剖析实验室加热新宠电陶炉

sc360xp

2017/07/03

私聊

常用设备综合讨论

近几年，电陶炉引入家庭，受到欢迎。相对于老式电炉，电陶炉加热快、电热效高、火力可控范围大、轻便、安全，开始进入实验室。相应地，由于电陶炉使用的电子元件多，线路复杂，也带来维修技术及修理费比维修电炉高的问题。目前，网上关于电陶炉的电路资料不多。厂家销售电陶炉也不会附电路图，给自己维修带来不便。下面剖析一台新购的三环加热电陶炉，绘制电路图，为用户自己维修提供帮助。
一、外观及技术指标
粤西半角牌BJ-D1型，电源220V，最大功率2400W：

采用触摸屏，这是插电后，待机状态：

加热功率可从100W～2400W调节，范围广泛：

三环加热方式，适用更多的器皿、锅具：

二、拆解及认识元件
卸下底壳四周的固定螺丝：

很容易分开炉具：

这是黑晶面板，耐高温、抗压力、遇水不炸裂，定向传导热量效果好：

下面是炉盘、电源板、主控及显示电路板：

电陶炉的发热元件是两根扁宽且多道弯曲状的镍铬电热带（每根电阻约48欧姆），镶嵌在耐高温炉盘中，构成外圈、内圈、全盘三种发热方式。该电热盘具有发热快、聚热效率高、经久耐用不易损坏的特点：

炉盘中心是热电偶温度传感器。当前室温为26.5℃，拔掉热电偶插线，交换万用表表笔分别测得热电偶引线端的电阻2.6欧姆及3.5欧姆，可供以后检测热电偶好坏时参考：

主控及显示电路板（控制板）：

触摸开关上的触摸弹簧，中心是红色LED状态灯，当选中后，LED接通发光：

控制板上的这片IC没有型号，根据电路分析，应该是Flash微控制器，估计是小家电采用较多的SC91F731之类的MCU，用于触摸电路及本机程序控制：

小贴士：SC91F731之类MCU内部，集成有8KB Flash ROM（包含256Byte EEPROM）、256B SRAM、最多18GP I/O（包含8个大电流LED 驱动口）、5路外部中断、2个16位定时器、8路10位高精度ADC、1路8位可分时输出至2路的PWM、1路12位Buzzer、1个串口通讯接口（SIF）、1个32K Base timer、内部高精度16M/8M Hz振荡器等资源。
显示器采用四位LED组件（SG420561K-0）：

取下控制板，下方是18V直流散热风扇：

控制板背面，有一片IC：

这片IC是合泰公司的HT1628B，是一种带键盘扫描接口的LED显示器驱动控制专用电路，内部集成有MCU数字接口、数据锁存器、LED高压驱动、键盘扫描等电路：

这是电源电路板（电源板），装铝散热器的元件是两只双向可控硅：

双向可控硅采用HSDQ（黄山电器）的BTB16-800(16A/800V)：

电源板上的主要元件：

电源板背面：

加热功率增减、定时时间设置，采用编码器：

电陶炉使用广州中山爱卡（eika）公司的双电热带发热盘：

三、电路原理及电路图
1、电路原理
绘制电路原理框图如下：

电路原理：开关电源将220伏交流转变为一路18V直流，为散热风扇提供电源；另一路经过78L05线性三端稳压器，为电路板上的各个元件提供5V直流工作电源。MCU按照预置的程序，进行炉温检测、控制面板按键触摸扫描、启动散热风扇，通过程序，接通双向可控硅的驱动电路并控制导通角（即控制加热功率），LED显示器显示当前加热功率。当电陶炉出现故障，将显示故障码、停止加热、蜂鸣器（FMQ）发出讯响。当按下面板停止键，机器停止加热，但MCU内部程序会控制散热风扇继续运行，大约10多分钟后，才停止运行，确保余温不伤人。
2、电陶炉电路图
为方便大家维修三环加热电陶炉，对照实物，绘制电路图如下，分别是电源板电路图、控制板电路图。各元件参数标示在电路图上，供大家维修时参考。
电源板电路图如下：

在电源板上，IC1（AP8012H）构成开关电源，变压器次级为有中心抽头双线并绕，一路整流后为18V，提供风扇电源；另一路整流后，经三端线性稳压器IC2（78L05）构成5V稳压电源，为其它电子元件提供电源；Q1、Q3是双向可控硅的驱动三极管，SCE1及SCE2是双向可控硅，根据MCU的控制信号，调节电热带的电流，控制加热功率；Q2是散热风扇的驱动三极管；IC3（LM358）构成热电偶的前置电路；FMQ是蜂鸣器，机器有故障时，发出讯响。本电路板通过CN2插座，与控制板进行电信号传递。

控制板电路图如下：

在控制板上，电路元件不多，比较简洁。主要有MCU、功能选择触摸弹簧及LED状态灯、显示器IC（HT1628B）及四位LED显示组件。触摸功能选择键，MCU发出控制电热带的不同指令；增减调节旋钮（编码器）固定在机壳上，通过三针插座与控制板连接，MCU接收到旋转调节旋钮（编码器）的信号后，向驱动电热带的双向可控硅发出控制脉冲信号，调节加热功率。关掉加热后（加热带断电），该机电源及控制电路并没有断电，MCU继续控制风扇运转一段时间，使黑晶面板的温度降到安全温度后才停机，然后，才可以拔掉电源插头。

四、结束语
通过拆解，可以看出，电陶炉实质是电炉的升级换代产品。电陶炉电路元件在电子市场上货源充足，价格便宜，只要熟悉了电路原理，维修并不困难（当然，如果MCU损坏，由于其程序内置，只能向厂家订购元件或返厂维修）。电陶炉的安全使用，与使用电炉的许多注意事项相同，特别要注意的是，电陶炉有黑晶面板，容易忽视余留高温烫伤人的问题，关机后，一定要待散热风扇停止运转，才能拔去电源插头。对于实验室而言，更新换代后，最好不要扔掉老式的电加热器，留在那儿作为应急备用。

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私聊

wccd1

第1楼2017/07/04

有图有文有叙述，很不错耶！带超温保护的手动数显可调加热炉，有点朝半智能化方向发展的趋势，感觉还是很不错的。就是可控硅的散热器太小气了，在半功率工作状态下估计发热较厉害。

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雾非雾

第2楼2017/07/04

应助达人

这个炉贵不贵？比电磁炉省不省电？感觉家用应该也不错。

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私聊

面对面想你

第3楼2017/07/04

看着就像普通的电磁炉，我看到“爆炒”等字眼啦。

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私聊

sc360xp

第4楼2017/07/04

TB上，大约150元左右。烧水的耗电稍比电磁炉高。特点是不挑锅，适用加热器具范围广。电磁辐射远低于电磁炉、微波炉，家用不错。这种炉具设计是近年从德国引进的。也有原装进口德国产品，那价格很高呵。
雾非雾(mcds) 发表:这个炉贵不贵？比电磁炉省不省电？感觉家用应该也不错。