新场fj1zzasci6 / 电子电工技能 / 美的豆浆机电路原理分析与故障检修

分享

   

美的豆浆机电路原理分析与故障检修

2019-05-10  新场fj1zz...

下面以美的豆浆机采用的 MST64-1-5 型电源板为例,介绍美的电动机典型电源板电路工作原理与故障检修方法。该电源板上除了安装了电源电路,还安装了市电电压过零检测电路、电机驱动电路、加热管供电电路、防溢检测电路、温度检测电路。

美的豆浆机电路原理分析与故障检修

一、电源电路原理

该电源电路由市电输入电路、开关电源和 5V 电源构成,如图 1 所示。

美的豆浆机电路原理分析与故障检修

图 1

1.市电输入、300V供电电路

该机的市电输入、 300V 供电电路由过流保护、过压保护、线路滤波器、 300V 供电电路等构成。

220V 市电电压经熔丝管 F091 输入后,利用 C091 滤除高频干扰脉冲,通过 R091 限流,经 D091 ~ D094 整流产生脉动直流电压 HV+ 。该电压一路送给市电电压过零检测电路;另一路经 D095 隔离, L092 、 EC092 滤波产生 300V 左右的直流电压,为开关电源供电。

市电输入回路的 RZ091 是压敏电阻。市电正常、没有雷电窜入时它不工作;当市电升高或有雷电窜入,使 RZ091 两端的峰值电压达到 470V 时它击穿,使 F091 过流熔断,切断市电输入回路,避免了电机、加热管及开关电源的元件过压损坏,实现市电过压和防雷电窜入保护。

2.开关电源

参见图 1 ,该机的主电源采用由电源模块 OB2226 ( U091 )、开关变压器 T091 为核心构成的并联型开关电源。

(1)OB2226的简介

OB2226 系列芯片是一款高效率、低功耗、高集成度的电源模块。其中, OB2226AP 、 OB2226CP 采用 SOP8 脚封装 , OB2226SP 采用了 DIP7 脚封装。 OB2226SP 的 功率为 6.6W ( 90 ~ 300VAC ) 或 10W ( 90 ~ 264VAC) ; OB2226CP 的 功率为 4W ( 90 ~ 300VAC ) 或 6W ( 90 ~ 264VA )。

因 OB2226 采用了频率抖动和软驱动控制技术,不仅提高了系统的 EMI 指标,而且 待机功耗小于 0.2W 、满载效率大于 70% 。该模块主要由控制芯片和开关管构成。开关管采用高耐压的大功率场效应管,而控制芯片由电源电路、振荡器、 PWM 脉冲形成电路、激励电路、前沿消隐电路、过流限制电路、欠压保护电路、过压保护电路、过热保护电路等构成。其引脚功能如表 1 所示。

表1 OB2226的引脚功能

美的豆浆机电路原理分析与故障检修

通电后, EC092 两端的 300V 直流 电压一路经开关变压器 T091 的初级绕组( 1-2 绕组)加到电源模块 U091 的 5 、 6 脚,为它内部的开关管 D 极供电;另一路利用启动电阻 R092 ~ R094 降压, EC093 滤波在其两端建立启动电压。当启动电压达到 14.8V 后, U091 的 ① 脚内的电源电路启动并输出其他电路所需的工作电压。振荡器得电后开始工作,由其产生的 50kHz (典型值)时钟脉冲控制 PWM 电路形成 PWM 脉冲,经驱动电路放大后驱动开关管工作在开关状态。开关管导通期间, 300V 电压经 T091 的 1-2 绕组、开关管 D/S 极、 R097 到地构成回路,导通电流在 T091 的初级绕组上产生 1 脚正、 2 脚负的电动势,使 4-5 、 6-7 绕组通过互感产生 4 、 6 脚正、 5 、 7 脚负的电动势,因二极管反偏截止 , 所以能量存储在 T091 内部。开关管截止期间,流过 T091 初级绕组的导通电流消失,所以 T091 的 1-2 产生反相的电动势以阻止电流的消失。此时, T091 的 4-5 、 6-7 绕组通过互感产生 5 、 7 脚正, 4 、 6 脚负的电动势。其中, 5 脚输出的脉冲电压经 D096 整流, EC093 滤波产生的电压,不仅取代启动电路为 U091 提供启动后的工作电压,而且为稳压控制电路提供取样电压; 7 脚输出的脉冲电压经 D098 整流, EC094 滤波产生 12V 直流电压。该电压不仅为继电器的驱动电路和蜂鸣器电路供电,而且 经 三端稳压器 U092 稳压 输出 5V 电压, 为微处理器、温度检测等电路供电。

D097 、 C092 、 R095 、 R096 组成尖峰脉冲吸收回路,以免 U091 内的开关管截止瞬间被过高的尖峰电压损坏。

( 2 )稳压控制

当市电电压升高或负载变轻引起开关电源输出电压升高时,滤波电容 EC093 两端升高的电压经 U091 内的稳压控制电路取样、放大后,使 PWM 脉冲的占空比减小,开关管导通时间缩短,开关变压器 T091 存储的能量下降,开关电源输出电压下降到正常值。反之,稳压控制过程相反。

( 3 )保护电路

欠压保护: 启动期间, VDD 值低于 14.8V (典型值)时芯片不启动,此时 300V 电压通过启动电阻给 EC093 充电。当 VDD 升高到 14.8 时,芯片开始正常工作,输出 PWM 驱动信号,开关管工作。开关管工作后,开关变压器 T091 输出的脉冲电压经 D096 整流, EC093 滤波后为 OB2226 提供的电压低于 9V (典型值)时欠压保护电路 OLP 动作,开关管停止工作,以免开关管因激励不足而损坏,实现欠压保护。

OB2226 的启动电流和工作电流最大值分别为 20μA 和 2.5mA 。

过压保护:当 VDD 端电压高于保护阈值 27.5 (典型值)时,内部的过压保护电 OVP 路动作,使 PWM 电路停止输出激励信号,开关管关断,不仅避免了负载元件过压损坏,而且避免了 OB2226 内部的开关管或负载元件过压损坏。

过流保护: OB2226 采用了峰值电流来调节输出电压,并逐周期限流保护。 OB2226 内的 OCP 电路通过识别 CS 端输入的电压来检测开关管的峰值电流。

当负载重等原因导致开关管 D 极电流增大,在 R097 两端产生的电压达到 0.94V (典型值)后 OB2226 内的过流保护电路 OCP 动作,关闭 PWM 形成电路输出 PWM 激励脉冲,开关管关断, 以免它过流损坏。

电流限制电路还包括一个前沿消隐电路 LEB 。该电路用来延时电流取样,每次功率管导通时,由于续流二极管反向恢复,在 R097 两端会产生尖峰脉冲电压。为了避免该脉冲可能引起的误触发, 影响电路启动,所以需要前沿消隐电路对检测脉冲进行 200ns 左右的延迟,从而消除了这种不良影响。

过热保护: OB2226 内部还设置了过热保护电路。当芯片的温度超过 150℃ 时,内部的过热保护电路 TSD 动作, 关闭振荡器,使开关管停止工作,以免其因过热而损坏。

3.市电过零检测电路

参见图 2 ,脉动直流电压 HV+ 经 R141 降压,利用光耦合器 U141 耦合产生市电过零检测信号,经 C141 滤波送给微处理器电路。只有 CPU 输入了市电过零检测信号,才能输出电机驱动信号,否则会产生电机不能运转、微处理器不工作的故障。

美的豆浆机电路原理分析与故障检修

图 2

二、电机驱动电路

电机驱动电路由双向可控硅(双向晶闸管)和 CPU 、整流堆为核心构成,如图 3 所示。

美的豆浆机电路原理分析与故障检修

图 3

执行打浆程序时, CPU 输出的电机驱动信号 MC 经光耦合器 U161 耦合,触发双向可控硅 SCR161 导通。此时,由它输出的交流电压经 UR161 全桥整流,产生的脉动直流电压经连接器 CN161 为电机供电,使其旋转,带动刀具开始打浆。完成打浆程序后, CPU 停止输出电机驱动信号, U161 和 SCR161 相继截止,电机停转,打浆结束。

三、发热盘供电电路

发热盘(加热管)供电电路由继电器 KC151 、驱动管 Q151 和 CPU 为核心构成,如图 4 所示。

美的豆浆机电路原理分析与故障检修

图 4

执行加热程序时, CPU 输出的加热控制信号 REL 为高电平,经 R151 、 R152 分压限流,再经 Q151 倒相放大后,为继电器 KC151 的线圈供电,使 KC151 内的常开触点闭合,接通加热管的 220V 供电回路,加热管得电后开始加热。完成加热程序后, CPU 输出的 REL 信号变为低电平,使 Q151 截止, KC151 内的触点释放,加热管停止加热,加热结束。

四、常见故障检修

1 .开关电源无 12V 电压输出

该故障是由于供电线路、电源电路、加热电路、打浆电路异常所致。

首先,检查电源线和电源插座是否正常,若不正常,检修或更换;若正常,拆开豆浆机后,检查保险管(熔丝管) F091 是否开路。

若 F091 开路,应先检查压敏电阻 RZ091 和滤波电容 C091 是否击穿,若它们击穿,与 F091 一起更换后即可排除故障;若它们正常,在路检查整流堆 U161 是否正常,若异常,与 F091 一起更换即可;若正常,断开插座 CN161 后,过流现象是否消失,若消失,则检查电机;若仍过流,检查加热管。

若 F091 正常,检查 R091 是否开路,若 R091 开路,说明开关电源异常。此时,在路测整流管 D091 ~ D094 是否击穿,若有短路的,与 R091 一同更换即可;若正常,在路检测 U091 ( OB2226 )的 4 、 5 脚内的开关管是否击穿,若击穿,多会连带损坏 R097 。若开关管正常,则检查 EC092 。

提示: U091 内的开关管击穿,还应检查尖峰吸收回路的 D097 、 R096 、 C092 和 R095 是否正常,若异常,与 U091 、 R091 、 R097 一起更换即可;若正常,则检查 EC093 、开关变压器 T091 ,以免更换后的电源模块再次损坏。

若 R091 正常,测 EC092 两端有无 300V 直流电压,若没有,检查 L092 和线路;若正常,检查 U091 的 1 脚有无启动电压,若没有或电压过低,检查 R092 ~ R094 是否阻值增大, D096 ~ D098 、 EC093 、 C092 、 C094 漏电或击穿,若是,更换即可;若正常,检查 U091 和开关变压器 T091 。

2 .开关电源有电压输出,但异常

该故障是由于电源模块的供电电路、负载异常所致。该故障可在开关电源通电瞬间,通过测 EC094 两端电压大致判断故障部位。

若 EC094 两端电压低于 12V ,脱开稳压器 U092 的供电端后,若 EC094 两端电压恢复正常,则检查 U092 及负载;若无效,断电后在路测 R097 、 D096~D098 是否正常;若异常,更换即可;若正常,检查 EC093 、 EC094 是否正常,若正常,检查 OB2226 、 T091 。

若 EC094 两端电压高于 12V 随后下降,说明稳压控制电路异常导致过压保护电路动作。对于该故障,只要检查 EC903 和 U901 即可。

3.5V供电异常,但12V供电正常

5V 供电异常,说明 5V 电源电路或其负载异常。

首先,悬空 U092 的 3 脚,测 3 脚对地电压能否恢复正常,若正常,检查 EC095 及负载;若仍异常,用相同的 5V 稳压器更换即可。若手头没有相同的稳压器,也可以体积大的 KA7805 更换,但要安装在合适的位置,并做好绝缘处理。

4.能打浆,但不加热

该故障是由于加热管或其供电电路异常所致。

首先,在未通电时测加热管阻值是否正常,若阻值为无穷大或过大,说明加热管异常;若加热管阻值正常,通电后并通过按键设置后,测来自 CPU 的加热信号 REL 是否为高电平,若为低电平,检查按键电路、无水检测电路、防溢检测电路、温度检测电路;若 REL 为高电平,测 Q151 的 b 极有无导通电压,若有,检查 Q151 和 KC151 ;若没有,检查 R151 和 Q151 。

5.能加热,但不打浆

该故障的电机或其供电电路异常所致。

在执行打浆程序时,测 CN161 的 1 、 2 脚有无供电输出,若有,检查电机的绕组及线路;若没有供电,测整流堆 UR106 的 2 、 3 脚有无正常的交流电压输入,若有,检查 UR161 和线路;若无电压输入或电压过低,说明供电电路异常。此时,测电机驱动信号 MC 是否正常,若异常,检查微处理器电路;若正常,说明双向晶闸管 SCR161 或其触发电路异常。此时,检查 U161 有无触发信号输出,若没有,检查 R162 ~ R164 、 U161 ;若 U161 输出的触发信号正常,检查 C161 、 SCR161 及线路。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多