第2节开关电源电路故障
定频空调器室内机主板有一部分机型使用开关电源电路供电,由于这类机型维修难度较大及配件相对较少,因此修复的概率也相对较低,本节主要介绍代换开关电源电路的技巧。
一、开关电源限流电阻开路。整机不工作
故障说明:三菱电机MSH-Jl2SV (KFR-34GW/A)空调器,将导风板扳到中间位置上电试机,导风板不能自动复位,按压遥控器“开关”按键、按压主板上“应急”开关按键均不能开启空调器,测量插座电压为交流220V正常。空调器上电后没有任何反应,应检查直流5V电压和CPU三要素电路是否正常。
1.测量直流5V和12V电压
如图2-43所示,首先使用万用表直流电压挡,黑表笔接地(实接7805的地脚)、红表笔接7805的③脚输出端,测量直流5V电压,正常值为直流5V,实测电压为0V,说明整机未工作是由于7805未输出5V电压所致。
向前级检查,红表笔接7805的①脚输入端,测量直流12V电压,此机正常值为直流13V左右,但实测电压仍为直流0V,说明没有5V电压是由于7805输入端电压为0V,应检查直流12V负载是否对地短路或开关电源输入端是否正常。
2.测量直流300V电压
此机电源电路未使用常见的变压器降压、整流、滤波的形式,而是使用开关电源,由开关电源电路、整流、滤波、限流等元器件组成,从而取消了变压器。图2-44 (a)所示为电源电路原理简图,图2-44 (b)所示为实物图。
使用万用表直流电压挡测量开关电源电路的输入电压(相当于测量300V滤波电容两端电压),如图2-45左图所示,正常值约为直流300V,实测电压为0V,说明整机不工作是由于开关电源输入电压为0V,应向前级检查交流220V输入电路。
使用万用表交流电压挡测量主板的交流220V电压,如图2-45右图所示,正常值等于插座内电压,实测电压为交流218V,说明交流电源输入正常,应重点检查整流二极管和限流电阻是否正常。
说明:左图白色虚线箭头代表电源L线到整流电路的走线通路,白色实线箭头代表电源N线到整流电路的走线通路。
3.测量二极管和限流电阻
由于交流电源输入电路到滤波电容(即开关电源电路输入端)中间的元器件只有4个整流二极管和1个限流电阻,因此断开空调器电源,使用万用表二极管挡测量4个整流二极管均为正向导通、反向无穷大,说明正常,如图2-46左图所示。
使用万用表电阻挡测量限流电阻,如图2-46右图所示,正常值为4.7Ω,而实测结果为无穷大,说明电阻开路损坏。
维修措施:更换限流(水泥)电阻4.752/5W,如图2-47所示,将空调器通上电源,测量直流300V及5V电压恢复正常,使用遥控器开机,空调器开始运行。
应急措施:如果暂时没有相同阻值或功率的电阻更换,可以取下电阻,使用引线直接短接电阻的两个焊点,如图2-48所示,上电后空调器同样能正常工作。
二、开关电源电路损坏。使用电源模块代替
故障说明:古桥KFR-33GW/D挂式空调器,上电后整机不工作,检查主板无直流5V电压,7805的输入端电压为0V。此机未使用变压器供电,而是将开关电源电路设在一块独立的电路板上,为主板提供直流12V电压,所以此机电控系统共有3块电路板,即显示板、室内机主板、电源板,实物外形及电源板主要元器件见图2-49。
使用万用表直流电压挡测量主滤波电容E142两端的直流300V电压正常,而12V输出端电压为OV,断电检查电源板上的其他元器件均正常,初步判断开关电源集成电路IC 142(TNY255P)损坏。由于没有相同型号的配件更换,因此决定使用修复彩色电视机的电源模块代换,代换的电路原理图如图2-50所示。
1.电源模块
使用电源模块修复空调器开关电源电路时,只要直流300V电压、开关变压器、次级整流电路、开关管集电极的浪涌电压吸收电路正常,则拆除原机开关管(或集成电路)及损坏的元器件,再配上电源模块,开关电源电路次级即能输出符合原机要求的各种电压。
电源模块实物外观见图2-51,由振荡电路集成块UC3842、稳压电路、输出电压调节电位器、大功率场效应开关管等元器件组成。
与开关电源电路连接的引线有3根,红线接开关管集电极(使用场效应管的为漏极、使用集成电路的为内部漏极引脚),由直流300V电压正极经开关变压器初级供电绕组供给;黑线接直流300V电压负极;灰线为多功能线,与黑线导通后开关电源将不再输出电压,可以实现关机功能,与原机光耦可组成稳压电路,灰线在维修彩色电视机的开关电源电路中有用,修空调器开关电源电路时没用,做好绝缘悬空即可。
2.准备工作
拆除故障元件,并将电源模块输出端电位器调至初始状态,操作步骤如图2-52所示。
初级侧只须保留开关电源集成电路的浪涌电压吸收电路,配上电源模块,开关电源即能输出正常电压。开关电源集成电路不论好坏必须拆除,损坏的元器件也需要拆除;如果开关电源电路只是开关电源集成电路损坏而其他元器件正常,维修时只拆除该件即可。
由于开关电源输出电压的高低由电源模块决定,因此为防止安装后开机时输出电压过高损坏室内主板元器件,安装前应使用一字螺丝刀逆时针调节输出电压电位器至初始状态(电位器共有30圈),这样安装后开关电源输出的电压为最低值。
务必选用塑料把的一字螺丝刀,以确保安装后调试时的安全,以防止出现电击伤人的事故。
3.安装引线
安装引线就是将电源模块接入开关电源电路,操作步骤如图2-53所示。
红线安装在开关电源集成电路内部场效应管漏极(代号为D)的引脚,本机为⑤脚,直流300V电压(正极)经开关变压器初级供电绕组输送至电源模块。黑线安装在开关电源集成电路内部场效应管源极(代号为S),直接与直流300V负极相连,本机为②、③、⑥、⑦、⑧脚,本例将黑线安装在⑧脚位置,直流300V电压(负极)也输送至电源模块。
由于灰线应用在彩色电视机的遥控关机电路中,因此在维修空调器开关电源时应将接头
做好绝缘,悬空不用。
4.调试输出电压
由于安装前逆时针调节输出电压电位器到初始位置,因此开关电源工作后,实测输出端直流12V电压为6.8V左右,见图2-54左图。
使用塑料把的一字螺丝刀按顺时针方向(见图2-54右图)旋转调节输出电压电位器,同时万用表表笔一直测量直流12V输出端电压,查看电压升高情况,当电压上升至直流12V时,停止旋转电位器,此时电压将稳定在直流12V。
5.代换完成
如图2-55所示,电源板向室内机主板输出的直流12V电压,一路送至7805稳压块的输入端,其输出端输出稳定的5V电压,CPU开始工作,检测房间温度并在显示板组件上的数码管显示,按压遥控器按键,空调器开始运行,室内机主板工作正常。
三、开关电源电路损坏,使用变压器代替
故障说明:松下CU-A271FW柜式空调器,按压前面板上“开关”按键和遥控器上“开关”按键室内机均没有反应,使用万用表交流电压挡测量室内机主板输入端电压为交流220V,说明供电电压正常;使用万用表直流电压挡测量直流12V滤波电容两端电压为直流0V。此机开关电源设计在室内机主板,如图2-56所示,由主板提供直流12V至显示板,显示板再通过78L05得到稳定5V电压,CPU开始工作,控制整机电控系统,现直流12V电压为0V,显示板上无供电,因而表现为上电无反应故障,说明故障点在室内机主板。
1.查看室内机主板
检查开关电源电路时,发现开关电源集成电路引脚击穿损坏,型号为TNY255P,见图2-57所示。由于无同型号配件更换,需要更换室内机主板,而原装主板价格太高用户接受不了,因而决定更改电路板,使用一个额定输出电压为交流11.5V的变压器代替开关电源电路,图2-58所示为代换原理图。
2.断开开关电源电路
如图2-59所示,将桥式整流的4个二极管分别从主板上断开一个引脚,这样开关电源无直流输入电压,就断开了初级电路;将直流12V电压的整流二极管正极引脚从室内机主板上断开,这样次级电路也从开关电源电路隔离出来。
3.焊入变压器引线
由于主板未设计变压器插座,因此只能将引线焊在室内机主板相关位置的焊点上。
(1)焊入初级引线
如图2-60所示,变压器初级共有2根引线,接交流220V电压。翻过室内机主板,将引线焊在扼流圈的2个输出端子焊点,即4个整流二极管的输入端。
(2)焊入次级引线
如图2-61所示,变压器次级也只有2根引线,焊入室内机主板时,其中一根引线焊在直流12V电压的滤波电容负极,即“地线”上,另外一根引线焊在直流12V电压的整流二极管正极。
4.上电试机
连接好引线,通上空调器电源,蜂鸣器响一声,说明显示板已通上电源。使用万用表直流电压挡测量78L05的输入端电压,如图2-62所示,黑表笔接②脚地,红表笔接③脚输入端,实测电压为直流14V左右,说明变压器次级绕组的交流电压经整流二极管整流后,为显示板供电的电压正常;按压显示板上“开关”按键,蜂鸣器响一声,显示屏显示正常,空调器开始运行。
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