主控板维修手册

万家乐电磁炉MCXXEK（AI）系列主控板维修手册

万家乐电磁炉MCXXEK(AI)系列主控板维修手册

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万家乐电磁炉MCXXEK（AI）系列主控板维修手册

目 录

第一章 电磁炉工作原理和结构

第一节 电磁炉工作原理

第二节 电磁炉的主要部件介绍及功能介绍

第二章 万家乐电磁炉MCXXEK（AI）系列电磁炉电路原理

第一节 MCXXEK（AI）系列电磁炉简介

第二节 MCXXEK（AI）系列电磁炉电路工作原理分析 2.2 特殊零件简介 2.2.1 LM339集成电路 2.2.2 IGBT 2.2.3 开关变压器 2.3 电路方框图 2.4 电路模块说明 2.4.1 电源电路 2.4.2 LC振荡电路 2.4.3 锯齿波振荡电路 2.4.4 锅具检测电路 2.4.5 IGBT驱动电路 2.4.6 PWM脉宽调控电路 2.4.7 同步电路 2.4.8 限压电路 2.4.9 浪涌电路 2.4.10 电流检测电路 2.4.11 电压检测电路 2.4.12 散热系统 2.4.13 蜂鸣器报警电路 2.4.14 IGBT温度监测电路 2.4.15 锅具温度监测电路

第三章 万家乐电磁炉MCXXEK（AI）系列电磁炉电路检修

第一节 电磁炉维修前的准备工作 一、 维修工具

二、 检修电磁炉人员应具的条件 三、 维修注意事项及维修简介 第二节 电磁炉的维修方法 一、 电磁炉检修的一般流程 二、 维修思路维程图 三、 主控板关键点电压检测

四、 数码管显示故障代码及故障排除方法 五、 常见故障及检修方法

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第一章 电磁炉工作原理和结构 第一节

电磁炉主要是利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器，当电磁炉在正常工作时，由整流电路将50Hz的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-40KHz的高频电压，电磁炉线圈盘上就会产生交变磁场在锅具底部反复切割变化，使锅具底部产生环状电流（涡流），并利用小电阻大电流的短路热效应产生热量直接使锅底迅速发热，然后再加热器具内的东西。这种振荡生热的加热方式，能减少热量传递的中间环节，大大提高制热效率。

第二节 电磁炉的主要部件介绍及功能介绍

万家乐系列电磁炉主要由以下部件构成：

1、电源线 2、风扇 3、线圈盘 4、变压器 5、热敏电阻 6、陶瓷板 7、底座 8、上盖、9、电控板

下面分别讲述各零部件的功能及特点：

1、电源线：

功能：是将外部市电引进电磁炉，由于电磁炉的耗电量比较大，所以要求电源线的过电流能力比较强，如果线芯的直径太小，电源线将会发热，长期使用外皮会变软，甚至烧毁，发生火灾。

特点：MCXXEK（AI）系列电磁炉现有电源线的线芯直径是1.0平方毫米，能通过10A的电流。 2、风扇

功能：风扇是给电磁炉内散热的部件。电磁炉使用18V无刷风扇。 特点：无刷风扇耐用，风量大，噪音小。

3、线圈盘

功能：在电磁炉中，是完成LC振荡的重点器件之一，是将电能进行储存及释放的器件，完成将电场能转换为磁场能的关键器件。在电路原理中，一般把它当电感进行分析。电磁炉的加发热线圈盘自身并不是热源，也就是说电磁炉并不是利用热传导的方式加热食物的，而是通过电磁感应，让锅具自身高速发热，从而加热食物，热效率大大提高。

特点：国家专利大线圈盘，保证锅底100%发热面积，受热更均匀，热效率更高 4、热敏电阻

功能：感应锅具的加热温度，并传递信号给控制回路，主控IC通过判断，对电磁炉的工作过程进行控制。 特点：采用负温度系数材料，进口品质。

5、陶瓷板

功能：在电磁炉的最外面，决定电磁炉的外观质量，分为上釉和未上釉两种，一般来讲，上釉后，不易发黄。

特点：加热状态下，膨胀系数极小、径向传热、耐高温、耐磨。

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磁力线电磁炉加热原理图线圈电磁炉工作原理 锅体涡流陶瓷面板万家乐电磁炉MCXXEK（AI）系列主控板维修手册

6、底座、上盖

功能：塑料上盖、底座共同构成产品保护外壳。

特点：MCXXEK（AI）系列电磁炉采用V0阻燃级抗菌防霉抗紫外线塑料制造。在表面喷涂防护漆，大幅提升涂层抗刮磨能力。 7、电控板

功能：电磁炉的重点部件，有接近200个元器件。电路板上有如下模块：电源进入EMC防护模块；整流模块；滤波模块；LC振荡模块；IGBT开关模块；过零检测模块；电流检测模块；电压检测模块；温度检测模块；同步模块；振荡控制模块；IGBT驱动模块；功率控制模块；按键显示模块；电源模块。（电控板电路的工作原理我们将在下一章作重点介绍）。 特点：

1、IGBT：使用温度小于85度，现使用日本东芝、德国西门子、仙童等品牌的IGBT。 ○

3、电容：高压振荡电容，形成振荡电路的核心；大电流、高电压快速充放电， 105度高品质耐高温 ○

电容（普通85度）。

4、整流桥：将交流电源转换为直流电源，产生直流高电压。 ○

5、电压比较器（LM339）○：采用意--法半导体、东芝、德州等公司的产品。 6、三端稳压器：○（7805）：采用意--法半导体、德州等公司的产品。

第二章 万家乐电磁炉MCXXEK（AI）系列电磁炉电路原理

第一节 MCXXEK（AI）系列电磁炉简介

MCXXEK（AI）系列电磁炉是由科威电子科技有限公司设计开发的新一代电磁炉,界面采用LED发光二极管和数码管显示模式。操作功能有加热火力调节、自动恒温设定、定时关机、预约开/关机、预置操作模式、自动泡茶、自动煮饭、自动煲粥、自动煲汤及煎、炸、烤、火锅等料理功能机种。额定加热功率有1600-2000W的不同机种,功率调节范围为额定功率的85%,并且在正常工作电压范围内功率自动恒定。全系列机种均适用于50、60Hz，160-250V的电压频率。使用环境温度为-23℃~45℃。电控功能有锅具超温保护、锅具干烧保护、锅具传感器开/短路保护、2小时不按键(忘记关机) 保护、IGBT温度限制、IGBT温度过高保护、低温环境工作模式、IGBT测温传感器开/短路保护、高低电压保护、浪涌电压保护、VCE抑制、VCE过高保护、过零检测、小物检测、锅具材质检测。

MCXXEK（AI）系列电磁炉虽然机种较多,且功能复杂,但不同的机种其主控电路原理一样,区别只是零件参数的差异及CPU程序不同而己。电路的各项测控主要由一块8位4K内存的单片机组成,外围线路简单且零件极少,并设有故障报警功能,故电路可靠性高,维修容易,维修时根据故障报警指示,对应检修相关单元电路,大部分均可轻易解决。

第二节 MCXXEK（AI）系列电磁炉电路工作原理分析

2.2 特殊零件简介 2.2.1 LM339集成电路

LM339内置四个翻转电压为6mV的电压比较器,在电磁炉中主要用作检测信号的比较判断。LM339内

部框图中，其中“+”运算放大器的同相输入端；“-”表示运算放大器的反相输入端。该IC特点是，只要

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两相输入电压相差6mV，输出状态即可翻转。当其反相输入电压比同相输才电压高时，输出为低电平；当其反相输入电压比同相输入低时，LM339输出端内部处于开路状态，要输出高电平，必须加上拉电阻，高电平的幅值大小取决于该上拉电阻的接法及其对地部分压电阻的大小。 2.2.2 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等电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输入跟随一个双极型晶体管放大的复合结构。

IGBT有三个电极(见上图), 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的下述特点中可看出, 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.电流密度大, 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) 不大于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。

MCXXEK（AI）系列电磁炉因机种不同而采了不同规格的IGBT,它们的参数如下: (1) H20R1202----西门子公司出品,耐压1200V, 100℃时20A,内部带阻尼二极管。 (3) H15R1202----西门子公司出品,耐压1200V, 100℃时15A,内部带阻尼二极管。

(3) FGA25N120ANTD----仙童公司出品,耐压1200V, 100℃时25A,内部带阻尼二极管。 2.2.3 开关变压器

近年来各大电磁炉厂商在各自新款电磁炉上都逐渐淘汰传统的电源变压器，取而代之使用开关电

源供电。

开关电源是采用AC—DC—AC高频电压变换技术而设计的，即将输入的220V交流电整流成直流后，

再将该直流电变换成高频脉冲电流输入开关变压器，开关变压器即可将其变换成低电压。由此可见，开关变压器依然是整个电压变换过程中的关键器件。 2.3 电路方框图

电磁炉原理简图如下：

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L1整流桥DB1300VDC2L1F202锅具F201Q1驱动电路AC220V4加热线圈18V电源电路5VC2扼流线圈滤波电容C1谐振电容IGBTN3限压基准电压PWM康铜丝0.001ohm电压AD取样电路电流AD采样电路PWM控制电路限压电路浪涌保护电路INT中断保护单片机IGBT EN启动信号PAN 反馈信号同步电路炉面温度采样电路蜂鸣器驱动电路输出驱动方波振荡电路锯齿波形控制输入端PWM控制输入端IGBT温度采样电路风机驱动电路

电磁炉原理简图

220V市电经整流桥DB1整流、L1与C2滤波后得到+300V左右的直流电。此直流电经加热线圈和IGBT管构成回路。当IGBT导通时，+300V给加热线圈充电，电能转换成电磁能储存在加热线圈中；IGBT截止时，加热线圈向C1充电，随即C1又向加热线圈放电，周而复始，即加热线圈与C1构成并联谐振回路，其谐振频率由加热线圈的电感量及C1的容量决定。IGBT管在控制电路输出的PWM开关脉冲的驱动下以一定的频率工作，加热线圈中产生20KHz～40KHZ的高频交流电，于是铁质平底锅便产生强大的涡流，锅底迅速发热，加热线圈中的电磁能转化为热能。控制IGBT的导通时间，即控制了加热线圈中的储能大小，从而改变了涡流的功率，达到了热能控制的目的。

熔断器FUSE1使整机的电流被限定在一定的安全范围，当电磁炉内部出现严重的故障或电磁炉工作电流出现异常，上升到熔断器额定电流时，熔断器会迅速熔断，使电磁炉和外部电网强制断开，以保护外部电网的正常运行。

滤波电路主要用来防止电磁炉DC-AC逆变工作过程中产生的残余干扰信号污染电网。同时此电路也可抑制进行电磁炉的电网噪声，减小电网噪声对电磁炉内部单片机的不良影响，对电磁炉工作的稳定性有重要影响。

BD1为半导体整流元器件，经过滤波电路的交流电整成脉冲直流电供给逆变部分。此电路形式多采用桥式整流电路。

在电磁炉中，加热线圈与高频谐振电容的谐振的频率是设计电磁炉电路及选择元器件的重要依据之一。由于高频交变电流频率（f）由加热线圈的电感量（L）与高频谐振电容容量（C）决定的,因此高频谐振电容容量选择是非常重要的。

2.4 电路模块说明 2.4.1 电源电路 如图2.4.1所示

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4.7uF/450VEC5R10139K/1WD10357R103100/1WIC378L05+5VVout31VinC103332/1000VFR10736GND2EC4100uF/16VC2410418V8765R10+18VDD10T19EC6Z118V/0.5W1234D101FR107开关变压器C102104EC810u/35VD102IN4148R102100C22104EC21N4007100uF/25V100uF/25VD8开关电源控制集成VIPER12AIC218100L10A/250VAC300VDC1FUSE1C3104J/630VL1DDL-260扼流线圈42DB1RS2006MC24UF/400VDC整流桥3 N图2.4.1 电源电路

220V交流电压经接线片L和N输入，经保险丝FUSE1限流、C3滤波后经整流桥DB1整流、L1和C2

滤波后，得到约300V的直流电压，再经D8整流,EC5滤波后，经开关变压器初级线圈绕组5-3加至开关电源集成芯片IC2的5-8脚，当IC2的4脚达到18V时,IC2开始工作, 进入开关状态。开关变压器次级线圈经磁芯耦合后，得到一个交流电压经快速恢复二极管D101整流、Z1稳压管稳压、EC6滤波后得到18V，此电压供给风扇、电压比较器IC1（LM339）、IGBT驱动电路。18V经限流电阻R103供给三端稳压器IC3（78L05）的1脚，经内部稳压后，从3脚输出的5V电压经EC4、C24滤波后，供给单片机、显示板等低压电路供电。

2.4.2 LC振荡电路 如图2.4.2所示

Q110_1/4W300VDCL1DDL-260F202锅具F201H20T120R2加热线圈C24UF/400VDCC10.24UF/1200VDC扼流线圈18V/0.5WIGBT4.7KR1康铜丝0.001ohm

Z2 图2.4.2 LC振荡电路

逆变单元是电磁炉的心脏部分，整个逆变单元由LC并联谐振电路、IGBT管和一些辅助元器件组成。在IGBT管高速并且规律导通与截止状态下，LC并联谐振电路不断从电源得到因自身损耗而消耗的能量，于是成LC振荡。而IGBT管有规律导通与截止又必须与LC并联谐振电路的自然谐振频率严格同步，否则

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整个逆变部分都无法工作，严重的还会烧毁昂贵的IGBT功率管。

t1-t2：当开关脉冲加至IGBT的G极时, IGBT饱和导通,电流i1从电源流过线盘。由于线圈两端的电流不允许突变，所以在t1-t2时间i1随线性上升,在t2时脉冲结束, IGBT截止。由于感抗作用,i1不能立即变0,于是向C1充电，产生充电电流i2。在t3时间,C1电荷充满,电流变为0,这时线盘的磁场能量全部转为C1的电场能量,在电容两端出现左负右正,幅度达到峰值电压，在IGBT的CE极间出现的电压实际为逆程脉冲峰压+电源电压。在t3-t4时间，C1通过线盘放电完毕，i3达到最大值，电容两端电压消失，这时电容中的电能又全部转为L1中的磁能。因感抗作用，i3不能立即变0，于是线盘两端电动势反向，即L1两端电位左正右负。因IGBT内部阻尼管的作用，C1不能继续反向充电,而是经过C2、IGBT内部阻尼二极管回流，形成电流i4。在t4时间,第二个脉冲开始到来,但这时IGBT的Ue为正,Uc为负,处于反偏状态，所以IGBT不能导通。待i4减小为0时，线盘中的磁能放完,即到t5时IGBT才开始第二次导通，产生i5以后又重复i1-i4过程,因此在线盘上就产生了与开关脉冲f(20KHz-30KHz)相同的交流电流。t4-t5的i4是IGBT内部阻尼二极管的导通电流,

在高频电流一个电流周期里，t2-t3的i2是线盘磁能对电容C1的充电电流，t3-t4的i3是逆程脉冲峰压通过线盘放电的电流，t4-t5的i4是线盘两端电动势反向时, 因IGBT内部阻尼二极管的作用，使C1不能继续反向充电, 而经过C2、IGBT内部阻尼二极管回流所形成的阻尼电流，IGBT的导通电流实际上是i1。

IGBT的Vce电压变化：在静态时，Uc为输入电源经过整流后的直流电源，t1-t2，IGBT饱和导通,Uc接近地电位，t4-t5, IGBT内部阻尼二极管导通,Uc为负压(电压为阻尼二极管的顺向压降),t2-t4,也就是LC自由振荡的半个周期，Uc上出现峰值电压,在t3时Uc达到最大值。

以上分析证实两个问题：一是在高频电流的一个周期里,只有i1是电源供给线盘的能量,所以i1的大小就决定加热功率的大小，同时脉冲宽度越大，t1-t2的时间就越长，i1就越大，反之亦然。所以要调节加热功率，只需要调节脉冲的宽度；二是LC自由振荡的半周期时间是出现峰值电压的时间,亦是IGBT的截止时间，也是开关脉冲没有到达的时间，这个时间关系是不能错位的，如峰值脉冲还没有消失，而开关脉冲己提前到来，就会出现很大的导通电流使IGBT烧坏，因此必须使开关脉冲的前沿与峰值脉冲后沿保持同步。

2.4.3 锯齿波振荡电路 如图 2.4.3所示

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Q1300VDCL1DDL-260H20T120R2加热线圈C24UF/400VDCC10.24UF/1200VDC扼流线圈18V/0.5WIGBT4.7KR110_1/4WF202锅具F201R51PWM+18V+5V20kR1533康铜丝0.001ohmR2362KD191N4148R2536KIGBT16IC1BLM3391N414815KD4D5R2951K振荡电路INT中断1N60C15101EC34.7u/16vRI40_470K_1/2WR9C82n2/CBB+5VC20271+18VC14104反馈PANIGBTEN启动R6610KR202K3101311IC1DLM339C410112同步电路R11RJ-8.2K_1/6WR4R5IGBT驱动7R26RI40-820K_1/2WRI40_470K_1/2WZ2 图2.4.3 锯齿波振荡电路

电磁炉功率控制的核心电路，主要作用是振荡产生锯齿波，为IGBT前级提供驱动波形。

当电磁炉上电开机后，单片机通过IGBTEN端口发出启动信号，PAN端口也会产生一个触发信号，IC1D输出端口低电平，IC1B 7脚高于6脚电位，IC1 B内部翻转，IC1 1脚输出高电平，IGBT导通。由于同步信号由IC1D产生，其信号取自LC振荡电容C1的两端。由于LC振荡电路的作用，在IC1D的“+”输入端和“-”输入端的电位是不断变化的。而振荡电路的电容C8有充电和放电的作用，当 IC1B 6脚电压高过7脚电压，IC1B内部又发生翻转，IC1B 1脚输出低电平，IGBT驱动电路同时也输出低电平，IGBT截止。完一个振荡周期后。如此周而复始，就完成了振荡回路。 2.4.4 锅具检测电路(电路见图2.4.3)

当电磁炉开始加热时，单片机通过PAN口发出检锅脉冲，此脉冲将引起LC自由振荡，振荡波形会令IC1 B产生一系列的方波。单片机通过PAN口对方波的宽度检测来判断是否有锅。不同材质、尺寸的锅具在一定时间内的脉冲宽度是不同的，有无锅的区别就更大了。 2.4.5 IGBT驱动电路 如图2.4.5所示

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+18VR173.3KQ58050IC1BD20IN4148617Q4LM339R2IGBT管驱动电路10-1/4W8550DEVICEC9271 图2.4.5 IGBT驱动电路

比较器输出端产生IGBT管的驱动方波，驱动方波通过由两个极性互补的三极管Q5、Q4组成的推挽

电路，将DEVICE输出端的输出脉冲电压提高到18V左右，以满足IGBT管的驱动要求。当IC1B 1脚输出高电平时，Q5导通，Q4截止，DEVICE为高电平，约为18V；当IC1B 1脚输出低电平时，Q4导通，Q3截止，DEVICE为低电平。

2.4.6 PWM脉宽调控电路 如图2.4.6所示

PWM脉宽调控电路PWMR5120KR1533IC1C 14+5V

C15101EC34.7uF/16vR26R2536KIC1B 715KR2951K 图2.4.6 PWM脉宽调控电路

PWM脉宽调控单元是单片机对电磁炉整个工作状态进行智能控制的唯一通道，R51、R15、R25、R26、R29、C15、EC3组成积分电路。

其工作原理就是把单片机输出的不同占空比的方波脉冲转化成相应的直流电压，并以此电压数据直接作为IGBT管驱动的基准电压。

因为PWM脉宽调控电路输出端的直流电压变化与输入端的方波脉冲宽度（占空比）有很大且直接的关系，PWM脉冲宽度宽，C15上积分电压越高，所以要改变输出端的直流电压时，只要改变输入方波的脉冲宽度（占空比）即可。R25是高电平上拉电阻，C15用来抑制高频干扰，EC3用来平滑输出的直流电压。

CPU通过控制PWM脉冲的宽与窄, 控制送至振荡电路的加热功率控制电压，控制了IGBT导通时间的长短,结果控制了加热功率的大小。

2.4.7 同步电路 如图2.4.7所示

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Q1300VDC

C82n2/CBBL1DDL-260H20T120R24.7KR1加热线圈C24UF/400VDCC10.24UF/1200VDC扼流线圈RI40_470K_1/2WIGBT18V/0.5W10_1/4W

F202锅具F201RI40-820K_1/2WR9R5康铜丝0.001ohmRI40_470K_1/2W+5VC20271+18VC14104R202K 1331011IC1DC4101反馈PAN LM339 同步电路R11RJ-8.2K_1/6W12图2.4.7 同步电路

同步信号由LM339（IC1D）比较器产生，其信号取自LC振荡的电容C1两端的分压。电阻R9与R11分压输入到负输入端“V－”，电阻R5、R4等分压到正输入端“V＋”。电磁炉在上电开机后，单片机PAN端口给同步电路一启动脉冲，使IGBT管启动导通。IGBT管导通后，由于线盘电感的作用，这时“V－”分压大于“V＋”分压，比较器13脚输出电平，经后续电路整形后IGBT管继续导通，当线盘电感蓄能完毕后，“V＋”分压稍大于“V－”分压，比较器IC1D翻转输出高电平，IGBT管截止，LC振荡回路产生振荡；当C1放电完毕后，再次出现“V－”分压大于“V＋”分压的情况，比较器IC1D输出低电平，IGBT管再次导通，振荡电路完成一个工作循环。所以振荡回路在同步控制电路被触发启动后，只要不切断整个振荡电路的电源，那么整个振荡回路将一直工作下去。

IGBT管在导通时，其C极电压越低，IGBT管内部损耗越小，反之则损耗越大。当IGBT管内部损耗超过规定值时，IGBT管会因内部发热严重烧环。在电磁炉理想的工作状态下，IGBT管C电压为零时开通IGBT，其内损耗W=UI=0，但实际上在电磁炉工作时，C极电压不可能为0，所以只能取IGBT管C极最低的电压时开通IGBT管使IGBT管的开关损耗最小。所以，同步信号就是IGBT管C极电压最低时的检测信号，也就是最佳的IGBT管导通时机。

2.4.8 限压电路 如图2.4.8所示

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R4Z2万家乐电磁炉MCXXEK（AI）系列主控板维修手册

图2.4.8 限压电路

限压保护电路有类似浪涌保护单元，都以比较器为核心组成。在比较器IC1C的正输入端，电阻R13、R14分压5V电压作为比较基准电压，比较器负输入端由IGBT管C极经电阻R5、R4、R7、R16、R12分压取样。在正常情况下，“－”输入端电压小于“＋”输入端的比较基准电压，比较器IC1C输出端内部处于开路。输出高电平。保护电路不影响整机工作。当整机出现异常情况，IGBT管C极电压接近IGBT管最在耐压值时，“－”输入端电压大于“＋”输入端的比较基准电压，比较器IC1C输出低电平拉低IGBT管导通门限电压，缩小IGBT管驱动占空比，缩短IGBT管导通时间，降低IGBT管C极电压，达到保护IGBT的目的。IGBT管C极电压超压保护单元的保护性质是限制性保护，保护动作时整机不停止工作。

2.4.9 浪涌电压检测电路 如图2.4.9所示

1N4007D2D7RI40_470K_1/2WIGBT-C+5VRI40_470K_1/2WRJ-1K_1/6W

18VR148PWMR5120KR1533R7RJ_8.2K_1/6WR16RJ_1K_1/6W149IC1CLM339限压电路C25RJ-10K_1/6WR13104R7RJ_1K_1/6W

1N4007+18VR4R5+5V102/1KVR34RJ-470K/1/4WR2362KC16D191N4148+5VIGBT驱动IGBTR35RJ-470K/1/4W716IC1BLM339D4R2710K振荡电路IN4148R40RJ-150K/1/4W浪涌保护电路Q6S8050INT中断D10C3561C82n2/CBBR2220K18V

图2.4.9 浪涌电压检测电路

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浪涌保护电路的作用是在电磁炉加工热工作过程中，当外部电网出现各种异常的电压浪涌现象时，能及时主动关闭IGBT管，起到保护作用。

浪涌保护电路由三极管Q6及部分外围元器件组成。由电阻R34、R35、C16、R40、R22组成分压电路接于高压整流输出端，在电阻R22两端的压降为取样电压，送到稳压管D10；C16为加速电容。当电磁炉处于工作状态，而电网出现电压浪涌时，电阻R22上的压降增大，当此电压高于稳压管D10反向击穿电压时，三极管Q6导通，瞬间拉低IC1B比较器的“＋”输入端的电压，使比较器翻转，同时单片机的INT中断口动作，IGBT管驱动电路的IGBT管导通门限电压被拉低，迫使IGBT管截止，达到保护目的。IGBT截止后，同步电路也会停止工作，电磁炉暂停加热。当电网上的浪涌消失后，保护电路复位整机再次进入加热状态。

2.4.10 电流检测电路

3+18V如图2.4.10所示

104/CBB680J5IC1AR303.3K2CURR83.3KVR120KEC14.7uF/50VR320K4

C11LM33912R24R21100KJ电流取样电路C13102/CBB图2.4.10电流检测电路。

如图采用电阻采样的电流采样单元，康铜丝是串联在IGBT管E极与电源负极之间的采样电阻，一般选取0.01Ω,使其在通过10A电流时压降达到0.1V的技术要求。比较器IC1A和外围电路组成放大系数为100倍的正向直流放大器，在VR1即可获得放大100倍后的电流采样电压，此电压送到CPU的I-A/D口，使单片机做出相应动作。

采用电流互感器采样的电流采样原理：利用电流互感器二次测得的AC电压，经四只4148二极管组成桥式整流，经电阻分压、电解电容滤波后直流电压送到CPU的电流AD口。电流互感器的匝数比大，则其在大电流的工作时感应出来的线性好。可调电阻主要用来高整因为结构误差引起的功率差，通过调节电阻来改变电流检测基准，达到调节电磁炉输出功率大小的目的。

(1) 检到锅具后，将用一定时间来检测电流的变化，通过电流的大小来确定锅具的材质、大小和锅具的有无。

(2) 工作时，单片机时刻检测该电流的变化，根据检测到的电流信号，自动调控PWM的脉宽,令输出功率保持恒定。

2.4.11电压检测电路 如图2.4.11所示

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12.5KJ1N4007D2D71N4007R36R37R38RJ-270K/1/4W电压取样电路UNEC747u/16VR40万家乐电磁炉MCXXEK（AI）系列主控板维修手册

图2.4.11 电压检测电路

220V交流电压经D2和D7整流，电阻R36、R40分压，EC7滤波后，得到一个电压信号，此电压信号经UN口送到单片机，进行电压检测。单片机根据所检测到的电压信号，自动做出各种电压指令：

(1).电磁炉在正常工作时，单片机时刻检监测此电压的变化，当电压不在正常范围（大于270V或小于160V时）时，单片机将发出检测指令，电磁炉停止加热。

(2).电磁炉在正常工作时，单片机时刻检监测此电压的变化，根据所检测的电压及电流信号，自动调节PWM，用作功率恒定处理。

2.4.12 散热系统 如图2.4.12所示

MOTOR FAN风扇电机+18V+ 12 CN412B2B-EH-AQ9S8050

A-R46FAN1K

图2.4.12 散热系统

将IGBT及整流桥紧贴在散热片上，利用风扇的运转，通过电磁炉进、出风口形成的气流将散热片、线盘等零件工作时产生的热量及加热锅具辐射进电磁炉内的热量排出电磁炉外，以降低电磁炉的工作温度。

当电磁炉正常工作时，单片机通过FAN口发出高电平作为风扇运转指令，此高电平通过R46耦合到Q9 B极，Q9饱和导通，风扇运转。 当FAN口为低电平时，Q9截止,风扇停转。

2.4.13 蜂鸣器报警电路 如图2.4.13所示

图2.4.13 蜂鸣器报警电路

电磁炉发出报警信息时,单片机通过BUZ口发出一个高电平的脉冲信号电压，经R41送到Q8 B极，Q9导通，令蜂鸣器发出报警声。

2.4.14 IGBT温度监测电路 如图2.4.14所示

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Q88050R41BUZ18VR31330BUZ13.3K万家乐电磁炉MCXXEK（AI）系列主控板维修手册

+5V

图2.4.14 IGBT温度监测电路

在电磁炉工作时，IGBT产生的温度通过散热片传至紧贴其上的负温度系数热敏电阻RT201,该热敏电阻阻值的变化间接反应了IGBT的温度变化，热敏电阻与R59分压点的电压变化其实反应了热敏电阻阻值的变化，即IGBT的温度变化。单片机通过TIGBT口监测该电压的变化，作出相应的动作指令：

(1) 高温保护：当检测到IGBT温度高于95℃时，电磁炉将停止加热，待温度下降后恢复加热；当检测到IGBT温度高于120℃时，加热立即停止, 并显示错误代码。

(2)热敏电阻异常保护： 当热敏电阻RT开路或短路时, 电磁炉将发出不启动指令,并显示错误代码。 2.4.15 锅具温度监测电路 如图2.4.15所示

TMAINR5510KR5910KJTIGBTRT201装在散热器上5V100K热敏电阻炉面热敏电阻CN2321B3B-XH-A321B3B-XH100K

图2.4.15 锅具温度监测电路

加热锅具底部的温度透通过微晶板传至紧贴微晶板底的负温度系数热敏电阻,该电阻阻值的变化间接反应了加热锅具的温度变化。热敏电阻与R55分压点的电压变化反应了热敏电阻阻值的变化，即加热锅具的温度变化。 单片机通过TMAIN口监测该电压的变化，作出相应的动作指令：

(1) 过热保护：根据不同的功能，当检测到的温度过高时，电磁炉将停止加热，并显示错误代码。 (2) 干烧保护：当锅具处于干烧状态时，温度上升很快，电磁炉将会停止加热，并显示错误代码。 (3) 热敏异常保护：当热敏电阻开路或短路时, 电磁炉将发出不启动指令,同时显示错误代码。 (4) 电磁炉正常工作时，单片机时刻检测锅具的温度，根据锅具的温度做出火力调整。

第三章 万家乐电磁炉MCXXEK（AI）系列电磁炉电路检修

第一节 电磁炉维修前的准备工作 一、维修工具：

维修前应具备的工具有万用表、示波器、10A电流表、电压表、功率计、一字螺丝刀、十字螺丝刀、电烙铁、钳子、镊子、及各种配件。

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二、检修电磁炉人员应具的条件

①检修人员必须掌握一定的电子理论知识，上岗前要对电磁炉知识进行培训，培训合格后方能上岗。对模拟电路、数字电路、电工基础等要有一定的基础。要对电子元器件熟悉，了解元器件的性能、作用。熟悉维修工具的作用及使用，并能利用维修工具判断器件的好坏，进行更换或使用。对于不懂的器件或电路原理要及时查资料或请教相关的技术部门。

②检修人员必须具体良好的素质。维修人员在动手检修故障之前不要忙于通电，应向用户询问了解电磁炉使用的情况。并作好记录，认真分析研究，这对于检修故障是非常必要和有用的，由此可以减小误判、错误和少走弯路，可使检修效率大大提高。 三、维修注意事项及维修简介 A、 维修前

1、先检查产品的型号、生产日期、产品编号、购机发票、保修卡等相关资料是否齐全。 2、询问用户了解电磁炉的使用情况。

3、根据用户介绍，对故障现象进行分析后，检修前应用眼看法，观察电磁炉的外观、内部是否有进水、电源线是否接触不好、保险管是否熔断、线盘、整流桥、IGBT、风扇、电路板表面的器件和板底的走线进行观察，从器件的表面判断器件的好坏和检查电路板走线是否有开路或短路、虚焊等现象。确认没有异常后，也不能盲目通电。先用万用表电阻档测电源线两端电阻是否正常才可以通电，否则会扩大故障范围，增大维修难度。这一步也是很重要的，检修人员要切记。

4、由于电磁炉的电路结构比较特殊，电路板不仅有高压、大电流部分，而且低压信号电路部分与电网相连，要求维修人员严格按安全操作规程进行检修。小心触电，否则造成的事故不堪设想，请检修人员注意安全。

B、维修中

1、在维修时，首先用我们的眼睛、手及感觉器官发现并判故障的部位及器件的好坏。其次利用维修工具对怀疑故障的电路进行检测分析，进一步确认故障部位。对于比较难维修的故障，要采用分区开路维修法，逐部分电路分开来维修，避免因保护电路的误动引起的保护而致至故障。一些万用表无法确定好坏的元器件，可采用“代换法”适用于集成电路、电容、晶振等。 1、为了防止静电损坏元器件，在维修时应配戴静电手环（特别要注意整流桥、IGBT等贵重器件的防静电）。维修时更换元器件要换成同型号或通用型号的。IGBT、整流桥和热敏电阻需涂抹散热硅脂。

2、维修时，更改保险管后，应在新的保险管外套上编织绝缘管或热缩收管，防止出现炸机时保险管的玻璃碎片乱飞伤人。

3、对电磁炉的工作点进行电压测量时，切不可用手去触摸电磁炉带电部分，特别是LC振荡电路两边的电压，以免触电。

4、试机前应仔细检查各个焊盘和大电流处的焊点是否有虚焊、漏焊、短路等现象；检查线盘的连接是否与线路板固定牢固。电源线与线路板插片、风机接线端、热敏电阻接线端是否牢固。 C、维修后

1、 通电开机时要注意电磁炉的工作状态，若发现异常，应立即关机。

2、 在电磁炉试机时不可贪图方便把多台机堆叠起来，依次试机。这样可能同时引起多台电磁炉的IGBT管

击穿。即使刚通完电的线路板也不能叠放，这样也会使电容内残余电压经放电击穿IGBT管。 3、 测试各项功能是否正常，并用我公司专用汤锅煮水测试。 4、 使用配置汤锅测量消耗功率。

第二节 电磁炉的维修方法

检修电磁炉和检修其它类型的家电一样，有很多检修方法。当电磁炉不能加热时，有许多情况下不一定是电磁炉出现异常或故障引起的，因为在电磁炉中设有很多保护电路。有高压保护、低压保护、IGBT超温保护、浪涌保护等等很多保护电路。这些保护一旦被设置条件触发，便可导致电磁炉出现不加热或不开机故障，所以在检修电磁炉时，首先要对电磁炉设定保护电路有一定的了解，并要知道各故障的代码，便可以很快判断电磁炉的故障地方。

一、电磁炉检修的一般流程

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1、先“外部”再“内部”

接收到有故障的电磁炉后，根据客户提供的故障现象进行分析。先观察电磁炉的外观及电源插头。电磁炉外壳有无破损、开裂、进水等现象。通过前面一步的观察，大致确认为内部故障情况，对电磁炉进行试机或拆解观察，并对电磁炉的故障状况进行确认。 2、先“高压”后“低压”

在维修电磁炉时要养成好的习惯，无论电磁炉出现任何问题，先检查“高压”部分电路的元器件特别是“大”件的器件（如IGBT、整流桥、高压电容、高压脉冲电阻等）；然后再检查“小”件的器件（如整流二极管、开关二极、稳压管、三极管等）是否有损坏，因为在电磁炉故障中高压部分的故障率是最高的。然后再检测“低压”部分电路的元器件。这样可以避免故障范围的扩大。 3、先“大致”后“局部”

在维修中，先测试电磁炉主板的关键电压点与技术部门提供的电压进行对比，然后找到不同电压点电路部分进行检查分析，利于判断故障的关键点。对于维修的电路，要先维修简单，然后再维修难的。 二、维修思路流程图

电路板进水是否严重通电有进水现象电磁炉一般故障推论流程图接收电磁炉询问用户使用情况，大致判断故障范围。观察电磁炉外观情况，作进一步判断故障，并测试性通电。不通电 否是故障现象5：显示板按键失灵，指示灯不亮或数码管显示缺画。故障现象4：数码管显示E4(超压、欠压保护）故障现象3：数码管显示E2(IGBT过温保温）故障现象2：电磁炉加热异常（间歇性加热）故障现象1：电磁炉不加热数码管显示E0（内部线路故障）重点检查 LC振荡电路、主电源输入单元和电源电路等高压供电器件是否短路或击穿。是重点检查同步电路、锯齿波振荡电路、IGBT驱动电路、重点检查电压采样电路是否有异常。重点检查风机、通风系统,风机供电电压是否有异常。重点检查同步电路、锯齿波振荡电路、PWM控制电路、限压电路及浪涌保护电路是否有误动作保护。首先检查主高压回路，保险管FUSE1、整流桥DB1、IGBT管Q1等器件是否有击穿。然后，再检查在高压部分的整流二极管和电源电路。主对进水处的电路板进行修复。放弃维修，更改新的线路板。1、检查按键、指示灯、数码管是否损坏、数字集成电路和排线、数据线是否有损坏或接触不良。1、检查电压采样电路的整流二极管是否有击穿、分压电阻R36、R37、R38、R39等分压电阻是否有变值。过热保护故障是由于内部IGBT温度过高而设的保护。1、通风系统，电磁炉底部不能放置报纸、塑料薄膜、台布等物品封堵入风口、环境温度过高都会造成显示此故障。2、检查风机性能，判断是否因风机损坏或风机性能造成散热性能下降。1、检查同步电路的比较器的输入、输出端电压是否正常。测量电容C4、C8是否变值。2、检查锯齿波振荡电路的比较器输入、输出端电压是否正常。根据电压点是否正常，再检查外围的PWM控制电路和限压电路及浪涌保护是否有异常。3、判断LM339是否正常。4、是否外部电网的波动造成浪涌电路保护，出现间歇性加热。1、检查同步电路的高压脉冲电阻R9、R5、R4是否变值或烧坏。同步同路的比较器输入、输出端电压是否正常。2、检查锯齿波振荡电路的比较器输入、输出端电压是否正常。根据电压点是否正常，再检查外围相关电路。3、检查驱动电路的三极管Q5、Q4是否击穿。驱动电阻R2是否开路。4、判断LM339是否正常。要关键器件有整流二极D2、D7、D8、高压滤波电容EC5，电源开关集成VIPER12A、高频变压器、快速恢复二极D102、D103，稳压二极Z1、三端稳压集成78L05。在不通电这中故障情况下，这些器件坏的频率是很高的，检修人员要注意检查。注意事项：在这种故障情况下，可能损坏的器件比较多，为了避免上电后再次出烧昂贵的IGBT，最好把驱动电阻R2断开再上电，测试各电压点正常后，再把电阻R2焊好，这样可能会麻烦一些。但是可以避免不必要的损失。检修人员要注意更换已损坏的元器件或配件否通电，整机性能测试。电磁炉是否正常?是重新检修相关电路写维修记录，统计损坏元件数量。交付使用。第 17 页 共 20 页

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三、主板关键点电压检测 (AC为220±2V时) 一、待机测试，接线盘、插上显示板。 二、 步骤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 测 试 点 整流桥输出 VIPer 5-8脚 +18V +5V IC1(LM339) 1脚 IC1(LM339) 2脚 IC1(LM339) 3脚 IC1(LM339) 4脚 IC1(LM339) 5脚 IC1(LM339) 6脚 IC1(LM339) 7脚 IC1(LM339) 8脚 IC1(LM339) 9脚 IC1(LM339) 10脚 IC1(LM339) 11脚 IC1(LM339) 12脚 IC1(LM339) 13脚 IC1(LM339) 14脚 电压AD(UN) 炉面热敏电阻电压 IGBT热敏电阻电压 300V 300V +19V +5V 0V 0V 18.21V 0V 0V 5.54V 0.43V 0.625V 2.184V 2.94V 3.178V GND 5.05V 1.15V 3.04V 4.41V 4.41V 标 准 备 注 注：IC1(LM339) 11脚与10脚的电压相差一般为0.15-0.35V。

四、数码管显示故障代码及故障排除方法

当电磁炉在工作过程中出现以下故障时，电磁炉停止加热，3S后出现故障报警，数码管中间两位显示故障代码，按开关键可以清除故障显示，进入待机状态。 故障代码 E0 E1 E2 E4 E7 故 障 原 因 内部线路故障 炉面过温保护（炉面温度超过270℃） IGBT温度超过85℃并持续3s 输入电压过低或过高 炉面热敏电阻短路、开路 排 除 方 法 检查同步电路、锯齿波振荡电路、驱动电路 检修TIGBT电路或FAN电路 检测输入电压是否正常或检修电压监测电路 检修TMAIN电路或更换炉面热敏电阻 检修TIGBT电路或更换IGBT热敏电阻 E8 IGBT热敏电阻短路、开路 注：所有故障只有在开机下才判； 五、常见故障及检修方法 （一）、上电没有反应

分析思路：出现此类问题，多是由于高、低压电源电路损坏引起。所以在检查时可以通过观察保险管来进行判断，如果保险管熔断，说明高压电路部分已经出现严重短路现象，由此可以判断故障在高压回

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路。反之可以怀疑故障在低压电源。 1、 保险管烧毁（高压电路故障）

此类故障是电磁炉中比较常见也是比较严重的故障，当故障发生时往往会同时烧IGBT管和整流桥。 在还未找到故障原因前，切盲目更换保险管就进行通电试机，否则故障范围会随着二次上电而扩大。 检查步骤：

①用万用表检查Q1（IGBT管）、DB1（整流桥）、Z2（18V稳压管）是否击穿，把损坏的元件拆下更换。此时还不能上电，因为引起这些元件损坏的可能还有其它原因。此时应该检查、高压部分的器件和驱

动电路三极管Q5（8050）、Q4（8550）是否有击穿，通电时，最好把驱动电R2（10Ω）断开，测得驱动电压为低电平时，可以放心上电试机确认故障是否排除。这样可以避免残余故障再次烧坏IGBT。 2、 电源电路故障

在确保高压回路的元件没有击穿时，就着重检查电源电路。 检查步骤：

用万用表检查整流二极管D8（IN4007）、滤波电容EC5（4.7uF/400V）、快速恢复二极管D101、D103（FR107）、是否击穿，高频变压器初级、次级绕组是否开路。排除这些故障后，然后测量IC3（78L05）的输出端是否有5V电压输出，如果没有，再测量输入端是否有18V电压。若有18V电压而没有5V电压，应检查5V后级电路是否有短路现象，把有问题的元件更换。如后级电路没有问题就表示IC3已损坏，更换后上电确认故障是否排除。

如果没有18V电压，检查Z1（18V稳压管）是否击穿，其次再检查IC2（VIPER12A）是否损害，更换异常元件上电，上电确认故障是否排除。低压电源电路检修完毕。

注意：当主芯片CPU、比较器（LM339）损坏时，会造成5V电压变低造成异常。 （二）、电磁不加热或数码管显示“E0”或间歇加热

分析思路：

电磁炉出现此类故障现象时，涉及到的电路单元比较多，一般有同步电路、锯齿波振荡电路、IGBT驱动电路、限压电路、PWM控制电路、浪涌保护电路出现故障所导致。因此我们可以测量电路关键点电压值来大致判断故障范围。

1、同步电路检修

同步电路是电磁炉的核心单元，当电磁炉出现无法加热现象时，首先应检查同步电路。

检查步骤

首先用万用表检测高压脉冲电阻R5（RI40-470K）、R4（RI40-470K）、R9（RI40-820K）、这几只电阻是否有变值、开路现象，因为这几只电阻在工作时承受很高的电压，再加上厨房环境影响，使得这几只电阻变值几率非常大。更换后，上电检查故障是否排除。 若上一步中未能排除故障，则检查电容C11（100P），这个电容是为了增加同步电路的稳定性而设置的。取值非常严格，过大、过小或者不要都会影响电磁炉的稳定性及IGBT管的安全。

以上两步都不能将故障排除时，则应怀疑比IC1（LM339）损坏，用代换法进行确认。或通过测量该组比较器的输入、输出端的电压进行判断好坏。 2、锯齿波振荡电路

电磁炉功率控制的核心电路，为IGBT前级提供驱动波形。

检查此电路最好通过测量该组比较器的输入、输出端的电压进行判断故障部位。IC1（LM339）第6脚输入端的信号是取于同步信号的输出端。待机时这个输入端有5.5V,如果电压有异常,则应查电阻R23、电容C8是否有异常。IC1（LM339）第7脚输入端的信号是取于PWM控制电路。涉及保护电路有限压保护、浪涌保护，待机时这个输入端有0.43V,如果电压有异常,则应检查外围器件是否有异常。

3、限压保护电路

检查此电路最好通过测量该组比较器的输入、输出端的电压进行判断故障部位。 4、驱动电路

IGBT管驱动电路比较简单，通过万用表对Q5（8050）、Q4（8550）、Z2（18V稳压管）、驱动电阻R2

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进行测量即可发现问题。 5、浪涌保护电路

浪涌保护电路动作时，18V稳压管会反向击穿，使三极管Q6导通，使振荡信号经过二极管D4拉低电压，达到关闭IGBT管。

在检查时首先用万用表检测D10（18稳压管）、三极管Q6（8050）是否击穿。正常时D10稳压管负极电压为3.53V。若电压不正常，则对电阻R34、R35、R40、R22、加速电容C16进行检查，把有问题的元件更换后，检查确认故障是否排除。 （三）、发光二极管显示不正常

故障现象：通电后，发光二极管全亮或来回跳动、闪动，按其他按键无反应，整机不工作。 故障原因：

1 164芯片损坏 ○

2 发光二极管损坏 ○

3 轻触开关短路、顶死。 ○

检修方法：分别检修上述各项，检查出损坏元器件。 （四）、风扇不转 故障现象：通电后，电磁炉可正常加热，但风扇不转。 检查方法：

① 在有条件的情况下，将该风机拆下来，换上一个好的同规格的散热风机，上电开机，如果风机能正常起动运行，则说明是风机本身有问题，更换风机后，故障即可排除。

② 如果风机本身是好的，就必须上电对电路板进行带电检修，首先测量风机是否有18V的工作电压，如果没有请检查电源电路。如果有18V，此时我们就必须考虑到主控IC有没有高电平输出到Q8的基极， （五）、蜂鸣器不响 故障现象：通电后，电磁炉可正常加热，按键后相应指示灯可作相应指示，而蜂鸣器不响。 检查方法：

上电用万用表测量主控IC的蜂鸣器控制口，会有5V的电压，此时按一下显示板上的轻触开关，观察其电压变化，如果有0.8V的变化范围，就表示主控IC有信号驱动蜂鸣器，是蜂鸣器本身已损坏。将蜂鸣器拆下来，换上一个好的蜂鸣器开机，蜂鸣声正常。故障即可排除。如果主IC的蜂鸣器控制口电压没有变化，就表示主控IC已损坏。更换主控IC，故障可排除。

（完）

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