第2節開關電源電路故障
定頻空調器室內機主板有一部分機型使用開關電源電路供電,由于這類機型維修難度較大及配件相對較少,因此修復的概率也相對較低,本節主要介紹代換開關電源電路的技巧。
一、開關電源限流電阻開路。整機不工作
故障說明:三菱電機MSH-Jl2SV (KFR-34GW/A)空調器,將導風板扳到中間位置上電試機,導風板不能自動復位,按壓遙控器“開關”按鍵、按壓主板上“應急”開關按鍵均不能開啟空調器,測量插座電壓為交流220V正常。空調器上電后沒有任何反應,應檢查直流5V電壓和CPU三要素電路是否正常。
1.測量直流5V和12V電壓
如圖2-43所示,首先使用萬用表直流電壓擋,黑表筆接地(實接7805的地腳)、紅表筆接7805的③腳輸出端,測量直流5V電壓,正常值為直流5V,實測電壓為0V,說明整機未工作是由于7805未輸出5V電壓所致。
向前級檢查,紅表筆接7805的①腳輸入端,測量直流12V電壓,此機正常值為直流13V左右,但實測電壓仍為直流0V,說明沒有5V電壓是由于7805輸入端電壓為0V,應檢查直流12V負載是否對地短路或開關電源輸入端是否正常。
2.測量直流300V電壓
此機電源電路未使用常見的變壓器降壓、整流、濾波的形式,而是使用開關電源,由開關電源電路、整流、濾波、限流等元器件組成,從而取消了變壓器。圖2-44 (a)所示為電源電路原理簡圖,圖2-44 (b)所示為實物圖。
使用萬用表直流電壓擋測量開關電源電路的輸入電壓(相當于測量300V濾波電容兩端電壓),如圖2-45左圖所示,正常值約為直流300V,實測電壓為0V,說明整機不工作是由于開關電源輸入電壓為0V,應向前級檢查交流220V輸入電路。
使用萬用表交流電壓擋測量主板的交流220V電壓,如圖2-45右圖所示,正常值等于插座內電壓,實測電壓為交流218V,說明交流電源輸入正常,應重點檢查整流二極管和限流電阻是否正常。
說明:左圖白色虛線箭頭代表電源L線到整流電路的走線通路,白色實線箭頭代表電源N線到整流電路的走線通路。
3.測量二極管和限流電阻
由于交流電源輸入電路到濾波電容(即開關電源電路輸入端)中間的元器件只有4個整流二極管和1個限流電阻,因此斷開空調器電源,使用萬用表二極管擋測量4個整流二極管均為正向導通、反向無窮大,說明正常,如圖2-46左圖所示。
使用萬用表電阻擋測量限流電阻,如圖2-46右圖所示,正常值為4.7Ω,而實測結果為無窮大,說明電阻開路損壞。
應急措施:如果暫時沒有相同阻值或功率的電阻更換,可以取下電阻,使用引線直接短接電阻的兩個焊點,如圖2-48所示,上電后空調器同樣能正常工作。
二、開關電源電路損壞。使用電源模塊代替
故障說明:古橋KFR-33GW/D掛式空調器,上電后整機不工作,檢查主板無直流5V電壓,7805的輸入端電壓為0V。此機未使用變壓器供電,而是將開關電源電路設在一塊獨立的電路板上,為主板提供直流12V電壓,所以此機電控系統共有3塊電路板,即顯示板、室內機主板、電源板,實物外形及電源板主要元器件見圖2-49。
使用萬用表直流電壓擋測量主濾波電容E142兩端的直流300V電壓正常,而12V輸出端電壓為OV,斷電檢查電源板上的其他元器件均正常,初步判斷開關電源集成電路IC 142(TNY255P)損壞。由于沒有相同型號的配件更換,因此決定使用修復彩色電視機的電源模塊代換,代換的電路原理圖如圖2-50所示。
1.電源模塊
使用電源模塊修復空調器開關電源電路時,只要直流300V電壓、開關變壓器、次級整流電路、開關管集電極的浪涌電壓吸收電路正常,則拆除原機開關管(或集成電路)及損壞的元器件,再配上電源模塊,開關電源電路次級即能輸出符合原機要求的各種電壓。
電源模塊實物外觀見圖2-51,由振蕩電路集成塊UC3842、穩壓電路、輸出電壓調節電位器、大功率場效應開關管等元器件組成。
與開關電源電路連接的引線有3根,紅線接開關管集電極(使用場效應管的為漏極、使用集成電路的為內部漏極引腳),由直流300V電壓正極經開關變壓器初級供電繞組供給;黑線接直流300V電壓負極;灰線為多功能線,與黑線導通后開關電源將不再輸出電壓,可以實現關機功能,與原機光耦可組成穩壓電路,灰線在維修彩色電視機的開關電源電路中有用,修空調器開關電源電路時沒用,做好絕緣懸空即可。
2.準備工作
拆除故障元件,并將電源模塊輸出端電位器調至初始狀態,操作步驟如圖2-52所示。
初級側只須保留開關電源集成電路的浪涌電壓吸收電路,配上電源模塊,開關電源即能輸出正常電壓。開關電源集成電路不論好壞必須拆除,損壞的元器件也需要拆除;如果開關電源電路只是開關電源集成電路損壞而其他元器件正常,維修時只拆除該件即可。
由于開關電源輸出電壓的高低由電源模塊決定,因此為防止安裝后開機時輸出電壓過高損壞室內主板元器件,安裝前應使用一字螺絲刀逆時針調節輸出電壓電位器至初始狀態(電位器共有30圈),這樣安裝后開關電源輸出的電壓為最低值。
務必選用塑料把的一字螺絲刀,以確保安裝后調試時的安全,以防止出現電擊傷人的事故。
3.安裝引線
安裝引線就是將電源模塊接入開關電源電路,操作步驟如圖2-53所示。
紅線安裝在開關電源集成電路內部場效應管漏極(代號為D)的引腳,本機為⑤腳,直流300V電壓(正極)經開關變壓器初級供電繞組輸送至電源模塊。黑線安裝在開關電源集成電路內部場效應管源極(代號為S),直接與直流300V負極相連,本機為②、③、⑥、⑦、⑧腳,本例將黑線安裝在⑧腳位置,直流300V電壓(負極)也輸送至電源模塊。
由于灰線應用在彩色電視機的遙控關機電路中,因此在維修空調器開關電源時應將接頭
做好絕緣,懸空不用。
4.調試輸出電壓
由于安裝前逆時針調節輸出電壓電位器到初始位置,因此開關電源工作后,實測輸出端直流12V電壓為6.8V左右,見圖2-54左圖。
使用塑料把的一字螺絲刀按順時針方向(見圖2-54右圖)旋轉調節輸出電壓電位器,同時萬用表表筆一直測量直流12V輸出端電壓,查看電壓升高情況,當電壓上升至直流12V時,停止旋轉電位器,此時電壓將穩定在直流12V。
5.代換完成
如圖2-55所示,電源板向室內機主板輸出的直流12V電壓,一路送至7805穩壓塊的輸入端,其輸出端輸出穩定的5V電壓,CPU開始工作,檢測房間溫度并在顯示板組件上的數碼管顯示,按壓遙控器按鍵,空調器開始運行,室內機主板工作正常。
三、開關電源電路損壞,使用變壓器代替
故障說明:松下CU-A271FW柜式空調器,按壓前面板上“開關”按鍵和遙控器上“開關”按鍵室內機均沒有反應,使用萬用表交流電壓擋測量室內機主板輸入端電壓為交流220V,說明供電電壓正常;使用萬用表直流電壓擋測量直流12V濾波電容兩端電壓為直流0V。此機開關電源設計在室內機主板,如圖2-56所示,由主板提供直流12V至顯示板,顯示板再通過78L05得到穩定5V電壓,CPU開始工作,控制整機電控系統,現直流12V電壓為0V,顯示板上無供電,因而表現為上電無反應故障,說明故障點在室內機主板。
1.查看室內機主板
檢查開關電源電路時,發現開關電源集成電路引腳擊穿損壞,型號為TNY255P,見圖2-57所示。由于無同型號配件更換,需要更換室內機主板,而原裝主板價格太高用戶接受不了,因而決定更改電路板,使用一個額定輸出電壓為交流11.5V的變壓器代替開關電源電路,圖2-58所示為代換原理圖。
2.斷開開關電源電路
如圖2-59所示,將橋式整流的4個二極管分別從主板上斷開一個引腳,這樣開關電源無直流輸入電壓,就斷開了初級電路;將直流12V電壓的整流二極管正極引腳從室內機主板上斷開,這樣次級電路也從開關電源電路隔離出來。
3.焊入變壓器引線
由于主板未設計變壓器插座,因此只能將引線焊在室內機主板相關位置的焊點上。
(1)焊入初級引線
如圖2-60所示,變壓器初級共有2根引線,接交流220V電壓。翻過室內機主板,將引線焊在扼流圈的2個輸出端子焊點,即4個整流二極管的輸入端。
(2)焊入次級引線
如圖2-61所示,變壓器次級也只有2根引線,焊入室內機主板時,其中一根引線焊在直流12V電壓的濾波電容負極,即“地線”上,另外一根引線焊在直流12V電壓的整流二極管正極。
4.上電試機
連接好引線,通上空調器電源,蜂鳴器響一聲,說明顯示板已通上電源。使用萬用表直流電壓擋測量78L05的輸入端電壓,如圖2-62所示,黑表筆接②腳地,紅表筆接③腳輸入端,實測電壓為直流14V左右,說明變壓器次級繞組的交流電壓經整流二極管整流后,為顯示板供電的電壓正常;按壓顯示板上“開關”按鍵,蜂鳴器響一聲,顯示屏顯示正常,空調器開始運行。