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变频器开关电源模块的常见故障监测及解决办法

来源: 时间:2019-07-10 09:30:10 次数:

变频器的开关电源电路完全可以简化为下图的电路模型,电路中的主要关键要素都包含在里面了,而任何复杂的开关电源,当我们熟悉后,也会剩下下图这样的主干。其实在检修中,要具备对复杂电路“化简”的能力,要在杂乱无章的电路伸展中,找出这几条主要脉络,训练自己,使眼前不存在什么整体的开关电源电路,只有各部分脉络和脉络的走向——震荡回路,稳压回路,保护回路和负载回路等。

变频器的开关电源电路完全可以简化为下图的电路模型,电路中的主要关键要素都包含在里面了,而任何复杂的开关电源,当我们熟悉后,也会剩下下图这样的主干。其实在检修中,要具备对复杂电路“化简”的能力,要在杂乱无章的电路伸展中,找出这几条主要脉络,训练自己,使眼前不存在什么整体的开关电源电路,只有各部分脉络和脉络的走向——震荡回路,稳压回路,保护回路和负载回路等。

四川福彩网 1)震荡回路: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提供了启动电流;自供电绕组N2,D1,C1形成震荡芯片的供电电压。这三个环节的正常运行,是电源能够震荡起来的先决条件。

当然,PC1的4脚外接定时原件R2,C2和PC1芯片本身,也构成了震荡回路的一部分。

四川福彩网 2)稳压回路:N3,D3,C5等的+5V电源,R7~R10,PC3,R5,R6等元件构成了稳压控制回路。

四川福彩网 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)保护回路:PC1芯片本身和3脚外围元件R4构成过电流保护回路;N1绕组上并联的D2,R6,C4元件构成了开关管的反压吸收保护电路;实质上稳压回路的电压反馈信号——稳压信号,也可看作一路电压保护信号,但保护电路的内容并不仅是局限于保护电路本身,保护电路的启控往往是由于负载电路异常所引起的。

4)负载回路:N3,N4二次绕组及后续电路,均为负载回路,负载回路的异常,会牵涉到保护回路和稳压回路,使两个回路做出相应的保护和调整动作。

震荡芯片本身参与和构成了前三个回路,芯片损坏,三个回路都会罢工,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,另外,奥透过现象看到本质,比如,停震故障,也许并非优于震荡回路元件损坏所引起的,有可能是稳压回路故障或者负载回路异常,导致了芯片内部保护电路起控,而停止了PWM脉冲的输出,并不能将各个回路完全孤立起来检修,某一故障元件出险很可能表现出牵一发而动全身的效果。

四川福彩网 开关电源电路常表现为以下3种典型故障现象:

1)次级负载供电电压都为0V,变频器上电后无反应,操作显示面板无显示,测量控制端子24V和10V电压为0V,检查开关电源输入的530V电压正常,可判断为开关电源故障。检修步骤如下:

四川福彩网 先用电阻测量法测量开关管Q1有无击穿短路故障,电流取样R4有无开路,电路易损元件为开关管,当其损坏后R4因受到冲击而阻值变大或者断路。Q1的G极串联电阻,振荡芯片PC1往往受冲击而损坏,必须同时更换;检查负载回路有无短路现象。


更换损坏件,或未检测到有短路元件,可进行上电检查,进一步判断故障是出在振荡回路还是稳压回路。

检测方法:

A.先检测启动电阻R1有无断路,正常后,用18v直流电源直接送入UC3844的7.5脚,为振荡电路单独上电,测量8脚应有5V电压输出;6脚应有几伏左右电压输出,说明振荡回路基本正常,故障在稳压回路。

四川福彩网 若测量8脚有5V电压输出,但是6脚电压为0V,查8.8脚外接R,C定时元件,6脚外围电路。

四川福彩网 若测量8脚,6脚电压为0V,UC3844振荡芯片已经损坏,需更换。

B.对UC3844单独上电,短接PC2输入侧,若电路起振,说明故障在PC2输入侧外围电路;电路不起振则检查输出侧电路。

四川福彩网 2)开关电源出现间歇振荡,能听到“打嗝”或者“吱吱”声,操作面板时亮时熄,这事因为负载电路异常,导致电源过载,引发过流保护电路动作的典型故障特征,负载电流异常上升,引起一次绕组激磁电流大幅上升,在电流采样电阻R4形成1V以上的电压信号,使UC3844内部电流检测电路起控,电路停震;R4上过流信号消失,电路又重新起振,如此循环往复,出现间歇振荡。

检查方法:

四川福彩网 A.测量供电电路C5,C6两端电阻值,如有短路直通现象,可能为整流二极管D3,D4有短路;观察C5,C6外观有无鼓包,喷液等现象,必要时拆下测量,供电电路无异常,可能为负载电路有短路故障。

B.检查供电电路无异常,上电,用排除法,对各路供电进行逐一排除,如,拔下风扇供电端子,或者拔下+5V供电端子,若电源正常了说明改器件有损坏。

3)负载电路的供电电压过高或者过低,开关电源振荡回路正常,问题出在稳压回路,输出电压过高,稳压回路元件损坏或者低效,使得反馈电压幅度不足。

检查方法:

四川福彩网 A.在PC2输出端并接10KΩ电阻,输出电压回落,说明PC2输出侧稳压电路正常,故障在PC2本身以及输入侧电路。

B.在R7上并联500Ω电阻,输出电压有明显回落,说明光耦PC2良好,故障在PC3低效或者PC3外接电阻元件变值,反之,为PC2不良。

负载供电电压过低,有三个故障可能:负载过重,使输出电压下降;稳压回路元件不良,导致电压反馈信号过大;开关管低效,使得开关变压器储能不足。

修复方法:

a.将供电支路的负载电路逐一排除,判断是否由于负载过重引起的电压回落,如切断某路供电后回复正常值,说明开关电源本身正常,检查负载电路,若输出电压低则检查稳压回路。

b.检查稳压回路的电阻R5~R10,无变值现象;逐一代换PC2,PC3,若正常,说明代换原件低效。

c.代换PC2,PC3无效,故障可能为开关管低效,或者UC3844内部输出电路低效,代换优质开关管或者UC3844芯片。

常见的三种问题我们都一一解释了检测办法与修复方法,当然也不一定是百分之一百就能解决所有问题,还是要通过经验的积累,慢慢熟练后才能如鱼得水~

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