西門子變頻器開關電源的原理及維修
發布日期:
2022-03-31

電源是每一個(ge) 電路的重要組成部分,擔負著為(wei) 電路提供能量的重要作用,它是設備能夠正常運行的重要保障。電源的種類很多,開關(guan) 電源由於(yu) 體(ti) 積小、重量輕、效率高、動態穩壓效果好,因此被廣泛應用到了各種電子設備中。

下麵就以UC3844開關(guan) 電源芯片為(wei) 例講述一下開關(guan) 電源的基本原理和在變頻電路中的作用。開關(guan) 電源PWM波形調製芯片。8腳雙列直插封裝。 7腳是芯片的電源輸入端,該端在內(nei) 部集成了穩壓器和更低門限電壓控製器,所以該芯片不用在外圍設置穩壓電路,隻要接一隻降壓電阻即可。更低門限值為(wei) 10V,當7腳輸入電壓低於(yu) 10V,該芯片將禁止輸出,處於(yu) 保護狀態。正常工作時該端電壓約為(wei) 12V—16V之間。 4腳是內(nei) 部壓控振蕩器的定時端,通過接上合適的RC網絡,使輸出的PWM波控製在20KHZ—100KHZ之間。 a—1 2腳、3腳是輸出取樣反饋端,用於(yu) 檢測開關(guan) 電源的輸出,以便進行PWM調製控製,從(cong) 而達到穩壓的目的。

變頻器係統中,開關(guan) 電源需要輸出:一組5V/DC、一組±12V/DC、四組20V/DC等多組電壓。其中5V/DC 主要用作主板及控製板的供電,±12V/DC用作霍爾檢測器件的供電,四組20V/DC用作IGBT的觸發供電。變頻器的型號及品牌不同,其開關(guan) 電源的電壓值也不盡相同,但基本構架是一樣的。

開關(guan) 電源的工作原理。

電源經D1—D4、C1、C2整流濾波之後,通過降壓電阻R3到了UC3844的7腳電源正端,為(wei) 其供電,UC3844通過檢測當7腳電壓大於(yu) 10V時,控製內(nei) 部壓控振蕩器開始工作,通過R8、C5將PWM的頻率控製在要求範圍之內(nei) 。此時6腳輸出PWM信號去控製開關(guan) 管Q1的通斷,R10是開關(guan) 管的電流檢測電阻,通過檢測R10的電壓值來實時調整PWM的脈衝(chong) 寬度,從(cong) 而達到自動穩壓的目的。在圖中變壓器的副繞組通過D6、C7、C8整流濾波之後到了UC3844的7腳,增強了UC3844的驅動能力。C9、R11、D5是開關(guan) 管的濾波吸收網絡,目的在於(yu) 吸收變壓器的反向脈衝(chong) ,保護開關(guan) 管。AC-1——AC-4是開關(guan) 變壓器的次級輸出繞組,通過D7、D8、D9、D10、C10、C11---C17進行整流濾波後輸出對後級電路進行供電。

了解了開關(guan) 電源的原理之後,讓我們(men) 來看看如果開關(guan) 電源出現問題應該怎樣進行維修。

開關(guan) 電源的幾個(ge) 維修步驟如下:

1、檢測整流電路D1—D4是否擊穿或斷路,濾波電路的電容是否損壞,平衡電阻R1、R2是否正常,降壓電阻R3是否燒斷或阻值增大失效(斷電情況下測試)。

2、檢測開關(guan) 管b-e結、c-e結是否有擊穿短路現象、測量開關(guan) 變壓器各個(ge) 繞組是否有短路現象,以確定開關(guan) 管、及開關(guan) 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,重點察看濾波電容是否鼓包或損壞,以排除次級電路短路的可能。

4、檢測吸收回路D5、R11、C9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(men) 可以把開關(guan) 電源板從(cong) 變頻器上取下單獨對其進行加電試驗。用調壓器緩緩地調至開關(guan) 電源的額定電壓值,此時應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(wan) 用表檢測UC3844的電源正、負級之間是否有12V—16V左右的直流電壓。

6、在確定UC3844的供電端電壓正常後,可用示波器察看一下UC3844的6腳是否有PWM波輸出到開關(guan) 管的觸發端(根據電路設計的不同,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。

經過上述幾個(ge) 步驟的排除,開關(guan) 電源應該可以正常工作了。在變頻器中,開關(guan) 電源的種類很多,但基本原理都是一樣的,比如說每個(ge) PWM管理芯片都有供電端、定時元件RC網絡、輸出PWM波的端口等,隻要我們(men) 了解了它們(men) 的工作原理,按照一定的方法步驟都能夠把故障排除掉。

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