變頻器開關電源電路圖

變頻器的開關(guan)(guan)電(dian)源電(dian)路(lu)完全可(ke)以簡(jian)化為(wei)下(xia)(xia)圖電(dian)路(lu)模型(xing)，電(dian)路(lu)中的關(guan)(guan)鍵(jian)要(yao)素都包含在(zai)(zai)內了。而任何復雜的開關(guan)(guan)電(dian)源，剔除枝(zhi)蔓后，也會剩下(xia)(xia)下(xia)(xia)圖這樣(yang)的主干(gan)。其實在(zai)(zai)檢(jian)修中，要(yao)具備對(dui)復雜電(dian)路(lu)的“化簡(jian)”的能力，要(yao)在(zai)(zai)看似(si)雜亂無章的電(dian)路(lu)伸(shen)展(zhan)中，拈出(chu)這幾(ji)條主要(yao)的脈(mo)絡。要(yao)向解牛(niu)的庖(pao)丁學習，訓練(lian)自己的眼前不存在(zai)(zai)什(shen)么(me)整體(ti)的開關(guan)(guan)電(dian)源電(dian)路(lu)，只(zhi)有各部(bu)分脈(mo)絡和(he)脈(mo)絡的走向——振蕩回(hui)路(lu)、穩壓回(hui)路(lu)、保護回(hui)路(lu)和(he)負載回(hui)路(lu)等。

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看一下電路中有幾路脈絡：

1、振蕩回路：開(kai)關(guan)變壓器的主繞(rao)組(zu)N1、Q1的漏--源(yuan)極、R4為電源(yuan)工作電流的通路(lu)；R1提供(gong)了啟動電流；自供(gong)電繞(rao)組(zu)N2、D1、C1形成振蕩芯(xin)片的供(gong)電電壓。這三(san)個(ge)環節的正常運行，是(shi)電源(yuan)能夠振蕩起(qi)來的先決(jue)條件。

當(dang)然，PC1的(de)4腳(jiao)外接定時元件R2、C2和PC1芯片本身，也構成(cheng)了(le)振蕩(dang)回路的(de)一(yi)部分。

2、穩壓回路：N3、D3、C4等的+5V電源，R7—R10、PC3、R5、R6等元件構成(cheng)了穩壓控制回路。

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

3、保護回路：PC1芯片本(ben)身和3腳(jiao)外圍元件(jian)R4構(gou)成(cheng)過流保(bao)(bao)護回(hui)路(lu)；N1繞組上并聯的D2、R6、C4元件(jian)構(gou)成(cheng)了IGBT的保(bao)(bao)護電(dian)路(lu)；實質上穩(wen)壓(ya)回(hui)路(lu)的電(dian)壓(ya)反饋信號(hao)——穩(wen)壓(ya)信號(hao)，也(ye)可看(kan)作(zuo)是(shi)(shi)一路(lu)電(dian)壓(ya)保(bao)(bao)護信號(hao)。但保(bao)(bao)護電(dian)路(lu)的內容并不僅是(shi)(shi)局(ju)限于保(bao)(bao)護電(dian)路(lu)本(ben)身，保(bao)(bao)護電(dian)路(lu)的起(qi)控(kong)往(wang)(wang)往(wang)(wang)是(shi)(shi)由于負載(zai)電(dian)路(lu)的異(yi)常(chang)所引起(qi)。

4、負載回路：N3、N4次級繞(rao)組(zu)及后續電路(lu)(lu)，均為負(fu)載回(hui)(hui)路(lu)(lu)。負(fu)載回(hui)(hui)路(lu)(lu)的異常，會牽涉到保(bao)護回(hui)(hui)路(lu)(lu)和(he)(he)穩(wen)壓回(hui)(hui)路(lu)(lu)，使兩個回(hui)(hui)路(lu)(lu)做出相應(ying)的保(bao)護和(he)(he)調整動作。

振蕩芯片(pian)本身(shen)(shen)參與和構(gou)成了(le)前(qian)三(san)個(ge)回路(lu)(lu)(lu)，芯片(pian)損壞，三(san)個(ge)回路(lu)(lu)(lu)都會一(yi)(yi)齊罷工。對三(san)個(ge)或四個(ge)回路(lu)(lu)(lu)的(de)(de)檢(jian)修，是在芯片(pian)本身(shen)(shen)正(zheng)常(chang)的(de)(de)前(qian)提下(xia)(xia)進行的(de)(de)。另外，要(yao)像下(xia)(xia)象棋一(yi)(yi)樣，用全(quan)(quan)(quan)局觀念(nian)和系統思路(lu)(lu)(lu)來(lai)進行故障(zhang)判斷(duan)，透(tou)過現象看(kan)本質。如(ru)停振故障(zhang)，也許并(bing)非由振蕩回路(lu)(lu)(lu)元件損壞所引起，有可能(neng)是穩壓(ya)回路(lu)(lu)(lu)故障(zhang)或負(fu)載(zai)回路(lu)(lu)(lu)異常(chang)，導致了(le)芯片(pian)內部保(bao)護電(dian)路(lu)(lu)(lu)起控，而(er)停止了(le)PWM脈沖的(de)(de)輸出。并(bing)不能(neng)將和各個(ge)回路(lu)(lu)(lu)完全(quan)(quan)(quan)孤立(li)起來(lai)進行檢(jian)修，某(mou)一(yi)(yi)故障(zhang)元件的(de)(de)出現很可能(neng)表現出“牽一(yi)(yi)發(fa)而(er)全(quan)(quan)(quan)身(shen)(shen)動”的(de)(de)效果。

開關電源電路常表現為以下三種典型故障現象

一、次級負載供電電壓都為0V，變頻器上電后無反應，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(cha)主(zhu)電路充(chong)電電阻或預充(chong)電回路完好，可判斷(duan)為開關電源故障。檢修步驟如下(xia)：

1、先用電(dian)阻(zu)測量法測量開(kai)關(guan)管Q1有(you)無擊穿(chuan)短路現(xian)象(xiang)，電(dian)流(liu)取樣(yang)電(dian)阻(zu)R4有(you)無開(kai)路。電(dian)路易損壞元件為(wei)開(kai)關(guan)管，當(dang)其損壞后，R4因受沖擊而(er)阻(zu)值變(bian)大或斷路。Q1的G極串聯電(dian)阻(zu)、振蕩芯片(pian)PC1往往受強(qiang)電(dian)沖擊而(er)損壞，須(xu)同時(shi)更(geng)換；檢查負(fu)載回路有(you)無短路現(xian)象(xiang)，排除。

2、更換損壞件，或(huo)未(wei)檢(jian)測(ce)中有短路元(yuan)件，可進行上電檢(jian)查，進一(yi)步判斷故障是出在振蕩回路還是穩壓(ya)回路。

檢查方法：

a、先檢查(cha)啟(qi)動(dong)電(dian)阻R1有(you)無斷路(lu)。正常(chang)后，用18V直(zhi)流電(dian)源直(zhi)接送入(ru)UC3844的(de)7、5腳，為振(zhen)蕩(dang)電(dian)路(lu)單獨上電(dian)。測量(liang)8腳應(ying)有(you)5V電(dian)壓(ya)輸出；6腳應(ying)有(you)1V左右的(de)電(dian)壓(ya)輸出。說明(ming)振(zhen)蕩(dang)回路(lu)基本正常(chang)，故障(zhang)在穩壓(ya)回路(lu)；

若測量8腳(jiao)(jiao)有5V電壓(ya)輸出，但6腳(jiao)(jiao)電壓(ya)為(wei)0V，查(cha)8、4腳(jiao)(jiao)外(wai)接R、C定時元件(jian)，6腳(jiao)(jiao)外(wai)圍電路；若測量8腳(jiao)(jiao)、6腳(jiao)(jiao)電壓(ya)都為(wei)0V，UC3844振蕩(dang)芯片壞掉，更換。

b、對UC3844單獨上電，短(duan)接PC2輸(shu)入(ru)側(ce)，若電路起(qi)振，說(shuo)明故障在PC2輸(shu)入(ru)側(ce)外圍電路；電路仍不起(qi)振，查PC2輸(shu)出側(ce)電路。

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二、開關電源出現間歇振蕩，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(zai)電(dian)路(lu)異常，導(dao)致電(dian)源過(guo)載(zai)，引發過(guo)流(liu)保(bao)護電(dian)路(lu)動作的典型故障特征。負載(zai)電(dian)流(liu)的異常上(shang)升，引起初級(ji)繞組激磁(ci)電(dian)流(liu)的大幅度上(shang)升，在電(dian)流(liu)采樣電(dian)阻(zu)R4形成1V以上(shang)的電(dian)壓信號，使UC3844內部電(dian)流(liu)檢測電(dian)路(lu)起控(kong)，電(dian)路(lu)停(ting)振；R4上(shang)過(guo)流(liu)信號消失，電(dian)路(lu)又重新起振，如此循環往復(fu)，電(dian)源出現(xian)間(jian)歇(xie)振蕩(dang)。

檢查方法：

a、測量供電(dian)電(dian)路(lu)(lu)C4、C5兩端電(dian)阻值，如(ru)有(you)短路(lu)(lu)直(zhi)通現象，可能(neng)為(wei)整流(liu)二極管D3、D4有(you)短路(lu)(lu)；觀察C4、C5外觀有(you)無(wu)鼓頂、噴液等現象，必要時(shi)拆下檢測；供電(dian)電(dian)路(lu)(lu)無(wu)異常，可能(neng)為(wei)負載電(dian)路(lu)(lu)有(you)短路(lu)(lu)故障元件；

b、檢查供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)路無異常(chang)(chang)，上(shang)電(dian)(dian)(dian)，用排除(chu)法，對各路供電(dian)(dian)(dian)進行逐一排除(chu)。如拔下風(feng)扇供電(dian)(dian)(dian)端子，開關電(dian)(dian)(dian)源(yuan)工作正常(chang)(chang)，操作顯示面板(ban)正常(chang)(chang)顯示，則(ze)為(wei)24V散熱風(feng)扇已經(jing)損壞；拔下+5V供電(dian)(dian)(dian)接(jie)子或切斷供電(dian)(dian)(dian)銅箔，開關電(dian)(dian)(dian)源(yuan)正常(chang)(chang)工作，則(ze)為(wei)+5V負載電(dian)(dian)(dian)路有(you)損壞元件。

三、負載電路的供電電壓過高或過低。開關電源的振蕩回路正常，問題出在穩壓回路。 輸出電壓過高，穩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(jie)10k電阻，輸出電壓(ya)(ya)回落。說明PC2輸出側(ce)穩(wen)壓(ya)(ya)電路正(zheng)常(chang)，故(gu)障在PC2本身(shen)及(ji)輸入側(ce)電路；

b、在R7上(shang)并聯(lian)500Ω電(dian)(dian)阻，輸出電(dian)(dian)壓(ya)有(you)顯著(zhu)回落。說(shuo)明(ming)光電(dian)(dian)耦合器PC2良好，故障(zhang)為PC3低效或PC3外(wai)接電(dian)(dian)阻元件(jian)變值。反(fan)之，為PC2不良。

負載供電電壓過低，有三個故障可能：

1、負載(zai)過重，使輸出(chu)電壓下降(jiang)；

2、穩(wen)壓(ya)回路元件不良(liang)，導(dao)致電(dian)壓(ya)反饋信號過大；

3、開關管(guan)低(di)效，使電路（開關變壓器）換能不足。 檢查與修復(fu)方法：

a、將供(gong)電(dian)(dian)支路的負(fu)載(zai)電(dian)(dian)路逐一解除（注意！不要以開路該路供(gong)電(dian)(dian)整流管(guan)的方法來脫開負(fu)載(zai)電(dian)(dian)路，尤其是(shi)接有(you)穩(wen)壓(ya)反饋(kui)信號的+5V供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)路！反饋(kui)電(dian)(dian)壓(ya)信號的消失，會導致各路輸出電(dian)(dian)壓(ya)異常升高(gao)，而將負(fu)載(zai)電(dian)(dian)路大片燒毀！）判斷是(shi)否由于負(fu)載(zai)過(guo)重引起電(dian)(dian)壓(ya)回(hui)(hui)落；如切(qie)斷某路供(gong)電(dian)(dian)后，電(dian)(dian)路回(hui)(hui)升到正常值，說明開關電(dian)(dian)源本身正常，檢查負(fu)載(zai)電(dian)(dian)路；輸出電(dian)(dian)壓(ya)低，檢查穩(wen)壓(ya)回(hui)(hui)路。

b、檢查穩壓回路的電阻(zu)元件(jian)R5—R10，無變值現(xian)象；逐一(yi)代(dai)換PC2、PC3，若正(zheng)常，說(shuo)明代(dai)換元件(jian)低效，導通內(nei)阻(zu)變大。

c、代換(huan)PC2、PC3若無效(xiao)，故障(zhang)可(ke)能為開(kai)關(guan)管低效(xiao)，或開(kai)關(guan)和激勵電路有問(wen)題(ti)，也不(bu)排除UC3844內部輸出電路低效(xiao)。更換(huan)優(you)質(zhi)開(kai)關(guan)管、UC3844。

對于一(yi)般性(xing)故(gu)障，上述(shu)故(gu)障排查法是有效(xiao)的(de)，但(dan)不一(yi)定百分之(zhi)百地靈光。若檢查振(zhen)蕩回(hui)路(lu)、穩壓回(hui)路(lu)、負載回(hui)路(lu)都(dou)無異(yi)常，電(dian)路(lu)還(huan)(huan)是輸出(chu)電(dian)壓低(di)，或間歇振(zhen)蕩，或干脆毫(hao)無反應，這(zhe)此(ci)情況都(dou)有可能(neng)出(chu)現。先不要犯愁，讓我(wo)們往深入(ru)里(li)分析一(yi)下(xia)電(dian)路(lu)故(gu)障的(de)原因(yin)(yin)，以幫助盡快查出(chu)故(gu)障元件。電(dian)路(lu)的(de)間歇振(zhen)蕩或停振(zhen)的(de)原因(yin)(yin)不在起(qi)振(zhen)回(hui)路(lu)和穩壓回(hui)路(lu)時，還(huan)(huan)有哪些(xie)原因(yin)(yin)可導致(zhi)電(dian)路(lu)不起(qi)振(zhen)呢？

（1）主繞組N1兩端并(bing)聯(lian)的R、D、C電(dian)(dian)路(lu)，為尖峰電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)吸收網絡，提供開(kai)關(guan)管(guan)截止期(qi)間(jian)(jian)，儲(chu)存在變壓(ya)(ya)(ya)器中磁場能(neng)量的泄(xie)放通(tong)路(lu)（開(kai)關(guan)管(guan)的反向電(dian)(dian)流(liu)通(tong)道），保護(hu)了開(kai)關(guan)管(guan)不(bu)被(bei)(bei)過壓(ya)(ya)(ya)擊(ji)穿(chuan)。當D2或C4嚴重(zhong)漏電(dian)(dian)或擊(ji)穿(chuan)短路(lu)時，電(dian)(dian)源(yuan)相當于加上了一個很重(zhong)的負(fu)載，使輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)嚴重(zhong)回落，U3844供電(dian)(dian)不(bu)足(zu)，內部欠(qian)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)保護(hu)電(dian)(dian)路(lu)起控，而(er)導(dao)致電(dian)(dian)路(lu)進(jin)入間(jian)(jian)歇振(zhen)蕩。因元件并(bing)聯(lian)在N1繞組上，短路(lu)后不(bu)易測出(chu)，往(wang)往(wang)被(bei)(bei)忽(hu)略；

（2）有(you)的開關電(dian)源有(you)輸入(ru)供電(dian)電(dian)壓的（電(dian)壓過(guo)高）保護(hu)電(dian)路，一旦(dan)電(dian)路本(ben)身(shen)故(gu)障，使(shi)電(dian)路出(chu)現誤過(guo)壓保護(hu)動(dong)作，電(dian)路停振；

（3）電流采樣電阻(zu)不良(liang)，如引腳氧化、碳化或(huo)阻(zu)值變大(da)時，導致壓降上升(sheng)，出現誤過流保護，使(shi)電路進入(ru)間(jian)歇振蕩(dang)狀態；

（4）自供電(dian)繞(rao)組(zu)的整流(liu)二極管D1低(di)效，正(zheng)向導(dao)通內(nei)阻變(bian)大，電(dian)路不能起振，更換試(shi)驗；

（5）開關變(bian)壓器因繞組發(fa)霉、受潮(chao)等，品質因數降低(di)，用原型號變(bian)壓器代換試驗；

（6）R1起振電路(lu)參(can)數變異(yi)，但測量不(bu)出異(yi)常(chang)(chang)，或(huo)開關管低效(xiao)，此(ci)時遍查電路(lu)無(wu)異(yi)常(chang)(chang)，但就(jiu)是不(bu)起振。

修理(li)方法(fa)：變(bian)動(dong)一下電路(lu)既有(you)參數和(he)狀態，讓故障(zhang)暴露出來！試(shi)減小R1的電阻值(zhi)（不宜低于200kΩ以下），電路(lu)能(neng)起振(zhen)。此法(fa)也可做為應急修理(li)手段之一。無效，更(geng)換開(kai)關管、UC3844、開(kai)關變(bian)壓器試(shi)驗。

輸(shu)出電壓總是偏高或偏低一點，達不到(dao)正常(chang)(chang)(chang)值。檢查不出電路和元件的(de)異常(chang)(chang)(chang)，幾乎換(huan)掉了電路中所(suo)有元件，電路的(de)輸(shu)出電壓值還是在“勉強與湊合”狀態，有時好像能“正常(chang)(chang)(chang)工(gong)作”了，但讓人(ren)心里(li)不踏(ta)實，好像神經質似的(de)，不知什么時候會來個“反(fan)常(chang)(chang)(chang)表現”。不要放(fang)棄，調整一下(xia)電路參(can)數，使輸(shu)出電路達到(dao)正常(chang)(chang)(chang)值，達到(dao)其工(gong)作狀態，讓我們“放(fang)心”的(de)地步(bu)。

電路參數的變異，有以下幾種原因：

1、晶(jing)體管(guan)低(di)效，如三極管(guan)放(fang)大(da)倍數降低(di)，或(huo)導通內阻變大(da)，二極管(guan)正向(xiang)電(dian)阻變大(da)，反向(xiang)電(dian)阻變小等；

2、用萬用表不能測出的電容(rong)的相(xiang)關介(jie)質(zhi)損耗、頻率損耗等；

3、晶體管、芯(xin)片器件的老化和參數漂(piao)移，如光電(dian)耦合器的光傳遞效率變(bian)低等； 4、電(dian)感元(yuan)件，如開關變(bian)壓(ya)器的Q值降低等；

5、電(dian)阻元件的(de)阻值變(bian)異，但不顯著。

6、上述5種(zhong)原因有數種(zhong)參于(yu)其中(zhong)，形成“綜合作(zuo)用”。

由(you)各種原因(yin)形成的電(dian)路(lu)的“現在的”這種狀態，是一(yi)(yi)種“病(bing)態”，也許我(wo)們(men)得換一(yi)(yi)下檢修思路(lu)了(le)，中醫有(you)一(yi)(yi)個(ge)(ge)“辨證施(shi)治(zhi)(zhi)的”理論(lun)，我(wo)們(men)也要(yao)用一(yi)(yi)下了(le)，下一(yi)(yi)個(ge)(ge)方子，不是針對哪一(yi)(yi)個(ge)(ge)元(yuan)件，而(er)是將整個(ge)(ge)電(dian)路(lu)“調理”一(yi)(yi)下，使(shi)之(zhi)由(you)“病(bing)態”趨于(yu)“常態”。就這么“模(mo)糊著糊涂著”，把病(bing)就給(gei)治(zhi)(zhi)了(le)。

修理方法（元件數值的輕微調整）：

1、輸出電壓偏低：

a、增大R5或減(jian)小R6電阻值(zhi)；

b、減(jian)小R7、R8電阻值(zhi)或加大R9電阻值(zhi)。

2、輸出電壓(ya)偏(pian)高(gao)：

a、減(jian)小(xiao)R5或增大R6電阻值；

b、增(zeng)大R7、R8電(dian)阻(zu)值(zhi)或減(jian)小R9電(dian)阻(zu)值(zhi)。

上述調整(zheng)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)，是在對電(dian)路(lu)進(jin)行徹底檢查，換掉低效元件(jian)后，進(jin)行的(de)(de)(de)(de)。目(mu)的(de)(de)(de)(de)是調整(zheng)穩壓反饋電(dian)路(lu)的(de)(de)(de)(de)相關增益，使(shi)振蕩芯片(pian)輸出的(de)(de)(de)(de)脈沖占空(kong)比(bi)變化(hua)，開(kai)關變壓器的(de)(de)(de)(de)儲能變化(hua)，使(shi)次(ci)級繞組的(de)(de)(de)(de)輸出電(dian)壓達(da)到正常值，電(dian)路(lu)進(jin)入一(yi)個新的(de)(de)(de)(de)“正常的(de)(de)(de)(de)平衡”狀態。 好多看似(si)不可修復(fu)的(de)(de)(de)(de)疑難(nan)故(gu)障，就(jiu)這樣經過一(yi)、兩只電(dian)阻值的(de)(de)(de)(de)調整(zheng)，波瀾無驚地修復(fu)了(le)。

檢修中須注意的問題：

1、在開關電源檢查和(he)修復過程中，應切斷(duan)三相輸出電(dian)路IGBT模塊(kuai)的供(gong)(gong)電(dian)，以防(fang)止驅(qu)動供(gong)(gong)電(dian)異常，造成IGBT模塊(kuai)的損(sun)壞。

2、在修理輸出電壓過高的故障時，更要切斷(duan)+5V對CPU主(zhu)板(ban)的供電，以免異常(chang)或高電壓損壞CPU，造(zao)成CPU主(zhu)板(ban)報(bao)廢。

3、不(bu)可(ke)使(shi)穩壓(ya)回路中斷，將導(dao)致輸出(chu)電(dian)壓(ya)異(yi)常升(sheng)高！

4、開關電源電路的二(er)(er)極(ji)管(guan)，用于(yu)整流(liu)和用于(yu)保(bao)護的，都為高速二(er)(er)極(ji)管(guan)或(huo)肖基(ji)特二(er)(er)極(ji)管(guan)，不(bu)可用普通IN4000系(xi)列(lie)整流(liu)二(er)(er)極(ji)管(guan)代用。

5、開關(guan)管損壞后(hou)，最好換用原型(xing)號的(de)(de)，現在(zai)網(wang)絡(luo)這么發達，貨物來源不成問題，一(yi)般都能購(gou)到的(de)(de)。網(wang)上許(xu)多東西都能以便宜的(de)(de)價(jia)格購(gou)到，注意質量！