一定的电阻，相当于一圈一圈的电阻丝通电发热，整个锅底相当于无数个小电炉，锅底迅速发热，从而达到加热食物的目的。
（二）低频电磁炉的工作原理
低频电磁炉是电磁炉的一种，所不同的是低频电磁炉是利用工频感应加热的，即低频加热。图3-7所示为其加热部分示意图，主要由锅底励磁线圈、安全保护装置、烹饪锅等组成，其中锅底励磁线圈由励磁线圈和励磁铁心组成，安全保护装置包括灶台面板、壳体等。低频电磁炉的工作原理如下：
低频电磁炉工作时，工频电流通过励磁线圈产生磁场，其磁力线从励磁铁心的一极穿出，经过锅底进入另一极，形成磁路，在锅底产生涡流使铁锅发热。由于工频感应加热的热效率较低，而且振动大，噪声也较大，目前已基本淘汰。
图3-7 低频电磁炉加热部分示意图
（三）高频电磁炉的工作原理
高频电磁炉也是利用高频交变磁场使导磁金属炊具的锅底产生涡流的原理来加热的。在电磁炉的灶台面板下面装有高频锅底励磁线圈，灶面上放置烹饪锅。图3-8所示为其工作原理简图。其具体工作原理如下：
图3-8 高频电磁炉工作原理简图
1）工作时，工频（50Hz或60Hz）电源电流通过桥式整流装置转换成直流电。
2）再通过高频电力转换装置（逆变器）转换成15kHz以上的高频电流。
3）此高频电流流过扁平的螺旋形锅底励磁线圈（螺旋中心有圆柱形磁心），产生高频交变磁场。
4）其磁力线穿过非金属灶台面板，作用于金属烹饪锅底产生涡流，从而发出大量的热，这些热就是烹饪的热源。
从原理上讲，电磁炉中所发生的电磁现象与带有空气隙的变压器中的电磁现象非常相似。平面锅底励磁线圈相当于变压器的一次绕组线圈，烹饪锅体相当于变压器的铁心，灶台板相当于变压器的空气隙。