成都变频器(qì)开关电源的检修检(jiǎn)修方法值(zhí)得我们关注:
变频器的开关电源(yuán)电路完全可以简化为上图电路模型,电路中(zhōng)的关键要(yào)素(sù)都包含在内了(le)。而任何复杂的开关电源,剔除枝蔓后,也会剩(shèng)下上图这样的主干。其实在(zài)检修中,要具备对复杂电路的“化简”的能力,要在(zài)看似(sì)杂乱无章的电路伸展中,拈出这(zhè)几条主要的脉络。要向解牛的庖丁学习,训练自己的眼前不存在什(shí)么整体的开关电(diàn)源电路,只有各部分(fèn)脉络和脉络的走向——振荡回路、稳压回(huí)路、保护回路和负载(zǎi)回路等(děng)。
看一下电路中有几(jǐ)路脉络。
1、振荡回路:开关变压器的主绕组N1、Q1的漏--源(yuán)极、R4为电源工作电(diàn)流的通路;R1提供了启动电流;自供电绕组N2、D1、C1形成(chéng)振(zhèn)荡芯片的供电电压。这三个环节的正(zhèng)常运行,是电源能够(gòu)振荡起来的先决条件。
当然,PC1的4脚外接(jiē)定时(shí)元件R2、C2和PC1芯(xīn)片本身,也构成了振荡(dàng)回路的一部(bù)分(fèn)。
2、稳(wěn)压回路:N3、D3、C4等(děng)的(de)+5V电源,R7—R10、PC3、R5、R6等元件构成了稳压(yā)控制回路。
当然,PC1芯片和1、2脚外围元件R3、C3,也是稳压回路的一部分。
3、保护(hù)回路:PC1芯片本身和3脚外围元件R4构成过(guò)流保(bǎo)护回路;N1绕组上并联的D2、R6、C4元件构成了IGBT的保护电路;实质上(shàng)稳压回路的电(diàn)压反馈信号——稳压信号,也可看作是一路电压保护信号。但保护电路的内容并不仅是局(jú)限于保护电路本身,保护电路的起控往往是由于负载电路的异常所引起。
4、负载回路:N3、N4次级绕组及后续(xù)电路,均为负载回路。负载回路(lù)的异常,会牵涉到保(bǎo)护回路(lù)和稳压回(huí)路,使两个回路做(zuò)出相应的保护和调整动作。
振荡芯片本身参与和构成了前三个回路,芯片损坏,三个回路都会一齐罢工。对三个或四个回路的检修,是在芯片本身正(zhèng)常(cháng)的前提(tí)下进行的。另外,要像下象棋(qí)一样,用全局观念和系统思路来进行故障判(pàn)断,透过现象看本质。如停振故障,也许并非由振荡回(huí)路元件损坏所引起,有可能是稳压回路(lù)故障或负载回路异常,导致了芯片内部保护(hù)电路起控,而停止(zhǐ)了PWM脉冲(chōng)的输出。并不能将和各(gè)个回路(lù)完全孤立起来进(jìn)行检修,某一(yī)故障元件的出现很可能表(biǎo)现出“牵一发而全身动”的效果。
开关电源电路常表现为以下三种典型故障现象:
一、次级负载供电电压都为0V。变频器上电后无反应,操作显示面板无指示,测量控制端子的24V和10V电压为0V。检查主电路充电电阻或(huò)预充(chōng)电回路完好,可判断为开(kāi)关电源故障。检修步骤如下:
1、先用电(diàn)阻测量法测量开(kāi)关管Q1有无击穿短路现象,电流取样电阻R4有无开(kāi)路。电路易损坏元件为开关管,当(dāng)其损坏(huài)后,R4因受冲击而阻值变大或断路。Q1的(de)G极串联电阻(zǔ)、振荡芯片PC1往往受强电冲击而损坏,须同时更换;检查负载回路有无短路现象,排除。
2、更换损(sǔn)坏(huài)件,或未检测中有短路元件(jiàn),可进行上电检查,进一步判断故障是出在振(zhèn)荡回路还是(shì)稳压回路。
检查方法:
a、先检查启动电阻R1有无断路。正常后,用18V直(zhí)流电源直接(jiē)送入UC3844的(de)7、5脚,为振荡电(diàn)路单独上电。测量8脚应有5V电压输出;6脚应有1V左右的电压输(shū)出。说明振荡回路基本正常,故障在稳压回(huí)路;
若测量8脚(jiǎo)有5V电(diàn)压输出,但6脚电压(yā)为0V,查8、4脚外接R、C定时元件,6脚外围电路;
若测量8脚、6脚电压都为0V,UC3844振(zhèn)荡(dàng)芯片坏掉,更换。
b、对(duì)UC3844单(dān)独(dú)上电,短接PC2输入侧,若电路起(qǐ)振,说明故障在(zài)PC2输入侧外围电路;电路仍不起振,查PC2输出侧电路。
二、开关电源出现间歇振荡,能听到“打嗝”声或“吱(zī)、吱”声,或听不到“打嗝”声,但操作(zuò)显(xiǎn)示面板时(shí)亮时熄。这是因负载电路异常,导致电源过载,引发过流保护(hù)电路动(dòng)作的典型故障特征。负载电流的异常上升,引起初级绕组激(jī)磁(cí)电流的大幅度上升,在电流(liú)采样电阻R4形成1V以上的电压信号,使(shǐ)UC3844内部(bù)电流检测电路起控,电路停振;R4上过流信号消失,电路(lù)又重新起(qǐ)振,如(rú)此循环(huán)往(wǎng)复,电源(yuán)出(chū)现间歇振荡。
检查方法(fǎ):
a、测量供电电路C4、C5两端电阻值,如有短路直通现象,可能为整流二极管D3、D4有短路;观察C4、C5外观有无鼓顶(dǐng)、喷液等现(xiàn)象,必要时拆下检测;供电电路无异常,可能为负载电(diàn)路有短路故障元(yuán)件;
b、检查供电电路无异常,上电,用排除法,对(duì)各路供电进行逐一排除。如拔下风(fēng)扇供电端子,开关电源工作正常,操作显(xiǎn)示面(miàn)板(bǎn)正常显示,则为24V散热风扇已(yǐ)经损坏;拔下+5V供电(diàn)接子或切断供电铜箔,开关电源正(zhèng)常工(gōng)作,则为+5V负载电路(lù)有损坏元(yuán)件。
三、负载电路的供电电压过高(gāo)或过低。开关电源的振荡回路正常,问题出在稳压回路。
输出电(diàn)压(yā)过高,稳压回(huí)路的元(yuán)件损坏或低效(xiào),使反馈电压(yā)幅度不足。检查方法:
a、在PC2输出端并接10k电阻,输出电压回落。说明PC2输出侧稳压电路(lù)正常,故障在PC2本身及输入侧电路(lù);
b、在R7上(shàng)并联500Ω电阻,输出电压有显著回落(luò)。说明光电耦合器PC2良好,故障为PC3低效或PC3外接电阻元件变值。反之,为PC2不良。
负(fù)载供电电压过低,有三个故障可能:1、负载(zǎi)过重,使输出(chū)电(diàn)压(yā)下降;2、稳压回路元件(jiàn)不良,导致电压反馈(kuì)信号过大;3、开关管低效,使电路(开关变压器)换能不足。
检查与修复(fù)方法:
a、将供(gòng)电支路的负载电(diàn)路逐一解除(注意!不要以开路该路供电整流(liú)管的方法来脱开负载电路(lù),尤其是接有稳压反馈信号的+5V供电电路!反馈电压信号的消失,会导致各路输出电压异常升高,而将负载电路大片烧毁!)判断(duàn)是否由于负载过重引起电压回落;如切断某路供电后,电路回升到正(zhèng)常值,说明开关(guān)电源(yuán)本身正常,检查负载电路;输出电压低,检查稳压回路。
b、检查稳压回路的电阻元件R5—R10,无变值(zhí)现象;逐一代换PC2、PC3,若正常,说明代换元件低效,导通内(nèi)阻变大。
c、代换PC2、PC3若无效,故障可能为开关管低效,或(huò)开关和(hé)激励电路有问题,也不排除UC3844内部输出电路低(dī)效(xiào)。更换优质开关(guān)管、UC3844。
对于一般性故障,上述故障排查法是有效的,但不一定百分之百地灵光(guāng)。若检查振荡回(huí)路、稳压回路、负载回路都无异常,电路还是输出电(diàn)压低,或间歇振荡,或干脆毫无反应,这此情况都有可能出(chū)现。先不要犯愁,让我(wǒ)们(men)往深入里分(fèn)析一下电路故障的原因,以帮助尽快查出故障元件。电路的间歇振荡或停振的原因不在起振回(huí)路和稳压回路时,还有哪些原因可导致电路不起振呢?
(1)主绕组N1两端并联的R、D、C电路,为尖峰电压吸收网络,提供开关管(guǎn)截止期间,储存在变压器中磁场能量的泄放通路(开关(guān)管的反向电流(liú)通道),保护了开关管不被(bèi)过压击(jī)穿。当D2或C4严重漏电或击穿短路时,电源(yuán)相(xiàng)当于加上了(le)一个很重(chóng)的负载,使输出(chū)电压严重回落,U3844供电不足,内部欠电压保护(hù)电路起控,而导致电路进入间歇振荡。因元件(jiàn)并联在N1绕组上,短路后不易测出,往往被忽略(luè);
(2)有的开关电源有输入供电电压的(电压过高)保护(hù)电路,一旦电路本身故障,使电路出现误过压保护动作,电路(lù)停振;
(3)电流采样电阻不良,如引脚氧化、碳化或(huò)阻值变大时,导致压(yā)降上升,出现(xiàn)误过流保护,使电路进(jìn)入间歇振荡状态;
(4)自(zì)供(gòng)电绕组的整流二极管D1低(dī)效(xiào),正向导通内阻变大(dà),电(diàn)路不(bú)能起振(zhèn),更换试验;
(5)开关变压器因绕组发霉、受潮等,品质因数降低,用原(yuán)型号变(biàn)压器代换试(shì)验(yàn);
(6)R1起振电路参数变异,但测量不出异常,或开关管低效,此(cǐ)时遍查(chá)电路无异常,但就是不起振。
修理方法:
变动一(yī)下电路既有参数和状态,让故障暴露出(chū)来!试减小R1的电阻值(不宜低于(yú)200kΩ以下),电路能起振。此法也可做为应急修理手段之(zhī)一。无效,更换开关管、UC3844、开关变压器试验。
输出电压总是偏高或偏(piān)低一点,达不到正常值。检查不出电路和元件的异(yì)常,几乎换掉了电路中所有(yǒu)元件,电路的输出电压(yā)值(zhí)还是在“勉强与凑合”状态,有时好像能“正(zhèng)常工作”了,但(dàn)让人心里不踏实,好像神(shén)经质似的,不知什么时候(hòu)会来(lái)个(gè)“反常表现”。不要放弃,调整(zhěng)一下电路参(cān)数,使输出电路达到正常值,达到其工作状(zhuàng)态,让(ràng)我们“放心(xīn)”的地步。
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