基本准则,交流稳压电源的常见故障分析

by admin on 2019年12月19日

1.“先易后难”:先解决比较容易的问题,再逐步处理比较棘手的故障。

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仪器发生故障时,尤其是发生比较复杂的综合性故障,对于解决这种故障应该先从比较容易解决的故障入手,如:检修仪器的电路板,应先检查电阻、电容、电感、二极管、三极管、保险丝、接插件、指示灯、开关等,在排除这些元件故障后,再检查集成电路、大功率管、功率模块、专用传感器、微处理器IC、接口IC、存储器IC等。

电源部分使用的分立元件比重大,这为维修人员提供了一个比较适合自己动手修理的机会。只要熟悉脉宽调制型开关直流稳压电源的基本原理,在没有工作原理图的情况下,根据实物基本上就能了解该电源的工作原理和器件的工作状态,很容易下手进行维修。

超音波焊接机的工作原理是:

2.“先简后繁”,先从简单的器件或部位下手,再进入复杂繁琐的电路或线路。

微机电源一般容易出的故障有以下几种:保险丝熔断、电源无输出或输出电压不稳定、电源有输出但开机无显示、电源负载能力差。下面分别介绍其检修方法:

是通过振荡电路振荡出高频信号由换能器转化成机械能,该能量通过焊头传导到塑料工件上,以每秒上几十万次的振动加上压力使塑料工件的接合面剧烈摩擦后熔化。振动停止后维持在工件上的短暂压力使两焊件以分子链接方式凝固为一体。一般焊接时间小于1秒钟,所得到的焊接强度可与本体相媲美。超声波塑料焊接机可用于热塑性塑料的对焊,也用于铆焊、点焊、嵌入、切除等加工工艺。根据产品的外观来设计模具的大小、形状。

在维修电路时,根据仪器的电路原理,先从简单的电路开始进行,如指示灯不亮、按键失灵或接触不良、电压电流表无指示或指示异常、电源插头插座松动、保险丝是否熔断、开关接触是否可靠等。在此基础上进一步维修复杂的而繁琐主电路或线路,如变压器、继电器、接触器、电磁阀、压力传感器、过压保护开关、流量传感器等主控电路或线路。

故障一:保险丝熔断

超音波焊接机的工作原理是:

3.“先软后硬”,先检查软件程序运行是否正常,再分析硬件运行是否有问题。

出现此类故障时,先打开电源外壳,检查电源上的保险丝是否熔断,据此可以初步确定逆变电路是否发生了故障。若是,则不外如下三种情况造成:输入回路中某个桥式整流二极管被击穿;高压滤波电解电容被击穿;逆变功率开关管损坏。其主要原因是因为直流滤波及变换振荡电路长时间工作在高压(+300V)、大电流状态,特别是由于交流电压变化较大、输出负载较重时,易出现保险丝熔断的故障。直流滤波电路由四只整流二极管、两只100KΩ左右限流电阻和两只330μF左右的电解电容组成;变换振荡电路则主要由装在同一散热片上的两只型号相同的大功率开关管组成。

是通过振荡电路振荡出高频信号由换能器转化成机械能,该能量通过焊头传导到塑料工件上,以每秒上几十万次的振动加上压力使塑料工件的接合面剧烈摩擦后熔化。振动停止后维持在工件上的短暂压力使两焊件以分子链接方式凝固为一体。一般焊接时间小于1秒钟,所得到的焊接强度可与本体相媲美。超声波塑料焊接机可用于热塑性塑料的对焊,也用于铆焊、点焊、嵌入、切除等加工工艺。根据产品的外观来设计模具的大小、形状。超声波塑料焊接机由气压传动系统、控制系统、超声波发生器、换能器及工具头和机械装置等组成。

基本准则,交流稳压电源的常见故障分析。随着科学技术水平的发展,电脑在光谱仪中应用,使仪器的检测水平大幅度的提高,功能更趋近于智能化,许多故障都是通过电脑自带的故障诊断程序,进行综合全面的检测,如当仪器显示真空不良、温度异常、压力异常、无积分信号、通讯中断等显示时,我们必须是在此基础之上,顺藤摸瓜沿电脑指示的异常信息,去检查所对应的硬件,这样可以很快的找到故障的根源,缩短维修时间,提高工作效率。

交流保险丝熔断后,关机拔掉电源插头,首先仔细观察电路板上各高压元件的外表是否有被击穿烧糊或电解液溢出的痕迹,若无异常,用万用表测量输入端的值,若小于200KΩ,说明后端有局部短路现象,再分别测量两个大功率开关管e、c极间的阻值,若小于100KΩ,则说明开关管已损坏,测量四只整流二级管正、反向电阻和两个限流电阻的阻值,用万用表测量其充放电情况以判定是否正常。另外在更换开关管时,如果无法找到同型号产品而选择代用品时,应注意集电极-发射极反向击穿电压Vceo、集电极最大允许耗散功率Pcm、集电极-基极反向击穿电压Vcbo的参数应大于或等于原晶体管的参数。再一个要注意的是:切不可在查出某元件损坏时,更换后便直接开机,这样很可能由于其它高压元件仍有故障又将更换的元件损坏。一定要对上述电路的所有高压元件进行全面检查测量后,才能彻底排除保险丝熔断故障。

1、气动传动系统

4.“先外后内”, 先检查仪器外围设施,再检查仪器本身。

故障二:无直流电压输出或电压输出不稳定

包括有:过滹器、减压阀、油雾器、换向器、节流阀、气缸等。
工作时首先由空压机驱动冲程气缸,以带动超声换能器振动系统上下移动,动力气压在中小功率的超声波焊接中气压根据焊接需要调定。

仪器突然整机停电不工作了,首先检查仪器的外围情况,如冷却水是否中断,水泵或水闸阀是否异常,燃气或辅助气气压是否偏低或过高,电磁阀是否失电或断路,电气开关或空气开关是否跳闸,各外部接插件是否脱落等。然后再寻找仪器本身内部的问题。

故障分析与排除:若保险丝完好,在有负载情况下,各级直流电压无输出,其可能原因有:电源中出现开路、短路现象,过压、过流保护电路出现故障,振荡电路没有工作,电源负载过重,高频整流滤电路中整流二极管被击穿,滤波电容漏电等。处理方法为:用万用表测量系统板+5V电源的对地电阻,若大于0.8Ω,则说明系统板无短路现象;将微机配置改为最小化,即机器中只留主板、电源、蜂鸣器,测量各输出端的直流电压,若仍无输出,说明故障出在微机电源的控制电路中。控制电路主要由集成开关电源控制器(TL-496、GS3424等)和过压保护电路组成,控制电路工作是否正常直接关系到直流电压有无输出。过压保护电路主要由小功率三极管或可控硅及相关元件组成,可用万用表测量该三极管是否被击穿(若是可控硅则需焊下测量)、相关电阻及电容是否损坏。最后用万用表静态测量高频滤波电路中整流二极管及低压滤波电容是否损坏。

2、控制系统

5.“先辅后主”,先解决仪器辅助设备问题,再解决仪器主机问题。

故障三:电源有输出,但开机无显示

控制系统由时间继电器或集成电路时间定时器组成。主要功能是:一是控制气压传动系统工作,使其焊接时在定时控制下打开气路阀门,气缸加压使焊头下降,以一定压力压住被焊物件,当焊接完后保压一段时间,然后控制系统将气路阀门换向,使焊头回升复位;二是控制超声波发生器工作时间,本系统使整个焊接过程实现自动化,操作时只启动按钮产生一个触发脉冲,便能自动地完在本次焊接全过程。整个控制系统的顺序是:电源启动一触发控制信号气压传动系统,气缸加压焊头下降并压住焊触发超声发生器工作,发射超声并保持一定焊接时间
去除超声发射 继续保持一定压力时间退压,焊头回升 焊接结束。

大型仪器往往是一套完整的体系,有许多辅助设备为其服务,当仪器系统出现故障时,应当在先检查电脑、打印机、稳压器、真空泵、空压机等辅助设施完好的情况下,再看仪器主机工作运行情况,这样才能保证整个仪器系统的完整正常的运行。

故障分析与排除:出现此故障的可能原因是“POWER
GOOD”输入的Reset信号延迟时间不够,或“POWER GOOD”无输出。

3、超声波发生器

6.“先人后机”,先排除人为失误,在检查仪器工作情况。

开机后,用电压表测量“POWERGOOD”的输出端(接主机电源插头的1脚),如果无+5V输出,再检查延时元器件,若有+5V输出,则更换延时电路的延时电容即可。

功率较大的超声波塑料焊接机,发生器信号采用锁相式频率自动跟踪电路,使发生器输出的频率基本上与换能器谐振频率一致。

任何仪器都是靠人来操作的,所以在仪器出现数据出错或是异常时,首先判断是否存在人为的问题,如在操作程序时是否输错数据,敲错键盘,点错鼠标,调错气压表或流量计指示,忘记打开或多打开某个开关,看错某些标志等。在严格按操作程序操作,并排除人为误操作的基础上,再分析仪器自身运行是否存在问题。

故障四:电源负载能力差

功率在500W以上的超声波塑料焊接机所用发生器采用自激式功率振荡器,也具有一定的频率跟踪能力。

  1. “先主后次”, 即先解决主要矛盾,后解决次要矛盾。

故障分析与排除:电源在只向主板、软驱供电时能正常工作,当接上硬盘、光驱后,屏幕变白而不能正常工作。其可能原因有:晶体管工作点未选择好,高压滤波电容漏电或损坏,稳压二极管发热漏电,整流二级管损坏等。

4、超声波焊接机使用的声学系统,主要是有换能器和工具头构成的。

先解决主要问题,让仪器工作起来,再解决次要问题,完善仪器各项功能。如有时仪器测得的数据不是很准确可靠,说明仪器存在某些隐患或故障,有些故障是要在仪器通电工作情况下才能去诊断,仪器无法通电工作,有些故障是无法判断的,特别是现在许多仪器的故障都是通过电脑程序自动诊断出来的

所以只有先让主机工作起来,在进行主机以外次要的故障的维修,包括一些对主机影响不大辅助功能。

调换振荡回路中各晶体管,使其增益提高,或调大晶体管的工作点。用万用表检测出有问题的部件后,更换可控硅、稳压二极管、高压滤波电容或整流二极管即可。

一、打开电源无显示

  1. “先静后动”,先检查静态器件和参数,再检查动态器件和参数。

故障五:无直流输出

原因:保险丝熔断

有些器件及参数是工作在静态的,如开关通断、电阻值、电容容量、电路工作点、限压阀触点、过压过流保护触点等,这些器件及参数可以直接测量的,检查比较容易,所以可以先进行直观检查。对于一些动态数据如电压、电流、压力、流量、温度、湿度、数据通讯等。在排除静态元件或参数无异常之后。再进行动态数据的检查,此工作一般都是在仪器开机状态下进行。

可能出现故障的部位有:保险管烧断,变换器不工作,控制电路故障。打开电源盒,发现保险管去掉。根据用户反映保险管屡换屡烧。焊下整流二极管和变换器功率开关管,用万用表检测都正常,用高阻档检测交流输入端无短路现象。检测整流滤波电容正常。根据保险管烧断的现象判断,故障部位应在变换器初级绕组前,但没有发现短路的地方。只好恢复原态,换保险管加电实验。接通交流电源,保险烧断,立即断开交流电源检查,保险管烧得漆黑。可见交流输入电路有严重的短路现象,断开整流桥的交流输入。在整流桥交流输入两端加接保险管,直接接到交流电源上。接通电源,稳压电源风机旋转正常,测试各直流输出电压正常。可见故障部位在交流滤波电路中,而用万用表检测已无能为力。这时想到替代法,从另一台电源上拆下两个交流滤波电容替代,(因焊接简单,所以先换电容)加电测试,直流稳压电源工作正常。可见故障部位在这两个电容中,用高压绝缘仪测试,其中一只电容高压击穿。

解决方法: 1、 检查功率管是否短路 2、 更换保险丝

故障六:开机后计算机自检,引导正常,在屏幕提示“IN SERT SYSTEM DISK IN
DRIVE A AND PRESS ANY KEY”时插入DOS盘,软驱不读盘。

二、超声波测试无电流显示

从故障现象分析,故障部位在软盘驱动器、软盘适配器或系统中。经过替代法,证明这台机器上的软盘适配器、软盘驱动器是好的。最后把主板拆下来验证是好的,恢复原态后加电试验,故障不能消除。因此怀疑到电源部分。

原因:

在机箱里拔下5寸软驱电源插头。开机,用万用表检测直流输出,+5V,+12V都正常。断电插好软驱电源插头,再开机故障不变。后在全负载下测直流输出+5V为+4.1V,+2V为+10.4V。由于电源输出电压降低影响软驱马达的正常运行,造成不能正常读盘。原因找到后,拆下电源进行维修,当负载较轻时,电源输出正常;当负载加重,电源输出降低。说明稳压电源负载能力降低。打开电源盒盖,用示波器检测TL494组件8,11端和信号放大管的波形幅度不受负载影响。检测到变换器+5V绕组波形时,负载对其有影响,但变化幅度很小,因此怀疑+5V整流二极管正向压降变大,造成输出能力降低。更换+5V整流管后,再次加电测试,故障不能排除,这时维修陷入了困境。后来冷静分析,影响直流输出的因素还有功率开关管。更换功率开关管后开机试验,在负载发生变化时,直流输出正常,故障排除。换下的功率管用JL-1进行测试,放大倍数很小。后从用户处了解到这台机已连续工作4年多了。这是功率管老化造成了这次故障。从这起事例中得出,微机发生故障时应首先检查直流电源的输出电压,这对维修人员缩小故障范围,快速排除故障极为有益。

1、 功率管烧毁

故障七:PC机电源一台,加满负载后+5V输出+3.5V,+12V输出+9V多一点。调整+5V采样电位器,电压不能提升。

2、 高压电容烧毁

根据故障现象分析,电源通电后有直流输出,说明电源基本上是能正常工作的。调整+5V采样电位器,电压不能提升,说明故障发生在控制电路中。在电源通电后有+3.5V的输出分析,可能是控制信号单边工作造成的。

3、继电器控制线路部分有故障 解决方法:更换相关烧毁零件

根据故障分析,在电源通电之后用万用表检测TL494的各脚电平,由于直流输出不正常,所以1端电平比正常值偏低。8,11两端电平用直流电压档测在2.0V左右属于正常。用示波器观察8,11两端和信号放大管的输出幅度在12V左右都正常,排除了单边工作的怀疑。在故障部位不能确定的情况下,用新的TL494电路替换后+5V电压能提高到+4V多一点,仍不能达到正常输出。最后决定换功率开关管,换后直流输出达到正常值,故障排除。从维修情况分析,这起故障也是由于开关管老化所造成的。

三、起声波测试电流偏大、过载

故障八:PC机一台,接通电源开关,电源指示灯不亮,微机不能启动。连续按电源开关多次,有时偶然可启动一次,启动后微机运行正常。关机后再启动,又出现不能启动的现象。

原因:

根据故障现象分析可能是交流稳压电源开关接触不良造成的。换电源开关后,故障不能排除。不过在打开电源开关,等大约十多分钟后,微机自动启动,由此分析,故障出在交流稳压电源控制部分元件温度性能不良造成的故障。

1、 焊头没锁紧或有裂纹

把电源从机箱中取出,打开电源盖,加上负载通电检测,开机时+5V有+1.2V,+12V有+3V输出,交流整流300V输出正常。查功率开关管是好的,用烙铁对功率管加温后再启动,故障不能排除,由此排除了功率管温度性能不良的嫌疑,判断故障部位在变换器次级绕组后面的电路部分。加电开机后用万用表测TL494各脚的电平时发现,辅助电源输入端电压只有5V多一点,加电一段时间后,电压逐步上升,在辅助电源电压逐步上升过程中,电源输出也逐步上升到正常值。这象电容缓慢充电过程。因此在辅助电源电路中查找到电容C15,用万用表测漏电较大。换后故障排除。

2、 若不带焊头,电流大,此换能器或二级杆老化或有裂纹

3、 功率管特性有变异或烧毁

4、 功率放大电路部分有故障 解决方法:更换相关零件

四、焊接时电流偏大、过载

原因:

1、 气压偏高

2、 焊头过大,冲击电流大

3、 触发压力高,延迟时间长

4、 二级杆变比偏高

解决方法:

1、 调低气压

2、 使用较大功率机型

3、 调低触发压力,减少延迟时间

4、 换用低倍数二级杆

五、触发触发开关焊头不落

原因:

1、 急停开关未复位

2、 触发开关不能同时触发或其中一个接触不良

3、 程序控制板有问题

解决方法:

1、 将急停开关复位

2、 检测使两个触发开关能同时触发

3、 检测程序板排除故障,一般为IC问题

六、触发触发开关后,超声时间非常长或者保压时间非常长

原因:焊接时间或保压时间波段开关断路

解决方法:调整波段开关触点,使之接触良好

七、触发触发开关后,超声波不能触发

原因:

1、 压力触发开关损坏

2、 程序板有问题

解决方法:

1、 更换压力触发开关或小弹簧

2、 检测程序板排除故障,一般为IC问题

超声波金属焊接机的工作原理:

当超声波发生器施加功率于换能器,换能器的振动通过变幅杆得到机械振幅放大,并传到工具头;强烈的超声振动力在垂直压力作用下加到被焊物上,使两金属间产生高频摩檫。换言之,由于超声振动力和垂直压力的共同作用的结果,使该被焊区域内金属原子互相扩散,或在相互接近状态下进行固态接合,从而使两金属焊面发生了连接。

适用范围:超声波金属焊接是一种环保、节能、高效、高可靠性的焊接方法,可广泛的应用于铜、铝、镍等金属材料的线、带、片、网、箔等形状的不同工艺的焊接。

在超声波焊接机机器使用下,对于有故障的超声波塑焊机,不应急于动手,应先询问产生故障的前后经过及故障现象。对于不是很熟悉的超声波塑焊机,还应先熟悉电路原理和结构特点,遵守相应规则。拆卸前要充分熟悉每个电气部件的功能、位置、连接方式以及与周围其他器件的关系,在没有组装图的情况下,应一边拆卸,一边画草图,并记上标记。
先外部后内部
应先检查所维修的超声波设备有无明显的维修历史、超声焊接时的状况,超声波模具的温度,使用年限等,然后再对机内进行检查。拆前应排队周边的故障因素,确定为机内故障后才能拆卸,否则,超声波点焊机盲目拆卸,可能将设备越修越坏。
先机械后电气
首先你要先排除超声波模具方面的问题后,再进行电气方面的检查。检查电路故障时,应利用检测仪器寻找故障部位,确认无接触不良故障后,再有针对性地查看线路与机械的运作关系,以免误判。
先静态后动态
在塑料焊接机设备未通电时,判断电气设备按钮、接触器、继电器以及保险丝的好坏,从而判定故障的所在。通电试验,听其声、触摸、测参数、判断故障,最后进行维修。
先清洁后维修超声波焊接机
对污染较重的电气设备,先对其按钮、接线点、接触点进行清洁,检查外部控制键是否失灵。许多故障都是由脏污及导电尘块引起的,一经清洁故障往往会排除。
根据维修详细知识是由威海华特超声科技有限公司提供,而且对专业生产超声波焊接机和塑料焊接机,拥有技术精湛和经验丰富技术支持。

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