變頻器開關電源電路圖

變頻器的開(kai)關(guan)電(dian)(dian)(dian)源電(dian)(dian)(dian)路(lu)完全可以(yi)簡(jian)化為下(xia)圖(tu)電(dian)(dian)(dian)路(lu)模型，電(dian)(dian)(dian)路(lu)中的關(guan)鍵要素都包含在(zai)內了。而任何(he)復雜的開(kai)關(guan)電(dian)(dian)(dian)源，剔(ti)除枝蔓后，也(ye)會剩下(xia)下(xia)圖(tu)這樣的主(zhu)干。其實在(zai)檢修中，要具備對復雜電(dian)(dian)(dian)路(lu)的“化簡(jian)”的能力，要在(zai)看似雜亂無章的電(dian)(dian)(dian)路(lu)伸展中，拈出這幾條主(zhu)要的脈(mo)(mo)絡。要向(xiang)解牛的庖丁學(xue)習(xi)，訓練自己的眼前不存在(zai)什么整體的開(kai)關(guan)電(dian)(dian)(dian)源電(dian)(dian)(dian)路(lu)，只有各(ge)部(bu)分(fen)脈(mo)(mo)絡和(he)脈(mo)(mo)絡的走向(xiang)——振蕩(dang)回路(lu)、穩壓回路(lu)、保(bao)護回路(lu)和(he)負載回路(lu)等(deng)。

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看一下電路中有幾路脈絡：

1、振蕩回路：開關變壓器的主繞組N1、Q1的漏--源極、R4為電(dian)源工作(zuo)電(dian)流(liu)的通(tong)路；R1提供了啟動電(dian)流(liu)；自(zi)供電(dian)繞組N2、D1、C1形成振蕩芯片(pian)的供電(dian)電(dian)壓。這(zhe)三(san)個環節的正(zheng)常運(yun)行，是電(dian)源能(neng)夠(gou)振蕩起來的先決(jue)條件(jian)。

當然，PC1的4腳(jiao)外(wai)接(jie)定(ding)時(shi)元件(jian)R2、C2和PC1芯片(pian)本身，也構(gou)成了振(zhen)蕩回(hui)路(lu)的一部(bu)分。

2、穩壓回路：N3、D3、C4等(deng)的(de)+5V電(dian)源，R7—R10、PC3、R5、R6等(deng)元(yuan)件構(gou)成(cheng)了穩壓(ya)控(kong)制回路。

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

3、保護回路：PC1芯片(pian)本身(shen)和3腳外圍元(yuan)件R4構成過流保(bao)(bao)(bao)護(hu)回路(lu)；N1繞組上并聯的(de)D2、R6、C4元(yuan)件構成了(le)IGBT的(de)保(bao)(bao)(bao)護(hu)電(dian)路(lu)；實(shi)質上穩(wen)壓(ya)(ya)回路(lu)的(de)電(dian)壓(ya)(ya)反饋信(xin)號——穩(wen)壓(ya)(ya)信(xin)號，也可看作是一(yi)路(lu)電(dian)壓(ya)(ya)保(bao)(bao)(bao)護(hu)信(xin)號。但保(bao)(bao)(bao)護(hu)電(dian)路(lu)的(de)內容并不(bu)僅是局限于(yu)保(bao)(bao)(bao)護(hu)電(dian)路(lu)本身(shen)，保(bao)(bao)(bao)護(hu)電(dian)路(lu)的(de)起控往往是由于(yu)負載電(dian)路(lu)的(de)異常所引起。

4、負載回路：N3、N4次級繞組及后(hou)續電路，均為(wei)負(fu)載回(hui)(hui)路。負(fu)載回(hui)(hui)路的異常，會牽涉到保(bao)(bao)護回(hui)(hui)路和(he)(he)穩壓(ya)回(hui)(hui)路，使兩個回(hui)(hui)路做(zuo)出相應(ying)的保(bao)(bao)護和(he)(he)調整動作(zuo)。

振蕩芯片本身(shen)參與和(he)構(gou)成了前三(san)個(ge)(ge)(ge)回(hui)路(lu)(lu)(lu)，芯片損壞(huai)，三(san)個(ge)(ge)(ge)回(hui)路(lu)(lu)(lu)都會一(yi)齊罷工(gong)。對三(san)個(ge)(ge)(ge)或四個(ge)(ge)(ge)回(hui)路(lu)(lu)(lu)的檢(jian)修，是在(zai)芯片本身(shen)正常的前提下進(jin)(jin)(jin)行(xing)的。另(ling)外，要像下象棋(qi)一(yi)樣，用全(quan)局觀念和(he)系(xi)統思(si)路(lu)(lu)(lu)來進(jin)(jin)(jin)行(xing)故(gu)障(zhang)判斷(duan)，透過現(xian)象看本質。如停(ting)振故(gu)障(zhang)，也許并非由(you)振蕩回(hui)路(lu)(lu)(lu)元件損壞(huai)所引起，有可(ke)能(neng)是穩壓回(hui)路(lu)(lu)(lu)故(gu)障(zhang)或負載(zai)回(hui)路(lu)(lu)(lu)異常，導致了芯片內部(bu)保護(hu)電路(lu)(lu)(lu)起控，而(er)停(ting)止了PWM脈沖的輸出(chu)。并不(bu)能(neng)將(jiang)和(he)各(ge)個(ge)(ge)(ge)回(hui)路(lu)(lu)(lu)完全(quan)孤立起來進(jin)(jin)(jin)行(xing)檢(jian)修，某一(yi)故(gu)障(zhang)元件的出(chu)現(xian)很可(ke)能(neng)表現(xian)出(chu)“牽一(yi)發而(er)全(quan)身(shen)動”的效果。

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(jian)查主電路(lu)充電電阻或預充電回路(lu)完(wan)好，可判斷為開(kai)關電源故障。檢(jian)修步驟如(ru)下：

1、先用電阻(zu)測量(liang)(liang)法測量(liang)(liang)開關管Q1有無擊穿短(duan)路現(xian)象(xiang)，電流取(qu)樣電阻(zu)R4有無開路。電路易(yi)損(sun)壞元件為開關管，當其損(sun)壞后，R4因受(shou)沖(chong)擊而阻(zu)值(zhi)變(bian)大(da)或斷路。Q1的G極串聯電阻(zu)、振蕩芯片PC1往往受(shou)強電沖(chong)擊而損(sun)壞，須同時(shi)更(geng)換；檢(jian)查負載回路有無短(duan)路現(xian)象(xiang)，排(pai)除。

2、更換損壞件(jian)，或未檢測(ce)中有(you)短路元件(jian)，可進行上電檢查，進一步判(pan)斷故障是(shi)出在振蕩回路還是(shi)穩壓(ya)回路。

檢查方法：

a、先檢查啟(qi)動(dong)電(dian)(dian)(dian)阻R1有(you)無斷路。正常后，用18V直流(liu)電(dian)(dian)(dian)源直接送(song)入UC3844的7、5腳，為振蕩電(dian)(dian)(dian)路單獨上電(dian)(dian)(dian)。測量8腳應有(you)5V電(dian)(dian)(dian)壓(ya)輸出；6腳應有(you)1V左右的電(dian)(dian)(dian)壓(ya)輸出。說明(ming)振蕩回(hui)路基本正常，故(gu)障(zhang)在(zai)穩壓(ya)回(hui)路；

若測量(liang)8腳有5V電(dian)壓輸出(chu)，但(dan)6腳電(dian)壓為(wei)0V，查8、4腳外(wai)接R、C定(ding)時(shi)元件(jian)，6腳外(wai)圍電(dian)路；若測量(liang)8腳、6腳電(dian)壓都為(wei)0V，UC3844振蕩芯片壞掉，更換。

b、對UC3844單獨上(shang)電，短接PC2輸(shu)入(ru)(ru)側，若電路起振(zhen)，說明故障在PC2輸(shu)入(ru)(ru)側外(wai)圍電路；電路仍(reng)不起振(zhen)，查(cha)PC2輸(shu)出側電路。

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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。

這是因負載電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)異常，導(dao)致(zhi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源過載，引(yin)(yin)發過流(liu)(liu)(liu)保護電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)動作的典(dian)型故障特征。負載電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的異常上升，引(yin)(yin)起(qi)初級繞組激磁電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的大幅(fu)度(du)上升，在電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)采樣電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻R4形成(cheng)1V以上的電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓信(xin)號，使UC3844內部電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)檢測(ce)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)起(qi)控，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)停振；R4上過流(liu)(liu)(liu)信(xin)號消失(shi)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)又重新起(qi)振，如此(ci)循環(huan)往復，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源出現(xian)間(jian)歇振蕩。

檢查方法：

a、測(ce)(ce)量(liang)供電(dian)電(dian)路(lu)C4、C5兩端電(dian)阻值，如有(you)(you)短(duan)路(lu)直通現象，可能為(wei)整(zheng)流二極管D3、D4有(you)(you)短(duan)路(lu)；觀(guan)察(cha)C4、C5外觀(guan)有(you)(you)無鼓(gu)頂(ding)、噴液等現象，必(bi)要時拆下檢(jian)測(ce)(ce)；供電(dian)電(dian)路(lu)無異常，可能為(wei)負載電(dian)路(lu)有(you)(you)短(duan)路(lu)故障元(yuan)件；

b、檢查供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)路(lu)(lu)無(wu)異常(chang)，上電(dian)(dian)，用排(pai)除(chu)法(fa)，對(dui)各路(lu)(lu)供(gong)電(dian)(dian)進行逐一排(pai)除(chu)。如拔下(xia)風扇供(gong)電(dian)(dian)端子(zi)，開關電(dian)(dian)源工(gong)作正常(chang)，操作顯示(shi)面板正常(chang)顯示(shi)，則為24V散熱(re)風扇已經損壞；拔下(xia)+5V供(gong)電(dian)(dian)接子(zi)或切斷供(gong)電(dian)(dian)銅箔，開關電(dian)(dian)源正常(chang)工(gong)作，則為+5V負載(zai)電(dian)(dian)路(lu)(lu)有損壞元件(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輸出(chu)端并接10k電(dian)阻，輸出(chu)電(dian)壓(ya)回落。說明PC2輸出(chu)側(ce)穩壓(ya)電(dian)路(lu)正(zheng)常，故障在PC2本身及輸入側(ce)電(dian)路(lu)；

b、在R7上并(bing)聯(lian)500Ω電(dian)阻(zu)，輸(shu)出電(dian)壓有顯著回(hui)落。說明(ming)光電(dian)耦合器(qi)PC2良好，故障為PC3低效(xiao)或PC3外接電(dian)阻(zu)元件變值。反之，為PC2不(bu)良。

負載供電電壓過低，有三個故障可能：

1、負載過重，使輸出(chu)電壓下降(jiang)；

2、穩(wen)壓(ya)回路元件不良，導致電壓(ya)反饋信號過大；

3、開(kai)關管低(di)效，使電路（開(kai)關變壓(ya)器(qi)）換能不足。 檢查與修復(fu)方法：

a、將(jiang)供電(dian)(dian)(dian)支路(lu)(lu)(lu)(lu)的負(fu)(fu)載(zai)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)逐一解除(chu)（注意！不要以(yi)開(kai)(kai)路(lu)(lu)(lu)(lu)該路(lu)(lu)(lu)(lu)供電(dian)(dian)(dian)整流(liu)管的方法來(lai)脫開(kai)(kai)負(fu)(fu)載(zai)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)，尤其是接有穩(wen)壓(ya)(ya)反(fan)饋信號的+5V供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)！反(fan)饋電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)信號的消失，會導致各路(lu)(lu)(lu)(lu)輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)異常升(sheng)高，而將(jiang)負(fu)(fu)載(zai)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)大片燒毀！）判(pan)斷(duan)是否由于負(fu)(fu)載(zai)過重引(yin)起電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)回落(luo)；如切斷(duan)某路(lu)(lu)(lu)(lu)供電(dian)(dian)(dian)后(hou)，電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)回升(sheng)到(dao)正常值，說明開(kai)(kai)關(guan)電(dian)(dian)(dian)源本身正常，檢(jian)查(cha)負(fu)(fu)載(zai)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)(lu)；輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)低，檢(jian)查(cha)穩(wen)壓(ya)(ya)回路(lu)(lu)(lu)(lu)。

b、檢(jian)查穩壓(ya)回路(lu)的電阻元件(jian)R5—R10，無變(bian)值現象；逐一代換(huan)PC2、PC3，若(ruo)正(zheng)常(chang)，說明代換(huan)元件(jian)低(di)效，導通內阻變(bian)大(da)。

c、代換PC2、PC3若(ruo)無效(xiao)，故障可能為開關管低效(xiao)，或開關和(he)激勵電(dian)路(lu)(lu)有問題，也不排除UC3844內(nei)部輸出電(dian)路(lu)(lu)低效(xiao)。更換優質開關管、UC3844。

對(dui)于一般性故(gu)障(zhang)，上(shang)述故(gu)障(zhang)排查法是(shi)有效(xiao)的(de)，但(dan)不一定百分之百地靈光。若檢查振(zhen)蕩(dang)回路(lu)、穩(wen)壓回路(lu)、負(fu)載回路(lu)都(dou)無異(yi)常，電(dian)(dian)(dian)路(lu)還是(shi)輸出(chu)電(dian)(dian)(dian)壓低，或間歇振(zhen)蕩(dang)，或干(gan)脆毫無反應(ying)，這此情況都(dou)有可能(neng)出(chu)現。先(xian)不要犯愁，讓我們往深入(ru)里分析一下(xia)電(dian)(dian)(dian)路(lu)故(gu)障(zhang)的(de)原因(yin)(yin)，以幫助盡(jin)快查出(chu)故(gu)障(zhang)元件。電(dian)(dian)(dian)路(lu)的(de)間歇振(zhen)蕩(dang)或停振(zhen)的(de)原因(yin)(yin)不在起(qi)振(zhen)回路(lu)和穩(wen)壓回路(lu)時，還有哪些原因(yin)(yin)可導(dao)致電(dian)(dian)(dian)路(lu)不起(qi)振(zhen)呢？

（1）主繞組(zu)N1兩端并聯的(de)R、D、C電(dian)路，為尖峰電(dian)壓吸收網絡，提供開(kai)關(guan)管(guan)截止期間(jian)，儲存在(zai)變(bian)壓器中磁場能(neng)量(liang)的(de)泄放(fang)通路（開(kai)關(guan)管(guan)的(de)反向電(dian)流通道），保護了開(kai)關(guan)管(guan)不(bu)被過壓擊穿。當D2或C4嚴重(zhong)(zhong)漏電(dian)或擊穿短路時，電(dian)源相當于加上了一個很(hen)重(zhong)(zhong)的(de)負(fu)載，使輸出(chu)電(dian)壓嚴重(zhong)(zhong)回(hui)落，U3844供電(dian)不(bu)足(zu)，內部欠(qian)電(dian)壓保護電(dian)路起控，而導致電(dian)路進入間(jian)歇振蕩。因元件并聯在(zai)N1繞組(zu)上，短路后不(bu)易測出(chu)，往往被忽略(lve)；

（2）有的開(kai)關電(dian)源有輸入供(gong)電(dian)電(dian)壓(ya)(ya)的（電(dian)壓(ya)(ya)過(guo)高）保(bao)護電(dian)路，一旦(dan)電(dian)路本身故障，使電(dian)路出現誤過(guo)壓(ya)(ya)保(bao)護動(dong)作，電(dian)路停振；

（3）電流(liu)采樣(yang)電阻(zu)不良，如引腳氧化、碳化或阻(zu)值(zhi)變大(da)時(shi)，導(dao)致壓(ya)降上升(sheng)，出現誤(wu)過流(liu)保護(hu)，使電路進入(ru)間(jian)歇振(zhen)蕩狀(zhuang)態；

（4）自供電繞(rao)組的整(zheng)流二極管D1低(di)效，正向導通內阻變(bian)大，電路不(bu)能起(qi)振，更(geng)換(huan)試驗(yan)；

（5）開關(guan)變壓器因繞組(zu)發霉、受潮等，品質因數降低，用原型(xing)號(hao)變壓器代換試驗；

（6）R1起振(zhen)電路參數(shu)變異，但測量不出異常(chang)，或開關管低(di)效(xiao)，此時遍查電路無異常(chang)，但就是不起振(zhen)。

修理方法(fa)：變動一下電路既(ji)有參數和(he)狀態，讓故障暴露出來(lai)！試(shi)減小R1的電阻值（不宜低于200kΩ以下），電路能起振。此法(fa)也可做(zuo)為應急修理手段之一。無效，更換(huan)開(kai)關(guan)(guan)管、UC3844、開(kai)關(guan)(guan)變壓器試(shi)驗。

輸出(chu)(chu)電(dian)壓(ya)總是偏高或偏低(di)一(yi)(yi)點，達(da)不(bu)到正(zheng)常(chang)值。檢查不(bu)出(chu)(chu)電(dian)路(lu)和元(yuan)件的(de)(de)(de)異常(chang)，幾(ji)乎換掉(diao)了電(dian)路(lu)中(zhong)所有元(yuan)件，電(dian)路(lu)的(de)(de)(de)輸出(chu)(chu)電(dian)壓(ya)值還是在(zai)“勉強與湊(cou)合”狀態，有時(shi)好像能(neng)“正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)”了，但(dan)讓(rang)人心(xin)里不(bu)踏實，好像神經質(zhi)似的(de)(de)(de)，不(bu)知什么時(shi)候會來個“反常(chang)表現”。不(bu)要放棄，調整一(yi)(yi)下電(dian)路(lu)參數，使輸出(chu)(chu)電(dian)路(lu)達(da)到正(zheng)常(chang)值，達(da)到其(qi)工(gong)作(zuo)狀態，讓(rang)我(wo)們“放心(xin)”的(de)(de)(de)地步。

電路參數的變異，有以下幾種原因：

1、晶(jing)體管低(di)效，如三極(ji)管放大倍數降低(di)，或導通內阻變(bian)大，二極(ji)管正向電(dian)阻變(bian)大，反向電(dian)阻變(bian)小(xiao)等；

2、用萬用表不能測出的電容的相關介質損耗(hao)、頻(pin)率(lv)損耗(hao)等；

3、晶體(ti)管、芯片(pian)器件的(de)老化和參(can)數漂移，如光(guang)電耦合器的(de)光(guang)傳(chuan)遞效率(lv)變低(di)等； 4、電感元件，如開關變壓(ya)器的(de)Q值降低(di)等；

5、電阻(zu)元(yuan)件(jian)的阻(zu)值變異，但不顯著。

6、上述5種原因有(you)數種參于(yu)其中，形成(cheng)“綜合作用”。

由(you)各種原(yuan)因形成(cheng)的(de)電路的(de)“現在的(de)”這種狀態，是(shi)一(yi)種“病(bing)態”，也(ye)許我(wo)們得換一(yi)下檢(jian)修思路了(le)，中(zhong)醫有一(yi)個(ge)“辨(bian)證施治的(de)”理論(lun)，我(wo)們也(ye)要用一(yi)下了(le)，下一(yi)個(ge)方(fang)子，不是(shi)針對哪一(yi)個(ge)元(yuan)件，而是(shi)將(jiang)整(zheng)個(ge)電路“調理”一(yi)下，使之由(you)“病(bing)態”趨于“常態”。就這么“模糊著(zhu)糊涂著(zhu)”，把(ba)病(bing)就給(gei)治了(le)。

修理方法（元件數值的輕微調整）：

1、輸出(chu)電壓偏低：

a、增大R5或減小R6電阻值；

b、減小(xiao)R7、R8電(dian)阻(zu)值或加大R9電(dian)阻(zu)值。

2、輸(shu)出(chu)電壓偏高：

a、減(jian)小R5或增(zeng)大R6電阻值；

b、增大R7、R8電阻(zu)值(zhi)或減小R9電阻(zu)值(zhi)。

上(shang)述調(diao)整(zheng)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)，是在對電(dian)路進行徹(che)底檢查(cha)，換掉低效元件后(hou)，進行的(de)(de)(de)。目的(de)(de)(de)是調(diao)整(zheng)穩壓(ya)(ya)反饋電(dian)路的(de)(de)(de)相關(guan)增益，使振(zhen)蕩芯片輸(shu)出(chu)的(de)(de)(de)脈沖占空比(bi)變化，開關(guan)變壓(ya)(ya)器(qi)的(de)(de)(de)儲能(neng)變化，使次級繞組的(de)(de)(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)(ya)達(da)到正(zheng)常(chang)值(zhi)，電(dian)路進入(ru)一個新的(de)(de)(de)“正(zheng)常(chang)的(de)(de)(de)平衡(heng)”狀態。 好多看(kan)似(si)不可(ke)修復(fu)的(de)(de)(de)疑難故(gu)障(zhang)，就這樣經過一、兩只電(dian)阻值(zhi)的(de)(de)(de)調(diao)整(zheng)，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(he)修復(fu)過(guo)程中，應切斷(duan)三相輸出電(dian)路(lu)IGBT模(mo)塊(kuai)的供電(dian)，以(yi)防止驅動供電(dian)異常，造成(cheng)IGBT模(mo)塊(kuai)的損壞。

2、在修理輸出電(dian)壓過高的故(gu)障時，更要切斷+5V對(dui)CPU主板(ban)的供電(dian)，以免異常或高電(dian)壓損壞CPU，造成CPU主板(ban)報廢。

3、不可(ke)使穩壓回路中斷(duan)，將導致輸出電壓異常升高！

4、開(kai)關電源電路的二極管，用(yong)于整(zheng)流(liu)和(he)用(yong)于保護的，都為高速(su)二極管或肖基(ji)特二極管，不可用(yong)普通(tong)IN4000系列(lie)整(zheng)流(liu)二極管代(dai)用(yong)。

5、開關管損壞(huai)后，最(zui)好換用原型號的(de)(de)，現在網絡(luo)這么發達，貨物來源不成問題，一般都(dou)能(neng)購到的(de)(de)。網上許(xu)多東西都(dou)能(neng)以便宜(yi)的(de)(de)價格購到，注意質(zhi)量(liang)！