變頻器開關電源電路圖

變頻器的開(kai)關電(dian)(dian)源(yuan)電(dian)(dian)路(lu)(lu)完全可以簡化(hua)為下(xia)圖電(dian)(dian)路(lu)(lu)模型，電(dian)(dian)路(lu)(lu)中的關鍵(jian)要(yao)素(su)都包含在內了。而任(ren)何復雜的開(kai)關電(dian)(dian)源(yuan)，剔(ti)除枝蔓后，也會(hui)剩下(xia)下(xia)圖這(zhe)樣的主干。其實(shi)在檢修中，要(yao)具備對復雜電(dian)(dian)路(lu)(lu)的“化(hua)簡”的能力，要(yao)在看似雜亂無章(zhang)的電(dian)(dian)路(lu)(lu)伸展中，拈(nian)出(chu)這(zhe)幾條主要(yao)的脈(mo)絡(luo)。要(yao)向(xiang)解牛的庖丁學習，訓練自己的眼前(qian)不(bu)存在什(shen)么整體(ti)的開(kai)關電(dian)(dian)源(yuan)電(dian)(dian)路(lu)(lu)，只有各部(bu)分(fen)脈(mo)絡(luo)和脈(mo)絡(luo)的走(zou)向(xiang)——振蕩(dang)回(hui)路(lu)(lu)、穩(wen)壓(ya)回(hui)路(lu)(lu)、保(bao)護回(hui)路(lu)(lu)和負載回(hui)路(lu)(lu)等。

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看一下電路中有幾路脈絡：

1、振蕩回路：開關變壓器的(de)主(zhu)繞組(zu)N1、Q1的(de)漏--源(yuan)極(ji)、R4為電源(yuan)工作電流的(de)通(tong)路；R1提供(gong)了(le)啟動電流；自供(gong)電繞組(zu)N2、D1、C1形成振蕩芯片的(de)供(gong)電電壓。這三個環(huan)節(jie)的(de)正常運行，是電源(yuan)能夠振蕩起來的(de)先決條件。

當然，PC1的(de)(de)4腳外接定(ding)時元(yuan)件R2、C2和PC1芯片本(ben)身(shen)，也構成了振(zhen)蕩回(hui)路的(de)(de)一部分。

2、穩壓回路：N3、D3、C4等(deng)的+5V電源，R7—R10、PC3、R5、R6等(deng)元件構成了穩(wen)壓控(kong)制回路。

當然，PC1芯片和1、2腳外圍(wei)元(yuan)件(jian)R3、C3，也是穩壓回(hui)路的(de)一部分。

3、保護回路：PC1芯片本(ben)身(shen)和3腳外圍元件R4構成(cheng)過流保(bao)護(hu)回路；N1繞(rao)組上并(bing)聯的D2、R6、C4元件構成(cheng)了IGBT的保(bao)護(hu)電(dian)路；實質上穩壓回路的電(dian)壓反饋(kui)信號(hao)——穩壓信號(hao)，也可(ke)看作是一路電(dian)壓保(bao)護(hu)信號(hao)。但(dan)保(bao)護(hu)電(dian)路的內(nei)容(rong)并(bing)不(bu)僅是局(ju)限(xian)于保(bao)護(hu)電(dian)路本(ben)身(shen)，保(bao)護(hu)電(dian)路的起(qi)控往往是由于負載電(dian)路的異常所(suo)引起(qi)。

4、負載回路：N3、N4次(ci)級(ji)繞組及后續電路(lu)，均為(wei)負(fu)載回路(lu)。負(fu)載回路(lu)的(de)異(yi)常，會牽涉到保護回路(lu)和穩壓回路(lu)，使兩個回路(lu)做出相應的(de)保護和調整動作。

振蕩芯(xin)片(pian)本(ben)(ben)身參(can)與和構成了(le)前(qian)三(san)個(ge)(ge)(ge)回路(lu)(lu)(lu)(lu)，芯(xin)片(pian)損(sun)壞(huai)，三(san)個(ge)(ge)(ge)回路(lu)(lu)(lu)(lu)都會一齊罷工。對三(san)個(ge)(ge)(ge)或(huo)四個(ge)(ge)(ge)回路(lu)(lu)(lu)(lu)的(de)(de)檢(jian)修(xiu)，是在(zai)芯(xin)片(pian)本(ben)(ben)身正常的(de)(de)前(qian)提下進行(xing)的(de)(de)。另外(wai)，要像下象棋一樣，用全局(ju)觀念和系統思路(lu)(lu)(lu)(lu)來進行(xing)故(gu)障判斷，透(tou)過現(xian)象看本(ben)(ben)質。如停振故(gu)障，也許并非由振蕩回路(lu)(lu)(lu)(lu)元件(jian)損(sun)壞(huai)所引起(qi)，有可能是穩(wen)壓回路(lu)(lu)(lu)(lu)故(gu)障或(huo)負(fu)載回路(lu)(lu)(lu)(lu)異常，導致了(le)芯(xin)片(pian)內部(bu)保護電路(lu)(lu)(lu)(lu)起(qi)控(kong)，而停止(zhi)了(le)PWM脈(mo)沖的(de)(de)輸出。并不能將(jiang)和各個(ge)(ge)(ge)回路(lu)(lu)(lu)(lu)完全孤(gu)立起(qi)來進行(xing)檢(jian)修(xiu)，某一故(gu)障元件(jian)的(de)(de)出現(xian)很可能表現(xian)出“牽一發(fa)而全身動”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。

檢查主電(dian)(dian)路充電(dian)(dian)電(dian)(dian)阻(zu)或預充電(dian)(dian)回路完好，可(ke)判斷為開關電(dian)(dian)源故障。檢修步驟(zou)如下：

1、先用電(dian)阻測量法(fa)測量開關管Q1有(you)(you)無(wu)(wu)擊穿短(duan)路(lu)(lu)現象(xiang)，電(dian)流(liu)取樣電(dian)阻R4有(you)(you)無(wu)(wu)開路(lu)(lu)。電(dian)路(lu)(lu)易損(sun)壞(huai)元件為(wei)開關管，當其(qi)損(sun)壞(huai)后，R4因受(shou)沖擊而(er)阻值變大或斷路(lu)(lu)。Q1的G極串(chuan)聯(lian)電(dian)阻、振蕩(dang)芯片(pian)PC1往往受(shou)強電(dian)沖擊而(er)損(sun)壞(huai)，須(xu)同時更換；檢查負載回路(lu)(lu)有(you)(you)無(wu)(wu)短(duan)路(lu)(lu)現象(xiang)，排除。

2、更換損壞(huai)件，或未檢(jian)測中(zhong)有(you)短路(lu)(lu)元件，可進(jin)行上電檢(jian)查(cha)，進(jin)一步判斷故(gu)障(zhang)是出在振蕩回路(lu)(lu)還是穩壓(ya)回路(lu)(lu)。

檢查方法：

a、先檢查啟動電(dian)阻(zu)R1有無斷路。正(zheng)常后，用(yong)18V直流電(dian)源直接送入UC3844的(de)7、5腳，為振蕩電(dian)路單獨上電(dian)。測量8腳應有5V電(dian)壓(ya)(ya)輸出(chu)；6腳應有1V左(zuo)右的(de)電(dian)壓(ya)(ya)輸出(chu)。說明振蕩回(hui)路基本正(zheng)常，故障在穩壓(ya)(ya)回(hui)路；

若測(ce)量(liang)8腳有5V電壓輸出(chu)，但6腳電壓為0V，查8、4腳外接R、C定時(shi)元件，6腳外圍電路；若測(ce)量(liang)8腳、6腳電壓都為0V，UC3844振蕩芯片壞掉，更(geng)換(huan)。

b、對(dui)UC3844單(dan)獨上電(dian)，短接(jie)PC2輸入側，若(ruo)電(dian)路起振，說明故障在PC2輸入側外圍(wei)電(dian)路；電(dian)路仍不起振，查PC2輸出側電(dian)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。

這是因負載電(dian)(dian)(dian)路(lu)異常，導致電(dian)(dian)(dian)源過載，引(yin)發過流(liu)(liu)保護(hu)電(dian)(dian)(dian)路(lu)動作的(de)典型(xing)故障(zhang)特征。負載電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)異常上(shang)(shang)(shang)升，引(yin)起初級繞組激磁電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)大(da)幅(fu)度上(shang)(shang)(shang)升，在電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)采樣電(dian)(dian)(dian)阻R4形成1V以上(shang)(shang)(shang)的(de)電(dian)(dian)(dian)壓信(xin)號(hao)，使UC3844內(nei)部電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)檢測電(dian)(dian)(dian)路(lu)起控，電(dian)(dian)(dian)路(lu)停(ting)振(zhen)；R4上(shang)(shang)(shang)過流(liu)(liu)信(xin)號(hao)消失，電(dian)(dian)(dian)路(lu)又重新(xin)起振(zhen)，如此循環往復(fu)，電(dian)(dian)(dian)源出(chu)現間歇振(zhen)蕩。

檢查方法：

a、測量供電(dian)(dian)電(dian)(dian)路(lu)C4、C5兩(liang)端電(dian)(dian)阻值(zhi)，如有(you)短(duan)路(lu)直(zhi)通現(xian)(xian)象(xiang)(xiang)，可(ke)能為整(zheng)流二極管D3、D4有(you)短(duan)路(lu)；觀察C4、C5外觀有(you)無(wu)鼓頂、噴液(ye)等(deng)現(xian)(xian)象(xiang)(xiang)，必要時拆下檢測；供電(dian)(dian)電(dian)(dian)路(lu)無(wu)異常，可(ke)能為負載電(dian)(dian)路(lu)有(you)短(duan)路(lu)故障元件；

b、檢(jian)查供電(dian)(dian)電(dian)(dian)路無異常，上電(dian)(dian)，用排(pai)除法，對(dui)各(ge)路供電(dian)(dian)進行逐一(yi)排(pai)除。如拔下(xia)風扇供電(dian)(dian)端子，開關(guan)電(dian)(dian)源工(gong)作(zuo)正常，操作(zuo)顯示(shi)面(mian)板正常顯示(shi)，則為24V散熱風扇已(yi)經損壞(huai)；拔下(xia)+5V供電(dian)(dian)接(jie)子或(huo)切斷供電(dian)(dian)銅箔(bo)，開關(guan)電(dian)(dian)源正常工(gong)作(zuo)，則為+5V負載電(dian)(dian)路有損壞(huai)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(chu)(chu)端并接10k電阻，輸出(chu)(chu)電壓回落。說明PC2輸出(chu)(chu)側穩壓電路正(zheng)常，故障在PC2本身及輸入側電路；

b、在R7上并聯500Ω電阻(zu)(zu)，輸(shu)出電壓有(you)顯(xian)著(zhu)回落。說明光電耦合(he)器PC2良好，故障為PC3低效或PC3外接電阻(zu)(zu)元(yuan)件變(bian)值。反之，為PC2不良。

負載供電電壓過低，有三個故障可能：

1、負(fu)載過重，使輸出(chu)電壓下(xia)降；

2、穩壓回路(lu)元件不良，導致(zhi)電壓反饋信(xin)號(hao)過大；

3、開(kai)關(guan)管(guan)低效(xiao)，使電(dian)路(lu)（開(kai)關(guan)變(bian)壓器）換能不(bu)足。 檢查與修復方(fang)法：

a、將(jiang)供(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)支路(lu)(lu)(lu)(lu)的負載電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)逐一(yi)解除（注意！不要以開路(lu)(lu)(lu)(lu)該路(lu)(lu)(lu)(lu)供(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)整流(liu)管的方法來脫開負載電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)，尤其是接有穩壓(ya)(ya)反(fan)饋信號的+5V供(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)！反(fan)饋電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)信號的消失，會導致各路(lu)(lu)(lu)(lu)輸出(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)異常升高，而將(jiang)負載電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)大(da)片燒毀！）判斷是否由(you)于(yu)負載過重引起電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)回落(luo)；如切斷某路(lu)(lu)(lu)(lu)供(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)后，電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)回升到(dao)正常值，說明開關(guan)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)本(ben)身(shen)正常，檢查負載電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)；輸出(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)低，檢查穩壓(ya)(ya)回路(lu)(lu)(lu)(lu)。

b、檢(jian)查穩壓回路的電阻(zu)元件R5—R10，無(wu)變值現(xian)象(xiang)；逐(zhu)一代換PC2、PC3，若正常，說明代換元件低(di)效，導通(tong)內阻(zu)變大(da)。

c、代換PC2、PC3若無效(xiao)，故障可能為開關(guan)管低效(xiao)，或(huo)開關(guan)和激(ji)勵電路(lu)(lu)有問題，也(ye)不(bu)排除UC3844內部輸出(chu)電路(lu)(lu)低效(xiao)。更(geng)換優質開關(guan)管、UC3844。

對于(yu)一般性故障(zhang)，上述故障(zhang)排查(cha)法是有(you)效的，但不(bu)(bu)一定百(bai)分之(zhi)百(bai)地靈(ling)光。若檢查(cha)振蕩回(hui)路(lu)(lu)(lu)(lu)、穩(wen)壓回(hui)路(lu)(lu)(lu)(lu)、負載(zai)回(hui)路(lu)(lu)(lu)(lu)都(dou)無(wu)異(yi)常，電(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)還是輸出電(dian)壓低，或間歇振蕩，或干(gan)脆毫無(wu)反應(ying)，這此情況都(dou)有(you)可能出現。先不(bu)(bu)要犯愁(chou)，讓我們(men)往深入里分析一下電(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)故障(zhang)的原(yuan)(yuan)因，以(yi)幫(bang)助盡快(kuai)查(cha)出故障(zhang)元件。電(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)的間歇振蕩或停振的原(yuan)(yuan)因不(bu)(bu)在起(qi)振回(hui)路(lu)(lu)(lu)(lu)和穩(wen)壓回(hui)路(lu)(lu)(lu)(lu)時，還有(you)哪些原(yuan)(yuan)因可導致電(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)不(bu)(bu)起(qi)振呢？

（1）主繞(rao)組N1兩端并聯的(de)R、D、C電(dian)路，為尖峰(feng)電(dian)壓吸收(shou)網絡，提供開(kai)關(guan)管(guan)截止期間，儲存在變壓器中磁場能量的(de)泄放通(tong)路（開(kai)關(guan)管(guan)的(de)反(fan)向電(dian)流通(tong)道），保(bao)護了(le)開(kai)關(guan)管(guan)不(bu)(bu)被過壓擊穿。當(dang)D2或C4嚴重漏電(dian)或擊穿短(duan)路時，電(dian)源相當(dang)于加上了(le)一(yi)個很重的(de)負載，使輸出(chu)(chu)電(dian)壓嚴重回落，U3844供電(dian)不(bu)(bu)足，內(nei)部欠(qian)電(dian)壓保(bao)護電(dian)路起控，而導致電(dian)路進(jin)入間歇振蕩(dang)。因元(yuan)件(jian)并聯在N1繞(rao)組上，短(duan)路后不(bu)(bu)易測出(chu)(chu)，往往被忽略；

（2）有的(de)開關(guan)電(dian)(dian)源有輸入供電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓的(de)（電(dian)(dian)壓過(guo)高）保護電(dian)(dian)路(lu)，一(yi)旦電(dian)(dian)路(lu)本身故障，使電(dian)(dian)路(lu)出現誤(wu)過(guo)壓保護動(dong)作，電(dian)(dian)路(lu)停振；

（3）電(dian)流采樣電(dian)阻(zu)不良(liang)，如引腳氧化、碳化或阻(zu)值變大時(shi)，導致壓降上升，出(chu)現(xian)誤過流保護(hu)，使電(dian)路進(jin)入間歇振蕩狀態；

（4）自供電(dian)繞組的整流二極管D1低效，正(zheng)向(xiang)導通內(nei)阻變大，電(dian)路(lu)不能起振，更換試驗；

（5）開(kai)關變壓器因繞組發霉、受潮等，品質因數(shu)降低(di)，用原型(xing)號變壓器代換試驗；

（6）R1起(qi)振(zhen)電(dian)(dian)路參數變異，但測(ce)量不出異常，或開關管低(di)效，此時遍(bian)查電(dian)(dian)路無異常，但就是不起(qi)振(zhen)。

修理方法：變動一下(xia)電(dian)路(lu)(lu)既有參數和狀態，讓故障暴露(lu)出來！試(shi)減小R1的電(dian)阻(zu)值（不(bu)宜低于200kΩ以下(xia)），電(dian)路(lu)(lu)能起振。此法也可做(zuo)為應急修理手段之一。無效，更換開關管、UC3844、開關變壓(ya)器試(shi)驗。

輸出電(dian)(dian)(dian)壓總是偏(pian)高(gao)或偏(pian)低一(yi)點(dian)，達(da)不(bu)(bu)到正(zheng)(zheng)常值。檢查不(bu)(bu)出電(dian)(dian)(dian)路和(he)元(yuan)件(jian)的異常，幾乎換掉了電(dian)(dian)(dian)路中(zhong)所有(you)元(yuan)件(jian)，電(dian)(dian)(dian)路的輸出電(dian)(dian)(dian)壓值還(huan)是在“勉強(qiang)與湊合”狀態，有(you)時好像能“正(zheng)(zheng)常工(gong)作”了，但讓人心里不(bu)(bu)踏實，好像神經質似的，不(bu)(bu)知什么時候會(hui)來(lai)個“反常表現”。不(bu)(bu)要放棄，調整一(yi)下(xia)電(dian)(dian)(dian)路參(can)數(shu)，使輸出電(dian)(dian)(dian)路達(da)到正(zheng)(zheng)常值，達(da)到其工(gong)作狀態，讓我(wo)們“放心”的地步。

電路參數的變異，有以下幾種原因：

1、晶體管低效，如(ru)三極(ji)管放大(da)倍數降低，或導通內阻變大(da)，二極(ji)管正(zheng)向電阻變大(da)，反向電阻變小等；

2、用萬用表不能(neng)測出的(de)電容的(de)相關介質損(sun)耗、頻率損(sun)耗等；

3、晶體管、芯片器件的老化(hua)和參數漂移，如(ru)光(guang)(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器的光(guang)(guang)傳遞效(xiao)率(lv)變(bian)低(di)等； 4、電(dian)感元件，如(ru)開關變(bian)壓(ya)器的Q值(zhi)降低(di)等；

5、電阻元件的阻值變(bian)異，但不顯著。

6、上述5種原(yuan)因有數種參于其中，形成“綜(zong)合作(zuo)用”。

由(you)各種(zhong)原因形(xing)成的電路的“現在的”這種(zhong)狀(zhuang)態，是(shi)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)“病態”，也(ye)(ye)許(xu)我們得換(huan)一(yi)(yi)(yi)下檢(jian)修(xiu)思(si)路了(le)，中醫有一(yi)(yi)(yi)個“辨(bian)證施治的”理論，我們也(ye)(ye)要用一(yi)(yi)(yi)下了(le)，下一(yi)(yi)(yi)個方子，不是(shi)針對哪(na)一(yi)(yi)(yi)個元件，而(er)是(shi)將(jiang)整個電路“調(diao)理”一(yi)(yi)(yi)下，使之(zhi)由(you)“病態”趨于“常態”。就這么“模糊著糊涂著”，把病就給治了(le)。

修理方法（元件數值的輕微調整）：

1、輸出電壓偏(pian)低：

a、增大R5或減小R6電阻值；

b、減小R7、R8電阻(zu)值(zhi)或加大R9電阻(zu)值(zhi)。

2、輸出電壓(ya)偏高：

a、減小R5或增大R6電阻值(zhi)；

b、增大R7、R8電阻值或減小R9電阻值。

上述調(diao)(diao)整(zheng)的(de)(de)目的(de)(de)，是(shi)在對電(dian)(dian)路(lu)進(jin)行徹(che)底(di)檢查，換(huan)掉(diao)低效元件后，進(jin)行的(de)(de)。目的(de)(de)是(shi)調(diao)(diao)整(zheng)穩壓反(fan)饋電(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)相關增益，使振蕩芯片輸(shu)出的(de)(de)脈沖(chong)占(zhan)空比變化(hua)(hua)，開(kai)關變壓器的(de)(de)儲能變化(hua)(hua)，使次級繞組的(de)(de)輸(shu)出電(dian)(dian)壓達到正常值，電(dian)(dian)路(lu)進(jin)入一個新的(de)(de)“正常的(de)(de)平衡(heng)”狀態。 好(hao)多看似(si)不可(ke)修復(fu)的(de)(de)疑難(nan)故(gu)障，就這樣(yang)經(jing)過(guo)一、兩只(zhi)電(dian)(dian)阻值的(de)(de)調(diao)(diao)整(zheng)，波瀾無驚(jing)地修復(fu)了。

檢修中須注意的問題：

1、在開關電源檢查和修(xiu)復過程(cheng)中，應切斷三(san)相(xiang)輸(shu)出(chu)電路(lu)IGBT模(mo)塊(kuai)的供電，以防止驅動(dong)供電異常(chang)，造成IGBT模(mo)塊(kuai)的損壞(huai)。

2、在修理(li)輸出(chu)電(dian)(dian)壓過(guo)高(gao)的故障時，更要切斷+5V對CPU主(zhu)板的供電(dian)(dian)，以免(mian)異常或高(gao)電(dian)(dian)壓損壞CPU，造(zao)成CPU主(zhu)板報廢。

3、不(bu)可使穩壓回路中斷，將導致輸出電壓異(yi)常升高！

4、開關(guan)電(dian)源電(dian)路的二極管(guan)，用(yong)于(yu)整(zheng)流(liu)和用(yong)于(yu)保護的，都(dou)為高速二極管(guan)或肖(xiao)基特二極管(guan)，不(bu)可用(yong)普通IN4000系(xi)列整(zheng)流(liu)二極管(guan)代用(yong)。

5、開關管損(sun)壞后，最好換用原型號的(de)，現在網(wang)絡這么(me)發達，貨物來源不成問題，一(yi)般都能(neng)購到的(de)。網(wang)上許(xu)多東西都能(neng)以便宜(yi)的(de)價格購到，注意質量！