[变频空调维修]-第8章-开关电源电路故障-第3节-开关电源检测电阻开路,室外机不运行

2018年5月16日18:00:27 评论 25,097 5350字阅读17分50秒

空调培训资料缩略图

第3节 开关电源检测电阻开路,室外机不运行

故障说明

海信KFR-2609GW/BP挂式交流变频空调器遥控开机后,室内机“电源、运行”指示灯亮,但压缩机和室外风机均不运行,测量室外机接线端子上L与N供电为交流220V,N与SI端电压为轻微跳变的直流24V,说明室内机已向室外机输出供电,但室外机没有工作,2min后室内机停止输出供电,按压遥控器上“传感器切换”键2次,显示板组件上“电源、运行”灯亮,查故障代码含义为“通信故障”。图8-14所示为开关电源电路原理图。

图8-14 海信KFR-2609GW/BP室外机主板开关电源电路原理图

图8-14 海信KFR-2609GW/BP室外机主板开关电源电路原理图

1.测量直流300V电压

如图8-15左图所示,首先使用万用表直流电压挡,测量室外机直流300V电压。由于本机滤波电容在室外机主板上面焊着,因此直接测量模块P、N端子电压(红表笔接P端、黑表笔接N端),正常电压值为直流300V,实测电压值为直流297V,说明室外机强电通路正常,室外机接线端子上交流220V电压已整流成为直流300V电压,并且已送至模块P、N端子。

查看室外机主板上直流12V电压指示灯LED01不亮,如图8-15右图所示,初步判断开关电源未工作。

图8-15 查看直流300V电压及直流12V电压指示灯不亮

图8-15 查看直流300V电压及直流12V电压指示灯不亮

2.测量直流12V和15V电压

如图8-16所示,依旧使用万用表直流电压挡,黑表笔接地(实接7805中间引脚),红表笔接12V整流二极管D04正极,正常电压值为直流12V,实测电压为0V,测量5V电压即7805的输出端也为0V;红表笔改接15V整流二极管D03正极,正常电压为直流15V,实测电压为0V,直流12V和15V电压均为0V,确定开关电源未工作。

图8-16 测量直流12V和15V电压图8-16 测量直流12V和15V电压

图8-16 测量直流12V和15V电压

说明:如直流12V支路输出电压为0V,由12V负载短路或开关电源未工作2种原因引起,而测量直流15V支路电压也为0V,则可判断开关电源未工作。

3.测量开关电源集成电路供电电压

如图8-17左图所示,依旧使用万用表直流电压挡,测量开关电源集成电路IC01(TOP232P)漏极D电压,黑表笔接⑦脚直流300V电压地、红表笔接⑤脚,实测电压为直流300V,等于供电电压,说明IC01漏极D引脚未对地短路,且直流300V已送至IC01(也可间接判断开关电源的保险管F01正常)。由于IC01漏极D电压正常时万用表显示值为跳动变化的直流300V,因此实测电压也说明开关电源未振荡运行。

如图8-17右图所示,黑表笔接IC01的②脚、红表笔接④脚,测量IC01控制引脚C电压,实测电压与正常电压基本相同,说明控制引脚电压基本正常。

图8-17 测量漏极D和控制C电压

图8-17 测量漏极D和控制C电压

说明:TOP232P的②、③、⑦、⑧脚为源极S,4个引脚相连,接直流300V电压负极。

4.测量过/欠压检测引脚电压

如图8-18左图所示,黑表笔接IC01的③脚、红表笔接①脚,测量IC01过/欠压检测引脚M电压,正常值约2.8V,而实测电压为1.8V,说明开关电源未振荡运行。由于①脚电压过低,IC01检测后判断为输入电压过低即欠压故障,控制内部振荡器不工作。

IC01通过外接电阻R02(2MΩ/1W)接直流300V正极,达到检测输入电压的目的。断开空调器电源,使用烙铁插头并在滤波电容两端,将其直流300V电压下降至约直流0V时,使用万用表电阻挡测量R02阻值,如图8-18右图所示,正常阻值应为2MΩ,实测阻值为无穷大,将电阻取下后实测仍为无穷大,说明R02开路。

图8-18 测量过/欠压检测引脚M电压和检测电阻阻值

图8-18 测量过/欠压检测引脚M电压和检测电阻阻值

说明:由于滤波电容内存有直流300V电压,并能保持较长的时间,即使断开空调器电源后,如果不将滤波电容的电压放净,室外机主板仍有较高的电压,这时使用万用表电阻挡测量开关电源电路元器件时,将影响测量结果(即得出显示值错误),并很有可能损坏万用表。此时可以将烙铁插头并在滤波电容两端泄放电压,或者断开开关电源的保险管(断开时一定要注意安全)。

维修措施

更换电阻R02(见图8-19),由于暂时没有阻值为2MΩ的电阻,实际维修时使用2个1MΩ的电阻串联代替,上电开机后直流12V电压指示灯点亮,压缩机和室外风机开始工作,再次测量IC01的①脚电压为直流2.8V。

图8-19 更换检测电阻后测量过/欠压检测引脚电压

图8-19 更换检测电阻后测量过/欠压检测引脚电压

应急措施

由于2MΩ的电阻不容易找到,实际维修中可以参考上图,使用2个1MΩ的电阻串联代替,如果2个1MΩ的电阻也找不到,可以使用以下方法。

经查资料TOP232P的①脚为多功能引脚M,通过外接电阻具有过压(OV)、欠压(UV)检测功能,如果连接源极S引脚,就取消了过压及欠压保护功能,因此维修时可将①脚和②脚的焊点直接短接,操作步骤如图8-20所示,这样即使检测电阻开路(或未安装检测电阻),开关电源电路同样能正常工作。

图8-20 短路检测电阻方法

图8-20 短路检测电阻方法

总结

①本例由于过/欠压检测电阻开路,开关电源集成电路TOP232P检测后,判断为输入电压过低,因而控制内部振荡电路不工作,开关电源也处于停振状态,次级直流12V电压为0V,7805输出端电压也为0V,室外机CPU不能工作,无法接收和发送通信信号,室内机CPU因接收不到通信信号,2min后停止室外机供电,报出“通信故障”的故障代码。

②过/欠压检测电阻由于连接直流300V电压正极,受强电电压冲击,阻值容易变大或开路损坏,实际检修中应首先检查其阻值是否正常。

③本例开关电源电路如因保险管开路、开关电源集成电路损坏、TL431稳压电路损坏等故障,开关电源不能工作,直流12V输出电压为0V或低于正常值,导致7805输出端电压为0V所引发的故障现象与本例相同,室内机均会报出“通信故障”的故障代码。

知识链接

常用的开关电源集成电路

(1)TNY系列

①简介。常用型号有TNY264、TNY266~TNY268等,共有8个引脚(其中⑥脚为空脚),额定功率10W,图8-21所示为实物外观,图8-22所示为内部方框图。

图8-21 实物外观

图8-21 实物外观

图8-22 内部方框图

图8-22 内部方框图

内部电路集成耐压为700V的功率MOSFET开关管和控制电路,使用简单的开/关控制器来稳定输出电压。漏极D电压提供启动电压和工作能量,不用开关变压器的偏置线圈及相关电路,而且控制电路中还结合了自动重启动、输入欠压检测和频率抖动功能。振荡器的频率固定为132kHz,允许使用低廉的EE13或EE12.6磁芯变压器,具有良好的效率。

振荡器中还增加了频率抖动电路,抖动量为±4kHz,该功能使EMI的均值和准峰值噪声均较低;在发生输出短路或控制环开路等故障时,全集成的自动重启动电路将输出功率限制在安全范围内,既限制了短路输出电流也保护了负载,同时减少了元器件数,降低了次级反馈电路的成本。

②引脚功能。

⑤脚漏极D:经开关变压器初级绕组接直流300V电压正极,连接到内部功率MOSFET开关管漏极引脚,提供启动和工作电流。

②、③、⑦、⑧脚源极S:外接直流300V电压负极,4个引脚在内部是相通的,连接到内部MOSFET开关管的源极,为控制电路的公用点,其中②脚和③脚接控制电路的公共端,⑦脚和⑧脚接高压返回端。

①脚BP:内部电路供电引脚,外接0.1μF的瓷片电容;并可控制功率MOEFET开关管的导通与截止(电流大于240μA时可使功率MOSFET开关管截止);此引脚通过外接电阻与输入直流300V电压相连,可起到欠压保护功能,如不接电阻就没有欠压保护功能。

④脚EN/UV:输出电压调整端,接稳压光耦次级。外接至直流300V电压的电阻,作用是监测直流输入电压,当电压低于直流100V时,内部欠压检测电路将①脚BP端电压从正常值的5.8V降至4.8V,强迫功率MOSFET开关管截止,起到保护作用。

③引脚电压。使用万用表直流电压挡,黑表笔接直流300V电压地,红表笔接引脚,开关电源电路正常工作时实测结果见表8-1。

表8-1 TNY266P正常工作时引脚电压

表8-1 TNY266P正常工作时引脚电压

(2)TOP系列

①简介。常用型号有TOP232~TOP234等,在空调器开关电源电路中也普遍使用,作用和TNY系列、VIPer系列的开关电源集成电路相同,是开关电源电路的核心器件。其内部集成了高压MOSFET开关管、振荡器、脉冲调宽(PWM)控制器、负载短路故障自动保护电路、输入电压过低或过高自动保护电路等,振荡器频率有132kHz和66kHz2种。

TOP系列常见有2种外观,如图8-23所示。TOP233Y额定功率20W,采用TO-220-7封装,共有7个引脚(其中②脚和⑥脚为空脚),使用时需要散热片;TOP232P额定功率9W,采用DIP-8封装,共有8个引脚(其中⑥脚为空脚)。

图8-23 TOP系列开关电源集成电路实物外观

图8-23 TOP系列开关电源集成电路实物外观

②引脚功能。

漏极引脚D:经开关变压器初级绕组外接直流300V电压正极,连接到内部功率MOSFET开关管漏极引脚,提供启动和工作电流。

源极引脚S:外接直流300V电压负极,连接到内部MOSFET开关管的源极,为控制电路的公用点。

多功能引脚M:过压(OV)、欠压(UV)输入引脚,如连接源极引脚则取消过压及欠压保护功能。

控制引脚C:用于占空比控制的误差放大器和反馈电流的输入脚,连接稳压光耦。

频率引脚F(仅限Y型封装):选择开关频率的输入引脚,如果连接源极引脚为132kHz,连接控制引脚为66kHz,P和G封装只能以132kHz频率工作。

③引脚电压。使用万用表直流电压挡,黑表笔接直流300V电压地,红表笔接引脚,开关电源电路正常工作时实测结果见表8-2。

表8-2 TOP232P正常工作时引脚电压

表8-2 TOP232P正常工作时引脚电压

(3)VIPer系列

①简介。常用型号有VIPer12A和VIPer22A2种,共有8个引脚,额定功率20W。图8-24所示为VIPer22A实物外观,其功能和TNY266P相似,内部集成耐压为730V的功率MOSFET开关管和控制电路,使用简单的开/关控制器来稳定输出电压,减少外围元器件数量,漏极D电压提供启动电压和工作能量,需要开关变压器提供反馈绕组及相关电路,振荡器的频率固定为60kHz。

图8-24 VIPer22A实物外观

图8-24 VIPer22A实物外观

②引脚功能。

⑤、⑥、⑦、⑧脚漏极D:经开关变压器初级供电绕组外接直流300V电压正极,4个引脚在内部是相通的,连接到内部功率MOSFET开关管漏极引脚,提供启动和工作电流。

①、②脚源极S:外接直流300V电压负极,连接到内部MOSFET开关管的源极,为控制电路的公用点。

④脚VDD:供电引脚,由开关变压器初级反馈绕组整流及滤波后提供,在9~38V范围内均可以工作。

③脚FB:开关管占空比(即输出电压调整端),接稳压光耦次级。

③引脚电压。使用万用表直流电压挡,黑表笔接直流300V电压地,红表笔接引脚,开关电源电路正常工作时实测结果见表8-3。

表8-3 VIPer22A正常工作时引脚电压

表8-3 VIPer22A正常工作时引脚电压

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  • 本文由 发表于 2018年5月16日18:00:27
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