Індукційна плита

Мал. Індукційна плита в розібраному стані.

Вступ.

До недавнього часу вважали, що електрична плита - досить простий пристрій, і в принципі не вимагає серйозних знань від ремонтника. А схеми для електроплит придумали труси, які жовтий провід не можуть відрізнити від синього дроти. Так би і залишилися при своїй думці - поки не зіткнулися з індукційної плитою. По-перше з`ясувалося, що абсолютно не знали, що таке індукційна плита, помилково приймаючи її за інфрачервону плиту. По-друге рівень електроніки хоч і не складний, але змусив пошукати схему в інтернеті, так як без схеми зрозуміти, як працює це чудо пристрій практично неможливо. Напис на табличці стверджує про виробника в Нідерландах, напис на материнській платі говорить про китайське коріння.

Пристрій індукційної плити.

Нагрівання на індукційній плиті відбувається за рахунок індукції. Не дивлячись на тавтологію це означає наступне, про цю плитку можна обпектися, на цій плитці можна готувати тільки в залізній або чавунному посуді. Потрібен такий девайс на кухні питання до професіоналів, судячи з реклами приготування на даній плиті відбувається без виділення зайвого тепла, так як панель не нагрівається. У розібраному стані плита викликає суперечливі емоції - великий вентилятор, масивний радіатор і просто вражаючий фільтр.

Мал. Вимоги до охолодження силової електроніки досить високі, цим пояснюється великий розмір лопатей вентилятора, що охолоджує

Великий вентилятор, масивний радіатор і просто вражаючий фільтр. Великий вентилятор говорить про важкому тепловому режимі роботи силового ланцюга розгойдує нагрівальну петлю, сама наявність вентилятора ставить хрест на безшумної роботі.

Мал. Потужний радіатор, але рука китайського токаря здригнулася, і відрубала від радіатора майже сантиметр алюмінію.

Потужний алюмінієвий радіатор - 3,5 кВт вихідного каскаду треба як то охолоджувати, відповідно можна припустити, що робота індукційної плити зовсім вже не така і холодна, тепло з радіатора все одно викидається назовні, а значить, підвищує навколишнє температуру. При огляді радіатора не обійшлося без курйозів, радіатор має розміри явно менше, ніж це спочатку передбачалося, не вистачає навіть закрити силовий транзистор.

Мал. Навіть економні китайці не стали економити на мережевому фільтрі індукційної плити.

Гіпертрофовано великий мережевий фільтр говорить про простому факті, силовий індукційний контур фонить гармоніками настільки добре, що навіть китайський виробник не став скупиться на фільтрах.

Ремонт.

Індукційна плита HENDI 3500 watt (Induction 239780) материнська плата BT-2010T5 (V09). Відсутність досвіду ремонту подібних пристроїв дало свої негативні результати, ремонт дещо затягнувся. На жаль з першого разу схему на індукційну плиту знайти не вдалося, почали розмальовувати свій варіант, як виявилося даремно, схему знайшли, але напрацювання залишилися.

Схеми саме на індукційну плиту HENDI 3500 watt знайти не вдалося, але незабаром з`ясувалося все китайські плити виконані за однією схемою і принципом роботи, тому з 90% точністю підійшла схема з плити Better. Схема настільки точна, що збігаються навіть назви елементів на платі, правда, на схемі вони не всі, на платі елементів трохи більше.

Мал. Схема індукційної плита HENDI 3500 watt.Нарісована досить незвично, але при бажанні можна зрозуміти що куди.

Схема є так само в хорошій якості (скачати в PDF).

Серцем всього електронного блоку є специфічний мікроконтролер S6F9454 з вбудованою дригалкой на борту. Судячи з наклейки на борту 350Q-H (A), на борту знаходиться пам`ять, але достукатися до неї не вдалося.

Мал. мікроконтролер S6F9454 з вбудованим ШІМ контролером на борту.

BUZ /FAN - (5 pin P20 / T0) вихідний сигнал, вмикає вентилятор. Алгоритм роботи при включеній індукційній плиті U = 0В, при включенні нагрівача U = 4В, після виключення нагрівача, сигнал продовжує утримуватися 1,5-2 хв.
T-IGBT - (15 pin P04 / AD4) вхідний сигнал, знімається з дільника - терморезистора RT (3950-10K) і резистора R6 (1К). Терморезистор RT (3950-10K) встановлено на одному з IGBT транзисторів (нема на радіаторі). При нормальній температурі (25С) на вхід приходить близько U = 0,5 В, при перегріванні близько U = 3-4В

PWM - (13 pin PWM / AD6) вихідний сигнал. Сигнал з ШІМ, управляє силовими ключами нагрівального елементу. Частота близько 50кГц. Сигнал з`являється відразу після подачі напруги живлення на мікроконтролер. За наявності сигналу можна побічно судити по справності мікроконтролера.

INT - (19 pin P00 / INT0) вихідний сигнал. Цим сигналом закривається драйвер Q7 (8050), Q8 (8550) силових ключів. При цьому сигнал PWM продовжує видавати меандр.

CN4-5 - (4 pin Reset) нікуди не підключений, навіть до +5. Контакт йде на плату індикації і там просто висить у повітрі.

PAN - (19 pin P24) вхідний сигнал. Сигнал формується з різниці сигналів H1 і H2, сигнал говорить про те, що на робочій поверхні знаходиться залізний предмет, наприклад каструля.

V-AD - (12 pin P07 / AD7) вхідний сигнал. Сигнал індикатор вхідної напруги на силовому діодному мосту.

I -AD - (16 pin P02 / AD2) вхідний сигнал. Сигнал індикатор з токового трансформатора CT1, його наявність говорить, що по силовому діодному мосту тече струм.

Поломка №1 Чи не працює вентилятор.

Мал. Схема включення вентилятора. Простота схеми ускладнюється алгоритмом роботи.

Не дивлячись на простоту поломки, без схеми було досить розібратися. Як виявилося, все досить просто, при включенні в мережу, вентилятор не включається, при включенні нагрівального елементу - вентилятор почне працювати, а при виключенні нагрівального елементу продовжує роботу ще 1,5-2 хвилини. Сигнал BUZ / FAN з процесора виходив (точка B) на базі транзистора (точка A) був відсутній. Прозвонка показала пробитий перехід Б-Е і перехід Б-К в обриві у транзистора (за схемою) Q1 (8050). Після заміни транзистора Q1 (8050) вентилятор заробив.

Поломка №2 Чи не працює нагрівач.

Мал. Набір механіка для вивчення принципу роботи індукційної плити.

При увімкненні, мікроконтролер видавав сигнал на включення вентилятора. Але мідна петля включатися відмовлялася. Сигнал PWM з мікроконтролера блокувався і через деякий час відключався дисплей.

Мал. Сигнал PWM, таким виходить з мікроконтролера. Але блокується IC3B (LM339 1 pin), а значить, розгойдування нагрівального елементу немає.

На обличчя не тільки блокування нагрівального елементу, але і наявність зворотного зв`язку. Ремонт починаємо з перевірки блоку живлення, результат не змусив себе чекати - замість покладених 18В, в наявності тільки 12-14В. Шляхом нехитрих вимірювань і візуальної оцінки силових елементів виходить споживана потужність 10 Вт, а видається 5Вт, як результат провал по напруги при піковому навантаженні. У цьому місці варто було було зупиниться і трохи подумати, але такого не сталося, всі сили були кинуті на доопрацювання блоку живлення. В результаті інженерних доробок домоглися стабільних 16в на виході при піковому навантаженні, більше не виходило - ВЧ трансформатор явно не міг видати більше. Ремонт тоді пішов в інший бік, зі схеми вирвали IC3 (LM339) і почали моделювати кожен вузол окремо. Всі датчики працювали ідеально, навіть вдалося розгойдати нагрівальну котушку зовнішнім генератором на 5-10% потужності, всі елементи були робочі, але зібрані воєдино відмовлялися працювати. Моделювання роботи і вивчення принципу роботи грубки могло б затягтися надовго, якби не з`явився фахівець з кухонного обладнання, який і полагодив все пристрій протягом однієї секунди.

Мал. За допомогою ось такого нехитрого пристосування була полагоджена індукційна плита, до речі пластина лежала на включеній плиті всього 2 секунди.

Для включення індукційної плити треба було просто покласти на нагрівальний елемент шматок металу побільше. Власне все виявилося дуже просто був потрібний змінити добротність коливального контуру шляхом внесення відносного великого шматка металу, на просту викрутку - грубка відмовлялася реагувати. Проблема з харчуванням вирішилася сама собою, для мікроконтролера потрібно стабільне живлення +5 В, яке виходило із стабілізатора 7805, а IC3 (LM339) працювала в режимі компаратора, без опорного напруги і вимог до живлячої напруги + 18В фактично не було.

Не обійшлося і без експериментів, 20-ти кілограмова гиря за одну хвилину розжарюється так, що за основу можна доторкнуться - сильно гаряче, в той час як ручка гирі була абсолютно холодна.