Sửa bo mạch bếp từ cấp linh kiện: vì sao chết IGBT, kiểm tra tụ cộng hưởng và thứ tự dò lỗi

Bo mạch bếp từ (induction cooker) hỏng nhiều nhất ở ba chỗ: IGBT (sò công suất), tụ cộng hưởng (resonant capacitor, thường 0,27 đến 0,33 µF, 1200 V) và cầu diode cùng cầu chì đi kèm. Kiểu hỏng nặng nhất là bật lên nổ cầu chì, IGBT chập chân C và E, cầu diode chết theo. Thợ đo nguội bằng đồng hồ vạn năng (multimeter) để tìm linh kiện chập, rồi thử máy qua bóng đèn nối tiếp trước khi cắm thẳng điện lưới. Điều quan trọng nhất của bài này: IGBT chết thường là hậu quả, không phải nguyên nhân. Thay IGBT mà không tìm ra thủ phạm (tụ cộng hưởng xuống dung, mạch lái hỏng, quạt không quay, chống sét lan truyền hỏng) thì bếp sẽ chết lại sau vài giây hoặc vài tuần.

Bài viết dành cho thợ và người học nghề. Chủ nhà đọc để hiểu thợ làm gì và vì sao không nên tự mở máy. Số liệu trong bài lấy từ tài liệu đào tạo bo mạch của Midea đăng trên 21ic, các bài sửa chữa trên 21ic, dzsc (维库电子市场网), elecfans, đối chiếu application note và datasheet IGBT bếp từ của Infineon. Giá trị cụ thể luôn phải đối chiếu với đúng bo bạn đang sửa.

Bếp từ hoạt động thế nào

Phần lớn bếp từ một vùng nấu dùng mạch cộng hưởng song song một khóa (single-ended parallel resonant, tài liệu Infineon gọi là quasi-resonant converter). Chỉ có một IGBT. Đi theo dòng điện từ phích cắm vào, bo gồm các khối sau:

1. Cầu chì và lọc nhiễu đầu vào. Cầu chì ống, tụ lọc nhiễu (tụ X), biến trở chống sét (varistor, ký hiệu RZ hoặc ZNR).
2. Cầu diode (bridge rectifier, ký hiệu BG, BD, DB). Biến 220 V xoay chiều thành điện một chiều nhấp nhô.
3. Cuộn cảm lọc (choke, L1) và tụ lọc nguồn (thường là tụ màng 4 đến 5 µF, ký hiệu C4 hoặc tương tự). Làm phẳng điện áp một chiều, khoảng 300 V, gọi là điện áp "300 V" hay "bus DC". Tài liệu Midea gọi đây là khối nguồn chính.
4. Mạch cộng hưởng song song. Cuộn dây mâm từ (coil, mâm nhiệt, nối vào hai cọc OUT1 và OUT2 hoặc CN3, CN4) mắc song song với tụ cộng hưởng. Một đầu nối lên 300 V, đầu kia nối xuống chân C của IGBT.
5. IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). Đóng cắt mạch cộng hưởng ở tần số cao. Tài liệu Midea ghi tần số thường 20 đến 30 kHz. Infineon ghi bếp gia dụng ở công suất cao nhất chạy khoảng 20 đến 40 kHz, đẩy tần số lên trên 20 kHz một phần để tai người không nghe thấy tiếng rít của cuộn dây.
6. Mạch lái (gate driver). IC hoặc MCU chỉ xuất xung 4 đến 5 V, không đủ mở IGBT. Mạch lái gồm cặp transistor đẩy kéo (push-pull, các bài Trung Quốc hay gặp cặp 8050/8550) khuếch đại xung lên khoảng 18 V. Giữa G và E của IGBT thường có diode zener 18 V và điện trở kéo xuống.
7. IC điều khiển hoặc MCU. Bo đời cũ dùng IC so sánh LM339 cộng vi điều khiển. Bo đời mới (ví dụ bo TM-S1-01D của Midea) tích hợp bộ so sánh vào chip chính.
8. Mạch đồng bộ (synchronization). Chuỗi điện trở chia áp lấy điện áp hai đầu cuộn dây (hai đầu tụ cộng hưởng) đưa về bộ so sánh. Nó báo cho IC biết lúc nào điện áp chân C của IGBT xuống thấp nhất để mở IGBT đúng lúc.
9. Cảm biến dòng. Một đoạn dây hợp kim constantan (康铜丝, dây điện trở rất nhỏ) nối tiếp đường nguồn, có thể kèm biến trở chỉnh công suất. Hoặc một biến dòng (current transformer) nhỏ.
10. Cảm biến nhiệt NTC. Một con dán dưới mặt kính (đo nhiệt đáy nồi), một con áp vào tản nhiệt IGBT. Một số máy có thêm công tắc nhiệt.
11. Mạch bảo vệ. Bảo vệ quá áp chân C, bảo vệ quá áp và thấp áp lưới, bảo vệ xung sét lan truyền (surge).
12. Nguồn phụ. Nguồn xung nhỏ (bo Midea dùng VIPer12) tạo 18 V cho mạch lái và quạt, 5 V cho MCU qua 7805.
13. Quạt 18 V thổi qua tản nhiệt IGBT và cầu diode.

IGBT đóng cắt ra sao trong một chu kỳ

Tài liệu Midea chia một chu kỳ làm bốn đoạn:

• IGBT mở. Dòng từ 300 V chạy qua cuộn dây, nạp năng lượng từ trường. IGBT mở càng lâu, dòng càng lớn, công suất càng cao. Đây là cách bếp chỉnh công suất: thay đổi độ rộng xung (PWM).
• IGBT tắt. Cuộn dây không cho dòng thay đổi đột ngột, nên dòng chảy sang nạp tụ cộng hưởng. Điện áp chân C vọt lên rất cao. Infineon ghi điện áp này cao hơn điện áp vào rất nhiều, "khoảng một nghìn volt".
• Tụ xả ngược qua cuộn dây. Điện áp chân C tụt xuống.
• Điện áp chân C về gần 0 hoặc âm. Dòng chạy qua diode ngược của IGBT. Đúng lúc này IGBT được mở lại, gần như không tổn hao (chuyển mạch mềm, soft switching).

Từ đó có hai điều sống còn với IGBT:

• Phải mở IGBT đúng lúc điện áp chân C thấp nhất. Midea viết rõ: nếu xung mở đến khi đỉnh điện áp chưa hết, dòng tức thời rất lớn sẽ làm cháy IGBT. Đây là việc của mạch đồng bộ.
• Đỉnh điện áp chân C phụ thuộc tụ cộng hưởng. Application note của Infineon cho công thức gần đúng: đỉnh điện áp VCE ≈ I × √(L / C), với I là dòng cuộn dây lúc IGBT tắt, L là điện cảm cuộn dây kèm nồi, C là điện dung tụ cộng hưởng. Tụ xuống dung (C nhỏ đi) thì đỉnh điện áp tăng lên. Tần số cộng hưởng cũng thay đổi, đồng bộ lệch. Đây là lý do tụ cộng hưởng là thứ phải kiểm tra đầu tiên khi IGBT chết.

Infineon còn chỉ ra một trường hợp nữa: nếu điện áp chân C không kịp về 0 (nồi kém, công suất thấp, tải lạ), IGBT bị mở cứng (hard switching). Tụ cộng hưởng xả thẳng qua IGBT, tạo xung dòng lớn. Tổn hao lúc mở xấp xỉ 0,5 × C × V² × f, với V là điện áp còn lại trên tụ lúc mở và f là tần số đóng cắt. Vì vậy nhiều bếp ở mức công suất thấp không chạy liên tục mà chạy rồi nghỉ theo chu kỳ (burst mode). Infineon ghi chu kỳ thường dùng là 0,2 đến 0,3 Hz, tức mỗi lần khoảng 3 đến 5 giây. Điều này giải thích vì sao bếp đặt mức nhỏ nghe "tách, tách" và quạt chạy, nhưng đèn công suất nhấp nháy. Đó là bình thường.

Ký hiệu trên bo và cách nhận biết

Linh kiện	Ký hiệu hay gặp	Nhận biết	Cách đọc mã trên thân
Cầu chì	F, FU, FUSE	Ống thủy tinh hoặc sứ ở đầu vào	In dòng và áp định mức, thay đúng giá trị in
Biến trở chống sét	RZ, ZNR, VR	Đĩa tròn màu xanh hoặc vàng sát đầu vào	Mã như 10D471K: đường kính 10 mm, điện áp 47 × 10¹ = 470 V
Cầu diode	BG, BD, DB	Khối dẹt 4 chân, bắt vít lên tản nhiệt chung với IGBT	In dòng và áp định mức, chân có dấu ~ là xoay chiều, + và − là ra
Cuộn cảm lọc	L1	Lõi ferrite quấn dây đồng to	Không có mã, kiểm tra thông mạch
Tụ lọc nguồn	C4, C1 (tùy hãng)	Tụ màng hộp chữ nhật, cỡ trung	Ghi 5µF hoặc 505J, kèm điện áp
Tụ cộng hưởng	C5, C3 (tùy hãng)	Tụ màng to nhất bo, nằm sát hai cọc nối mâm từ	0.3µF 1200V, hoặc mã 304J (30 × 10⁴ pF = 0,3 µF, J là ±5%), 274J = 0,27 µF, 334J = 0,33 µF
IGBT	Q1, IGBT	Vỏ TO-247 3 chân, bắt vít tản nhiệt	Mã đánh dấu khác mã đặt hàng, xem bên dưới
Dây constantan	RK1, RS	Đoạn dây kim loại trần cong hình chữ U trên bo	Không có mã
NTC	RT, TH, TOP	Con mặt kính nằm giữa mâm từ, con IGBT áp vào tản nhiệt	Thường không ghi, đo điện trở
Mạch so sánh	U, IC (LM339)	IC 14 chân	Đọc trực tiếp

Mã trên thân IGBT. Mã in trên vỏ (marking) thường khác mã đặt hàng. Theo datasheet của Infineon: IHW20N120R5 in "H20MR5" (1200 V, 20 A), IHW20N135R5 in "H20PR5" (1350 V, 20 A). Tài liệu Midea nhắc các IGBT 1200 V từng dùng như IH20T120 (Siemens/Infineon) và FGA25N120 (Fairchild, nay là onsemi). Cách đọc nhanh mã đặt hàng kiểu Infineon: số đầu là dòng (20 = 20 A), cụm N120 hay N135 là điện áp (1200 V hay 1350 V), chữ R cuối là dòng IGBT dẫn ngược (reverse conducting) có diode tích hợp trong chip.

Dụng cụ cần có

• Đồng hồ vạn năng số có thang diode, thang điện trở, thang đo điện dung đến vài µF.
• Đồng hồ kẹp dòng (clamp meter) để xem dòng vào khi chạy thử.
• Ổ cắm thử có bóng đèn sợi đốt nối tiếp, 60 đến 100 W, kèm công tắc nối tắt bóng (xem mục thử bằng bóng đèn).
• Điện trở xả tụ có dây kẹp cách điện (ví dụ vài kΩ, công suất vài W) hoặc dụng cụ xả tụ chuyên dụng.
• Mỏ hàn công suất lớn, thiếc, hút thiếc hoặc bấc hút; máy khò nếu bo có linh kiện dán.
• Kem tản nhiệt (thermal paste) mới, tô vít cách điện.
• Máy hiện sóng (oscilloscope) nếu có, để xem xung lái G và dạng sóng đồng bộ. Không bắt buộc với lỗi thường gặp, nhưng rất có ích với lỗi chập chờn. Đo chân C khi đang chạy cần que đo cao áp và biến áp cách ly.
• Một nồi đáy phẳng nhiễm từ (gang, inox 430) làm tải thử. Theo tài liệu Midea, nồi inox 304 và nồi inox 430 làm IGBT chịu điện áp khác nhau, nên thử với đúng loại nồi khách hay dùng.

Vì sao IGBT bếp từ chết

Gom từ tài liệu Midea, các ca sửa chữa trên 21ic, dzsc và application note của Infineon, IGBT chết vì một trong các nhóm sau:

1. Quá áp chân C. Tụ cộng hưởng xuống dung hoặc hở một chân, nhấc nồi lúc đang chạy khi mạch khóa IGBT bị hỏng, xung sét lan truyền từ lưới khi mạch chống sét hỏng. Infineon ghi rõ kiểu mạch một khóa này rất nhạy với dao động điện lưới vì cộng hưởng khuếch đại điện áp vào.
2. Mở sai thời điểm. Mạch đồng bộ lệch (điện trở chia áp biến trị, ẩm bo), xung mở đến khi đỉnh áp chưa hết. Một ca của dzsc: tụ khởi động trong mạch đồng bộ (220 pF trên máy đó) nếu thay giá trị lớn quá cũng làm hỏng IGBT.
3. Xung lái sai. Mất điện áp 18 V, zener 18 V ở chân G chập, cặp transistor lái hỏng làm xung yếu (IGBT mở không bão hòa, nóng lên) hoặc kẹt ở mức cao (IGBT mở liên tục).
4. Quá nhiệt. Quạt không quay, kem tản nhiệt khô, NTC tản nhiệt hỏng nên không bảo vệ.
5. Quá dòng. Mâm từ chập vòng (21ic ghi: chập một phần cuộn dây làm IGBT nóng dữ dội rồi chết), dây constantan hoặc biến trở chỉnh dòng biến trị làm bếp chạy quá công suất.
6. Điện áp nguồn sai. Một ca trên 21ic nhấn mạnh: chạy thử không nồi, đo 300 V sau cầu diode và 18 V phải đúng trước, sai thì "nhất định cháy sò".

Thứ tự kiểm tra trước khi thay IGBT

Đây là phần quan trọng nhất. Làm đủ các bước sau rồi mới hàn IGBT mới vào, và chưa cắm thẳng điện lưới.

1. Rút điện, xả tụ. Xả tụ lọc nguồn và tụ cộng hưởng qua điện trở xả, đo lại bằng thang V DC thấy gần 0 V mới chạm tay.
2. Nhìn kỹ bo. Cầu chì nổ đen (dấu hiệu chập cứng), vết cháy quanh IGBT và cầu diode, tụ cộng hưởng phồng, nứt vỏ, đổi màu, mạch in bị ăn mòn, nước hoặc gián vào bo, mối hàn nứt ở cọc mâm từ, tụ lớn, cuộn cảm, cầu diode. Tài liệu Midea ghi tụ cộng hưởng khi đổi dung thường kèm biến dạng nhìn thấy được.
3. Tháo IGBT hỏng ra, đo cầu diode. IGBT và cầu diode thường chết cùng nhau. Đo từng diode trong cầu ở thang diode, mỗi diode chỉ dẫn một chiều.
4. Đo tụ lọc nguồn. Tài liệu Midea yêu cầu: khi máy nổ, tháo IGBT hỏng ra rồi đo hai đầu tụ lọc có chập không. Tụ lọc chập thì cắm điện lại sẽ nổ tiếp. Đo thêm điện dung, so với giá trị ghi trên thân. Một ca của dzsc: tụ 5 µF chỉ còn 2,3 µF, điện áp 300 V tụt từ 305 V xuống 293 V và bếp không nhận nồi.
5. Tháo một chân tụ cộng hưởng, đo điện dung. Đo trên bo không chính xác vì cuộn dây mắc song song. Một mẹo trên 21ic: dùng kim rỗng tách một chân linh kiện ra khỏi lỗ để đo mà không cần tháo hẳn. Điện dung phải nằm trong dung sai ghi trên thân (chữ J là ±5%). Tụ cộng hưởng rẻ so với IGBT, nghi ngờ là thay.
6. Kiểm tra diode dập (damper diode) nếu có. IGBT dòng RC có diode trong chip. Máy dùng IGBT không có diode thì có diode dập riêng mắc ngược C và E, phải đo luôn.
7. Kiểm tra mạch lái. Đo cặp transistor lái, điện trở nối tiếp chân G (giá trị theo bo), zener 18 V giữa G và E (đo hai chiều, chiều ngược phải gần như hở mạch). Midea ghi rõ: zener 18 V ở chân G hỏng mà không phát hiện thì nó mắc song song với điện trở chia áp, làm xung lái không đủ giữ IGBT dẫn, cắm điện là nổ lại. Nhiều thợ trong các bài 21ic thay luôn cặp transistor lái mỗi lần thay IGBT vì chúng rất rẻ.
8. Kiểm tra quạt. Quay tay xem trơn không, cấp 18 V xem có chạy. Midea ghi: thay quạt mà vẫn không quay thì kiểm tra transistor điều khiển quạt, điện trở nền và đường mạch từ chân MCU.
9. Kiểm tra mạch chống sét lan truyền (surge). Ca trên dzsc: một máy Midea bị thay IGBT nhiều lần, mỗi lần chạy một hai tháng lại cháy. Nguyên nhân là diode trong mạch chống sét hỏng, bếp mất bảo vệ. Midea có hướng dẫn cho bo của hãng: điện áp tĩnh ở điểm SURGE phải dưới 1,4 V.
10. Kiểm tra mạch đồng bộ. Đo các điện trở chia áp giá trị lớn (vài trăm kΩ) xem có biến trị. Bo Midea TM-S1-01D yêu cầu chênh áp tĩnh giữa hai điểm đồng bộ Va và Vb lớn hơn 100 mV, nếu không bếp không chạy. Các giá trị kiểu này khác theo bo, phải tra tài liệu đúng máy.
11. Kiểm tra mâm từ. Nhìn lớp cách điện có cháy xém, đo thông mạch, đo cách điện giữa cuộn dây và khung. Chập vòng ít khi đo ra được bằng đồng hồ thường. Dấu hiệu là bếp nóng IGBT bất thường, dòng lớn, mặt dây có vết nhiệt.
12. Kiểm tra NTC tản nhiệt và NTC mặt kính. Đo điện trở ở nhiệt độ phòng, hơ nóng thấy giảm dần là còn tốt.
13. Nếu bo dùng LM339 hoặc chip điều khiển có thể đo được thì đo. Midea có quy trình cho bo của hãng: đo hai chân cấp nguồn của chip ở thang diode, nếu chập hai chiều thì chip đã hỏng, không cấp điện.
14. Hàn IGBT mới, bôi kem tản nhiệt mới, siết vít đúng lực. Rồi chuyển sang thử qua bóng đèn.

Cách đo từng linh kiện

1. IGBT (đo rời). Ở thang diode: que đỏ chân E, que đen chân C, thấy giá trị như một diode (với loại có diode tích hợp). Đảo que thì không dẫn. C và E dẫn cả hai chiều là IGBT chập. G với C và G với E phải gần như hở mạch. Datasheet Infineon cho dòng rò G-E tối đa chỉ 100 nA ở 20 V, nên đo bằng đồng hồ thường gần như vô cực. Chi tiết xem bài cách kiểm tra MOSFET và IGBT.
2. IGBT (đo trên bo). C-E chập hai chiều là đủ kết luận hỏng. G-E trên bo sẽ thấy giá trị của điện trở kéo xuống mắc song song, không phải lỗi. Thấy G-E chỉ vài chục Ω hoặc chập thì nghi zener 18 V hoặc transistor lái chập.
3. Cầu diode. Thang diode, đo từng cặp chân: giữa mỗi chân ~ với chân + và chân −. Mỗi lần đo chỉ một chiều dẫn. Chiều nào cũng dẫn là chập, chiều nào cũng không là đứt.
4. Tụ cộng hưởng và tụ lọc. Xả tụ, tách ít nhất một chân, đo thang điện dung. So với giá trị trên thân và dung sai. Đo thêm thang điện trở cao, tụ tốt không được chập.
5. Transistor lái. Đo như transistor thường (hai mối nối B-E và B-C như hai diode). Chập C-E là hỏng.
6. Zener 18 V chân G. Thang diode: một chiều dẫn, chiều ngược không dẫn. Chiều ngược dẫn là chập.
7. NTC. Đo điện trở ở nhiệt độ phòng, ghi lại, rồi hơ bằng tay hoặc máy sấy thấy điện trở giảm đều. Vô cực là đứt, gần 0 là chập. Giá trị chuẩn tùy hãng. Một ca sửa trên 21ic ghi cả hai NTC của máy đó khoảng 100 kΩ ở nhiệt độ phòng.
8. Dây constantan. Không đứt, không bong khỏi bo, không rỉ. Midea ghi: bếp yếu công suất thì xem dây constantan có bị nhấc khỏi bo hoặc rỉ sét không.
9. Mâm từ. Đo thông mạch hai đầu (rất nhỏ, gần 0 Ω). Đo cách điện giữa dây và khung bằng thang điện trở cao phải hở mạch.
10. Đo nóng (chỉ khi đã thử qua bóng đèn ổn). Không đặt nồi: 300 V sau cầu diode, 18 V, 5 V phải đúng. Đặt nồi, mức thấp nhất, đồng hồ kẹp ở dây nguồn xem dòng có hợp lý không, rồi tăng dần.

Linh kiện	Kết quả bình thường	Kết quả hỏng
IGBT (rời)	C-E dẫn một chiều như diode (loại có diode), G hở với C và E	C-E dẫn hai chiều hoặc gần 0 Ω, G chập với C hoặc E
Cầu diode	Mỗi cặp chân dẫn một chiều	Dẫn hai chiều (chập) hoặc không dẫn chiều nào (đứt)
Tụ cộng hưởng	Điện dung trong dung sai trên thân, không chập	Xuống dung, chập, phồng, nứt vỏ, đổi màu
Tụ lọc nguồn	Đúng giá trị (ví dụ 5 µF), không chập	Xuống dung (ca dzsc: còn 2,3 µF), chập
Zener 18 V chân G	Một chiều dẫn	Dẫn hai chiều
Transistor lái	Hai mối nối như diode, C-E không dẫn	C-E chập, mối nối đứt
NTC	Có điện trở, giảm đều khi hơ nóng	Vô cực, gần 0, hoặc không đổi khi hơ
Quạt	Quay trơn, chạy khi cấp 18 V	Kẹt, sượng, kêu, không chạy
Điện áp bus	Khoảng 300 V khi không nồi (ca dzsc: 305 V)	Thấp rõ (293 V ở ca tụ lọc xuống dung), hoặc mất
Nguồn phụ	18 V và 5 V đúng	Sai, dao động, mất

Thử máy bằng bóng đèn nối tiếp

Đây là bước bảo hiểm cho IGBT mới. Một tài liệu trên 21ic mô tả ổ thử dùng trong mạng lưới bảo hành của một hãng: bóng sợi đốt 220 V 100 W nối tiếp đường điện, có công tắc riêng để nối tắt bóng, kèm đồng hồ đo dòng. Một bài khác trên 21ic dùng bóng 60 đến 100 W, mắc vào một đầu xoay chiều của cầu diode hoặc vào dây nguồn.

1. Lắp đủ mâm từ, cảm biến, bo hiển thị. Đặt nồi lên bếp.
2. Cắm điện qua bóng. Lúc chờ, bóng tối hoặc chỉ hơi đỏ.
3. Bật nấu. Bóng chớp sáng rồi tối theo nhịp (bếp đang dò nồi, mỗi lần dò bóng chớp một lần) là dấu hiệu tốt.
4. Bóng sáng đều, sáng rõ ngay hoặc sau vài lần chớp: IGBT đang dẫn liên tục hoặc có chỗ chập. Tắt ngay. Theo bài trên 21ic, lúc này mà bỏ bóng ra cắm thẳng thì chắc chắn cháy IGBT. Kiểm tra lại mạch lái, tụ cộng hưởng, cầu diode.
5. Bóng chớp bình thường nhưng nhấc nồi lên thì bóng sáng rực: kiểu "nhấc nồi nổ sò". Nghi mạch khóa IGBT, IC, mạch lái và mâm từ.
6. Bóng mờ, bật nấu bóng không đổi: lỗi nằm ở bo hiển thị, MCU, nguồn phụ.
7. Ổn hết mới nối tắt bóng (hoặc bỏ bóng), chạy ở mức thấp nhất, đồng hồ kẹp ở dây nguồn. Tài liệu 21ic ghi bếp 2100 W chạy hết công suất không quá 9,6 A. Tính nhanh theo I = P / U: 2000 W ở 220 V là khoảng 9,1 A. Dòng vượt rõ mức này là có vấn đề.

Bóng đèn chỉ giảm rủi ro, không bảo đảm tuyệt đối. Bóng giới hạn dòng nên bếp không thể chạy công suất thật qua bóng, một số lỗi chỉ lộ ra khi chạy đủ tải.

Hiện tượng hỏng, nguyên nhân và cách kiểm tra

Hiện tượng	Nguyên nhân thường gặp	Cách kiểm tra
Cắm điện là nổ cầu chì, cầu chì đen	IGBT chập C-E, cầu diode chập, tụ lọc nguồn chập	Đo C-E IGBT, đo cầu diode, tháo IGBT ra đo tụ lọc
Thay IGBT xong bật lên chết ngay	Mạch lái hỏng (zener 18 V, transistor lái), tụ cộng hưởng hỏng, 18 V sai, đồng bộ lệch	Làm đủ thứ tự kiểm tra ở trên, thử qua bóng đèn
IGBT chết sau vài tuần hoặc vài tháng, lặp lại	Mạch chống sét lan truyền hỏng, tụ cộng hưởng xuống dung dần, quạt yếu, kem tản nhiệt khô, dòng chạy cao hơn định mức	Đo mạch surge, đo tụ, kiểm tra quạt, đo dòng khi chạy
IGBT chết lúc nhấc nồi	Mạch khóa (enable) IGBT không khóa kịp (ca 21ic: chân transistor bị bong mối hàn), mâm từ hỏng	Kiểm tra transistor và mạch khóa IGBT, mâm từ, thử nhấc nồi khi còn bóng đèn
Không nhận nồi, kêu bíp dò nồi liên tục	Mạch đồng bộ (điện trở chia áp biến trị, tụ nhỏ trong mạch so sánh), LM339, 300 V thấp do tụ lọc xuống dung, tụ cộng hưởng hỏng	Đo 300 V, đo điện trở đồng bộ, đo tụ lọc và tụ cộng hưởng, thay LM339
Bật lên đèn sáng, quạt chạy, không nóng, không báo lỗi	LM339 (nhiều ca trên 21ic), mạch lái mất xung, tụ cộng hưởng hỏng	Đo xung G bằng máy hiện sóng, thay LM339, đo tụ
Chạy vài giây rồi ngắt, rồi chạy lại	Ở mức công suất thấp: bình thường (chạy ngắt quãng có chủ đích). Ở mức cao: cảm biến dòng hoặc điện trở mạch so sánh dòng biến trị (ca 21ic: điện trở 200 Ω thành 12 kΩ), bảo vệ quá nhiệt IGBT, tụ lọc xuống dung	Thử mức cao nhất, đo NTC tản nhiệt, đo điện trở mạch dòng, đo tụ
Chạy một lúc rồi tắt, báo quá nhiệt	Quạt kẹt hoặc yếu, tản nhiệt bám bụi, kem tản nhiệt khô, NTC trôi giá trị	Quay quạt, vệ sinh, thay kem, đo NTC
Nóng yếu, không lên đủ công suất	Dây constantan bong hoặc rỉ, biến trở chỉnh công suất trôi, điện trở trong mạch bảo vệ quá áp biến trị	Xem dây constantan, đo điện trở theo tài liệu máy
Kêu to khi nấu	Quạt (vỡ cánh, dị vật, mòn bạc), nồi mỏng hoặc đáy không phẳng rung theo từ trường, mâm từ lỏng, hai vùng nấu chạy lệch tần số	Phân biệt tiếng quạt và tiếng rít, đổi nồi đáy dày phẳng, siết mâm từ
Báo mã lỗi	Cảm biến, điện áp lưới, quá nhiệt, không nồi	Xem mục mã lỗi bên dưới

Về tiếng kêu

• Tiếng quạt (vù, lạch cạch): kiểm tra cánh quạt nứt, dị vật, bạc mòn. Đây là nguồn kêu hay gặp nhất.
• Tiếng rít, ù từ nồi: nồi mỏng, đáy cong, hoặc nồi nhiều lớp lỏng lẻo rung theo từ trường. Đổi nồi đáy dày, phẳng để so.
• Tiếng "tách tách" đều: bếp đang chạy ngắt quãng ở mức thấp như đã giải thích ở trên.
• Tiếng ù hoặc rít lạ từ trong máy khi đã loại trừ quạt và nồi: nghi mâm từ lỏng hoặc chập vòng, tụ cộng hưởng sắp hỏng. Infineon ghi tần số đóng cắt dưới 20 kHz là vùng tai người nghe được. Với bếp hai vùng nấu chạy cùng lúc, chênh lệch tần số giữa hai vùng cũng có thể tạo tiếng kêu.

Mã lỗi E1, E2, E3: đừng tra một bảng cho mọi hãng

Mỗi hãng gán mã khác nhau. Ngay trong một bài trên 21ic, hai bảng mã của hai hãng khác nhau đã ngược nghĩa nhau. Ví dụ một hãng dùng E1 là không có nồi, E2 là cảm biến IGBT chập hoặc quá nhiệt, E3 là điện áp quá cao. Hãng khác lại dùng E1 là điện áp quá cao. Trên bo Midea được mô tả trong tài liệu, IGBT trên 110 °C thì bếp ngắt và báo E6. Bếp hãng khác có thể báo bằng mã khác hoàn toàn.

Nguyên tắc chung khi gặp mã:

• Mã cảm biến nhiệt (hở hoặc chập): đo NTC mặt kính và NTC tản nhiệt, xem dây cắm. Ca trên 21ic: máy báo E1 sau 2 phút nấu, NTC mặt kính đo vô cực dù nhìn bên ngoài không có gì, thay NTC là hết.
• Mã điện áp cao, thấp: đo điện lưới trước. Tài liệu Midea ghi máy của hãng coi 150 đến 250 V là bình thường. Ngoài khoảng này là bếp tự ngắt và báo lỗi, chờ điện về bình thường thì chạy lại.
• Mã không nồi: thử nồi khác, xem phần "không nhận nồi" ở bảng trên.
• Mã quá nhiệt IGBT: quạt, kem tản nhiệt, NTC tản nhiệt. Tài liệu Midea mô tả: IGBT trên 90 đến 100 °C thì bếp ngừng nấu, nguội xuống 60 đến 70 °C thì chạy lại, trên 110 °C thì ngắt hẳn và báo lỗi.

Bảng mã theo hãng xem bài mã lỗi bếp từ các hãng. Bếp nội địa Trung Quốc, màn hình tiếng Trung, xem bài bếp từ nội địa Trung Quốc báo lỗi.

Thay thế linh kiện

Chọn IGBT tương đương

• Điện áp VCE bằng hoặc cao hơn bản gốc. Không bao giờ thay 1200 V bằng 600 V hay 650 V. IGBT 600 đến 650 V là cho bếp nửa cầu (half-bridge) nhiều vùng nấu, không dùng cho mạch một khóa. Infineon ghi điện áp đánh thủng là thông số giới hạn nhất ở kiểu mạch này, 1350 V thường đủ cho thiết kế đến 2,2 kW mỗi vùng nấu, công suất cao hơn cần loại 1600 V. Thay 1200 V bằng 1350 V được, ngược lại thì không.
• Dòng IC bằng hoặc cao hơn, tính ở 100 °C trong datasheet (ví dụ 20 A ở 100 °C với IHW20N135R5), không phải giá trị ở 25 °C.
• Có diode tích hợp hay không phải giống bản gốc. Nếu bản gốc là IGBT dẫn ngược (RC) mà máy không có diode dập rời, phải thay bằng loại có diode.
• Dòng IGBT dành cho chuyển mạch cộng hưởng. Datasheet Infineon dòng R5 ghi ứng dụng là bếp từ, lò vi sóng inverter, mạch cộng hưởng, chuyển mạch mềm. Diode trong chip chỉ thiết kế cho chuyển mạch mềm.
• Điện áp G-E. Datasheet Infineon cho phép tối đa ±20 V liên tục, ±25 V xung ngắn (không quá 10 µs). Ngưỡng mở VGE(th) khoảng 5,1 đến 6,4 V. Một tài liệu trên 21ic ghi xung lái nên từ 15 đến 22 V. Mức 22 V vượt giới hạn liên tục của datasheet, nên lấy datasheet làm chuẩn: xung lái phải dưới 20 V, bo thường thiết kế quanh 18 V.
• Cùng vỏ TO-247, chân G, C, E cùng thứ tự (theo datasheet Infineon: chân 1 là G, chân 2 và mặt sau là C, chân 3 là E).
• Infineon khuyên chạy dưới 80% các giá trị tối đa trong datasheet để bền.
• Mua ở nơi có nguồn gốc rõ ràng, tránh hàng tháo máy không rõ lịch sử. Đối chiếu mã in trên thân với datasheet của hãng.

Chọn tụ cộng hưởng

• Đúng điện dung bản gốc (0,27, 0,3 hoặc 0,33 µF tùy máy). Đổi điện dung là đổi tần số cộng hưởng và đỉnh điện áp chân C. Không "tăng lên cho bền".
• Đúng hoặc cao hơn điện áp (1200 V DC phổ biến).
• Đúng loại tụ màng polypropylene dành cho mạch cộng hưởng, xung cao (thường ghi MKP, MKPH hoặc CBB). Không thay bằng tụ màng thường cùng giá trị.
• Đúng bước chân, đủ chỗ.

Lưu ý hàn và lắp

• Datasheet Infineon: hàn sóng 260 °C trong 10 giây ở cách thân 1,6 mm. Hàn tay nhanh, không ủ nóng chân lâu.
• Bôi lớp kem tản nhiệt mỏng, đều. Nếu có miếng cách điện giữa IGBT và tản nhiệt thì thay mới khi rách.
• Siết vít M3 đúng lực, datasheet Infineon ghi tối đa 0,6 N·m, và chỉ nên tháo lắp tối đa 3 lần.
• Các cọc nối mâm từ và chân tụ cộng hưởng chịu dòng cao tần lớn, hàn đầy thiếc, không để mối hàn nguội. Mối hàn nứt ở đây có thể gây đánh lửa và hỏng tiếp.
• Thay thêm cặp transistor lái và zener 18 V nếu có nghi ngờ. Chúng rẻ hơn nhiều so với một IGBT và một lần khách quay lại.
• Thay linh kiện nguồn phụ đúng mã. Midea ghi diode BYV26C trên bo của hãng không được thay bằng UF4007.

An toàn

• Điện áp trên tụ rất nguy hiểm. Bus DC khoảng 300 V, đỉnh chân C IGBT khi chạy khoảng một nghìn volt. Rút phích, xả tụ lọc và tụ cộng hưởng qua điện trở, đo lại thấy gần 0 V mới chạm.
• Toàn bộ bo nối thẳng điện lưới, không cách ly. Mass của bo không phải mass an toàn. Không nối que mass máy hiện sóng vào bo khi không có biến áp cách ly. Que mass máy hiện sóng thường nối đất, chạm vào bo là chập.
• Luôn thử qua bóng đèn nối tiếp sau khi thay IGBT hoặc cầu diode.
• Không nối tắt cầu chì, không thay cầu chì lớn hơn định mức. Bài trên 21ic nhắc rõ: thay cầu chì không được chọn lớn quá.
• Không bỏ bảo vệ. Không thay NTC tản nhiệt bằng điện trở cố định, không cắt mạch quá áp hay mạch chống sét cho bếp "chạy được". Bếp sẽ chạy cho đến khi cháy IGBT, hoặc nặng hơn.
• Đeo kính bảo hộ khi chạy thử máy vừa sửa. IGBT và tụ có thể nổ văng mảnh.
• Không thử không nồi ở công suất lớn, không đặt dụng cụ kim loại nhỏ lên mặt kính khi chạy.
• Mặt kính nứt thì thay, không dùng tiếp.
• Chủ nhà: không tự mở máy. Bếp đã nổ cầu chì là có linh kiện chập, thay cầu chì rồi cắm lại có thể làm hỏng thêm và gây nguy hiểm.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao thay IGBT mới vào bật lên là nổ ngay?

Vì nguyên nhân làm IGBT cũ chết vẫn còn. Hay gặp nhất là zener 18 V chân G chập, transistor lái hỏng, tụ cộng hưởng hỏng, tụ lọc nguồn chập, hoặc cầu diode chưa thay. Làm đủ thứ tự kiểm tra trong bài và luôn thử qua bóng đèn trước khi cắm thẳng.

Tụ cộng hưởng 0,27 µF, 0,3 µF và 0,33 µF có thay lẫn được không?

Không nên. Điện dung quyết định tần số cộng hưởng và đỉnh điện áp chân C. Tụ nhỏ hơn làm đỉnh điện áp cao hơn (công thức VCE ≈ I × √(L / C) trong application note của Infineon). Thay đúng giá trị in trên tụ cũ, hoặc theo sơ đồ máy.

Tụ cộng hưởng giảm bao nhiêu thì phải thay?

Các bài sửa chữa tiếng Trung không thống nhất một con số chung. Cách làm an toàn là so với dung sai in trên thân (chữ J là ±5%). Đo ra ngoài dung sai, hoặc tụ phồng, nứt, đổi màu, thì thay. Tụ này rẻ so với IGBT.

Đồng hồ đo IGBT còn tốt thì IGBT chắc chắn tốt?

Không chắc. Đồng hồ vạn năng chỉ phát hiện được chập, đứt và rò lớn. IGBT bị yếu, rò ở điện áp cao hoặc hỏng khi nóng vẫn có thể đo "tốt" ở điện áp vài volt của đồng hồ. Nếu bếp có dấu hiệu IGBT nóng bất thường, hãy thay.

Bếp đặt mức nhỏ cứ chạy vài giây lại ngắt, có phải hỏng?

Thường không. Ở mức công suất thấp, nhiều bếp chạy ngắt quãng để tránh IGBT bị chuyển mạch cứng. Infineon mô tả chu kỳ phổ biến 0,2 đến 0,3 Hz, tức mỗi lần vài giây. Nếu bếp ngắt cả ở mức cao, kèm mã lỗi hoặc không nóng, thì mới cần kiểm tra cảm biến dòng, NTC và quạt.

Có thể thay IGBT 1200 V bằng loại 1350 V không?

Được, nếu dòng, vỏ, diode tích hợp và thứ tự chân tương đương. Điện áp cao hơn cho thêm biên an toàn. Ngược lại, không thay 1350 V bằng 1200 V, và tuyệt đối không dùng IGBT 600 V hoặc 650 V cho mạch một khóa.

Không có máy hiện sóng có sửa được bếp từ không?

Phần lớn lỗi nổ cầu chì, chết IGBT, quạt, cảm biến đều sửa được bằng đồng hồ vạn năng, đồng hồ kẹp và bóng đèn thử. Máy hiện sóng cần cho lỗi chập chờn, lỗi đồng bộ và xung lái.

Bếp kêu to có nguy hiểm không?

Tiếng quạt hoặc tiếng nồi rung thường không nguy hiểm ngay, nhưng quạt yếu sẽ làm IGBT nóng. Tiếng rít lạ từ trong máy kèm mùi khét, bếp yếu, thì nên tắt và kiểm tra mâm từ, tụ cộng hưởng.

Đặt thợ sửa bo mạch trên Thuê Thợ 365

Bếp từ nổ cầu chì, chết IGBT nhiều lần hoặc không nhận nồi cần thợ có dụng cụ đo và quy trình kiểm tra đầy đủ, không chỉ thay sò. Bạn có thể đặt thợ sửa chữa gần nhà, hoặc đăng việc nhận báo giá và mô tả hiện tượng, hãng, mã lỗi đang hiện. Thợ và người học nghề có thể đọc thêm cách kiểm tra MOSFET và IGBT, mã lỗi bếp từ các hãng và các bài trong mục kiến thức cho thợ.