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變頻器的開關電源如何檢修
時間:2021-07-03 08:29:19 點擊次數:1475

變頻器的開關電源電路完全可以簡化為下圖電路模型,電路中的關鍵要素都包含在內了。而任何雜亂的開關電源,除掉枝蔓后,也會剩下上圖這樣的主干。其實在檢修中,要具有對雜亂電路的化簡的才能,要在看似雜亂無章的電路擴展中,拈出這幾條首要的頭緒。要向解牛的廚子學習,練習自己的眼前不存在什么整體的開關電源電路,只要各部分頭緒和頭緒的走向——振動回路、穩壓回路、保護回路和負載回路等。

 

看一下電路中有幾路脈絡。

1、振動回路:開關變壓器的主繞組N1、Q1的漏--源極、R4為電源工作電流的通路;R1提供了啟動電流;自供電繞組N2、D1、C1形成振動芯片的供電電壓。這三個環節的正常運轉,是電源能夠振動起來的先決條件。

當然,PC14腳外接守時元件R2、C2PC1芯片自身,也構成了振動回路的一部分。

2、穩壓回路:N3、D3、C4等的+5V電源,R7—R10、PC3、R5、R6等元件構成了穩壓操控回路。

當然,PC1芯片和1、2腳外圍元件R3、C3,也是穩壓回路的一部分。

3、維護回路:PC1芯片自身和3腳外圍元件R4構成過流維護回路;N1繞組上并聯的D2R6、C4元件構成了IGBT的維護電路;實質上穩壓回路的電壓反應信號——穩壓信號,也可看作是一路電壓維護信號。但維護電路的內容并不僅是局限于維護電路自身,維護電路的起控往往是由于負載電路的反常所引起。

4、負載回路:N3、N4次級繞組及后續電路,均為負載回路。負載回路的反常,會牽涉到維護回路和穩壓回路,使兩個回路做出相應的維護和調整動作。

振動芯片自身參與和構成了前三個回路,芯片損壞,三個回路都會一齊停工。對三個或四個回路的檢修,是在芯片自身正常的前提下進行的。別的,要像下象棋一樣,用全局觀念和體系思路來進行毛病判別,透過現象看本質。如停振毛病,或許并非由振動回路元件損壞所引起,有可能是穩壓回路毛病或負載回路反常,導致了芯片內部維護電路起控,而中止了PWM脈沖的輸出。并不能將和各個回路完全孤立起來進行檢修,某一毛病元件的出現很可能表現出牽一發而全身動的作用。開關電源電路常表現為以下三種典型故障現象:

 

一、次級負載供電電壓都為0V。變頻器上電后無反應,操作顯現面板無指示,丈量操控端子的24V10V電壓為0V。查看主電路充電電阻或預充電回路無缺,可判別為開關電源毛病。

檢修步驟如下:

1、先用電阻丈量法丈量開關管Q1有無擊穿短路現象,電流取樣電阻R4有無開路。電路易損壞元件為開關管,當其損壞后,R4因受沖擊而阻值變大或斷路。Q1G極串聯電阻、振動芯片PC1往往受強電沖擊而損壞,須同時替換;查看負載回路有無短路現象,排除。

2、替換損壞件,或未檢測中有短路元件,可進行上電查看,進一步判別毛病是出在振動回路仍是穩壓回路。

查看辦法:

a、先查看發動電阻R1有無斷路。正常后,用18V直流電源直接送入UC38447、5腳,為振動電路獨自上電。丈量8腳應有5V電壓輸出;6腳應有1V左右的電壓輸出。闡明振動回路基本正常,毛病在穩壓回路;

若丈量8腳有5V電壓輸出,但6腳電壓為0V,查8、4腳外接R、C守時元件,6腳外圍電路;

若丈量8腳、6腳電壓都為0VUC3844振動芯片壞掉,替換。

b、對UC3844獨自上電,短接PC2輸入側,若電路起振,闡明毛病在PC2輸入側外圍電路;電路仍不起振,查PC2輸出側電路。

二、開關電源呈現間歇振動,能聽到打嗝聲或吱、吱聲,或聽不到打嗝聲,但操作顯現面板時亮時熄。這是因負載電路反常,導致電源過載,引發過流維護電路動作的典型毛病特征。負載電流的反常上升,引起初級繞組激磁電流的大幅度上升,在電流采樣電阻R4構成1V以上的電壓信號,使UC3844內部電流檢測電路起控,電路停振;R4上過流信號消失,電路又從頭起振,如此循環往復,電源呈現間歇振動。

查看辦法:

a、丈量供電電路C4、C5兩頭電阻值,如有短路直通現象,可能為整流二極管D3、D4有短路;觀察C4、C5外觀有無鼓頂、噴液等現象,必要時拆下檢測;供電電路無反常,可能為負載電路有短路毛病元件;

b、查看供電電路無反常,上電,用排除法,對各路供電進行逐個排除。如拔下電扇供電端子,開關電源作業正常,操作顯現面板正常顯現,則為24V散熱電扇現已損壞;拔下+5V供電接子或堵截供電銅箔,開關電源正常作業,則為+5V負載電路有損壞元件。

三、負載電路的供電電壓過高或過低。開關電源的振動回路正常,問題出在穩壓回路。

輸出電壓過高,穩壓回路的元件損壞或低效,使反應電壓幅度不足。

查看辦法:

a、在PC2輸出端并接10k電阻,輸出電壓回落。闡明PC2輸出側穩壓電路正常,毛病在PC2自身及輸入側電路;

b、在R7上并聯500Ω電阻,輸出電壓有明顯回落。闡明光電耦合器PC2杰出,毛病為PC3低效或PC3外接電阻元件變值。反之,為PC2不良。

負載供電電壓過低,有三個毛病可能:1、負載過重,使輸出電壓下降;2、穩壓回路元件不良,導致電壓反應信號過大;3、開關管低效,使電路(開關變壓器)換能不足。

查看與修復辦法:

a、將供電支路的負載電路逐個解除(留意!不要以開路該路供電整流管的辦法來脫開負載電路,尤其是接有穩壓反應信號的+5V供電電路!反應電壓信號的消失,會導致各路輸出電壓反常升高,而將負載電路大片燒毀!)判別是否由于負載過重引起電壓回落;如堵截某路供電后,電路回升到正常值,闡明開關電源自身正常,查看負載電路;輸出電壓低,查看穩壓回路。

b、查看穩壓回路的電阻元件R5—R10,無變值現象;逐個代換PC2、PC3,若正常,闡明代換元件低效,導通內阻變大。

c、代換PC2、PC3若無效,毛病可能為開關管低效,或開關和激勵電路有問題,也不排除UC3844內部輸出電路低效。替換優質開關管、UC3844。

若檢查振動回路、穩壓回路、負載回路都無失常,電路仍是輸出電壓低,或間歇振動,或爽性毫無反響,這此情況都有可能出現。先不要犯愁,深入分析一下電路缺點的原因,以協助從速查出缺點元件。電路的間歇振動或停振的原因不在起振回路和穩壓回路時,還有哪些原因可導致電路不起振呢?

(1)主繞組N1兩頭并聯的R、D、C電路,為尖峰電壓吸收網絡,提供開關管截止期間,儲存在變壓器中磁場能量的泄放通路(開關管的反向電流通道),保護了開關管不被過壓擊穿。當D2C4嚴峻漏電或擊穿短路時,電源相當于加上了一個很重的負載,使輸出電壓嚴峻回落,U3844供電缺少,內部欠電壓保護電路起控,而導致電路進入間歇振動。因元件并聯在N1繞組上,短路后不易測出,往往被疏忽;

(2)有的開關電源有輸入供電電壓的(電壓過高)保護電路,一旦電路自身缺點,使電路出現誤過壓保護動作,電路停振;

(3)電流采樣電阻不良,如引腳氧化、碳化或阻值變大時,導致壓降上升,出現誤過流保護,使電路進入間歇振動情況;

(4)自供電繞組的整流二極管D1低效,正導游通內阻變大,電路不能起振,替換實驗;

(5)開關變壓器因繞組發霉、受潮等,品質因數降低,用原類型變壓器代換實驗;

(6)R1起振電路參數變異,但丈量不出失常,或開關管低效,此刻遍查電路無失常,但就是不起振。

修補方法:

變動一下電路既有參數和情況,讓缺點暴露出來!試減小R1的電阻值(不宜低于200kΩ以下),電路能起振。此法也可做為應急修補方法之一。無效,替換開關管、UC3844、開關變壓器實驗。

輸出電壓總是偏高或偏低一點,達不到正常值。檢查不出電路和元件的失常,幾乎換掉了電路中所有元件,電路的輸出電壓值仍是在牽強與將就情況,有時好像能正常作業了,但讓人心里不結壯,好像神經質似的,不知什么時候會來個失常體現。不要拋棄,調整一下電路參數,使輸出電路到達正常值,到達其作業情況,讓我們定心的地步。電路參數的變異,有以下幾種原因:

晶體管低效,如三極管擴大倍數降低,或導通內阻變大,二極管正向電阻變大,反向電阻變小等;

用萬用表不能測出的電容的相關介質損耗、頻率損耗等;

晶體管、芯片器材的老化和參數漂移,如光電耦合器的光傳遞效率變低一級;

電感元件,如開關變壓器的Q值降低一級;

電阻元件的阻值變異,但不明顯。

上述5種原因有數種參于其間,形成概括作用。

由各種原因形成的電路的現在的這種情況,是一種病態,或許我們得換一下檢修思路了,中醫有一個辨證施治的理論,我們也要用一下了,下一個丹方,不是針對哪一個元件,而是將整個電路調理一下,使之由病態趨于常態。就這么模糊著糊涂著,把病就給治了。

修補方法(元件數值的細微調整)

1、輸出電壓偏低:

a、增大R5或減小R6電阻值;

b、減小R7、R8電阻值或加大R9電阻值。

2、輸出電壓偏高:

a、減小R5或增大R6電阻值;

b、增大R7、R8電阻值或減小R9電阻值。

上述調整的目的,是在對電路進行完全檢查,換掉低效元件后,進行的。目的是調整穩壓反響電路的相關增益,使振動芯片輸出的脈沖占空比改動,開關變壓器的儲能改動,使次級繞組的輸出電壓到達正常值,電路進入一個新的正常的平衡情況。

很多看似不可批改的疑問缺點,就這樣通過一、兩只電阻值的調整,波濤無驚地批改了。

檢修中須留意的問題:

1、在開關電源檢查和批改過程中,應切斷三相輸出電路IGBT模塊的供電,以防止驅動供電失常,形成IGBT模塊的損壞;

2、在修補輸出電壓過高的缺點時,更要切斷+5VCPU主板的供電,以免失常或高電壓損壞CPU,形成CPU主板報廢。

3、不可使穩壓回路中止,將導致輸出電壓失常升高!4、開關電源電路的二極管,用于整流和用于保護的,都為高速二極管或肖基特二極管,不可用普通IN4000系列整流二極管代用。

4、開關管損壞后,最好換用原類型的,現在網絡這么興隆,貨品來歷不成問題,一般都能購到的。

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