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变频器晶体管老化失效所表现的故障现象及

变频器晶体管老化失效所表现的故障现象及

点击数:7267 次   录入时间:03-04 11:35:38   整理:http://www.55dianzi.com   变频器基础

故障推断如下:

    (1)开关管Q2有老化现象,放大能力下降,Ic值偏低,开关变压器储能变小,而使电源带载能力变差。

    (2)分流支路有特性偏移现象,使分流过大,开关管得不到良好驱动,从而使电源带载能力差。第一种原因可能性大。

附记:以后该台变频器又因模块损坏故障送修,正好手头有QM5HLL-24管子,故换掉开关管Q2,将串接47Ω电阻解除,恢复原电路后,开关电源工作正常。说明该机器开关电源电路带载能力差的故障原因,确系Q2开关管低效所致。

检修实例二:

    一台变频器,已经使用多年,在逆变功率模块损坏并修复后,为变频器上电,测MCU主板+5V供电偏高,约为6V,测控制回路的+15V供电,高达近20V。测量各路输出电压都明显偏高,但输出电压值较为稳定。怀疑是万用表测量误差(如数字万用表内部9V电源能量不足造成的测量误差),换用另一块万用表检测,还是如此。

    说明开关电源存在输出电压过高的故障,先摘下电源/驱动板,单独检修,为保险起见,先切断了驱动IC的四路供电和MCU主板的供电,等输出电压值正常后再连接负载电路。

    该例故障,输出电压尚能稳定,说明稳压电路还是起作用的,稳压环节还是“透气”的。试将电压反馈电路中的TL431基准电路的VREF端子的上分压电阻减小,或想办法加大反馈光耦的输入侧电流,人为使反馈电压信号加大,检测各路输出电压略有下降,也说明稳压环节还是能对输出电压作出反应和起调节作用的。但感觉电压的下降量极小,电路能对输出电压作出反应,但反应的灵敏度降低。如果把稳压环节看成一个误差放大器的话,是这个放大器的放大倍数明显不够。

    该电路也是由两只分立晶体管构成的振荡和稳压电路(请参见图8-16的电路形式),稳压的所有控制,最后都落实到开关管基极电流的控制上,一是开关管的驱动电流过大,二是分流管的Ic电流过小,对开关管Ib电流的分流能力不足。

    挑选一只放大倍数高的分流管对原管进行代换,又检查了稳压电路的所有环节,未查出变值和不良元件,单独拆下TL431,作了稳压性能试验,没有问题。检修陷入了僵局。

    将电路板放置了几天,没有管它,但脑子里不时还在转悠着这个事。将疑点放在了反馈电路中光电耦合器PC817的身上。TL431PC817相配合,将输出电压的变化经隔离后反馈至一次振荡电路。PC817内含发光二极管一只和光敏三极管一只,长期工作后,发光二极管的发光效率变低,光敏三极管受光量减小,导通内阻变大,相当于误差放大器的放大倍数变低了。另外,也不排除光敏三极管老化、低效、放大倍数降低等的可能,二者中的其一不良,便导致稳压控制能力减弱,输出电压升高。但光耦器件的在线测量,只能测出输入侧发光二极管的正反向电阻或电压降,对其他指标的判断则无能为力。

    将光耦拆除,换用一只优质元件,开机,测各路输出电路,全部正常和稳定。

    可以总结一点:电解电容因工艺和材质的特点,性能容易渐变和低效,但这种电容的渐变和低效,还是容易引起注意的。其他元件,如电阻的性能一般是较为稳定的。那么还容易渐变和低效的原件,应该首属晶体管了。早期的电子电路维修工作者,针对分立元件的晶体管,维修工作中对管子放大倍数的检测,成为常规手段之一。以后,随着IC电路的出现,随着IC工作可靠性的提高,往往忽略了对IC内部晶体管的渐变和低效问题的注意和检查(实际上也不容易检测)。PC817也可以称之为IC电路,内部集成了发光管和三极管,其他被广泛应用的模拟IC和数字IC,内部也是由晶体管所集成,总会有晶体管渐变和低效的可能。在长期的维修中,我也碰到数例这种情况。这种情况,单纯测试IC的引脚电阻,很难察觉到什么异常。而上电进行动态电压检测,往往有效。

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