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括在內了。而任何雜亂的開關電源,除去枝蔓后,也會剩下上圖這樣的骨干。其實在檢修中,要具有對雜亂電路的“化簡”的才華,要在看似雜亂無章的電路擴展中,拈出這幾條首要的條理。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,只需各部分條理和條理的走向——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條理。
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供應了發動電流;自供電繞組N2、D1、C1構成振動芯片的供電電壓。這三個環節的正常工作,是電源可以振動起來的先決條件。
當然,PC1的4腳外接守時元件R2、C2和PC1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等元件構成了穩壓控制回路。
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、保護回路:PC1芯片自身和3腳外圍元件R4構成過流保護回路;N1繞組上并聯的D2、R6、C4元件構成了IGBT的保護電路;本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保護信號。但保護電路的內容并不僅是局限于保護電路自身,保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,會牽涉到保護回路和穩壓回路,使兩個回路做出相應的保護和調整動作。
振動芯片自身參加和構成了前三個回路,芯片損壞,三個回路都會一齊罷工。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。其他,要像下象棋相同,用全局觀念和系統思路來進行缺點判別,透過現象看本質。如停振缺點,或許并非由振動回路元件損壞所引起,有或許是穩壓回路缺點或負載回路反常,導致了芯片內部保護電路起控,而連續了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,某一缺點元件的呈現很或許體現出“牽一發而全身動”的效果。開關電源電路常體現為以下三種典型缺點現象:
一、次級負載供電電壓都為0V。變頻器上電后無反應,操作閃現面板無指示,丈量控制端子的24V和10V電壓為0V。檢查主電路充電電阻或預充電回路無缺,可判別為開關電源缺點。
檢修進程如下:
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。Q1的G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;檢查負載回路有無短路現象,打掃。
2、替換損壞件,或未檢測中有短路元件,可進行上電檢查,進一步判別缺點是出在振動回路仍是穩壓回路。
檢查方法:
a、先檢查發動電阻R1有無斷路。正常后,用18V直流電源直接送入UC3844的7、5腳,為振動電路單獨上電。丈量8腳應有5V電壓輸出;6腳應有1V左右的電壓輸出。闡明振動回路根本正常,缺點在穩壓回路;
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0V,UC3844振動芯片壞掉,替換。
b、對UC3844單獨上電,短接PC2輸入側,若電路起振,闡明缺點在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,但操作閃現面板時亮時熄。這是因負載電路反常,導致電源過載,引發過流保護電路動作的典型缺點特征。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。
檢查方法:
a、丈量供電電路C4、C5兩端電阻值,如有短路直通現象,或許為整流二極管D3、D4有短路;查詢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,或許為負載電路有短路缺點元件;
b、檢查供電電路無反常,上電,用打掃法,對各路供電進行逐一打掃。如拔下電扇供電端子,開關電源作業正常,操作閃現面板正常閃現,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,使反應電壓幅度短少。
檢查方法:
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,缺點在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出色,缺點為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,有三個缺點或許: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)換能短少。
檢查與修改方法:
a、將供電支路的負載電路逐一免除(留神!不要以開路該路供電整流管的方法來脫開負載電路,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,檢查負載電路;輸出電壓低,檢查穩壓回路。
b、檢查穩壓回路的電阻元件R5—R10,無變值現象;逐一代換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,缺點或許為開關管低效,或開關和鼓舞電路有問題,也不打掃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、負載回路都無反常,電路仍是輸出電壓低,或間歇振動,或爽性毫無反應,這此情況都有或許呈現。先不要發愁,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N1兩端并聯的R、D、C電路,為尖峰電壓吸收網絡,供應開關管截止期間,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D2或C4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供電短少,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,往往被忽略;
(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,使電路呈現誤過壓保護動作,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,呈現誤過流保護,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,品質因數下降,用原類型變壓器代換實驗;
(6)R1起振電路參數變異,但丈量不出反常,或開關管低效,此刻遍查電路無反常,但便是不起振。
修補方法:
變化一下電路既有參數和情況,讓缺點露出出來!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反常,簡直換掉了電路中所有元件,電路的輸出電壓值仍是在“勉強與遷就”情況,有時如同能“正常作業”了,但讓人心里不結壯,如同神經質似的,不知什么時候會來個“反常體現”。不要丟掉,調整一下電路參數,使輸出電路抵達正常值,抵達其作業情況,讓咱們“定心”的地步。電路參數的變異,有以下幾種原因:
晶體管低效,如三極管擴展倍數下降,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、芯片器件的老化和參數漂移,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值下降一級;
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,構成“概括效果”。
由各種原因構成的電路的“現在的”這種情況,是一種“病態”,或許咱們得換一下檢修思路了,中醫有一個“辨證施治的”理論,咱們也要用一下了,下一個丹方,不是針對哪一個元件,而是將整個電路“調度”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(元件數值的纖細調整):
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。
上述調整的意圖,是在對電路進行完全檢查,換掉低效元件后,進行的。意圖是調整穩壓反應電路的相關增益,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抵達正常值,電路進入一個新的“正常的平衡”情況。
許多看似不行修改的疑問缺點,就這樣通過一、兩只電阻值的調整,波瀾無驚地修改了。
檢修中須留神的問題:
1、在開關電源檢查和修改進程中,應堵截三相輸出電路IGBT模塊的供電,以避免驅動供電反常,構成IGBT模塊的損壞;
2、在修補輸出電壓過高的缺點時,更要堵截+5V對CPU主板的供電,以免反常或高電壓損壞CPU,構成CPU主板報廢。
3、不行使穩壓回路連續,將導致輸出電壓反常升高!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,不行用一般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,現在網絡這么發達,貨物肯定不成問題,一般都能購到的。
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