變頻器維修開關(guān)電源方法圖解

艾米克變頻器產(chǎn)品，其開關(guān)電源電路均采用將開關(guān)管、開關(guān)變壓器及二次側(cè)整流電路以外的振蕩與穩(wěn)壓電路，集中于一個(gè)振蕩小板上的方法，以達(dá)到精簡電路，縮小電路板體積的目的。這樣的振蕩小板，如圖1所示，其上集成以了以284X振蕩芯片、光耦合器及電壓基準(zhǔn)源電路為核心器件的振蕩與穩(wěn)壓電路，若以光耦合器的輸入側(cè)、輸出側(cè)電路來劃分，則可分為輸出電壓采樣信號處理電路和振蕩電路兩個(gè)部分。

 

 

開關(guān)電源電路中的振蕩小板

在故障檢修中，如果先行確定了振蕩小板外圍（器件數(shù)量少，電路簡單）電路元件，如開關(guān)管、開關(guān)變壓器、二次測整流電路都無問題，故障檢修的重點(diǎn)便轉(zhuǎn)移至對振蕩小板的檢修上來。而此振蕩小板往往作為一個(gè)獨(dú)立部件，垂直安裝于電源/驅(qū)動(dòng)板上，與周圍開關(guān)變壓器、開關(guān)管等元件相交錯(cuò)，不易搭上表筆，檢修起來相對困難。想徹底對振蕩小板進(jìn)行檢修，一般需費(fèi)勁從電源/驅(qū)動(dòng)板上焊下進(jìn)行檢測，而脫機(jī)后如何上電驗(yàn)證振蕩小板是否工作正常，也成為一個(gè)棘手的問題。

因而，如何采用相關(guān)措施對振蕩小板進(jìn)行脫機(jī)檢測，或者進(jìn)一步，如何對在線狀態(tài)，對振蕩小板有無故障進(jìn)行快速和較為準(zhǔn)確的判斷，在故障檢修中，就顯得非常有意義了。

 

 

 15kW變頻器開關(guān)電源

圖2電路為本人在近期故障檢修中，據(jù)實(shí)物測繪出的15kW變頻器開關(guān)電源電路，虛線框內(nèi)為振蕩小板內(nèi)部電路，從圖2中可以明顯看到，振蕩小板作為一個(gè)獨(dú)立部件，為6線端元件，其中VG+、VG-為振蕩芯片3844B的供電電源引入端；+5V、GND為輸出電壓采樣信號引入端；G和IF則為脈沖信號輸出端和電流反饋信號引入端。

可以以光耦合器U1為分界線，分為輸入側(cè)和輸出側(cè)兩部分電路，在線或脫機(jī)狀態(tài)下，分別提供U1輸入側(cè)電路和輸出側(cè)電路的供電電源，完成單獨(dú)對振蕩小板進(jìn)行檢修和故障確認(rèn)。

從VG+、VG-端接入16~24V以內(nèi)的直流電源，以滿足振蕩芯片的起振工作條件。注意，若在脫機(jī)狀態(tài)，必須將3844B的3腳暫時(shí)與5腳短接，以防因3腳懸空形成靜態(tài)高電平，導(dǎo)致內(nèi)部電流保護(hù)電路動(dòng)作而禁止6腳脈沖信號的輸出！此時(shí)若振蕩芯片U2及外圍電路元件是好的，則采用直流電壓擋，能測到以下工作電壓：

1、首先能在U2的8腳檢測到穩(wěn)定的5V電壓；

2、繼之在U2的4腳檢測到2~4V以內(nèi)的振蕩（穩(wěn)定）電壓輸出；

3、隨后在U2的6腳檢測到6V以上的脈沖信號電壓輸出。

以上檢測，若1、2步驟檢測都異常，先換掉U2再試。若1、2步驟檢測正常，在6腳無法測到脈沖電壓的輸出，首先確定3腳是接為0V低電平（不為低電平時(shí)暫時(shí)短接3、5腳使之為低電平），繼之檢測1腳是否遠(yuǎn)高于1V，若1腳電壓偏低，檢查1腳外圍電路，有無漏電或短路元件，排除后，使1腳電壓上升為3~8V以內(nèi)，隨之將會(huì)在6腳測到正常的脈沖信號輸出。

一般經(jīng)過1、2、3步驟，便可以找到故障原因或確定振蕩電路的好壞了。

   光耦合器U1的輸入側(cè)電路，如圖3所示。這是一個(gè)輸出電壓采樣與處理電路，從整個(gè)電壓反饋處理電路來看，U1輸入側(cè)與輸出側(cè)（即振蕩芯片U2的1、2腳內(nèi)、外部電路）構(gòu)成了一個(gè)電壓反饋放大器電路。若以線性穩(wěn)壓的眼光來看，輸出+5V高低的變化，導(dǎo)致了U1輸入側(cè)光電流的變化，引起輸出側(cè)3、4腳導(dǎo)通電阻的變化。但這種看法是錯(cuò)誤的，若分析電壓基準(zhǔn)源431內(nèi)部電路（見圖4），U1的輸入側(cè)電路只能工作開關(guān)模式，而無法進(jìn)入線性區(qū)域。

開關(guān)電源的輸出電壓采樣電路（穩(wěn)壓回路之一）

在+5V、GND端送入0~6V的可調(diào)直流電壓信號，以滿足圖3電路的電壓采樣條件，觀察U1輸出側(cè)電阻或電壓的變化，可大致判斷圖3電路是否處于正常狀態(tài)。

 

電壓基準(zhǔn)源TL431封裝形式及內(nèi)部原理框圖

TL431內(nèi)部電路原理如上圖所示，內(nèi)含一個(gè)2.5V基準(zhǔn)電壓源、電壓比較器及并聯(lián)分流管VT。TL431為三線端元件，其中VREF為外部基準(zhǔn)電壓端，輸入信號與內(nèi)部Vref相比較，在VREF端輸入電壓信號高于2.5V時(shí)，內(nèi)部VT導(dǎo)通，否則VT處于截止?fàn)顟B(tài)。配合外部電路分析，TL1和U1僅對采樣電壓的一個(gè)點(diǎn)——5V作出反應(yīng)，采樣電壓低于5V時(shí)，TL1內(nèi)部VT處于截止?fàn)顟B(tài)，光耦合器U1也無輸入電流產(chǎn)生；采樣電壓高于5V時(shí)，TL1內(nèi)部VT導(dǎo)通，提供U1輸入電流的通路。整個(gè)圖3電路，其實(shí)是工作開關(guān)狀態(tài)的。

1、停掉VG+、VG-端接供電的情況下，可以檢測U1輸出側(cè)3、4腳之間的電阻值

在+5V、GND端送入0~6V的可調(diào)直流電壓信號，當(dāng)輸入信號電壓低于5V以下時(shí)，測U1的3、4腳之間的電阻值，指針表黑筆接4腳，應(yīng)大于10kΩ，數(shù)字表顯示值更大些。U1輸出側(cè)內(nèi)部三極管明顯處于截止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)輸入信號電壓大于5V時(shí)，U1的3、4腳之間的電阻值，指針表測量值小于1kΩ。數(shù)字表測量值為幾十歐姆。U1輸出側(cè)內(nèi)部三極管明顯處于導(dǎo)通狀態(tài)。

2、在VG+、VG-端引入供電的情況下，可以檢測U1輸出側(cè)3、4腳之間的壓值

在+5V、GND端送入0~6V的可調(diào)直流電壓信號，當(dāng)輸入信號電壓低于5V以下時(shí)，測U1的3、4腳之間的電壓值，應(yīng)在3~8V之間。同時(shí)，檢測振蕩芯片6腳的脈沖信號，在正常輸出狀態(tài)。若測量電壓偏低，更換U1后再試。更換U1后仍低，檢查U1的4腳外接元件有無損壞；當(dāng)輸入信號電壓大于5V時(shí)，測量U1的3、4腳之間的電壓值，應(yīng)低于1V，說明U1輸出側(cè)內(nèi)部三極管處于良好導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)檢測3844B的6腳輸出脈沖信號電壓為0，說明穩(wěn)壓控制是生效的。圖3電路是好的。

采用1或2步驟檢測，都能確定圖3電路的好壞。

確定了振蕩小板是好的，檢測小板外圍電路，重點(diǎn)是3844B的7腳啟動(dòng)和供電支路，就省事多了。

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