该故障现象表明仪表根本没工作,故障可能在源部分。将表拆开进行目检,未发现明显异常。因为没有该表资料,于是为维修之便将电源部分测绘出来,如下图所示。一由图可见.该电源是以厚膜电路MA2830为核心并辅以精密基准稳压取样集成电路TLA31及光耦PC817等元件构成的。其原理如下:AC220V首先经过C1—C5、Ll构成的抗干扰电路滤除电网的高频干扰后加到Dl整流桥上,经Rl限流、C7滤波后输入电源变换部分。同时电感Ll、电容CI~C5把开关电源本身产生的高频干扰进行抑制,以免污染电网;同时避免杂散电磁波对仪表测量造成误差。经C7滤波的约300VDC首先经过启动电阻R2加到HMl(MA2830)的(3)脚(振荡启动输入端).同时该电压还通过开关变压器Tl初级线圈Nl加到HM1的(2)脚(内部开关管集电极端)。HM1足开关电源专用集成电路,该芯片内部结构包括功率开关管、脉宽调制电路、保护电路、补偿电路等。其7个引出脚分别是:
(1)脚开关管VT1反峰保护连接端;(2)脚内部开关管VT1集电极端,也是主电源输入端;(3)脚内部开关管VT1基极;(4)脚GND;(5)脚驱动激励输入端.该端依据反馈电流的大小来调节输出占空比;(6)脚稳压控制输入端,该脚功能是确保输出电压稳定;(7)脚过压保护输入端。
MA2830各脚的在路阻值和正常工作电压参见附表,其中电压采用DT9205数字万用表测得、电阻采用MF47Rxlk挡测得,供维修时参考。
当启动电压加到HM1(3)脚后,内部开关管VTI导通,此时在反馈绕组N2(即(3)、(4)端间)产生感应电压,即(3)正(4)负。该电压经R5、R6加至(5)脚驱动激励输入端,通过内部电路正反馈到开关管VT1的基极,开关管VTI迅速饱和。随后由于VT1基极电流的下降及反馈绕组的作用促使VTI又迅速截止。这样不断重复上述过程,形成间歇振荡。经过Tl的耦合.其次级各绕组所产生的感生电势,经过整流滤波后就得到了为仪器提供稳定的直流工作电源。
该电源的稳压电路主要由IC1(TLA31)、PCl(PC817)及HMI等组成.R8、R9是取样电阻。IC1、PCI及HM1各脚正常工作电压参见图2中标注。
IC1是精密稳压控制器件,即压控电流元件,其中(1)端R为调整(ADJ)控制极,(3)端K为阳极,(2)端A为阴极。
当UR电压增大时.Ix.,电流增加,反之IKA减小。开关变压器Tl初级侧N2绕组产生的感应电压经D2整流、D3稳压后加至光电耦合器PC1的(4)脚。Tl次级侧N6绕组所产生的+5.OIV电压经R7后加至光电耦合器PCI的(1)脚。控制过程如下:当由于某种原因引起输出电压升高时,取样电阻R8、R9的分压随之升高,即IC1的(1)脚电压也会随之升高,从而使IC1(3)脚的电压下降,PCI内发光二极管的亮度增强;光电三极管c-e极之间的内阻变小,则HMI(6)脚电压亦随之升高。该变化的电压值经过HMI内部稳压控制电路处理后.使HM1内部开关管的导通时间缩短,开关变压器次级输出的电压随之下降,起到稳压的作用;如果输出电压因某种原因而降低,则稳压控制过程与上述相反。
该电源电路的保护电路主要有以下儿部分组成:
(1)过压保护——由HM1、R4等元件组成。当市电突然升高时,反馈绕组N2(即(3)、(4)间)产生的感应电压也随之升高,该电压经R4后由HM1(7)脚输入并加至内部稳压管VD上,致使其过压击穿,迫使Vr2导通加强,对开关管VTI基极分流加大,开关管的饱和时间缩短,各次级绕组电压降低.保护仪表不致过压损坏。(2)浪涌电流保护——由R3、C6及HMI内部D3等元件组成。该保护能有效地吸收开关管VT1由导通突变为截止时产生的浪涌分量,从而保护VT1不被击穿,也避免了该脉冲辐射影响仪表的测最结果、(3)过载及短路保护——由Rl独立完成的整机过流保护,当某种意外原因使仪表整体过流时Rl烧断,以保护电路不被过载损坏。
开关变压器Tl次级线圈N3、N4绕组感生的脉冲电压分别经D7、D6整流、C14~C17滤波、IC3、IC4及D8、D9稳压得到±11.95V电压,其中+11.95V再经IC2稳压后得到+5.01V电压;次级线圈N5的感生电压经D5整流、CI1—C13滤波得到+23.95V电压,该电压可为外接传感器提供工作电源;次级线圈N6的感生电压经D4整流、C9—CIO滤波得到+5.OIV.该电压也是仪表电源正常工作所必须的取样电压源。
由上述分析可见,电源部分向仪表提供了工作所需五组电压。实测本表这五组电压均为ov,可见电源部分根本没丁作。通电测Dl正端有近300V脉动电压,而测Rl一端有电压,而另一端没有,则R1可能已烧断,断电后拆下测量阻值为*.确已过流烧断。此情况也反映出其后电路可能有短路的地方,随即用万用表对后级元件及次级负载电路仔细检查均未发现明显异常。只是在检查HMI时,发现HM1(2)脚与TI(2)脚之间已成断路,于是将电源板上C7拆掉对印制板进行检查.结果该两脚之间的连接铜箔已烧断,原因是由于印制板元件间管脚铜箔布向不合理所致。由图2可知,AC220V电压通过整流桥Dl眉经限流电阻Rl再到开关变压器Tl(1)脚,从Tl(2)脚流出至HMl(2)脚。滤波电容C7负端引脚恰恰离Tl(2)脚与HM1(2)脚之间的连接铜箔非常近.当仪表工作环境稍差而致使灰尘落人仪表内部时随着时间的积累造成C7负端引脚与连接铜箔之间的放电,最终导致铜箔烧毁,井烧断限流电阻Rl。将上述损坏恢复井更换Rl后通电,仪表恢复正常测量。该故障是此类型仪表的易发故障,检修时应格外注意。