《变频器开关电源维修实例》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变频器开关电源维修实例（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、变频器开关电源维修实例 开关电源体积小、重量轻、效率高、动态稳压效果好, 被广泛应用到了各种电子设备中.下面就以 UC3844 开关电源芯片为例讲述一下开关电源的基本原理和在变频电路中的作用. 7 脚是芯片的电源输入端,该 端在内部集成了稳压器和最低门限电压控制器, 所以该芯片不用在外围设置稳压电路,只要接一只降压电阻 即可.最低门限值为 10V,当 7 脚输入电压低于 10V, 该芯片将禁止输出,处于保护状态.正常工作时该端电压 约为 12V16V 之间. 4 脚是内部压控振荡器的定时端,通过接上合适的 RC 网络,使输出的 PWM 波控制在 20KHZ100KHZ 之间. a1 2 脚、3
2、 脚是输出取样反馈端,用于检测开关电源的输出,以便进行 PWM 调制控制,从而达到稳压的目的. 在变频器系统中, 开关电源需要输出:一组 5V/DC、一组12V/DC、四组 20V/DC 等多组电压.其中 5V/DC 主要用作主板及控制板的供电,12V/DC 用作霍尔检测器件的供电,四组 20V/DC 用作 IGBT 的触发供电.变频器的型号及品牌不同, 其开关电源的电压值也不尽相同,但基本构架是 一样的,在此仅以下图为例讲一讲开关电源的工作原理. a2 如图 a2 所示:电源经 D1D4、C1、C2 整流滤波之后,通过降压电阻 R3 到了 UC3844 的 7 脚电源正端,为其供电,UC38
3、44 通过 检测当 7 脚电压大于 10V 时,控制内部压控振荡器开始工作,通过 R8、C5 将 PWM 的频率控制在要求范围 之内.此时 6 脚输出 PWM 信号去控制开关管 Q1 的通断,R10 是开关管的电流检测电阻,通过检测 R10 的电 压值来实时调整 PWM 的脉冲宽度,从而达到自动稳压的目的.在图中变压器的副绕组通过 D6、C7、C8 整 流滤波之后到了 UC3844 的 7 脚,增强了 UC3844 的驱动能力.C9、R11、D5 是开关管的滤波吸收网络,目 的在于吸收变压器的反向脉冲,保护开关管. AC-1AC-4 是开关变压器的次级输出绕组,通过 D7、D8 、D9、D10
4、、C10、C11-C17 进行整流滤波后输出对后级电路进行供电.了解了开关电源的原理 之后,让我们来看看如果开关电源出现问题应该怎样进行维修.开关电源的几个维修步骤如下: 1、检测整流 电路 D1D4 是否击穿或断路,滤波电路的电容是否损坏, 平衡电阻 R1、R2 是否正常,降压电阻 R3 是否烧 断或阻值增大失效( 断电情况下测试). 2、检测开关管 b-e 结、c-e 结是否有击穿短路现象、测量开关变压 器各个绕组是否有短路现象,以确定开关管、及开关变压器的好坏(断电情况下测试). 3、检测次级输出绕组 的整流滤波元件,重点察看滤波电容是否鼓包或损坏,以排除次级电路短路的可能. 4、检测吸
5、收回路 D5、R11、C9 是否正常( 断电情况下测试). 5、在确定上述元件正常的情况下,我们可以把开关电源板从变 频器上取下单独对其进行加电试验.用调压器缓缓地调至开关电源的额定电压值,此时应能听到变压器起振 时的吱吱声,如没有听到起振的声音,用万用表检测 UC3844 的电源正、负级之间是否有 12V16V 左右的 直流电压. 6、在确定 UC3844 的供电端电压正常后,可用示波器察看一下 UC3844 的 6 脚是否有 PWM 波 输出到开关管的触发端( 根据电路设计的不同,PWM 波的频率一般在 20KHZ100KHZ 之间). 7、如果没有 PWM 波输出, 则更换定时元件 C5
6、、R8、C6 或 UC3844. 经过上述几个步骤的排除,开关电源应该可以正常 工作了.在变频器中,开关电源的种类很多,但基本原理都是一样的, 比如说每个 PWM 管理芯片都有供电端、 定时元件 RC 网络、输出 PWM 波的端口等, 只要我们了解了它们的工作原理,按照一定的方法步骤都能够 把故障排除掉. 案例 1: 台达变频器( 故障现象:上电无显示) 经检测发现电源主回路、充电电阻、主回路 接触器都正常,因此确定为开关电源板故障.按照上述维修步骤对开关电源板进行测量.在进行第一步测量时, 发现直流母线 560V 到 PWM 调制芯片之间的的 330K/2W 的降压电阻损坏,标称 330K/
7、2W 的电阻,实际 测量值达 2M 以上,因此 PWM 调制芯片得不到启动的电源,所以无法起振工作.为谨慎起见又检测了开关 管、变压器、整流二极管及滤波电容等关键器件, 在确定没问题之后上电试验,OK!开关电源起振,输出各组 电压正常,装回变频器后开机试验正常,此变频器修复完毕( 注:维修人员在维修中,一定要养成习惯:发现坏元 件后不要急于更换试机,一定要把功率大的、容易坏的元件都测一下,确定没问题后再试机,这样既安全又保 险). 案例 2:台安变频器( 故障现象:上电无显示)经检测发现电源主回路、充电电阻、主回路接触器都正 常,故障确定在电源板.按照维修步骤对开关电源板进行测量.第一步测量通
8、过,第二步测量时发现开关管 c-e 结击穿,将其拆下,然后检测变压器、及整流二极管、滤波电容等关键器件,在确定没问题之后上电试验,输出 各组电压正常,装机测试正常,故障排除. 案例 3:西门子变频器( 故障现象:上电无显示)经检测发现电源主 回路、充电电阻、主回路接触器都正常,故障确定在电源板.按照维修步骤对开关电源板进行测量.第一步测量通过,第二步测量通过,第三步测量通过,第四步测量通过, 然后单独对电源板加电测量 PWM 调制芯片的电 源端对地有 12.5V 左右的电压, 说明供电正常. 用示波器看芯片的 PWM 输出端,发现没有 PWM 调制波形.更 换 PWM 调制芯片后, 上电试验正
9、常,故障排除. 案例 4: 施耐德变频器( 故障现象:上电无显示)屡烧开关管 经检测发现电源主回路、充电电阻、主回路接触器都正常, 故障确定在电源板.按照维修步骤对开关电源板 进行测量.第一步测量通过,第二步测量发现开关管击穿,第三步测量通过,第四步测量通过,更换新的开关管, 单独对电源板加电,管子又烧了.把开关管拆下后不装管子,通电试验,测量 PWM 调制芯片的电源端对地有 12V 左右的电压,也正常.用示波器看芯片的 PWM 输出端,发现 PWM 波只有 5-6 KHZ 左右,断电后把定时 元件拆下测量,发现定时电阻阻值变大,更换定时电阻、开关管后上电正常,不再烧电源管,故障排除.案例 5
10、: 伦茨变频器( 故障现象:上电无显示) 屡烧开关管按照维修步骤对开关电源板进行测量.第一步测量通过,第二 步测量时发现开关管 c-e 结击穿,第三、四、五、六、七步都测量通过. 装上新的开关管上电试验,随着 调压器电压的升高,可以听到起振的吱吱声,就是有点响,把电压调到额定电压后测量输出电压低于正常值,不 到 2 分钟,突然闻到一股烧焦的味,保险丝就断了,赶快断电发现开关管很烫手,测量发现其已经击穿. 拆 下开关管通电试验,测量 PWM 调制芯片的电源端对地有 12V 左右的电压,用示波器看芯片的 PWM 输出端, 发现有 PWM 波输出且频率在 30 KHZ 左右, 也正常.因此怀疑刚换的
11、开关管质量不行,又换上一只,上电试验,结 果又把管子给烧了,断电后无意之间碰到了吸收回路的元件, 发现烫手,可是在测量的时候正常啊,于是又测一 遍,还是正常.干脆把吸收回路先拆了,又换上一只管子通电试验,发现变压器的吱吱声小了,测量各组输出电 压也正常.运行了 20 分钟开关管也没再烧,断电后触摸开关管微热, 属正常起热状态,因此判断故障在吸收回 路,更换吸收回路元件,故障排除. 施耐德变频器维修 施耐德 ATV31 系列变频器常见故障实例分析 INF 故障报警 机器型号：ATV31H 全系列 故障现象：由 于本地气候潮湿，变频器又在高温、高湿、飞绒多的环境中使用，使用三年以上的变频器有近 8
12、0%的都 会出现此报警，当出现此类故障报警后，面板按键不起作用。 故障原因：施耐德 ATV31H 系列变频器使 用了薄膜面板，当显示“INF” 故障时，薄膜按键都不起作用。我们从显示板上拔出薄膜插线，用万用表测 量可以知道第二根线与第七根线已经断路。薄膜无法修复。 维修办法：经与施耐德维修站联系，薄膜面 板每根 60 元。由于损坏量大，从节约角度出发，不更换薄膜。我们找到显示板上的 CN11 插座从 PCB 面用导线直接将 2 脚与 7 脚连接，故障消失。 OLF 故障报警 机器型号：ATV31HU22N4/2.2KW 变频 器 故障现象：机器运转一段时间后停机保护，面板显示“OLF” 。查阅
13、厂家手册是，变频器温度太高。 维 修方法：经过观察是 24V 的风扇不转，检查 24V 电压正常，更换后机器恢复正常。 OLF 故障报警 机 器型号：ATV31HU22N4/2.2KW 变频器 故障现象：机器运转一段时间后停机保护，面板显示“OLF” 。 维 修方法：经过观察 24V 风扇不转，检查风扇端口无 24V 。实绘原理图见图 5 。风扇的控制信号来自 DSP 的 79 脚，经过 PC81(TLP721F)光耦来控制 Q81(RSK)的导通风扇插座+24V 输出。用万用表检查+24V 电源电压正常，检查 Q81 的基极控制电压正常。测量 Q81(RKS) 损坏。经查贴片元件手册得知 R
14、KS 的型 号为 BFP194。极性为 PNP,封装为 SOT23。主要参数为： Ic=100mA、Ib=10mA、Uceo=15V、Ucbo=20V、Uebo=3V。由于无法购买到原件，试用 9012 代换，机 器正常，9012 的温升正常。 无显示 机器型号：ATV31HU75N4/7.5KW 变频器 故障现象：面板无显 示，控制端口无+10V 、+24V 。 维修方法：开关电源实测原理图见图 6。检测线路时 R68 有明显烧焦的 痕迹，查 Q1(K1317)已经击穿，R70A、D23、R70B、IC14 损坏。经更换元件后，机器恢复正常。特别 需要注意的是 UC3842 不能直接代换 F
15、A13842N。分析该机损坏原因是板面的毛衣太多，加之湿度太大 引起高压击穿。 无显示 机器型号：ATV31HU55N4/5.5KW 变频器 故障现象：面板无显示，控制端口 无+10V、+24V 。 维修方法：拆开线路板后，有明显的焦味，目测 D16 已经烧焦。风扇线路原理图见图 7 用万用表测量 C35 两端短路，当检查到 C83(1UF) 贴片电容时，电容短路。更换后故障排除。 无显 示 机器型号：ATV31HU22N4/2.2KW 变频器 故障现象：面板无显示，控制端口无+10V 、+24V。 维修 方法：拆开线路板后，有明显的焦味，目测 D16 已经烧焦。更换 D16 （F65J ），
16、未插 24V 风扇，机器正常。插上风扇后，显示正常，但启动电动机后，风扇开始运转，有明显的焦味，接着显示消失。打开线路 板后，发现 D16(F65J)又烧毁，怀疑 D16 电流太小。更换大电流二极管，通电试机，还是烧毁 D16 。根 据图 5 检查外围线路正常，考虑风扇是否电流过大，改用 0.1A/24V 的风扇（原是 0.24A/24V 的风扇）， 接通线路后还是烧毁 D16,维修陷入绝境。后来考虑到风扇不运转时+24V 正常，风扇运转后立即烧坏 D16，也就是 D16 不能带负载。怀疑开关电源的震荡频率是否升高，检查开关线路的震荡贴片电容，当 查到 C26 时（见图 6），发现没有容量，用 2200P 的电容更换后机器恢复正常。 无显示 机器型号： ATV31HU55N4/5.5KW 变频器 故障现象：面板无显示，控制端口无+10V 、+24V。 维修方法：打开线 路板，发现 IGBT 模块有明显的击穿痕迹，拆开模块可以看到模块内的三相桥已经损坏，模块的型号是西 门康公司产的 Skiip
