变频器的开关电源电路彻底可以简化为下图电路模型,电路中的关键要素都包括在内了。而任何凌乱的开关电源,除掉枝蔓后,也会剩下上图这样的骨干。其实在检修中,要具有对凌乱电路的“化简”的才干,要在看似凌乱无章的电路扩展中,拈出这几条首要的条理。要向解牛的厨子学习,操练自己的眼前不存在什么全体的开关电源电路,只要各部分条理和条理的走向——振荡回路、稳压回路、维护回路和负载回路等。
看一下电路中有几路头绪。
1、振荡回路:开关变压器的主绕组N1、Q1的漏--源极、R4为电源工作电流的通路;R1供给了启动电流;自供电绕组N2、D1、C1构成振荡芯片的供电电压。这三个环节的正常运转,是电源可以振荡起来的先决条件。
当然,PC1的4脚外接守时元件R2、C2和PC1芯片本身,也构成了振荡回路的一部分。
2、稳压回路:N3、D3、C4等的+5V电源,R7—R10、PC3、R5、R6等元件构成了稳压操控回路。
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、维护回路:PC1芯片本身和3脚外围元件R4构成过流维护回路;N1绕组上并联的D2、R6、C4元件构成了IGBT的维护电路;实质上稳压回路的电压反应信号——稳压信号,也可看作是一路电压维护信号。但维护电路的内容并不仅是局限于维护电路本身,维护电路的起控往往是因为负载电路的异常所引起。
4、负载回路:N3、N4次级绕组及后续电路,均为负载回路。负载回路的异常,会牵涉到维护回路和稳压回路,使两个回路做出相应的维护和调整动作。
振荡芯片本身参与和构成了前三个回路,芯片损坏,三个回路都会一齐停工。对三个或四个回路的检修,是在芯片本身正常的前提下进行的。其他,要像下象棋一样,用全局观念和系统思路来进行缺陷判别,透过现象看实质。如停振缺陷,或许并非由振荡回路元件损坏所引起,有或许是稳压回路缺陷或负载回路异常,导致了芯片内部维护电路起控,而间断了PWM脉冲的输出。并不能将和各个回路彻底孤立起来进行检修,某一缺陷元件的出现很或许表现出“牵一发而全身动”的作用。开关电源电路常表现为以下三种典型缺陷现象:
一、次级负载供电电压都为0V。变频器上电后无反应,操作闪现面板无指示,测量操控端子的24V和10V电压为0V。查看主电路充电电阻或预充电回路无缺,可判别为开关电源缺陷。
检修过程如下:
1、先用电阻测量法测量开关管Q1有无击穿短路现象,电流取样电阻R4有无开路。电路易损坏元件为开关管,当其损坏后,R4因受冲击而阻值变大或断路。Q1的G极串联电阻、振荡芯片PC1往往受强电冲击而损坏,须同时替换;查看负载回路有无短路现象,扫除。
2、替换损坏件,或未检测中有短路元件,可进行上电查看,进一步判别缺陷是出在振荡回路仍是稳压回路。
查看办法:
a、先查看发动电阻R1有无断路。正常后,用18V直流电源直接送入UC3844的7、5脚,为振荡电路独自上电。测量8脚应有5V电压输出;6脚应有1V左右的电压输出。说明振荡回路根本正常,缺陷在稳压回路;
若测量8脚有5V电压输出,但6脚电压为0V,查8、4脚外接R、C守时元件,6脚外围电路;
若测量8脚、6脚电压都为0V,UC3844振荡芯片坏掉,替换。
b、对UC3844独自上电,短接PC2输入侧,若电路起振,说明缺陷在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、吱”声,或听不到“打嗝”声,但操作闪现面板时亮时熄。这是因负载电路异常,导致电源过载,引发过流维护电路动作的典型缺陷特征。负载电流的异常上升,引起初级绕组激磁电流的大幅度上升,在电流采样电阻R4构成1V以上的电压信号,使UC3844内部电流检测电路起控,电路停振;R4上过流信号消失,电路又从头起振,如此循环往复,电源出现间歇振荡。
查看办法:
a、测量供电电路C4、C5两端电阻值,如有短路直通现象,或许为整流二极管D3、D4有短路;调查C4、C5外观有无鼓顶、喷液等现象,必要时拆下检测;供电电路无异常,或许为负载电路有短路缺陷元件;
b、查看供电电路无异常,上电,用扫除法,对各路供电进行逐一扫除。如拔下电扇供电端子,开关电源作业正常,操作闪现面板正常闪现,则为24V散热电扇现已损坏;拔下+5V供电接子或堵截供电铜箔,开关电源正常作业,则为+5V负载电路有损坏元件。
三、负载电路的供电电压过高或过低。开关电源的振荡回路正常,问题出在稳压回路。
输出电压过高,稳压回路的元件损坏或低效,使反应电压幅度缺乏。
查看办法:
a、在PC2输出端并接10k电阻,输出电压回落。说明PC2输出侧稳压电路正常,缺陷在PC2本身及输入侧电路;
b、在R7上并联500Ω电阻,输出电压有显着回落。说明光电耦合器PC2杰出,缺陷为PC3低效或PC3外接电阻元件变值。反之,为PC2不良。
负载供电电压过低,有三个缺陷或许:1、负载过重,使输出电压下降;2、稳压回路元件不良,导致电压反应信号过大;3、开关管低效,使电路(开关变压器)换能缺乏。
查看与修正办法:
a、将供电支路的负载电路逐一免除(留心!不要以开路该路供电整流管的办法来脱开负载电路,尤其是接有稳压反应信号的+5V供电电路!反应电压信号的消失,会导致各路输出电压异常升高,而将负载电路大片烧毁!)判别是否因为负载过重引起电压回落;如堵截某路供电后,电路回升到正常值,说明开关电源本身正常,查看负载电路;输出电压低,查看稳压回路。
b、查看稳压回路的电阻元件R5—R10,无变值现象;逐一代换PC2、PC3,若正常,说明代换元件低效,导通内阻变大。
c、代换PC2、PC3若无效,缺陷或许为开关管低效,或开关和鼓励电路有问题,也不扫除UC3844内部输出电路低效。替换优质开关管、UC3844。
若查看振荡回路、稳压回路、负载回路都无异常,电路仍是输出电压低,或间歇振荡,或爽性毫无反应,这此状况都有或许出现。先不要犯愁,深入分析一下电路缺陷的原因,以协助从速查出缺陷元件。电路的间歇振荡或停振的原因不在起振回路和稳压回路时,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,供给开关管截止期间,储存在变压器中磁场能量的泄放通路(开关管的反向电流通道),维护了开关管不被过压击穿。当D2或C4严峻漏电或击穿短路时,电源相当于加上了一个很重的负载,使输出电压严峻回落,U3844供电缺少,内部欠电压维护电路起控,而导致电路进入间歇振荡。因元件并联在N1绕组上,短路后不易测出,往往被疏忽;
(2)有的开关电源有输入供电电压的(电压过高)维护电路,一旦电路本身缺陷,使电路出现误过压维护动作,电路停振;
(3)电流采样电阻不良,如引脚氧化、碳化或阻值变大时,导致压降上升,出现误过流维护,使电路进入间歇振荡状况;
(4)自供电绕组的整流二极管D1低效,正导游通内阻变大,电路不能起振,替换试验;
(5)开关变压器因绕组发霉、受潮等,品质因数下降,用原类型变压器代换试验;
(6)R1起振电路参数变异,但测量不出异常,或开关管低效,此刻遍查电路无异常,但便是不起振。
修补办法:
变化一下电路既有参数和状况,让缺陷露出出来!试减小R1的电阻值(不宜低于200kΩ以下),电路能起振。此法也可做为应急修补办法之一。无效,替换开关管、UC3844、开关变压器试验。
输出电压总是偏高或偏低一点,达不到正常值。查看不出电路和元件的异常,几乎换掉了电路中所有元件,电路的输出电压值仍是在“勉强与迁就”状况,有时如同能“正常作业”了,但让人心里不结壮,如同神经质似的,不知什么时候会来个“异常表现”。不要扔掉,调整一下电路参数,使输出电路抵达正常值,抵达其作业状况,让咱们“定心”的地步。电路参数的变异,有以下几种原因:
晶体管低效,如三极管扩展倍数下降,或导通内阻变大,二极管正向电阻变大,反向电阻变小等;
用万用表不能测出的电容的相关介质损耗、频率损耗等;
晶体管、芯片器材的老化和参数漂移,如光电耦合器的光传递效率变低一级;
电感元件,如开关变压器的Q值下降一级;
电阻元件的阻值变异,但不显着。
上述5种原因有数种参于其间,构成“概括作用”。
由各种原因构成的电路的“现在的”这种状况,是一种“病态”,或许咱们得换一下检修思路了,中医有一个“辨证施治的”理论,咱们也要用一下了,下一个丹方,不是针对哪一个元件,而是将整个电路“调理”一下,使之由“病态”趋于“常态”。就这么“模糊着糊涂着”,把病就给治了。
修补办法(元件数值的细微调整):
1、输出电压偏低:
a、增大R5或减小R6电阻值;
b、减小R7、R8电阻值或加大R9电阻值。
2、输出电压偏高:
a、减小R5或增大R6电阻值;
b、增大R7、R8电阻值或减小R9电阻值。
上述调整的意图,是在对电路进行彻底查看,换掉低效元件后,进行的。意图是调整稳压反应电路的相关增益,使振荡芯片输出的脉冲占空比改动,开关变压器的储能改动,使次级绕组的输出电压抵达正常值,电路进入一个新的“正常的平衡”状况。
许多看似不行批改的疑问缺陷,就这样通过一、两只电阻值的调整,波澜无惊地批改了。
检修中须留心的问题:
1、在开关电源查看和批改过程中,应堵截三相输出电路IGBT模块的供电,以避免驱动供电异常,构成IGBT模块的损坏;
2、在修补输出电压过高的缺陷时,更要堵截+5V对CPU主板的供电,以免异常或高电压损坏CPU,构成CPU主板作废。
3、不行使稳压回路间断,将导致输出电压异常升高!4、开关电源电路的二极管,用于整流和用于维护的,都为高速二极管或肖基特二极管,不行用一般IN4000系列整流二极管代用。
4、开关管损坏后,最好换用原类型的,现在网络这么兴隆,货品来历不成问题,一般都能购到的。
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