APR48-ES检修参考手册

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1、APR48-ES检修参考手册APR48-ES检修参考手册目录t.APR48-ES简介32原理框图31检修方法43.1 Master和Zorg介绍43.2 ATE测试规格书介绍43.3 检修操作方法说明53.4 检修点说明5生常见问题总结8&检修注意事项91.APR48-ES简介APR48-ES整流器是新代的通信电源，其工作效率超过96%,相比于现在绝大多数的同类产品可以减少至少50%的能源浪费。APR48-ES输出功率为2KW,该整流器采用先进的数字信号处理芯片进行控制，其峰值效率超过96%,在很宽的负载范围内（2KW的30%-100%）其工作效率可以超过95%.高效率的同时APR48-ES还

2、有高密度的特点，其功率密度可以达到2206W/inch3.APR48-ES和EATON已有的3G系统完全兼容，并且支持热插拔，在很宽的AC输入和温度范围内，也可以很好地稳定工作。2.原理框图图1APR48.ES功能框图APR48-ES采用两级拓扑结构实现把AC交流变成DC直流输出，第一级是PFC电路，主要目的是进行功率因数校正，并提供一个420VDCBUS电压。第二级是DC-DC变换器,这个DC-DC变换器的架构是LLC加同步整流，首先通过LLC把420VDCBUS电压变成高频AC信号，然后通过同步整流输出48V直流电压，通过改变LLC频率可以实现对整流器输出功率和输出电压的控制。无桥PFC架

3、构在APR48-ES中由一个升压电感，两个MOSFET,两个快恢复二极管和两个慢恢复二极管构成，其开关频率为70KHz,相比传统PFC架构的优点是高效率和高密度。无桥PFC进一步介绍请参考文档PFC基础知PFC基础知识LLC谐振转换器由谐振电容,谐振电感和励磁电感构成,原边可以实现ZVS,副边可以实现ZCS,从而减少了开关损耗，提高了效率。LLC知识进一步介绍请参考文档1LC谐振变换器介绍LLC谐振变换器介绍APR48-ES由主板、一次控制板、二次控制板和同步整流板组成，一次控制板主要是对PFC升压电路进行控制，二次板主要是对LLC和同步整流电路进行控制，两个控制板之间通过SPI接口进行数据通

4、信，同时二次侧控制板通过RS485接口和外界控制器进行通信。辅助电源模块给一次控制板和二次控制板提供供电，在机子启动中，由电源芯片VIPER17HN(U3)把BUS电压转换成+12V电压，然后一次控制板和二次控制板分别通过各自的电源转换电路得到+33V和+L8V电压。待机子+48V输出稳定工作后，二次侧从+48V输出电压得到+12V电压。i.检修方法3.1 Master和Zorg介绍Master和Zorg这两个软件通过RS485接口和机器进行通信，可以通过Master和Zorg读取机器运行中的各种状态值，同时还可以对机器进行参数校正。检修中使用Master和Zorg分析读取的各种状态值可以较快

5、找出问题原囱，善于应用Master和Zorg对问题的杳找和分析十分有利。具体的使用方法请参考文档rMaster和Zorg使用说明。雪Master和Zorg使用说明3.2 ATE测试规格书介绍检修中要善于应用APR48-ES的ATE测试规格书，针对在ATE出现的问题在规格书中找出相应的测试流程，再结合以往同类问题出现的原因，查找问题原因。ATE测试规格详细内容请参考文档ATE测试规格书二雪ATE测试规格书检修操作方法说明APR48-ES的检修通过外接一个DCPowerSupply先给辅助电源供电，先检查机子的辅助电源、一次板和二次板的电源模块是否正常，同时通过Zorg读取相关的值可以判断一次板和

6、二次板是否正常工作。然后缓慢加AC电压,先让PFC升压电路工作，以判断PFC升压电路是否工作正常，继续加AC电压，使DCDC电路工作，以判断DCDC电路。这种检修方法可以分模块对机子问题进行查找和分析。检修操作的具体方法请参考文档APR48-ES检修操作方法oAPR48-ES检修操作方法3.4检修点说明检修中为了更快的找到问题，注意以下几个检修点：1) Relay是否切换。Relay切换这个控制命令由一次侧控制板根据输入电压、BUS电压、温度等进行判断。如果有，说明一次侧控制板有工作，若没有，说明一次侧控制板没有发出Relay切换信号，需要检查BUS电压、温度采集信号等，如果无BUS电压，需要

7、检查FuseFl和F2是否正常。BUS电压如果OK,下一步可以检查辅助电源模块和一次侧控制板+3.3V和L8V是否正常。2)BUS电压。在启动过程中，BUS电压首先由D4,D5和D6构成的整流桥充电，待充到一定值后，一次侧控制板会发出Relay切换信号,然后PFC电路开始工作，继续给BUS电容充电把BUS电压稳定在420Vo机子开机后如果420VBUS电压稳定，可以初步判断PFC电路部分OK,进而继续查找DC-DC部分。3）辅助电源检查。辅助电源检查包括Aux Power SupplyVIPER17HN芯片电路提供的+12V电源，一次侧和二次侧控制板+3.3V和+L8V。一次侧控制板+12V由

8、AuxPowerSupply提供，二次侧控制板+12V在机子启动过程中由AuxPowerSupply提供,待机子输出稳定后由二次侧控制板MAX5035构成的BUCK电路提供。+1.8V是DSP的核心供电电压,+3.3V同时给DSP和其它一些芯片供电。对辅助电源的检查可以迅速排除是否是电源供电导致机子的问题。4）通信检查。APR48-ES通信分内部通信和外部通信,内部通信是指一次控制板和二次控制板之间的通信，采用SPI通信接口，主要是把一次控制板采集的一些数据，如AC输入电压和频率，输入电流，BUS电压,温度等信号传给二次侧控制板，同时二次侧控制板也会把一些控制命令发给一次侧控制板。外部通信通过

9、RS485接口,可以通过Master和Zorg对机器的状态进行读取，也可以进行参数修正。5）PFC,LLC和同步整流MOSFET的检查。测量PFC,LLC和同步整流MOSFET的Rgs,标准值是4.7Kohm,如果测的值不是此标准值，先重点检查对应的主MOSFET和驱动MOSFET是否正常,如果正常，则需进一步检查其周围电路。6）PFC驱动控制信号。PFC采用定频调宽方法，即工作时频率不变，调整占空比，APR48ES中PFC开关频率为70KHz,根据AC输入和负载的变化调整占空比的大小。7） LLC驱动控制信号（参考图2）oLLC采用调频的方法，通过改变LLC频率可以实现对整流器输出功率和电压

10、的控制。图2是机子在满载54.5V输出的情况下LLC的工作状态，其工作频率为201KHZ,处于完全谐振状态，的驱动高电平在12V左右，如果此驱动信号电平过低或者有尖峰毛刺脉冲，可能导致输出不稳定，也可能LLC主MOSFET的损坏，检修中可以参考此信号进行分析。8）同步整流控制信号（参考图3）。同步整流控制信号和LLC驱动控制信号频率一致，目的是把LLC逆变得到的高频交流信号整流成直流电压输出,在输出电流小于6A时，同步整流驱动信号不使能，通过主MOSFET的体内二极管（BodyDiode）进行整流，当输出电流大于6A时，同步整流驱动信号使能，当驱动信号电平不够时,会导致机子的效率变低，在ATE

11、测试中导致PowerperformancetestfaiLXilO/OI/12 16)X0?1Ufi/(iv丽bO：To%lir A I I的1 -4.6(HvL I MiM1.7 d 5.(XkWCHI:jIV/div;CH2：vDSGreenlOOV/div;CH4：vgsCyan5V/div;图2LLCMOSFETQ10满载波形(f=fs=201KHz)CH3:VDS(Q704)Pink25V7div;CH4:VGS(Q704)Qan3V/div;满载情况下同步整流主MOSFET波形2.常见问题总结1） RUACstartupfailACstartupfail是检修中出现频率很高的一个问

12、题，fail的原因很多，以往出现的问题可以分成两大类，一是生产流程的问题，一是物料不良的问题。对于之前生产流程出现的问题,一般有元器件管脚漏锡、连锡，元器件管脚没有摆正，DSP烧录不良，接头没有插好等问题,在量产阶段，这方面问题出现的几率会比较大,值得注意。对于物料不良的问题，之前出现过如PFCCT不良，LLC谐振电感不良等问题。检修中先检查420VBUS电压是否正常，如果正常，可以确认PFC电路部分OK,进而继续查找DC-DC电路部分。实例分析：上电后，灯不亮，灯不亮说明辅助电源没有正常工作，检查BUS电压，BUS电压OK（此时BUS电压通过整流桥充起）,检查辅助电源芯片VIPER17HN,

13、发现8脚无电压，8脚和BUS之间有一个FuseF3,检查F3,发现F3损坏，更换后机子OK.2） FTACstartupfail上电后，Relay没有切，通信连接OK,从Zorg中观察二次侧控制板数值OK,一次侧控制板数值不正常，结合Relay没有切的现象（Relay切换信号由一次侧控制板发出），初步判断一次侧控制板出了问题，检查一次侧控制板电源情况，3.3VOK,L8V不正常，继续查找发现L8V和0V短路，因为1.8V在一次侧控制板上只给DSP供电，加上Relay切换信号没有发出，从Zorg中读取一次侧控制板数值不正常，且上电后DSP会发热，可以基本判断DSP有问题，做好相应记录后，更换DS

14、P后机子工作正常。3） RUPowerperformancetestfail检查同步整流板主MOSFETQ704的Rgs,标准值是4.7Kohm,实测为2.7Kohm,取下Q704的驱动MOSFETQ705,测的值为4.7Kohm,初步判断是驱动MOSFETQ705不良，对不良品隔离并做好问题记录，更换新的驱动MOSFET,重测Powerperformancetest逋过。4） RUDC/DCovercurrenttestfailDC/DCovercurrenttest是用来测试LLC过流保护的功能.首先由DSP通过LLCCTTest端口发出一个overcurrenttest的触发信号，然后加

15、大负载电流，如果机子在负载电流为12A到25A之间shutdown,测试pass,不然fail.之前出现的问题有LLCCT的在二次板控制板接头P621的两个管脚连锡（CT无法检测LLC电流）,LLCCT的绕线断开（CT无法检测LLC电流），电容C756短路（偏置电平过高导致过流触发过早）等问题。5） RUShortCircuitTestFailShortCircuitTest是在短路的情况下测试短路电流的大小，要求短路电流在（42A,50A）之间，测的值为4L8A。由LLC原理分析，短路时LLC的漏感不参与谐振，短路电流大小直接由谐振电感感值决定，更换谐振电感后ShortCircuitTest通过，对拆下的电感测得其感值为39.4uH,超过了其规格的最大值。注：以往问题的总结只能做一个参考，在检修中还要具体问题具体分析，检修中出现的问题要做好记录备案，以便相关人员进行分析。3.检修注意事项1）检修中做好静电防护。2）检修中轻拿轻放。