欧易普ZX7-250ML IGBT逆变直流弧焊机维修
编辑:rootadmin
故障机欧易普ZX7-MLIGBT逆变直流弧焊机，正常工作时机内突然冒烟。此焊机输入ACV/V电压，先由桥式整流滤波电路将V/V工频交流电转变为直流电，然后由绝缘栅双极晶体管(IGBT)组成逆变电路将直流电变为几十千赫兹的交流电，再经变压器降压、整流滤波后，输出大电流低压，供*用。此机电路主要由两块大板组成，HT-E型板水平放置，如图1所示，位于机内顶部，板号HT-B垂直放置，位于机内侧面，两块板子表面都附着一层软胶状透明保护膜。实物图片见图1、图2所示。
板号HT-E上的光耦KV2(P)、电阻KR、稳压管KZ2及附近的两个二极管，以及双列脚四运算放大器U2(LF)，均被*或拆卸过，标号KE6的元件只剩下两条腿及密封垫，参数不详，估计为电解电容，板上有多个元件附着有丝状物，估计来自此爆壳电容，KR已烧黑，色环无法辨认，在路测阻值约1kΩ，具体阻值不详。此板由贴片和常规元件组成，贴片元件为逆变驱动信号产生及保护电路常规元件为土V电源、土V三端稳压块电源转换及逆变末级输出电路。此电路元件标号被安装元件覆盖，不易找出对应元件。土V电源电路见图3所示。对照图纸得知，此电源由电源控制块UCAN、功率管9N、整流管SE等元件组成，KE6(uF/V)为+V输出端滤波电解电容，KR为+V稳压取样限流电阻，图纸标为Ω，厂家告知为1.5kΩ。根据已坏元件，重点在路检测输出端整流管KD9、、1(SF)、取样稳压管KZ2(1N)、稳压反馈光耦KV2(PC)、±V三端稳压块N1()、N3()(未画出)及滤波电解电容等，均未发现异常。测热地端的功率管KQ1(9N)、过流保护电阻KR、KR(实为Ω)未坏，观察uCAN的⑦脚供电滤波电解电容KE3(puF/V)未鼓包，2A保险丝未断，估计电源部分问题不大。再检查ACV/V供电转换电路，此电路板号为HT-B，电路见图4所示。转换原理:当供电为ACV市电(约ACV~V范围)时，V瞬态抑制二极管D3(1.5KECA)击穿导通，U2工作，其③、④脚内部的光敏三极管导通，④脚接地，三极管TR1(S)b极无偏置处于截止状态，场效应管Q1、Q2(MDNS)的G极因V稳压管Z2钳位，有大约.4V偏压而处于导通状态，继电器J1J2.J3线圈得电，其常开触点吸合。1延时吸合并短接RT1、RT2，电路随之进入正常工作状态，延时时间由R(k/)、C8(uF/V)决定。J3吸合后与6个uF/V滤波电解电容中点电压与市电一端相连，形成V倍压电路，为逆变电路供电。当供电为V市电(只要实际电压大于ACV)时，V瞬态抑制二极管D1、2(1.5KECA)及稳压管Z1(V)又击穿导通，光耦U1、U2同时工作，Q1的G极因U1的③、④脚内部光敏三极管导通接地无偏压而处于截止状态，J2J3线圈无供电回路不动作，V经整流及六个电容滤波后，形成约V电压为逆变电路供电。当供电电压低于V(实际在小于约ACV)时，D1、D2、D3、Z1均不导通，U1、U2不工作，TR1饱和导通c极接地，Q1、Q2均无偏压截止，J1、J2、J3无供电回路不动作，浪涌电流*正温度系数热敏电阻RT1、RT2(RTC-P)通电加热后阻值变大，无法继续供电，逆变电路不工作，电焊机停止*。需注意的是，J2工作线圈与J3并联，原以为是并联使用，但其各触点并未完全与J3对应触点并联，估计作为备用，通过跳线用来替换损坏的J3。整流堆RBG1、滤波电解电容C1、C2(uF/V)组成±V电源供电电路，通过接插件CN1接至CN8，为土V电源供电。市电为V时，CN1输出电压约V，市电为V时，输出电压约V。此板外侧为电路焊点及敷铜箔走线，无元件标号，内侧为安装元件，很不方便定位查找通过在路测整流堆焊点及CN1相关点之间电阻，判断此板问题不大。逆变驱动末级及整流输出电路见图5所在路重点检测4个绝缘栅双极晶体管IGBT1~IGBT4以及4个共阴极整流管等，均未发现短路，检查市电输入端走线，又发现面板按键开关(A/V)有一组触点接触*。替换所损元件，KR按厂家提供的1.5kΩ替换，通电，测+V电压先是过冲到约V，然后回落至约V，之后在V~V之间间隔约2s波动，且随着通电时间延长，波动起止电压逐渐升高，当升至V-V时，上升速度咸缓，此时闻到一股焦煳味，赶紧断电观察(此时千万不要触碰六个pF/V电解电容触点，有残存高压)，并未找到发热元件。根据故障表现为，估计负载过重或短路，引起电路保护。凉机后一手控制电源开关通电，一手进行快速测量，此时观察DCV风扇电机不转，快速测土V三端稳压块N1()、N3()输出电压正常，，估计风扇坏。拔下风扇接插件CN6，通电瞬间快速测+V电压竟然大大超过V，赶紧断电，怀疑稳压电路还存有问题。此风扇参数为DCV、0.A，用型万用表RX1挡，测量风扇非在路正(黑+红-)、反(红+黑-)向电阻分别约Ω、Ω，正常值不详，估计已坏。找来两节V蓄电池串联成V电源，试接风扇果然不转动，仔细检查风扇，发现轴承缠有杂物，经清理后试机仍不转，确认风扇已坏。现用DCV、0.A新风扇代替，用型万用表RX1挡测得其正、反向电阻分别约无穷大、Ω;Rx1k挡测得其正、反向电阻分别为4k2、。此时再通电，风扇转，测+V电压先是过冲到约V，然后回落至V，之后再回落至V，稍等片刻又逐渐升高至V左右。断电，重点代换稳压取样电路中的V稳压管KZ2、控制光耦KV2后故障表现为依旧。忽然想起会不会是限流电阻KR取值不合理呢，KR图标值为Ω，KZ2参数为V、mA，如果KR按照1.5kΩ取值，光耦①、②脚内发光二极管管压降为1.2V，粗略计算一下，+V输出端电压要达到约V时，稳压电路才能起控。现将KR试改为Ω，在市电为V下试机，测+V电压先是过冲到约V，然后回落至V，之后又逐渐升高至V左右，又用Ω电阻试机，+V电压先是升至约V，然后回落至V，之后再回落至V左右，看来稳压电路根本未工作。现把检测重点转向热地端有关电路，通电测U1(UCAN)⑦脚供电DC电压约V，正常，测KV2的④脚电压竟为OV，显然不对，此脚电压与U1(UCAN)⑦脚供电电压同为一路，均来自整流管KD6(SF)负极。经仔细检查，发现通往KV2的④脚敷铜箔走线有-细微鼓包，刮开后发现走线已腐蚀开路，用跨接线将其连接焊牢，KR换用电阻，通电再试，不管接不接风扇，+V、土V电源输出皆正常。空载通电调整*电流电位器，测焊机输出端子直流电压约.5V不变化，交付用户使用。此故障与使用环境潮湿、线路板防潮处理不当有关，好在用户处置及时，故障未再进一步扩大。
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板号HT-E上的光耦KV2(P)、电阻KR、稳压管KZ2及附近的两个二极管，以及双列脚四运算放大器U2(LF)，均被*或拆卸过，标号KE6的元件只剩下两条腿及密封垫，参数不详，估计为电解电容，板上有多个元件附着有丝状物，估计来自此爆壳电容，KR已烧黑，色环无法辨认，在路测阻值约1kΩ，具体阻值不详。此板由贴片和常规元件组成，贴片元件为逆变驱动信号产生及保护电路常规元件为土V电源、土V三端稳压块电源转换及逆变末级输出电路。此电路元件标号被安装元件覆盖，不易找出对应元件。土V电源电路见图3所示。对照图纸得知，此电源由电源控制块UCAN、功率管9N、整流管SE等元件组成，KE6(uF/V)为+V输出端滤波电解电容，KR为+V稳压取样限流电阻，图纸标为Ω，厂家告知为1.5kΩ。根据已坏元件，重点在路检测输出端整流管KD9、、1(SF)、取样稳压管KZ2(1N)、稳压反馈光耦KV2(PC)、±V三端稳压块N1()、N3()(未画出)及滤波电解电容等，均未发现异常。测热地端的功率管KQ1(9N)、过流保护电阻KR、KR(实为Ω)未坏，观察uCAN的⑦脚供电滤波电解电容KE3(puF/V)未鼓包，2A保险丝未断，估计电源部分问题不大。再检查ACV/V供电转换电路，此电路板号为HT-B，电路见图4所示。转换原理:当供电为ACV市电(约ACV~V范围)时，V瞬态抑制二极管D3(1.5KECA)击穿导通，U2工作，其③、④脚内部的光敏三极管导通，④脚接地，三极管TR1(S)b极无偏置处于截止状态，场效应管Q1、Q2(MDNS)的G极因V稳压管Z2钳位，有大约.4V偏压而处于导通状态，继电器J1J2.J3线圈得电，其常开触点吸合。1延时吸合并短接RT1、RT2，电路随之进入正常工作状态，延时时间由R(k/)、C8(uF/V)决定。J3吸合后与6个uF/V滤波电解电容中点电压与市电一端相连，形成V倍压电路，为逆变电路供电。当供电为V市电(只要实际电压大于ACV)时，V瞬态抑制二极管D1、2(1.5KECA)及稳压管Z1(V)又击穿导通，光耦U1、U2同时工作，Q1的G极因U1的③、④脚内部光敏三极管导通接地无偏压而处于截止状态，J2J3线圈无供电回路不动作，V经整流及六个电容滤波后，形成约V电压为逆变电路供电。当供电电压低于V(实际在小于约ACV)时，D1、D2、D3、Z1均不导通，U1、U2不工作，TR1饱和导通c极接地，Q1、Q2均无偏压截止，J1、J2、J3无供电回路不动作，浪涌电流*正温度系数热敏电阻RT1、RT2(RTC-P)通电加热后阻值变大，无法继续供电，逆变电路不工作，电焊机停止*。需注意的是，J2工作线圈与J3并联，原以为是并联使用，但其各触点并未完全与J3对应触点并联，估计作为备用，通过跳线用来替换损坏的J3。整流堆RBG1、滤波电解电容C1、C2(uF/V)组成±V电源供电电路，通过接插件CN1接至CN8，为土V电源供电。市电为V时，CN1输出电压约V，市电为V时，输出电压约V。此板外侧为电路焊点及敷铜箔走线，无元件标号，内侧为安装元件，很不方便定位查找通过在路测整流堆焊点及CN1相关点之间电阻，判断此板问题不大。逆变驱动末级及整流输出电路见图5所在路重点检测4个绝缘栅双极晶体管IGBT1~IGBT4以及4个共阴极整流管等，均未发现短路，检查市电输入端走线，又发现面板按键开关(A/V)有一组触点接触*。替换所损元件，KR按厂家提供的1.5kΩ替换，通电，测+V电压先是过冲到约V，然后回落至约V，之后在V~V之间间隔约2s波动，且随着通电时间延长，波动起止电压逐渐升高，当升至V-V时，上升速度咸缓，此时闻到一股焦煳味，赶紧断电观察(此时千万不要触碰六个pF/V电解电容触点，有残存高压)，并未找到发热元件。根据故障表现为，估计负载过重或短路，引起电路保护。凉机后一手控制电源开关通电，一手进行快速测量，此时观察DCV风扇电机不转，快速测土V三端稳压块N1()、N3()输出电压正常，，估计风扇坏。拔下风扇接插件CN6，通电瞬间快速测+V电压竟然大大超过V，赶紧断电，怀疑稳压电路还存有问题。此风扇参数为DCV、0.A，用型万用表RX1挡，测量风扇非在路正(黑+红-)、反(红+黑-)向电阻分别约Ω、Ω，正常值不详，估计已坏。找来两节V蓄电池串联成V电源，试接风扇果然不转动，仔细检查风扇，发现轴承缠有杂物，经清理后试机仍不转，确认风扇已坏。现用DCV、0.A新风扇代替，用型万用表RX1挡测得其正、反向电阻分别约无穷大、Ω;Rx1k挡测得其正、反向电阻分别为4k2、。此时再通电，风扇转，测+V电压先是过冲到约V，然后回落至V，之后再回落至V，稍等片刻又逐渐升高至V左右。断电，重点代换稳压取样电路中的V稳压管KZ2、控制光耦KV2后故障表现为依旧。忽然想起会不会是限流电阻KR取值不合理呢，KR图标值为Ω，KZ2参数为V、mA，如果KR按照1.5kΩ取值，光耦①、②脚内发光二极管管压降为1.2V，粗略计算一下，+V输出端电压要达到约V时，稳压电路才能起控。现将KR试改为Ω，在市电为V下试机，测+V电压先是过冲到约V，然后回落至V，之后又逐渐升高至V左右，又用Ω电阻试机，+V电压先是升至约V，然后回落至V，之后再回落至V左右，看来稳压电路根本未工作。现把检测重点转向热地端有关电路，通电测U1(UCAN)⑦脚供电DC电压约V，正常，测KV2的④脚电压竟为OV，显然不对，此脚电压与U1(UCAN)⑦脚供电电压同为一路，均来自整流管KD6(SF)负极。经仔细检查，发现通往KV2的④脚敷铜箔走线有-细微鼓包，刮开后发现走线已腐蚀开路，用跨接线将其连接焊牢，KR换用电阻，通电再试，不管接不接风扇，+V、土V电源输出皆正常。空载通电调整*电流电位器，测焊机输出端子直流电压约.5V不变化，交付用户使用。此故障与使用环境潮湿、线路板防潮处理不当有关，好在用户处置及时，故障未再进一步扩大。 
