3844電源的原理及維修

1、變頻器開關(guān)電源的原理及維修維修部 楊海濤電源就是每一個電路的重要組成部分 , 擔(dān)負(fù)著為電路提供能量的重要作用 ,它就是設(shè)備能夠正常運(yùn)行的重要保障。電源的種類很多 , 開關(guān)電源由于體積小、重量輕、效率高、動態(tài)穩(wěn)壓效果好 ,因此被廣泛應(yīng)用到了各種電子設(shè)備中。下面就以 UC3844 開關(guān)電源芯片為例講述一下開關(guān)電源的基本原理與在變頻電路中的作用。右圖 a-1 所示為開關(guān)電源 PWM 波形調(diào)制芯片。該圖為 8 腳雙列直插封裝。7 腳就是芯片的電源輸入端 ,該端在內(nèi)部集成了穩(wěn)壓器與最低門限電壓控制器 , 所以該芯片不用在外圍設(shè)置穩(wěn)壓電路，只要接一只降壓電阻即可。最低門限值為 10V,當(dāng) 7 腳輸入電壓低

2、于 10V,該芯片將禁止輸出,處于保護(hù)狀態(tài)。正常工作時該端電壓約為 12V- 16V 之間。4 腳就是內(nèi)部壓控振蕩器的定時端,通過接上合適的 RC 網(wǎng)絡(luò),使輸出的 PWM 波控制在 20KH 100KHZ 之間。a 1 2 腳、3 腳就是輸出取樣反饋端，用于檢測開關(guān)電源的輸出，以便進(jìn)行 PW 碉制控制，從而達(dá)到穩(wěn)壓的目的。 在變頻器系統(tǒng)中，開關(guān)電源需要輸出：一組 5V/DC 組土 12V/DC 四組 20V/DC 等多組電壓。其中 5V/DC 主要用作主板及控制板的供電,土 12V/DC 用作霍爾檢測器件的供電,四組 20V/DC 用作 IGBT 的觸發(fā)供電。變頻器的型號及品牌不同 , 其開關(guān)

3、電源的電壓值也不盡相同 , 但基本構(gòu)架就是一樣的 , 在此僅以下圖為例講一講開關(guān)電源的工作原理。a 2 如圖 a 2 所示:電源經(jīng) D1-D4 C1、C2 整流濾波之后,通過降壓電阻 R3 到了 UC3844 勺 7 腳電源正端,為其供電,UC3844 通過檢測當(dāng) 7 腳電壓大于 10V 時,控制內(nèi)部壓控振蕩器開始工作，通過 R8 C5 將 PW 啲頻率控制在要求范圍之內(nèi)。此時 6 腳輸出 PW 信號去控制開關(guān)管 Q1 的通斷,R10 就是開關(guān)管的電流檢測電阻,通過檢測 R10 的電壓值來實(shí)時調(diào) 整 PW 啲脈沖寬度，從而達(dá)到自動穩(wěn)壓的目的。在圖中變壓器的副繞組通過D6 C7、C8 整流濾波之

4、后到了 UC3844 勺 7 腳，增強(qiáng)了 UC3844 勺驅(qū)動能力。C9 R11、D5 就是開關(guān)管的濾波吸收網(wǎng)絡(luò)，目的 在于吸收變壓器的反向脈沖,保護(hù)開關(guān)管。AC-1 AC-4 就是開關(guān)變壓器的次級輸出繞組,通過 D7、 D8 D9D10 C10 C11-C17 進(jìn)行整流濾波后輸出對后級電路進(jìn)行供電。了解了開關(guān)電源的原理 之后, 讓我們來瞧瞧如果開關(guān)電源出現(xiàn)問題應(yīng)該怎樣進(jìn)行維修。開關(guān)電源的幾個維修步驟如下 : 1 檢測整流電路 D1-D4 就是否擊穿或斷路,濾波電路的電容就是否損壞,平衡電阻 R1、R2 就是否正常,降壓電阻 R3 就是否燒斷或阻值增大失效（斷電情況下測試）。2、檢測開關(guān)管 b

5、-e 結(jié)、c-e 結(jié)就是否 有擊穿短路現(xiàn)象、測量開關(guān)變壓器各個繞組就是否有短路現(xiàn)象 , 以確定開關(guān)管、及開關(guān)變壓器的好 壞（斷電情況下測試 ）。 3、檢測次級輸出繞組的整流濾波元件 ,重點(diǎn)察瞧濾波電容就是否鼓包或損 壞,以排除次級電路短路的可能。4、檢測吸收回路 D5R11、C9 就是否正常（斷電情況下測試）。5、 在確定上述元件正常的情況下 , 我們可以把開關(guān)電源板從變頻器上取下單獨(dú)對其進(jìn)行加電試驗(yàn)。用 調(diào)壓器緩緩地調(diào)至開關(guān)電源的額定電壓值 ,此時應(yīng)能聽到變壓器起振時的吱吱聲 ,如沒有聽到起振 的聲音,用萬用表檢測 UC3844 勺電源正、負(fù)級之間就是否有 12V- 16V 左右的直流電壓。

6、 6、 在確 定UC3844勺供電端電壓正常后,可用示波器察瞧一下UC3844勺6腳就是否有PWM波輸出到開關(guān)管 的觸發(fā)端（根據(jù)電路設(shè)計的不同,PWM 波的頻率一般在 20KHZ 100KHZ 之間）。7、如果沒有 PWM 波輸 出,則更換定時元件 C5 R8 C6 或 UC3844 經(jīng)過上述幾個步驟的排除,開關(guān)電源應(yīng)該可以正常工作 了。在變頻器中，開關(guān)電源的種類很多，但基本原理都就是一樣的，比如說每個 PWMT 理芯片都有供 電端、定時元件 RC 網(wǎng)絡(luò)、輸出 PWM 波的端口等,只要我們了解了它們的工作原理,按照一定的方法步驟都能夠把故障排除掉。 下面就把實(shí)際維修中遇到的問題與解決辦法列舉出

7、來 , 供大家參考一下。 案例1: 臺達(dá)變頻器 （故障現(xiàn)象: 上電無顯示 ）經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)電源主回路、充電電阻、主回路接觸器都正 常,因此確定為開關(guān)電源板故障。 按照上述維修步驟對開關(guān)電源板進(jìn)行測量。 在進(jìn)行第一步測量時 , 發(fā)現(xiàn)直流母線560V 到 PWMS 制芯片之間的的 330KQ/2W 的降壓電阻損壞，標(biāo)稱 330KQ/2W 的電阻，實(shí)際測量值達(dá) 2MQ以上,因此 PW 碉制芯片得不到啟動的電源,所以無法起振工作。為謹(jǐn)慎起見又 檢測了開關(guān)管、變壓器、整流二極管及濾波電容等關(guān)鍵器件，在確定沒問題之后上電試驗(yàn)，0K!開關(guān)電源起振,輸出各組電壓正常 ,裝回變頻器后開機(jī)試驗(yàn)正常 ,此變頻器修復(fù)完畢

8、 （注:維修人員在維修 中,一定要養(yǎng)成習(xí)慣 :發(fā)現(xiàn)壞元件后不要急于更換試機(jī) ,一定要把功率大的、 容易壞的元件都測一下 , 確定沒問題后再試機(jī) ,這樣既安全又保險 ）。案例 2:臺安變頻器（故障現(xiàn)象:上電無顯示）經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn) 電源主回路、充電電阻、主回路接觸器都正常 , 故障確定在電源板。按照維修步驟對開關(guān)電源板進(jìn) 行測量。第一步測量通過 ,第二步測量時發(fā)現(xiàn)開關(guān)管 c-e 結(jié)擊穿, 將其拆下 , 然后檢測變壓器、及整 流二極管、濾波電容等關(guān)鍵器件 ,在確定沒問題之后上電試驗(yàn) ,輸出各組電壓正常 ,裝機(jī)測試正常 ,故 障排除。案例 3:西門子變頻器 （故障現(xiàn)象:上電無顯示 ）經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)電源主回路、

9、充電電阻、主回路 接觸器都正常 , 故障確定在電源板。 按照維修步驟對開關(guān)電源板進(jìn)行測量。 第一步測量通過 ,第二步 測量通過,第三步測量通過，第四步測量通過，然后單獨(dú)對電源板加電測量 PW 碉制芯片的電源端對 地有 12、5V 左右的電壓,說明供電正常。用示波器瞧芯片的 PWM 輸出端,發(fā)現(xiàn)沒有 PW 碉制波形。 更換 PW 碉制芯片后,上電試驗(yàn)正常,故障排除。案例 4:施耐德變頻器（故障現(xiàn)象：上電無顯示）屢燒 開關(guān)管經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)電源主回路、充電電阻、主回路接觸器都正常 , 故障確定在電源板。按照維修步 驟對開關(guān)電源板進(jìn)行測量。第一步測量通過 ,第二步測量發(fā)現(xiàn)開關(guān)管擊穿 ,第三步測量通過 ,第

10、四步 測量通過,更換新的開關(guān)管 ,單獨(dú)對電源板加電 ,管子又燒了。把開關(guān)管拆下后不裝管子 ,通電試驗(yàn), 測量 PW 調(diào)制芯片的電源端對地有 12V 左右的電壓，也正常。用示波器瞧芯片的 PW輸出端,發(fā)現(xiàn) PWM 波只有 5-6 KHZ 左右,斷電后把定時元件拆下測量，發(fā)現(xiàn)定時電阻阻值變大，更換定時電阻、開關(guān)管 后上電正常 ,不再燒電源管 ,故障排除。案例 5:倫茨變頻器（故障現(xiàn)象:上電無顯示 ）屢燒開關(guān)管按照 維修步驟對開關(guān)電源板進(jìn)行測量。 第一步測量通過 ,第二步測量時發(fā)現(xiàn)開關(guān)管 c-e 結(jié)擊穿,第三、四、五、六、七步都測量通過。裝上新的開關(guān)管上電試驗(yàn) ,隨著調(diào)壓器電壓的升高 ,可以聽到起振

11、的吱吱 聲,就就是有點(diǎn)響 ,把電壓調(diào)到額定電壓后測量輸出電壓低于正常值 ,不到 2 分鐘,突然聞到一股燒焦 的味, 保險絲就斷了 , 趕快斷電發(fā)現(xiàn)開關(guān)管很燙手 , 測量發(fā)現(xiàn)其已經(jīng)擊穿。 拆下開關(guān)管通電試驗(yàn) , 測量 PWMB制芯片的電源端對地有 12V 左右的電壓,用示波器瞧芯片的 PWMt出端,發(fā)現(xiàn)有 PWM 波輸出且 頻率在 30 KHZ 左右,也正常。因此懷疑剛換的開關(guān)管質(zhì)量不行，又換上一只，上電試驗(yàn),結(jié)果又把管 子給燒了,斷電后無意之間碰到了吸收回路的元件 ,發(fā)現(xiàn)燙手,可就是在測量的時候正常啊 ,于就是 又測一遍 , 還就是正常。干脆把吸收回路先拆了 , 又換上一只管子通電試驗(yàn) , 發(fā)現(xiàn)變壓器的吱吱聲小 了,測量各組輸出電壓也正常。 運(yùn)行了 20 分鐘開關(guān)