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常见故障现象:8-14VFD-B型15kW变频器MCU主板

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:判断故障是MCU的引脚内部电路异常。手头正好有18pF瓷片电容,将C71、C74同时换掉,上电试机,面板显示正常,试运行,故障排除。代换面板后故障依旧,判断为MCU主板故障,从DSP2系统状态指示灯的显示来看,可能MCU系统的相关引脚有故障信号输入,系统程序处于停止运行、故障保护的状态。经检查未有异常。U13的6、2脚输入电压也变为0V,U13内部欠电压检测电路动作,向MCU输出强制复位信号,导致MCU处于复位状态,不能正常工作

常见故障现象:8-14VFD-B型15kW变频器MCU主板

【故障实例1】 送修客户反映:变频器运行中,RB\RG\RA接点信号无动作信号输出,现场系统控制恰恰需要常开、常闭两组控制信号,要求快速修复。

上电试机,变频器起、停操作及运行正常,调看03-00参数值,已设置为20,设定频率到达。测变频器起动过程结束后,RLY1电器线圈两端的电压值仍为0V,说明继电器控制信号电路异常。RLY1继电器控制电路如图8-30所示。

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图8-30 RLY1控制电路的应急修复示意图

测量Q8、Q9驱动电路均正常,测量U7的控制信号输出端62脚,一直为高电平,不随变频器的起、停状态而变化。判断故障是MCU的引脚内部电路异常。

小李:咸工,经检查确定,是MCU芯片62脚的内部电路损坏。这种情况是要更换MCU芯片呢还是代换MCU主板呢?都得从生产厂家购买吧?

咸工:是的,若需换用MCU芯片(内含程序)或MCU主板,只有从生产厂家购买或购用二手同型号MCU主板,修复代价较高,而且因这个“小毛病”就代换主板,有些可惜。

此时可考虑采用两种修复方法:

1)甩开RLY1不用,修改03-01参数值为02,利用M01、DFM的开路集电极(开关量)输出信号,外接电源和继电器,用外接继电器触点,代替原RLY1触点的功能。送修客户说:外接继电器,控制引线杂乱,单位里对控制线的要求很高,不允许私自整改和乱拉线,最好还是修复。但因为点小故障,就换主板或MCU芯片,有点不值得,况且邮购配件时间上也来不及。客户要求,想方设法,尽快修复。

2)采用“功能移置”法进行修复。引入MCU的49脚输出的正常控制信号,控制RLY1继电器的动作。将原电路中的R45焊掉,将R128的左端与原电路脱开,用导线接入U10的2脚。修改03-01参数值为02,使RLY1继电器在输出频率到达时,触点动作,产生控制信号输出。

上电试机,电路改进,完全符合客户的要求。

【故障实例2】 送修客户反映:从FWD控制端子送入运行信号,变频器无反应。从面板进行起停控制,正常。但工作现场需要从端子输入运行信号,要求修复这一控制功能(参见图8-28端子电路)。

检查:当短接FWD端子与+24V端子时,测量PH13的1、2间之间的电压值为1.2V,说明光耦合器PH13的输入侧电路是好的,检测PH13的信号输出端3、4脚之间的电位在5V和4.7V之间变化,不能达到0V的低电平,判断PH13的输出侧光敏晶体管失效。

光耦合器的故障率极低(除引入危险电压导致的烧毁),但这种失效故障,对信号电压的测量较为明显,若从器件输入、输出侧电阻测量上,就不易判断好坏了。手头有型号为PC817的光耦合器,体积大小和引脚功能相同,代换PH13后,上电试机,控制起、停正常。

【故障实例3】 变频器上电后,面板显示88888,面板上的RNU、Hz等指示灯也全部点亮,操作所有按键无反应,观察MCU主板上的DSP2系统状态指示灯不亮(在变频器上电、掉电期间也无闪烁现象)。

小李:咸工,这个情况是面板不良呢,还是MCU主板的问题呢?(www.xing528.com)

咸工:本例机型的操作显示面板电路,无独立的MCU芯片,显示器的驱动信号来自主板MCU,从显示异常现象来看,可能为主板MCU芯片未能正常工作(或损坏)所致。手头正好有同机型的操作显示面板,代换一试,显示状态依旧,排除了由操作面板的问题。第一步,先检测MCU的工作三要素条件是否满足。

如图8-26所示,测量U7(MCU芯片)的供电电源正常;将U7的12脚与+5V的电源地短接一下,人为送入强制复位信号,观察面板显示无变化;检测MCU的主时钟信号端,(脉冲输入端)13脚为0V,(脉冲输出端)15脚为5V,判断因MCU的主时钟信号消失,使系统不能正常进入运行状态,造成显示88888的故障现象。

主时钟信号没有形成,取决于时钟引脚外部晶振、负载电容等元器件的好坏,和内部反相器电路的正常与否。以先易后难原则,先将X1晶振元件换掉,上电观察面板显示依旧,心里头有了几分沉重感:别是MCU芯片坏掉了啊。将13、15引脚的负载电容C71、C74焊离电路,测C71有10kΩ左右的漏电电阻,故障元器件找到了!

C71的漏电损坏,使振荡电路的正反馈脉冲电压信号大大衰减,引起电路停振。手头正好有18pF瓷片电容,将C71、C74同时换掉,上电试机,面板显示正常,试运行,故障排除。

【故障实例4】 变频器上电后,5位数码显示屏及指示灯全不亮,面板无显示,如同变频器没有上电一样,观察主板DSP2系统指示灯,也处于熄灭状态。测量控制端子的+24V、+10V辅助电压正常,说明开关电源工作正常,测量操作面板的+5V供电也正常,判断这可能又是一例主板MCU没有正常工作的故障。

检测U7的复位控制信号输入端12脚,静态电压为0V。该引脚为低电平脉冲复位信号有效,正常静态电压应该为5V,判断U13(复位、低电压检测、基准电压输出三合一芯片)损坏,更换后故障排除。

【故障实例5】 变频器上电后,5位数码显示屏及指示灯全亮。DSP2系统状态指示灯,处于点亮状态。代换面板后故障依旧,判断为MCU主板故障,从DSP2系统状态指示灯的显示来看,可能MCU系统的相关引脚有故障信号输入,系统程序处于停止运行、故障保护的状态。

先检查电压、电流、温度、OC报警等故障检测电路的末级电路,有无故障信号输出。经检查未有异常。想到MCU的复位过程中,DSP2指示灯是点亮的,莫非MCU一直有复位信号输入?测量MCU的12脚电压为0V,真的是处于复位状态。

MCU的复位控制及4.9V∗基准电压电路,如图8-31所示。测量R118电阻是好的,复位电压为0V,有可能是U13芯片内部电路坏掉了,更换U13,故障依旧。考虑到U13为多功能芯片,是否是其内部或外围引脚电路损坏,造成0V复位信号输出呢?

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图8-31 MCU的复位控制及4.9V基准电压电路

测量4.9V∗基准电压为0V,该电路,U13对测量4.9V∗基准电压进行测量和监控,异常时向MCU输出复位信号。U13的6、2脚输入电压也变为0V,U13内部欠电压检测电路动作,向MCU输出强制复位信号,导致MCU处于复位状态,不能正常工作,面板显示异常。

测量晶体管Q3是好的,集电极有正常的+15V电压输入,但发射极的输出电压为0V。停电测量基极偏置电阻R10(电阻值为3kΩ),电阻值偏大,拆焊测量,已经断路损坏。

用一只1/4W3kΩ的普通电阻代换R10,上电后,面板显示正常,试机运行也正常了。

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