變頻器開關(guān)電源電路圖

變頻器的開關(guān)電源電路完全可以簡化為下圖電路模型,，電路中的關(guān)鍵要素都包含在內(nèi)了,。而任何復雜的開關(guān)電源，剔除枝蔓后,，也會剩下下圖這樣的主干,。其實在檢修中，要具備對復雜電路的“化簡”的能力,，要在看似雜亂無章的電路伸展中,，拈出這幾條主要的脈絡(luò)。要向解牛的庖丁學習,，訓練自己的眼前不存在什么整體的開關(guān)電源電路，只有各部分脈絡(luò)和脈絡(luò)的走向——振蕩回路,、穩(wěn)壓回路,、保護回路和負載回路等。

看一下電路中有幾路脈絡(luò)：

1,、振蕩回路：開關(guān)變壓器的主繞組N1,、Q1的漏--源極、R4為電源工作電流的通路,；R1提供了啟動電流,；自供電繞組N2、D1,、C1形成振蕩芯片的供電電壓,。這三個環(huán)節(jié)的正常運行，是電源能夠振蕩起來的先決條件,。

當然,，PC1的4腳外接定時元件R2、C2和PC1芯片本身,，也構(gòu)成了振蕩回路的一部分,。

2、穩(wěn)壓回路：N3,、D3,、C4等的 5V電源，R7—R10,、PC3,、R5,、R6等元件構(gòu)成了穩(wěn)壓控制回路。

當然,，PC1芯片和1,、2腳外圍元件R3、C3,，也是穩(wěn)壓回路的一部分,。

3、保護回路：PC1芯片本身和3腳外圍元件R4構(gòu)成過流保護回路,；N1繞組上并聯(lián)的D2,、R6、C4元件構(gòu)成了IGBT的保護電路,；實質(zhì)上穩(wěn)壓回路的電壓反饋信號——穩(wěn)壓信號,，也可看作是一路電壓保護信號。但保護電路的內(nèi)容并不僅是局限于保護電路本身,，保護電路的起控往往是由于負載電路的異常所引起,。

4、負載回路：N3,、N4次級繞組及后續(xù)電路,，均為負載回路。負載回路的異常,，會牽涉到保護回路和穩(wěn)壓回路,，使兩個回路做出相應(yīng)的保護和調(diào)整動作。

振蕩芯片本身參與和構(gòu)成了前三個回路,，芯片損壞,，三個回路都會一齊罷工。對三個或四個回路的檢修,，是在芯片本身正常的前提下進行的,。另外，要像下象棋一樣,，用全局觀念和系統(tǒng)思路來進行故障判斷,，透過現(xiàn)象看本質(zhì)。如停振故障,，也許并非由振蕩回路元件損壞所引起,，有可能是穩(wěn)壓回路故障或負載回路異常，導致了芯片內(nèi)部保護電路起控,，而停止了PWM脈沖的輸出,。并不能將和各個回路完全孤立起來進行檢修，某一故障元件的出現(xiàn)很可能表現(xiàn)出“牽一發(fā)而全身動”的效果,。

開關(guān)電源電路常表現(xiàn)為以下三種典型故障現(xiàn)象

一,、次級負載供電電壓都為0V,，變頻器上電后無反應(yīng)，操作顯示面板無指示,，測量控制端子的24V和10V電壓為0V,。

檢查主電路充電電阻或預(yù)充電回路完好，可判斷為開關(guān)電源故障,。檢修步驟如下：

1,、先用電阻測量法測量開關(guān)管Q1有無擊穿短路現(xiàn)象，電流取樣電阻R4有無開路,。電路易損壞元件為開關(guān)管,，當其損壞后，R4因受沖擊而阻值變大或斷路,。Q1的G極串聯(lián)電阻,、振蕩芯片PC1往往受強電沖擊而損壞，須同時更換,；檢查負載回路有無短路現(xiàn)象,，排除。

2,、更換損壞件,，或未檢測中有短路元件，可進行上電檢查,，進一步判斷故障是出在振蕩回路還是穩(wěn)壓回路。

檢查方法：

a,、先檢查啟動電阻R1有無斷路,。正常后，用18V直流電源直接送入UC3844的7,、5腳,，為振蕩電路單獨上電。測量8腳應(yīng)有5V電壓輸出,；6腳應(yīng)有1V左右的電壓輸出,。說明振蕩回路基本正常，故障在穩(wěn)壓回路,；

若測量8腳有5V電壓輸出,，但6腳電壓為0V，查8,、4腳外接R,、C定時元件，6腳外圍電路,；若測量8腳,、6腳電壓都為0V,，UC3844振蕩芯片壞掉，更換,。

b,、對UC3844單獨上電，短接PC2輸入側(cè),，若電路起振,，說明故障在PC2輸入側(cè)外圍電路；電路仍不起振,，查PC2輸出側(cè)電路,。

二、開關(guān)電源出現(xiàn)間歇振蕩,，能聽到“打嗝”聲或“吱,、吱”聲，或聽不到“打嗝”聲,，但操作顯示面板時亮時熄,。

這是因負載電路異常，導致電源過載,，引發(fā)過流保護電路動作的典型故障特征,。負載電流的異常上升，引起初級繞組激磁電流的大幅度上升,，在電流采樣電阻R4形成1V以上的電壓信號,，使UC3844內(nèi)部電流檢測電路起控，電路停振,；R4上過流信號消失,，電路又重新起振，如此循環(huán)往復,，電源出現(xiàn)間歇振蕩,。

檢查方法：

a、測量供電電路C4,、C5兩端電阻值,，如有短路直通現(xiàn)象，可能為整流二極管D3,、D4有短路,；觀察C4、C5外觀有無鼓頂,、噴液等現(xiàn)象,，必要時拆下檢測；供電電路無異常,，可能為負載電路有短路故障元件,；

b,、檢查供電電路無異常，上電,，用排除法,，對各路供電進行逐一排除。如拔下風扇供電端子,，開關(guān)電源工作正常,，操作顯示面板正常顯示，則為24V散熱風扇已經(jīng)損壞,；拔下 5V供電接子或切斷供電銅箔,，開關(guān)電源正常工作，則為 5V負載電路有損壞元件,。

三,、負載電路的供電電壓過高或過低。開關(guān)電源的振蕩回路正常,，問題出在穩(wěn)壓回路,。 輸出電壓過高，穩(wěn)壓回路的元件損壞或低效,，使反饋電壓幅度不足,。

檢查方法：

a、在PC2輸出端并接10k電阻,，輸出電壓回落,。說明PC2輸出側(cè)穩(wěn)壓電路正常，故障在PC2本身及輸入側(cè)電路,；

b,、在R7上并聯(lián)500Ω電阻，輸出電壓有顯著回落,。說明光電耦合器PC2良好,，故障為PC3低效或PC3外接電阻元件變值,。反之,，為PC2不良。

負載供電電壓過低,，有三個故障可能：

1,、負載過重，使輸出電壓下降,；

2,、穩(wěn)壓回路元件不良，導致電壓反饋信號過大,；

3,、開關(guān)管低效,，使電路（開關(guān)變壓器）換能不足。 檢查與修復方法：

a,、將供電支路的負載電路逐一解除（注意,！不要以開路該路供電整流管的方法來脫開負載電路，尤其是接有穩(wěn)壓反饋信號的 5V供電電路,！反饋電壓信號的消失,，會導致各路輸出電壓異常升高，而將負載電路大片燒毀?。┡袛嗍欠裼捎谪撦d過重引起電壓回落,；如切斷某路供電后，電路回升到正常值,，說明開關(guān)電源本身正常,，檢查負載電路；輸出電壓低,，檢查穩(wěn)壓回路,。

b、檢查穩(wěn)壓回路的電阻元件R5—R10,，無變值現(xiàn)象,；逐一代換PC2、PC3,，若正常,，說明代換元件低效，導通內(nèi)阻變大,。

c,、代換PC2、PC3若無效,，故障可能為開關(guān)管低效,，或開關(guān)和激勵電路有問題，也不排除UC3844內(nèi)部輸出電路低效,。更換優(yōu)質(zhì)開關(guān)管,、UC3844。

對于一般性故障,，上述故障排查法是有效的,，但不一定百分之百地靈光。若檢查振蕩回路,、穩(wěn)壓回路,、負載回路都無異常，電路還是輸出電壓低，或間歇振蕩,，或干脆毫無反應(yīng),，這此情況都有可能出現(xiàn)。先不要犯愁,，讓我們往深入里分析一下電路故障的原因,，以幫助盡快查出故障元件。電路的間歇振蕩或停振的原因不在起振回路和穩(wěn)壓回路時,，還有哪些原因可導致電路不起振呢,？

（1）主繞組N1兩端并聯(lián)的R、D,、C電路,，為尖峰電壓吸收網(wǎng)絡(luò)，提供開關(guān)管截止期間,，儲存在變壓器中磁場能量的泄放通路（開關(guān)管的反向電流通道）,，保護了開關(guān)管不被過壓擊穿。當D2或C4嚴重漏電或擊穿短路時,，電源相當于加上了一個很重的負載,，使輸出電壓嚴重回落，U3844供電不足,，內(nèi)部欠電壓保護電路起控,，而導致電路進入間歇振蕩。因元件并聯(lián)在N1繞組上,，短路后不易測出,，往往被忽略；

（2）有的開關(guān)電源有輸入供電電壓的（電壓過高）保護電路,，一旦電路本身故障,，使電路出現(xiàn)誤過壓保護動作，電路停振,；

（3）電流采樣電阻不良,，如引腳氧化、碳化或阻值變大時,，導致壓降上升,，出現(xiàn)誤過流保護，使電路進入間歇振蕩狀態(tài),；

（4）自供電繞組的整流二極管D1低效,，正向?qū)▋?nèi)阻變大,，電路不能起振,，更換試驗；

（5）開關(guān)變壓器因繞組發(fā)霉、受潮等,，品質(zhì)因數(shù)降低,，用原型號變壓器代換試驗；

（6）R1起振電路參數(shù)變異,，但測量不出異常,，或開關(guān)管低效，此時遍查電路無異常,，但就是不起振,。

修理方法：變動一下電路既有參數(shù)和狀態(tài)，讓故障暴露出來,！試減小R1的電阻值（不宜低于200kΩ以下）,，電路能起振。此法也可做為應(yīng)急修理手段之一,。無效,，更換開關(guān)管、UC3844,、開關(guān)變壓器試驗,。

輸出電壓總是偏高或偏低一點，達不到正常值,。檢查不出電路和元件的異常,，幾乎換掉了電路中所有元件，電路的輸出電壓值還是在“勉強與湊合”狀態(tài),，有時好像能“正常工作”了,，但讓人心里不踏實，好像神經(jīng)質(zhì)似的,，不知什么時候會來個“反常表現(xiàn)”,。不要放棄，調(diào)整一下電路參數(shù),，使輸出電路達到正常值,，達到其工作狀態(tài)，讓我們“放心”的地步,。

電路參數(shù)的變異,，有以下幾種原因：

1、晶體管低效,，如三極管放大倍數(shù)降低,，或?qū)▋?nèi)阻變大，二極管正向電阻變大,，反向電阻變小等,；

2、用萬用表不能測出的電容的相關(guān)介質(zhì)損耗、頻率損耗等,；

3,、晶體管、芯片器件的老化和參數(shù)漂移,，如光電耦合器的光傳遞效率變低等,； 4、電感元件,，如開關(guān)變壓器的Q值降低等,；

5、電阻元件的阻值變異,，但不顯著,。

6、上述5種原因有數(shù)種參于其中,，形成“綜合作用”,。

由各種原因形成的電路的“現(xiàn)在的”這種狀態(tài)，是一種“病態(tài)”,，也許我們得換一下檢修思路了,，中醫(yī)有一個“辨證施治的”理論，我們也要用一下了,，下一個方子,，不是針對哪一個元件，而是將整個電路“調(diào)理”一下,，使之由“病態(tài)”趨于“常態(tài)”,。就這么“模糊著糊涂著”，把病就給治了,。

修理方法（元件數(shù)值的輕微調(diào)整）：

1,、輸出電壓偏低：

a、增大R5或減小R6電阻值,；

b,、減小R7、R8電阻值或加大R9電阻值,。

2,、輸出電壓偏高：

a、減小R5或增大R6電阻值,；

b,、增大R7、R8電阻值或減小R9電阻值,。

上述調(diào)整的目的,，是在對電路進行徹底檢查,，換掉低效元件后，進行的,。目的是調(diào)整穩(wěn)壓反饋電路的相關(guān)增益，使振蕩芯片輸出的脈沖占空比變化,，開關(guān)變壓器的儲能變化,，使次級繞組的輸出電壓達到正常值，電路進入一個新的“正常的平衡”狀態(tài),。 好多看似不可修復的疑難故障,，就這樣經(jīng)過一、兩只電阻值的調(diào)整,，波瀾無驚地修復了,。

檢修中須注意的問題：

1、在開關(guān)電源檢查和修復過程中,，應(yīng)切斷三相輸出電路IGBT模塊的供電,，以防止驅(qū)動供電異常，造成IGBT模塊的損壞,。

2,、在修理輸出電壓過高的故障時，更要切斷 5V對CPU主板的供電,，以免異?；蚋唠妷簱p壞CPU，造成CPU主板報廢,。

3,、不可使穩(wěn)壓回路中斷，將導致輸出電壓異常升高,！

4,、開關(guān)電源電路的二極管，用于整流和用于保護的,，都為高速二極管或肖基特二極管,，不可用普通IN4000系列整流二極管代用。

5,、開關(guān)管損壞后,，最好換用原型號的，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)這么發(fā)達,，貨物來源不成問題,，一般都能購到的。網(wǎng)上許多東西都能以便宜的價格購到,，注意質(zhì)量,！

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