您正在訪問: 網站首頁 >> 技術中心 >> 案例應用 >> 正文

電氣百科:變頻器維修經典案例:開關電源故障檢修5例

文章來源:變頻小幫手 作者:【*】 點擊:次 時間:2018/12/20 11:43:50

例一:康沃CVF-G1 型開關電源故障檢修

接手了3台康沃CVF-G1型小功率機器,故障皆為開關電源無輸出,無屏顯。該機開關電源的IC為3844B,手頭無此型号的IC,況不可能3台機器都是3844B損壞了吧?故先從其外圍電路查起。

所有開關電源不外乎有以下幾條支路:1、上電啟動支路,往往由數隻較大阻值的電阻串聯而成,上電時将500V直流引至3844B供電腳,提供開關管的起振電壓;2、正反饋和工作電源支路,由反饋繞組和整流濾波電路組成(有的機器由兩繞組供電支路組成,有的兼用。);3、穩壓支路,一般由次級5V供電支路,将5V電壓的變化與一基準電壓相比較,其變量由光耦反饋到初級3844B的2腳,但該機型的電壓反饋是取自初級。

電路起振的條件是:1、500V供電回路正常,500V直流經主繞組加至開關管漏極,開關管源極經小阻值電流采樣電阻形成供電回路;2、上電啟動支路正常,提供足夠幅度的起振電壓(電流);3、正反饋和工作電源支路正常,提供滿足幅度要求的正反饋電壓(電流)和工作電源;4、負載側無短路,負載側短路無法使反饋電壓建立起來足夠的幅度,故電路不能起振。以上電路可稱之為振蕩回路。

為縮小故障,應采用将穩壓支路開路,看電路能否起振。應施行降、調壓供電并将易受過電壓沖擊損壞的電路供電切斷,确保安全。若能起振,說明滿足起振條件的4個支路大緻正常,可進而排查穩壓支路的故障元件。若仍不能起振,說明故障在振蕩回路,可查找上述的四個支路。

依上述檢查次序,甲、乙、丙機開關電源的故障都在振蕩電路。檢查甲機四個支路及3844B外圍元件都無異常,試将一塊3845B代換之,電源輸出正常,修複;乙機,換用3845B後仍不能起振,4個支路元件都無異常,試将上電啟動支路的300k電阻并聯200k 電阻後,上電恢複正常;丙機也為3844B損壞,換新塊後故障排除。

隻有乙機的故障稍微有趣,試分析如下:

表面看起來,乙機查不出一個壞件,緻使維修陷入困境。但減小啟動支路的電阻值後,則能正常工作。乙機的“異常之處”到底在哪裡呢?可能是元器件性能的微弱變化導緻電器參數的的變動,如開關管放大能力的些微降低、或開關變壓器因輕度受潮使Q值變化、或3844B輸出内阻有所增大,或阻容元件有輕微變異,上述原因的查找與确認委實不易,或者是有一種,甚至有可能是數種原因參與其中。但上述多種原因隻導緻了一個後果:開關管不能被有效啟動,電路不能起振!解決的辦法是轉變掉現有狀态,往促成開關管起振的方面下力氣,在起動支路并聯電阻是最省力也是最有效的一個方法。

順便說明一下,該機的啟動支出路電阻為300k,再加上其它環節的電阻,實際加到開關管栅極的啟動電流僅1mA多一點。雖然場效應管為電壓控制器件,理論上不吸取電流,但能使其導通的結電容充電電流,恰恰是使其導通的硬指标。從此一角度來講,場效應管仍為電流驅動器件。當電路參數産生變動後,原啟動支路的供給電流不足以使開關管導通乃至微導通,所以電路不能起振。将此啟動電流值稍稍加大,電路便有可能起振。300k啟動電阻有阻值偏大之嫌,我認為稍稍減小其阻值有利無弊。

因而高效率的修理方法不妨走以下的路子:檢查開關管不壞,4個支路大緻無異常,先在啟動支路上并聯電阻試驗,無效後,再換用3844B,再無效,才下功夫細查電路。往往第一、二個步驟,故障就已經排除了。

例二:佳靈JP6C-9開關電源故障一例

上電,操作面闆無顯示,檢測主電路輸入、輸出端子電阻均正常。判斷為控制闆開關電源故障。細聽有輕微的間隔的嗒、嗒聲,顯然為電源起振困難。據經驗,此種現象多為電源負載異常引起。查各路電源的整流、濾波及負載電路,均無異常;先後脫開散熱風扇電源、逆變驅動電源、操作面闆顯示電源等電流較大的電源支路,故障現象依舊。

檢查并聯在開關變壓器一次繞組的尖峰電壓吸收網絡(由電阻與電容并聯後與二極管串聯),用指針式萬用表測量二極管正反向電阻均為15歐姆,感覺異常。将兩隻并聯二極管拆開檢測,正常。細觀察,電容器有細微裂紋,測其引腳,查出為2kV 103電容擊穿短路。更換後,機器恢複正常。

此電容短路引起開關電源起振困難的故障殊不多見。

此電壓尖峰電壓吸收網絡的設置,本是為了吸收開關管截止期間産生的異常的危及開關管安全的尖峰電壓,但電容擊穿後,開關變壓器一次繞組相當于并聯了二極管。對開關變壓器來說,開關變壓器在開關管導通期間吸入的能量在開關管截止期間,被二極管快速瀉放,不能夠積累産生振蕩能量,同時二極管相當開關變壓器一個過重的負載,因而造成開關電源起振困難的故障現象。

例三:台安N2-1013變頻器開關電源故障


上電即跳OC故障,檢測逆變輸出模塊未損壞,六塊逆變驅動IC已損壞大半。進一步檢查發現,開關電源有一奇特現象:甩開CPU主闆供電時,測+5V正常,但其它支路的供電較正常偏高,如+15V為+18V,22V的驅動供電為26V,擔插上CPU主闆的接線排時,測+5V仍正常,但其它支路的供電較則出現異常升高現象!如22V的驅動供電甚至于上升為近40V(PC923、PC929的供電極限電壓為36V),驅動IC的損壞即源于此。

重點檢查穩壓環節,IC202、PC9等外圍電路皆無異常。進一步查找其它電路也無“異常”,檢修陷入僵局。

分析:電路的穩壓環節是起作用的。穩壓電路的電壓采樣取自+5V電路,拔掉CPU主闆的接線排時,相當于+5V輕載或空載,+5V的上升趨勢使電壓負反饋量加大,電源開關管驅動脈沖的占空比減小,開關變壓器的激磁電流減小,其它支路的輸出電壓相對較低;當插入CPU主闆的接線排時,相當于+5V帶載或重載,+5V的下降趨勢使電壓負反饋量減小,電源開關管驅動脈沖的占空比加大,開關變壓器的激磁電流上升,使其它支路的輸出電壓幅度上升。現在的狀況是,+5V電路空載時,其它供電雖輸出較低,但仍偏高。+5V加載後,其它供電支路則出現異常高的電壓輸出!故障環節要麼是電源本身故障導緻帶載能力變差,要麼是負載電路異常,兩者的異常都使得穩壓電路進行了恪盡職守的“誤”調節,結果是維護了+5V故障電路的“電壓穩定”,出現了其它供電支路“異常的電壓變化”!

下手檢修+5V電路,拔下電源濾波電容C239,220u10V,檢測:容量僅十幾個微法,存在明顯的漏電電阻。一隻電容的失效正好滿足了兩個條件:容量變小使電源帶載能力差,漏電使負載變重。

更換此電容後,試機正常。

例四:東元7200GA-30kW變頻器


開關電源故障一例

該機在遭受雷擊損壞修複後,運行了一個多月,又出現了奇怪的故障現象:運行當中有随機停機現象,可能幾天停機一次,也可能幾個小時停機一次;起動困難,起動過程中電容充電短接接觸器哒哒跳動,起動失敗,但操作面闆不顯示故障代碼。費些力氣起動成功後又能運轉一段時間。

将控制闆從現場拆回,将熱繼電器的端子短接,以防進入熱保護狀态不能試機;将電容充電接觸器的觸點檢測端子短接以防進入低電壓保護狀态不能試機,進行全面檢修,檢查不出什麼異常,都是好的呀。

又将控制闆裝回機器,上電試機,起動時接觸器哒哒跳動,不能起動。拔掉12CN插頭散熱風扇的連線後,情況大為好轉,起動成功率上升。仔細觀察,起動過程中顯示面闆的顯示亮度有所降低,判斷故障為控制電源帶負載能力差。

     各路電源輸出空載時,輸出電壓為正常值。将各路電源輸出加接電阻性負載,電壓值略有降低;+24V接入散熱風扇和繼電器負載後,+5V降為+4.7V,此時屏顯及其它操作均正常。但若使變頻器進入啟動狀态,則出現繼電器哒哒跳動,間或出現“直流電壓低”、“CPU與操作面闆通訊中斷”等故障代碼,使操作失敗。測量中,當+5V降為+4.5V以下時,則變頻器馬上會從啟動狀态變為待機狀态。詳查各電源負載電路,均無異常。

分析:控制電源帶負載能力差的判斷是正确的。由于CPU對電源的要求比較苛刻,不低于4.7V時,尚能勉強工作;但當低于4.5V時,則被強制進入“待機狀态”;在4.7V到4.5V之間時,則檢測電路工作發出故障警報。

可是意想不到的是此故障的檢修竟然相當棘手,遍查開關電源的相關元器件竟“無一損壞”!無奈之下,試将U1(KA431AZ)的基準電壓分壓電阻之一的R1(5101)并聯電阻試驗,其目的是改變分壓值而使輸出電壓上升。測輸出電壓略有上升,但帶載能力仍差。細觀察線路闆,分流調整管Q1似有焊接痕迹,但看其型号為原型号,即使更換也是從同類機中拆換的。該機的開關管Q2為高反壓和高放大倍數的雙極型三極管,市場上較難購到,況電路對這兩隻管子的參數有較嚴格的要求。再結合故障分析,分流調整管的工作點有偏移,對Q2基極電流的分流太強,将導緻電源帶載能力差。試将與電壓反饋光耦串接的電阻R6(330歐)串聯47歐電阻以減小Q1的基極電流,進而降低其對Q2的分流能力,使電源的帶載能力有所增強。上電試機,無論加載或啟動操作,+5V均穩定輸出5V,故障排除!

故障推斷:開關管Q1有老化現象,放大能力下降,故經分流後的Ib值不足使其飽合導通(導通電阻增大)而使電源帶載能力變差;分流支路有特性偏移現象,使分流過大,開關管得不到良好驅動,從而使電源帶載能力差。

例五:英威騰P9/G9-55kW變頻器

開關電源檢修一例

在雷雨天氣中突然停機,面闆無顯示,疑遭雷擊損壞。

檢查:輸入整流模塊與輸出逆變模塊俱無損壞。開關電源無輸出,開關管損壞,電源引入銅箔條及開關管漏極回路的銅箔條都已與基闆脫離,說明此回路承受了大電流沖擊。

更換開關管與振蕩塊3844B後,給開關電源先送入交流220V整流電源,不起振,也驗明了無短路現象;再送入500V直流電源,上電即燒電源引入保險絲F1。停電測量檢查,無短路現象,更換保險絲後上電,低于300V直流時,不起振,送入500V時仍燒保險絲。分析電源的負載電路有短路故障時,電源往往不能起振;懷疑起振後開關管回路存在短路故障,但測量檢查,确實無短路現象。檢修進入死胡同。

< 1 2>

關注有驚喜!
中國工業電器網:此内容轉載于合作媒體或互聯網其它網站,中國工業電器網登載此文出于傳遞更多信息之目的,并不意味着贊同其觀點或證實其描述!
新聞、技術文章投稿QQ:928246603 郵箱:news@dnsv3u7.top

網友評論已有人參與評論

用戶登錄  注冊新用戶  忘記密碼?

本站聲明:嚴禁任何單位和個人模仿、轉載、抄襲及冒名中國工業電器網(dnsv3u7.top)

中國工業電器網 | 誠聘英才 | 關于我們 | 會員服務 | 廣告服務| 意見/業務 | 幫助中心 | 在線投稿 | 友情鍊接 | 聯系我們 |網站地圖

客服:點擊這裡給我發消息 會員服務:點擊這裡給我發消息 廣告合作:點擊這裡給我發消息 戰略合作:點擊這裡給我發消息展會合作:點擊這裡給我發消息 新聞投稿:點擊這裡給我發消息

中國工業電器網服務熱線:400-688-6377 合作電話:021-39983999 傳真:021-39983888 郵編:201812 信箱:cn@dnsv3u7.top新聞投稿郵箱:news@dnsv3u7.top

上海總公司地址:上海 金園一路999号(中國工業電器大廈) 法律顧問:浙江海昌律師事務所 江律師

增值電信業務經營許可證:滬B2-20180642

上海易電網絡科技有限公司 版權所有 2012-2020

滬ICP備10003932号-15