變頻器開關電源電路圖

變頻器的(de)開關(guan)電(dian)(dian)(dian)源電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)完全可以簡化為下圖電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)模型，電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)中的(de)關(guan)鍵(jian)要素都包含在(zai)內了。而任何復雜的(de)開關(guan)電(dian)(dian)(dian)源，剔除枝蔓后(hou)，也(ye)會剩下下圖這(zhe)樣的(de)主干。其(qi)實在(zai)檢(jian)修中，要具備(bei)對復雜電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)“化簡”的(de)能力，要在(zai)看(kan)似雜亂(luan)無(wu)章的(de)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)伸展中，拈出這(zhe)幾條主要的(de)脈(mo)絡(luo)。要向解牛的(de)庖丁學(xue)習(xi)，訓練自己的(de)眼前不存(cun)在(zai)什么整體的(de)開關(guan)電(dian)(dian)(dian)源電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)，只有各部分(fen)脈(mo)絡(luo)和脈(mo)絡(luo)的(de)走向——振蕩(dang)回路(lu)(lu)、穩壓(ya)回路(lu)(lu)、保護(hu)回路(lu)(lu)和負載(zai)回路(lu)(lu)等。

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看一下電路中有幾路脈絡：

1、振蕩回路：開(kai)關變壓器的(de)(de)主(zhu)繞組N1、Q1的(de)(de)漏(lou)--源(yuan)極、R4為電(dian)源(yuan)工(gong)作電(dian)流的(de)(de)通(tong)路；R1提供(gong)(gong)了啟動電(dian)流；自(zi)供(gong)(gong)電(dian)繞組N2、D1、C1形成(cheng)振(zhen)蕩芯(xin)片的(de)(de)供(gong)(gong)電(dian)電(dian)壓。這三個環節的(de)(de)正常(chang)運行，是電(dian)源(yuan)能夠振(zhen)蕩起來的(de)(de)先決條件。

當然(ran)，PC1的4腳外接定時元件R2、C2和PC1芯片本身(shen)，也構成了(le)振蕩回(hui)路的一部分(fen)。

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

當然，PC1芯片和1、2腳外圍元件R3、C3，也是穩(wen)壓回路的一(yi)部(bu)分。

3、保護回路：PC1芯片(pian)本身(shen)和3腳外圍(wei)元(yuan)件(jian)(jian)R4構成過流保(bao)(bao)護(hu)回(hui)路(lu)(lu)；N1繞組上并(bing)聯的(de)D2、R6、C4元(yuan)件(jian)(jian)構成了(le)IGBT的(de)保(bao)(bao)護(hu)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)；實質(zhi)上穩壓(ya)(ya)回(hui)路(lu)(lu)的(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)反饋信號——穩壓(ya)(ya)信號，也可看作是(shi)一路(lu)(lu)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)保(bao)(bao)護(hu)信號。但(dan)保(bao)(bao)護(hu)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)內容并(bing)不僅(jin)是(shi)局限于(yu)保(bao)(bao)護(hu)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)本身(shen)，保(bao)(bao)護(hu)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)起控往往是(shi)由于(yu)負(fu)載電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)異常(chang)所引(yin)起。

4、負載回路：N3、N4次級繞組(zu)及(ji)后(hou)續電路(lu)，均為(wei)負載回(hui)路(lu)。負載回(hui)路(lu)的(de)(de)異常，會牽涉(she)到保護回(hui)路(lu)和穩壓回(hui)路(lu)，使兩個回(hui)路(lu)做出相應的(de)(de)保護和調(diao)整(zheng)動作(zuo)。

振蕩(dang)芯(xin)片(pian)本身參(can)與和(he)構成了前(qian)三(san)(san)(san)個(ge)回(hui)(hui)路(lu)，芯(xin)片(pian)損壞(huai)，三(san)(san)(san)個(ge)回(hui)(hui)路(lu)都(dou)會一齊罷(ba)工。對三(san)(san)(san)個(ge)或四個(ge)回(hui)(hui)路(lu)的(de)檢修，是在芯(xin)片(pian)本身正常(chang)(chang)的(de)前(qian)提下進(jin)行(xing)的(de)。另外，要像(xiang)下象(xiang)棋一樣，用全局觀(guan)念(nian)和(he)系統思(si)路(lu)來進(jin)行(xing)故(gu)障(zhang)判斷(duan)，透過(guo)現(xian)象(xiang)看(kan)本質。如停振故(gu)障(zhang)，也許并(bing)非由振蕩(dang)回(hui)(hui)路(lu)元件損壞(huai)所引起(qi)，有可(ke)能(neng)是穩壓(ya)回(hui)(hui)路(lu)故(gu)障(zhang)或負載回(hui)(hui)路(lu)異常(chang)(chang)，導(dao)致了芯(xin)片(pian)內部保護電路(lu)起(qi)控，而(er)停止了PWM脈沖的(de)輸出(chu)(chu)。并(bing)不(bu)能(neng)將和(he)各個(ge)回(hui)(hui)路(lu)完全孤立起(qi)來進(jin)行(xing)檢修，某(mou)一故(gu)障(zhang)元件的(de)出(chu)(chu)現(xian)很(hen)可(ke)能(neng)表現(xian)出(chu)(chu)“牽一發而(er)全身動”的(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(dian)路充電(dian)電(dian)阻或預(yu)充電(dian)回路完好，可(ke)判斷為(wei)開關電(dian)源(yuan)故障(zhang)。檢修步驟如下：

1、先用電(dian)(dian)阻(zu)測量(liang)法測量(liang)開關管Q1有(you)無擊(ji)(ji)穿短路(lu)現象(xiang)，電(dian)(dian)流取樣電(dian)(dian)阻(zu)R4有(you)無開路(lu)。電(dian)(dian)路(lu)易損壞(huai)元件為(wei)開關管，當(dang)其損壞(huai)后(hou)，R4因受沖擊(ji)(ji)而阻(zu)值變大(da)或斷路(lu)。Q1的(de)G極串聯電(dian)(dian)阻(zu)、振蕩芯片PC1往(wang)往(wang)受強(qiang)電(dian)(dian)沖擊(ji)(ji)而損壞(huai)，須同時更換；檢(jian)查負(fu)載(zai)回路(lu)有(you)無短路(lu)現象(xiang)，排除。

2、更換損壞件，或未檢(jian)測(ce)中有短路元件，可進行(xing)上電檢(jian)查，進一步判斷故障是出在(zai)振蕩(dang)回路還是穩壓回路。

檢查方法：

a、先檢(jian)查啟動電(dian)阻R1有(you)無斷路。正常后，用(yong)18V直(zhi)流電(dian)源直(zhi)接(jie)送(song)入(ru)UC3844的(de)7、5腳，為(wei)振(zhen)蕩電(dian)路單獨上電(dian)。測量8腳應(ying)有(you)5V電(dian)壓輸(shu)(shu)出；6腳應(ying)有(you)1V左右的(de)電(dian)壓輸(shu)(shu)出。說明振(zhen)蕩回(hui)路基(ji)本正常，故障(zhang)在穩壓回(hui)路；

若測(ce)量(liang)(liang)8腳(jiao)有(you)5V電(dian)壓輸出，但6腳(jiao)電(dian)壓為(wei)0V，查(cha)8、4腳(jiao)外(wai)接R、C定(ding)時元件，6腳(jiao)外(wai)圍電(dian)路；若測(ce)量(liang)(liang)8腳(jiao)、6腳(jiao)電(dian)壓都為(wei)0V，UC3844振(zhen)蕩芯片壞掉，更換。

b、對UC3844單獨(du)上電(dian)，短接PC2輸(shu)入側，若電(dian)路(lu)起(qi)振，說明故障在PC2輸(shu)入側外(wai)圍電(dian)路(lu)；電(dian)路(lu)仍不起(qi)振，查(cha)PC2輸(shu)出側電(dian)路(lu)。

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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)路(lu)異常，導致電(dian)源(yuan)過(guo)載，引發過(guo)流(liu)(liu)(liu)保護(hu)電(dian)路(lu)動作(zuo)的典型故(gu)障特征。負載電(dian)流(liu)(liu)(liu)的異常上升，引起初級繞組激磁電(dian)流(liu)(liu)(liu)的大幅度上升，在電(dian)流(liu)(liu)(liu)采(cai)樣(yang)電(dian)阻(zu)R4形(xing)成1V以(yi)上的電(dian)壓信號(hao)，使UC3844內部(bu)電(dian)流(liu)(liu)(liu)檢測電(dian)路(lu)起控(kong)，電(dian)路(lu)停振；R4上過(guo)流(liu)(liu)(liu)信號(hao)消(xiao)失，電(dian)路(lu)又重新起振，如此循環往復，電(dian)源(yuan)出現間歇振蕩。

檢查方法：

a、測(ce)量供(gong)電(dian)電(dian)路(lu)(lu)C4、C5兩端電(dian)阻值，如有(you)(you)短路(lu)(lu)直通現象，可能為整流二極管(guan)D3、D4有(you)(you)短路(lu)(lu)；觀(guan)察C4、C5外觀(guan)有(you)(you)無鼓頂、噴液等現象，必要時(shi)拆下檢測(ce)；供(gong)電(dian)電(dian)路(lu)(lu)無異(yi)常，可能為負載(zai)電(dian)路(lu)(lu)有(you)(you)短路(lu)(lu)故(gu)障元件；

b、檢查供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)路(lu)無(wu)異常，上電(dian)(dian)，用排除法(fa)，對各路(lu)供(gong)電(dian)(dian)進(jin)行逐一(yi)排除。如拔(ba)下風(feng)扇供(gong)電(dian)(dian)端子(zi)，開關(guan)電(dian)(dian)源工作正常，操(cao)作顯示面板正常顯示，則為(wei)24V散熱風(feng)扇已經損(sun)壞(huai)；拔(ba)下+5V供(gong)電(dian)(dian)接子(zi)或切斷供(gong)電(dian)(dian)銅箔(bo)，開關(guan)電(dian)(dian)源正常工作，則為(wei)+5V負載電(dian)(dian)路(lu)有損(sun)壞(huai)元件(jian)。

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(shu)出端并(bing)接10k電阻，輸(shu)出電壓(ya)回落。說(shuo)明PC2輸(shu)出側穩壓(ya)電路正(zheng)常，故障在PC2本身及輸(shu)入側電路；

b、在R7上并聯500Ω電阻，輸出電壓(ya)有顯著回落。說明光電耦(ou)合(he)器PC2良(liang)好，故障為PC3低效或PC3外接電阻元件(jian)變(bian)值。反之，為PC2不良(liang)。

負載供電電壓過低，有三個故障可能：

1、負載過重，使輸(shu)出電壓下(xia)降；

2、穩壓(ya)(ya)回路元件不良(liang)，導致電壓(ya)(ya)反(fan)饋信號過大；

3、開(kai)關管低效，使電(dian)路（開(kai)關變壓器）換(huan)能不足。 檢查(cha)與(yu)修復方法(fa)：

a、將供電(dian)(dian)(dian)支路(lu)的(de)(de)負載(zai)電(dian)(dian)(dian)路(lu)逐(zhu)一解(jie)除（注意(yi)！不要(yao)以開路(lu)該路(lu)供電(dian)(dian)(dian)整流管的(de)(de)方法來脫開負載(zai)電(dian)(dian)(dian)路(lu)，尤其(qi)是接有(you)穩壓(ya)(ya)反(fan)饋(kui)信號的(de)(de)+5V供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)路(lu)！反(fan)饋(kui)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)信號的(de)(de)消失，會導致各路(lu)輸出(chu)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)異常(chang)升高，而將負載(zai)電(dian)(dian)(dian)路(lu)大片燒毀！）判斷是否由(you)于負載(zai)過重引起電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)回(hui)落(luo)；如切斷某路(lu)供電(dian)(dian)(dian)后，電(dian)(dian)(dian)路(lu)回(hui)升到正常(chang)值，說明開關電(dian)(dian)(dian)源本身正常(chang)，檢查負載(zai)電(dian)(dian)(dian)路(lu)；輸出(chu)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)低，檢查穩壓(ya)(ya)回(hui)路(lu)。

b、檢查穩壓回路的電阻元件R5—R10，無變(bian)值現象(xiang)；逐一代(dai)換PC2、PC3，若正常，說明代(dai)換元件低效，導通內阻變(bian)大。

c、代換PC2、PC3若無效，故障可能(neng)為開關(guan)(guan)管低效，或開關(guan)(guan)和激勵電(dian)路有(you)問(wen)題，也不排除UC3844內(nei)部輸出(chu)電(dian)路低效。更換優(you)質開關(guan)(guan)管、UC3844。

對于一般(ban)性故(gu)(gu)障，上述故(gu)(gu)障排查法是有(you)(you)效(xiao)的，但不一定(ding)百分之百地靈光。若檢查振(zhen)(zhen)蕩(dang)回路(lu)(lu)、穩(wen)壓(ya)回路(lu)(lu)、負載回路(lu)(lu)都(dou)無異常，電路(lu)(lu)還(huan)是輸出電壓(ya)低，或(huo)間歇(xie)振(zhen)(zhen)蕩(dang)，或(huo)干脆毫無反應，這此(ci)情況都(dou)有(you)(you)可能出現。先不要犯愁，讓我們往深入里分析(xi)一下電路(lu)(lu)故(gu)(gu)障的原(yuan)(yuan)因(yin)，以幫助盡快查出故(gu)(gu)障元(yuan)件。電路(lu)(lu)的間歇(xie)振(zhen)(zhen)蕩(dang)或(huo)停(ting)振(zhen)(zhen)的原(yuan)(yuan)因(yin)不在起振(zhen)(zhen)回路(lu)(lu)和穩(wen)壓(ya)回路(lu)(lu)時(shi)，還(huan)有(you)(you)哪些(xie)原(yuan)(yuan)因(yin)可導致電路(lu)(lu)不起振(zhen)(zhen)呢？

（1）主繞(rao)組N1兩端并聯的(de)R、D、C電路，為(wei)尖峰(feng)電壓(ya)吸(xi)收網絡，提供開關管(guan)截止期間，儲存在(zai)變壓(ya)器中磁場能量的(de)泄放(fang)通(tong)(tong)路（開關管(guan)的(de)反向電流通(tong)(tong)道），保護了開關管(guan)不(bu)被(bei)過壓(ya)擊穿。當D2或C4嚴重(zhong)(zhong)漏電或擊穿短(duan)路時，電源相當于加上了一個很重(zhong)(zhong)的(de)負載(zai)，使輸(shu)出電壓(ya)嚴重(zhong)(zhong)回(hui)落，U3844供電不(bu)足，內部(bu)欠電壓(ya)保護電路起控(kong)，而導致電路進入間歇振(zhen)蕩。因元(yuan)件并聯在(zai)N1繞(rao)組上，短(duan)路后(hou)不(bu)易(yi)測出，往往被(bei)忽(hu)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(xian)誤(wu)過(guo)壓保護動作，電(dian)(dian)路(lu)停振；

（3）電(dian)流采樣電(dian)阻不良，如引腳(jiao)氧化、碳化或(huo)阻值(zhi)變大時，導致壓降上升，出現誤過流保護，使(shi)電(dian)路(lu)進入(ru)間歇振(zhen)蕩狀態(tai)；

（4）自供電(dian)繞組的整(zheng)流二極管D1低效(xiao)，正向(xiang)導通內(nei)阻變大，電(dian)路不能起(qi)振，更(geng)換(huan)試驗(yan)；

（5）開(kai)關變壓(ya)器因(yin)繞組發霉、受(shou)潮等，品質因(yin)數降(jiang)低，用(yong)原型號(hao)變壓(ya)器代換試驗；

（6）R1起(qi)振電路參(can)數變異(yi)，但(dan)測量不出(chu)異(yi)常(chang)，或(huo)開關管低(di)效(xiao)，此(ci)時遍(bian)查(cha)電路無異(yi)常(chang)，但(dan)就是不起(qi)振。

修(xiu)理(li)方法：變動(dong)一(yi)下電(dian)(dian)路(lu)既有參數和狀態，讓故障暴露(lu)出來！試(shi)減小R1的電(dian)(dian)阻值（不宜低于(yu)200kΩ以下），電(dian)(dian)路(lu)能(neng)起(qi)振(zhen)。此法也可做(zuo)為應(ying)急修(xiu)理(li)手段之一(yi)。無效，更(geng)換開(kai)關(guan)管、UC3844、開(kai)關(guan)變壓器試(shi)驗。

輸(shu)出電(dian)壓總是偏高或(huo)偏低(di)一(yi)點，達(da)(da)不(bu)到正(zheng)常值。檢(jian)查(cha)不(bu)出電(dian)路(lu)和元件的(de)異常，幾乎換掉了電(dian)路(lu)中所有元件，電(dian)路(lu)的(de)輸(shu)出電(dian)壓值還是在“勉(mian)強與湊合”狀(zhuang)態(tai)，有時(shi)好像能“正(zheng)常工作”了，但讓(rang)人心里不(bu)踏(ta)實，好像神經(jing)質似的(de)，不(bu)知(zhi)什么時(shi)候會(hui)來個“反常表現”。不(bu)要放棄，調整一(yi)下(xia)電(dian)路(lu)參數(shu)，使輸(shu)出電(dian)路(lu)達(da)(da)到正(zheng)常值，達(da)(da)到其工作狀(zhuang)態(tai)，讓(rang)我們(men)“放心”的(de)地(di)步。

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(san)極管(guan)放大(da)倍數(shu)降低(di)，或導(dao)通內阻(zu)變大(da)，二(er)極管(guan)正向電阻(zu)變大(da)，反(fan)向電阻(zu)變小等(deng)；

2、用(yong)萬用(yong)表不(bu)能測出的電(dian)容(rong)的相關介質損(sun)耗、頻率損(sun)耗等；

3、晶(jing)體管、芯片器(qi)件的老化和參數漂移，如光電(dian)耦合器(qi)的光傳遞效率(lv)變低(di)等； 4、電(dian)感元件，如開(kai)關變壓(ya)器(qi)的Q值降低(di)等；

5、電阻元件的阻值變異，但不顯(xian)著。

6、上述5種原因有數種參于其中，形成“綜合作用(yong)”。

由各(ge)種(zhong)(zhong)原因(yin)形成的(de)(de)電(dian)路的(de)(de)“現在的(de)(de)”這種(zhong)(zhong)狀態，是(shi)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)“病態”，也許我們得換一(yi)(yi)(yi)下(xia)檢(jian)修思路了，中醫有一(yi)(yi)(yi)個“辨證施治的(de)(de)”理論，我們也要用一(yi)(yi)(yi)下(xia)了，下(xia)一(yi)(yi)(yi)個方子(zi)，不(bu)是(shi)針(zhen)對哪(na)一(yi)(yi)(yi)個元件，而是(shi)將(jiang)整個電(dian)路“調理”一(yi)(yi)(yi)下(xia)，使之(zhi)由“病態”趨于“常態”。就(jiu)這么“模(mo)糊著糊涂著”，把(ba)病就(jiu)給治了。

修理方法（元件數值的輕微調整）：

1、輸出電(dian)壓偏低：

a、增(zeng)大R5或減小(xiao)R6電(dian)阻值；

b、減(jian)小R7、R8電(dian)阻(zu)值或加(jia)大R9電(dian)阻(zu)值。

2、輸出電壓偏高：

a、減小R5或(huo)增(zeng)大R6電(dian)阻值；

b、增(zeng)大R7、R8電(dian)(dian)阻(zu)值或減小R9電(dian)(dian)阻(zu)值。

上述調整的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)，是(shi)在(zai)對電(dian)(dian)路(lu)進行(xing)徹(che)底(di)檢查，換掉低效元件后，進行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)。目的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)調整穩壓(ya)(ya)反饋(kui)電(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)關增益，使振蕩芯(xin)片輸出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)脈沖占空比(bi)變化(hua)，開關變壓(ya)(ya)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)儲能變化(hua)，使次(ci)級繞組(zu)的(de)(de)(de)(de)(de)輸出(chu)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)達(da)到正常值，電(dian)(dian)路(lu)進入一(yi)個(ge)新的(de)(de)(de)(de)(de)“正常的(de)(de)(de)(de)(de)平衡(heng)”狀態(tai)。 好多看(kan)似不(bu)可修復(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)疑難故障，就這樣經(jing)過(guo)一(yi)、兩只(zhi)電(dian)(dian)阻值的(de)(de)(de)(de)(de)調整，波瀾無驚地修復(fu)了。

檢修中須注意的問題：

1、在開關電源檢(jian)查和修復(fu)過(guo)程中，應切斷(duan)三相輸(shu)出電(dian)路IGBT模塊(kuai)的(de)供(gong)電(dian)，以防止驅動供(gong)電(dian)異常，造成IGBT模塊(kuai)的(de)損壞。

2、在(zai)修理輸出電壓(ya)過(guo)高的故障時(shi)，更(geng)要切(qie)斷+5V對(dui)CPU主板的供電，以免異常或高電壓(ya)損壞(huai)CPU，造成CPU主板報廢。

3、不可使穩壓(ya)回路中斷，將(jiang)導致(zhi)輸出電壓(ya)異常升(sheng)高！

4、開關(guan)電(dian)源電(dian)路的二極管(guan)，用于(yu)整(zheng)流和用于(yu)保護(hu)的，都為高(gao)速二極管(guan)或肖基(ji)特二極管(guan)，不可用普通IN4000系列整(zheng)流二極管(guan)代用。

5、開關管損壞(huai)后，最好換用(yong)原(yuan)型號的，現(xian)在網絡這么發達，貨物來源不成問題，一(yi)般(ban)都(dou)能購(gou)到的。網上(shang)許多(duo)東(dong)西(xi)都(dou)能以便宜(yi)的價格購(gou)到，注意質量！