Это моя первая статья по радиоэлектроники и это был мой первый ремонт инвертора. Так что прошу не судить слишком строго.
Первым делом разбираю аппарат. Снимаю крышку, откручиваю от неё заземление, разряжаю сетевые емкости лампой 220 вольт на 40 ватт. И произвожу внешний осмотр.
Сразу замечаем подгоревший резистор 22 ома 2 ватт. По схеме этот резистор R10 служит для ограничения тока ИБП аппарата. Заменив его продолжил осмотр перевернув плату. Естественно большую часть внимания уделял узлам импульсного блока питания, так-как сгорел резистор ограничивающий ток именно ИБП. Как и предполагалось обнаружил на SMD резисторе черные точки явно свидетельствующие о выходе из строя. Промерив сопротивление мультиметром убедился что резистор R13 в обрыве. Так-как под рукой не нашел резистора номиналом 1,21 ома, заменил его резисторами на 2,4 ома включенными параллельно. Думаю для токоограничивающего сопротивления повышение мощности только в плюс. R10 ограничивает ток в цепи блока питания и его сгорание свидетельствует о КЗ в данном блоке, а R13 стоит в цепи истока полевого транзистора Q02 качающего трансформатор ИБП. Прозвонив и убедившись в исправности полевика и транса, меряю сопротивление во вторичных цепях ИБП, а именно конденсатора C03 фильтрующего выходную шину VCC, цепи питания реле и вентиляторов, а так же входное сопротивление стабилизатора линии 15 вольт выполненным на микросхеме U3 LM317. Отклонений от нормы выявлено не было. Кстати странно, что стабилизацию шины 15 вольт инженеры реализовали не на м\с с фиксированным выходным напряжением. Для облечения дальнейшей диагностики аппарат был подключен к сети. При включении было обнаружено, что ИБП не справляется с нагрузкой и перезапускается с некоторой цикличностью.
Поясню работу ИБП. При подачи сетевого напряжения, ток выпрямляется 2я диодными мостами, заряжает конденсаторы и через резистор плавного пуска R43 идет на линию HT.
Далее через токоограничительный резистор R10 ток поступает на средний вывод трансформатора и ряд сопротивлений заряжающих конденсатор C017 до напряжения питания ШИМ контроллера выполненного на микросхеме U1 UC3842BN. Цепь из этих резисторов ( R7,R8,R9 ) и конденсатора служит для запуска ИБП. После того как ШИМ заработал и подал импульсы на полевой транзистор, во вторичной обмотки трансформатора T2 появится напряжение, которое выпрямляется диодами и подается на различные узлы схемы.
Через диод D03 поступает питание на шину 15 вольт, через D08 на цепь питания вентиляторов и реле, а с D09 на шину VCC, с которой в свою очередь через разделительный диод D011 поступает на питание ШИМ блока питания.
Таким образом после цепи запуска R7-10, C017 ибп пытается запитать себя, вентиляторы шину 15 вольт и реле, но не справляется нагрузкой и глохнет. Кстати реле шунтируют резистор плавного пуска R43. Для дальнейшей диагностики был применен лабораторный блок питания. Выставив напряжение 12 вольт и ограничение по току в 0,5 ампера, поочередно подавал питание на узлы и по потребляемому току проверял работоспособность узла.
Таким образом было установлено, что вентиляторы работают исправно, блок запуска реле в лице транзистора Q01 9013 был неисправен, но не вызывал просадки напряжения, а при подачи напряжения на линию 15 вольт блок уходил в защиту по току.
Было решено демонтировать стабилизацию шины 15 вольт, а именно U3, R42 и R43. После чего напряжение с лабораторного блока питания было приложено к шине 15 вольт напрямую и вновь сработала защита по току. Следовательно неисправность могла остаться только в драйверах силовых IGBT транзисторах или плате управления.
Для выявления виновника плата управления была демонтирована из основной платы при помощи паяльного фена, после чего на линию +15 вольт опять было приложено напряжение с внешнего блока питания. Ток потребления был в норме, а это значит что неисправность спряталась в маленькой платке управления.
Прежде чем ремонтировать ПУ (плата управления) решил вместо стабилизатора на LM317 поставить 7815 с нерегулируемым выходным напряжением 15 вольт. Честно сказать не знаю лучше это или хуже, но я считаю что если шина носит имя 15 вольт, то на ней и должно быть 15 вольт независимо от входного напряжения и нагрузки. Быть может именно из-за такой кривой цепи стабилизации и полетела плата ПУ с чувствительной микросхемой МС33074.
Для данной модернизации пришлось откусить вывод радиатора на котором стояла U3, на её место будет припаян 3 вывод 7815, а 2 (средний) вывод микросхемы был отогнут, к нему припаял провод и усадил все это дело в термоусадочную трубку. Провод был припаян к общему проводу на плате. Ну а 1 вывод был впаян в плату на место 3 вывода LM317. Конечно смотрится это не столь эстетично, но зато надежно работает. Для надежности укрепил радиатор микросхемы термоклеем к плате и окружающим деталям. Надеюсь он некогда не нагреется до температуры плавления термоклея. Так же была произведена замена транзистора Q01 запускающего реле.
После всех манипуляций произвел запуск аппарата (без ПУ естественно). Все включилось, реле щелкнуло, ветродуи задули, напряжение на линии ровно 15 вольт, а не как у некоторых до 20 доходит. Правда думаю в замен щадящего режима питания ПУ, в сетях с повышенным напряжением будет срабатывать зашита, но это редкость в нашей стране, поэтому оставил все как есть. Если уж клиент будет жаловаться на это подшаманю плату управления вводом резистора в цепи компаратора входного напряжения, но это уже другая история...
И так приступаем к диагностики платы управления. Разглядев под хорошим светом плату обнаружил СГОРЕВШУЮ дорожку от 7 ноги ПУ к общей шине. Эх, жаль уже собрал и отдал аппарат и не сделал фото. Дорожки как бы нет, но то что она была свидетельствует отсутствие паяльной маски. То есть ток прошедший по этой цепи был на столько сильным, что буквально испарил дорожку вместе с паяльной маской. Прозвонив диоды обнаружил пробитый диод D09. Заменил. Вместо дорожки кинул перемычку. Далее для проверки пришлось собрать испытательный стенд.
Благодаря статьи (http://diggerweb.ucoz.ru/publ/remont_svarochnykh_invertorov/2_remont_svarochnogo_invertora_resanta_sai_250_gp/2-1-0-23) особо с этим проблемм не было. Вместо стабилитрона на 8 вольт я поставил регулируемый стабилизатор напряжения на LM317T откалиброванный на значение 8 вольт. На вторую ногу 8 вольт, на 7 общий, а на 15 вывод 15 вольт с внешнего БП.
Ток потребления схемы был завышен, чем выводил БП в защиту ( что бы не спалить еще не спаленные элементы ограничение по току у БП оставил 0,5 ампера). Грелась микросхема MC33074, значит нужно менять. В моих запасах такой не обнаружилось поэтому просто демонтировал ее и опять подключил к стенду. Потребление схемы нормализовалось, но так же немного грелась микросхема шим контроллера uc3845, но импульсы с 3 ноги ПУ шли. Было решено все таки поменять контроллер. Так на всякий случай.
В радиомагазинах MC33074 не нашлось, поставил вместо нее LM324. Ставлю на стенд. Ура! Все работает как надо, ток потребления в норме, на выходе красивый ШИМ, ничего не греется.
Запаял ПУ в основную плату, еще раз внешне все проверил, подчистил, пропаял. Силовые транзисторы и диоды кстати особо не смотрел ибо если сгорели то сразу видно, особенно транзисторы, а диоды просто проверил в самом начале прозвонив выходные клеммы(должны звониться как диод).
В силу своей закаленности к бабахам ( после пары неудачных испытаний частотного преобразователя для асинхронного движка на IRAMX сборке ) подключил аппарат без всяких лампочек прямо в сеть и о чудо все нормально заработало. На выходе 70 с копейками вольт. Правда в работе с нагрузкой не тестировал ибо не на чем, но судя по осцилограмам на затворах силовых ключах все в норме.
Надеюсь моя статья принесет пользу ибо сам я очень нуждался в подобной статье в свое время и она могла бы сэкономить мне уйму времени и сил.
Раздел: Ремонт
Первым делом разбираю аппарат. Снимаю крышку, откручиваю от неё заземление, разряжаю сетевые емкости лампой 220 вольт на 40 ватт. И произвожу внешний осмотр.
Сразу замечаем подгоревший резистор 22 ома 2 ватт. По схеме этот резистор R10 служит для ограничения тока ИБП аппарата. Заменив его продолжил осмотр перевернув плату. Естественно большую часть внимания уделял узлам импульсного блока питания, так-как сгорел резистор ограничивающий ток именно ИБП. Как и предполагалось обнаружил на SMD резисторе черные точки явно свидетельствующие о выходе из строя. Промерив сопротивление мультиметром убедился что резистор R13 в обрыве. Так-как под рукой не нашел резистора номиналом 1,21 ома, заменил его резисторами на 2,4 ома включенными параллельно. Думаю для токоограничивающего сопротивления повышение мощности только в плюс. R10 ограничивает ток в цепи блока питания и его сгорание свидетельствует о КЗ в данном блоке, а R13 стоит в цепи истока полевого транзистора Q02 качающего трансформатор ИБП. Прозвонив и убедившись в исправности полевика и транса, меряю сопротивление во вторичных цепях ИБП, а именно конденсатора C03 фильтрующего выходную шину VCC, цепи питания реле и вентиляторов, а так же входное сопротивление стабилизатора линии 15 вольт выполненным на микросхеме U3 LM317. Отклонений от нормы выявлено не было. Кстати странно, что стабилизацию шины 15 вольт инженеры реализовали не на м\с с фиксированным выходным напряжением. Для облечения дальнейшей диагностики аппарат был подключен к сети. При включении было обнаружено, что ИБП не справляется с нагрузкой и перезапускается с некоторой цикличностью.
Поясню работу ИБП. При подачи сетевого напряжения, ток выпрямляется 2я диодными мостами, заряжает конденсаторы и через резистор плавного пуска R43 идет на линию HT.
Далее через токоограничительный резистор R10 ток поступает на средний вывод трансформатора и ряд сопротивлений заряжающих конденсатор C017 до напряжения питания ШИМ контроллера выполненного на микросхеме U1 UC3842BN. Цепь из этих резисторов ( R7,R8,R9 ) и конденсатора служит для запуска ИБП. После того как ШИМ заработал и подал импульсы на полевой транзистор, во вторичной обмотки трансформатора T2 появится напряжение, которое выпрямляется диодами и подается на различные узлы схемы.
Через диод D03 поступает питание на шину 15 вольт, через D08 на цепь питания вентиляторов и реле, а с D09 на шину VCC, с которой в свою очередь через разделительный диод D011 поступает на питание ШИМ блока питания.
Таким образом после цепи запуска R7-10, C017 ибп пытается запитать себя, вентиляторы шину 15 вольт и реле, но не справляется нагрузкой и глохнет. Кстати реле шунтируют резистор плавного пуска R43. Для дальнейшей диагностики был применен лабораторный блок питания. Выставив напряжение 12 вольт и ограничение по току в 0,5 ампера, поочередно подавал питание на узлы и по потребляемому току проверял работоспособность узла.
Таким образом было установлено, что вентиляторы работают исправно, блок запуска реле в лице транзистора Q01 9013 был неисправен, но не вызывал просадки напряжения, а при подачи напряжения на линию 15 вольт блок уходил в защиту по току.
Было решено демонтировать стабилизацию шины 15 вольт, а именно U3, R42 и R43. После чего напряжение с лабораторного блока питания было приложено к шине 15 вольт напрямую и вновь сработала защита по току. Следовательно неисправность могла остаться только в драйверах силовых IGBT транзисторах или плате управления.
Для выявления виновника плата управления была демонтирована из основной платы при помощи паяльного фена, после чего на линию +15 вольт опять было приложено напряжение с внешнего блока питания. Ток потребления был в норме, а это значит что неисправность спряталась в маленькой платке управления.
Прежде чем ремонтировать ПУ (плата управления) решил вместо стабилизатора на LM317 поставить 7815 с нерегулируемым выходным напряжением 15 вольт. Честно сказать не знаю лучше это или хуже, но я считаю что если шина носит имя 15 вольт, то на ней и должно быть 15 вольт независимо от входного напряжения и нагрузки. Быть может именно из-за такой кривой цепи стабилизации и полетела плата ПУ с чувствительной микросхемой МС33074.
Для данной модернизации пришлось откусить вывод радиатора на котором стояла U3, на её место будет припаян 3 вывод 7815, а 2 (средний) вывод микросхемы был отогнут, к нему припаял провод и усадил все это дело в термоусадочную трубку. Провод был припаян к общему проводу на плате. Ну а 1 вывод был впаян в плату на место 3 вывода LM317. Конечно смотрится это не столь эстетично, но зато надежно работает. Для надежности укрепил радиатор микросхемы термоклеем к плате и окружающим деталям. Надеюсь он некогда не нагреется до температуры плавления термоклея. Так же была произведена замена транзистора Q01 запускающего реле.
После всех манипуляций произвел запуск аппарата (без ПУ естественно). Все включилось, реле щелкнуло, ветродуи задули, напряжение на линии ровно 15 вольт, а не как у некоторых до 20 доходит. Правда думаю в замен щадящего режима питания ПУ, в сетях с повышенным напряжением будет срабатывать зашита, но это редкость в нашей стране, поэтому оставил все как есть. Если уж клиент будет жаловаться на это подшаманю плату управления вводом резистора в цепи компаратора входного напряжения, но это уже другая история...
И так приступаем к диагностики платы управления. Разглядев под хорошим светом плату обнаружил СГОРЕВШУЮ дорожку от 7 ноги ПУ к общей шине. Эх, жаль уже собрал и отдал аппарат и не сделал фото. Дорожки как бы нет, но то что она была свидетельствует отсутствие паяльной маски. То есть ток прошедший по этой цепи был на столько сильным, что буквально испарил дорожку вместе с паяльной маской. Прозвонив диоды обнаружил пробитый диод D09. Заменил. Вместо дорожки кинул перемычку. Далее для проверки пришлось собрать испытательный стенд.
Благодаря статьи (http://diggerweb.ucoz.ru/publ/remont_svarochnykh_invertorov/2_remont_svarochnogo_invertora_resanta_sai_250_gp/2-1-0-23) особо с этим проблемм не было. Вместо стабилитрона на 8 вольт я поставил регулируемый стабилизатор напряжения на LM317T откалиброванный на значение 8 вольт. На вторую ногу 8 вольт, на 7 общий, а на 15 вывод 15 вольт с внешнего БП.
Ток потребления схемы был завышен, чем выводил БП в защиту ( что бы не спалить еще не спаленные элементы ограничение по току у БП оставил 0,5 ампера). Грелась микросхема MC33074, значит нужно менять. В моих запасах такой не обнаружилось поэтому просто демонтировал ее и опять подключил к стенду. Потребление схемы нормализовалось, но так же немного грелась микросхема шим контроллера uc3845, но импульсы с 3 ноги ПУ шли. Было решено все таки поменять контроллер. Так на всякий случай.
В радиомагазинах MC33074 не нашлось, поставил вместо нее LM324. Ставлю на стенд. Ура! Все работает как надо, ток потребления в норме, на выходе красивый ШИМ, ничего не греется.
Запаял ПУ в основную плату, еще раз внешне все проверил, подчистил, пропаял. Силовые транзисторы и диоды кстати особо не смотрел ибо если сгорели то сразу видно, особенно транзисторы, а диоды просто проверил в самом начале прозвонив выходные клеммы(должны звониться как диод).
В силу своей закаленности к бабахам ( после пары неудачных испытаний частотного преобразователя для асинхронного движка на IRAMX сборке ) подключил аппарат без всяких лампочек прямо в сеть и о чудо все нормально заработало. На выходе 70 с копейками вольт. Правда в работе с нагрузкой не тестировал ибо не на чем, но судя по осцилограмам на затворах силовых ключах все в норме.
Надеюсь моя статья принесет пользу ибо сам я очень нуждался в подобной статье в свое время и она могла бы сэкономить мне уйму времени и сил.
Всего доброго,
с уважением князь, быдлоКодер
и радиоэлектроньщик
фсея Руси КоловратЪ.
Раздел: Ремонт