第十二章IGBT驱动电路故障维修
    12.1找到IGBT驱动电路
    电磁炉工作时，IGBT管（门控管）导通、截止交替动作，形成高频振荡状态。而IGBT管（门控管）导通、截止工作状态的变化，则是通过IGBT驱动电路实现的，这是一个功率放大电路。对电磁炉中的IGBT驱动电路进行查找时，在其电路板中很难确定该电路的准确部位，可通过在其电磁炉对应的图纸中进行查找，查找出该电路所包含的元器件后，再与电路板上的元器件进行对应，即可确定该电路中的元器件，典型电磁炉的具体查找方法如图12-1所示。

    电磁炉中的IGBT驱动电路有两种结构形式：一种是采用晶体管构成的互补推挽式放大器构成IGBT驱动电路；另一种则是采用集成电路芯片构成IGBT驱动电路。
    （1）如图12-2所示为典型互补推挽式放大器构成的IGBT驱动电路，该电路接收PWM调制电路送来的经过功率调整后的PWM信号，经过功率放大以后，送给IGBT管（门控管）的栅极。

    （2）如图12-3所示为典型集成电路构成的IGBT驱动电路，该电路接收PWM调制电路送来的经过功率调整后的PWM信号，在集成电路内部经过放大，输出送给送给IGBT管（门控管）。

    12.2搞清IGBT驱动电路的工作原理
    采用互补推挽式放大器的IGBT驱动电路实际上是由一个NPN晶体管和一个PNP晶体管构成的。
    1．这类放大器的偏压在截止点，因此工作在PWM调制电路输出信号的正半周时，NPN晶体管处于导通状态，PNP晶体管处于截止状态，放大后的信号经由NPN晶体管输出，如图12-4所示。

    2．当工作在在PWM调制电路输出信号的负半周时，NPN晶体管处于截止状态，PNP晶体管处于导通状态，放大后的信号经由PNP晶体管输出，如图12-5所示。

    采用集成电路构成的IGBT驱动电路实际上是将功率放大器制作在了集成电路内部，电磁炉常用的IGBT驱动集成电路芯片为TA8316，该型号又有TA8316S和TA8316AS两种，差别只在于内部电路有些不同，如图12-6所示为IGBT驱动集成电路芯片内部结构图。

    由脉冲信号产生电路送来的脉宽调制信号从①脚送到TA8316的内部，脉宽信号经过一个比较电路和驱动电路，将电流放大，以便对两个输出晶体管进行驱动。然后将功率放大后的脉宽调制信号输出，送往门控管。集成电路TA8316的④脚是接地端，②脚为电源供电端，放大后的脉宽调制信号从⑤脚输出，经过一个loci的限流电阻进行限流，然后将信号送到门控管的控制极（栅极），驱动IGBT管（门控管）使其工作在高频脉冲状态。⑦脚内接保护二极管，当门控管栅极电压过高时，进行钳位保护。当IGBT管（门控管）工作以后，炉盘线圈便开始加热，如果驱动集成电路没有输出，IGBT管（门控管）就不工作，整机便处于停机状态。
    集成电路TA8316S和集成电路TA8316AS各引脚开路阻值见表12-1所列。

    如图12-7所示为采用集成电路构成的IGBT驱动电路简图，TA8316是驱动集成电路的集成块，②脚是电源供电端，①脚是脉宽调制信号的输入端，脉宽信号经过①脚送入以后，在TA8316里面进行放大，放大后由⑤脚输出。⑤脚输出的信号经过插件CN2就直接送到了IGBT管（门控管）的控制极，控制IGBT管（门控管）的导通或截止。插件CN2的①、②、③脚都是电压检测信号，⑨脚是电流检测信号，通过插件 CN2将功率元器件上的检测信号送到控制电路板。在发生故障时，可以通过对这些引脚的检测来进行判别。在检测时要注意安全，因为电磁炉电路与交流高压没有采取隔离措施，接地端有时候可能带有高压。

    12．3看懂IGBT驱动电路故障检修过程
    12．3．1美的MC-PSD16A电磁炉IGBT驱动电路故障检修过程
    故障现象描述
    电磁炉通电后操作正常，显示正常，但当按下开始加热键后，不能加热。
    电路分析指导
    通过故障现象，发现电磁炉操作基本正常，只有在按下开始加热键后，不能加热，排除了交流输入电路的故障，故障范围应确定在IGBT驱动电路中。如IGBT驱动电路损坏，则无信号驱动IGBT管。如图12-8所示为美的MC-PSD16A电磁炉IGBT驱动电路，TS8316S芯片的①脚接收PWM调制电路送来的经过功率调整的PWM信号，经过集成电路芯片内部放大处理后，由⑤脚输出，驱动IGBT管。

    电路检修指导
    IGBT驱动电路是否正常，主要是检测构成该电路的集成电路芯片是否正常。
    （1）为了防止IGBT管（门控管）屡次被击穿烧坏，因此检测时，应将炉盘线圈取下来，如图12-9所示。

    （2）集成电路芯片TA8316S的②脚为IGBT驱动电路电源端，在该引脚处应检测到18V左右的电压，如图12-10所示。该引脚检测正常，说明18V供电电路正常，能够确保IGBT驱动电路正常运行。

    （3）集成电路芯片TA8316S的①脚接收PWM调制电路送来的信号，在该引脚处应检测到7. 7V左右的电压，如图12-11所示。

    （4）集成电路芯片TA8316S的⑤脚输出驱动信号，该引脚处应检测到17V左右的电压。经检测，发现该引脚电压为0V，如图12-12所示，说明集成电路芯片TA8316S内部损坏，不能放大控制信号。
    （5）经过检测，确定故障点为集成电路芯片TA8316S，更换损坏的集成芯片之后，开机试运行，故障排除。

   12.3.2奔腾PC200N电磁炉IGBT驱动电路故障检修过程
    故障现象描述
    电磁炉设置任意火力，按下开始加热键后，不能工作，其他操作正常。
    电路分析指导
    如图12-13所示为奔腾PC200N电磁炉IGBT驱动电路，PWM调制电路送出的信号，由晶体管Q3和Q4构成的互补推挽式放大器进行放大，输出足够驱动IGBT管工作的脉冲电流。

    电路检修指导
    电磁炉出现设置完成后，不能通过开始加热键进行工作，IGBT驱动电路发生故障的可能性较大，应对其进行检测。
    （1）从图12-13中可以看到，该电磁炉的IGBT驱动电路是由2个晶体管构成的互补推挽式放大器。
    （2）使用万用表检测晶体管Q3，如图12-14所示，发现Q3晶体管断路损坏。

    （3）采用同样的方法，检测晶体管Q4，如图12-15所示，该晶体管也被击穿损坏。

    （4）晶体管被击穿损坏，应对外围电路同样进行检测，如图12-16所示，经检测，发现电阻R42的阻值为0Ω，偏离标称值。

    （5）更换损坏的元器件之后，开机试运行，故障排除。
    关键提示：
    当晶体管出现击穿损坏，不能只是更换损坏的晶体管，还应检测控制晶体管的外围元器件，待确定无故障元器件之后，再进行更换，不然会出现晶体管屡次击穿损坏，故障为排除的现象。

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