板級維修是什么意思(檢修板是什么)

前沿拓展：

前幾天有客戶的臺達變頻器報修，過去一看面板無顯示，客戸有備用變頻器，換上設好參數，工作正常，收拾壞變頻器即回工作室。

該變頻器為臺達ⅤFDB型22kw，時間長了，面板無顯示應該是開關電源故障，量了一下輸入輸出端以確定整流部件及IGBT部件的好壞及是否有短路故障，結果都是好的。

開拆并大卸八塊，取出電源驅動板，開燈觀察開關電源管DQ19、DQ20、DR44檢流電阻都已炸裂，確認是開關電源問題。

該機型開關電源用2842芯片，電路比較熟悉，用萬用表在線將開關電源相關器逐個檢查，又查出DR125電流檢測反饋電阻已開路，將所有檢查出問題的器件包括3842一并換新，準備通電試驗，故事就開始了。

翻出的維修筆記及電路圖

臺達ⅤFDB開關電源驅動板

通電我比較謹慎，先找到2842芯片7腳濾波電容，然后焊上二根線另加直流16.5伏電壓，用示波觀察3腳輸出波形，上電，有波形且幅值正常，示波器觀測兩開關管Gs波形，對稱且幅度正常，以為開關電源已修復，準備加530直流電壓上電測試。

我備有自用的530伏直流電源，開關電源的反饋穩壓在＋5v側，我在7805的前端焊了二根線接萬用表監測，估值應在7Ⅴ左右為正常，另用一塊萬用表繼續監視2842 7腳電壓，也應在16～18伏之間為正常。接完線后按遙控器通電鍵（我自用的530Ⅴ直流電源是可遙控接通斷開的，放在另一個房間，怕被炸著，怕聽響聲），過1～2秒后表顯有電壓了，說明開關電源已工作，但電壓值遠超我的經驗估值，7腳電壓升到25Ⅴ且還在上升，7805前端也已升到17Ⅴ，馬上斷電，心想完了，有可能將驅動芯片及運放燒了就玩完了。

斷電后細想可能是反饋穩壓電路有問題，在線不好測，就仍獨立給3842芯片16.5Ⅴ電壓，有輸出說明3842沒壞，接著在＋5Ⅴ前反饋端另加一直流電源，電壓調整區間在6～9Ⅴ區間，我用的是數字直流電源，步進分辯率0.01Ⅴ，結果在6.71伏上下時，3842輸出脈寬瞬間變為最小，反向也能調回來，測TL431的3腳也為2.5Ⅴ，說明反饋電路沒問題，但就0.01的差別就能讓PWM波的脈寬由最大到最小，反過來也－樣，沒辦法了，再上530Ⅴ試試看，結果還是一樣輸出電壓遠高于穩壓值，說明開關電源還有問題，開始研究電路並重測各元件還是沒發現問題，沒辦法了，停下明天再說。

冷靜一晚后想想可能還是反饋穩壓電路的問題，馬上將431和817都換新的，再獨立加電16.5Ⅴ試試，看波形正常，調反饋電路也是老樣子，正沒招且不敢貿然上530Ⅴ試試，細看示波器波形發現問題了，波形很好，幅度正常，但頻率好象不對，856khz，也太高了吧！以我的經驗應該是40～100k之間才對，細查2842的最高工作頻率，有說200k，也有說500k，反正800多K是肯定有問題的，細查振蕩電阻5.1k沒問題，振蕩電容在線無法查只能換下再查或直接更換，結果在拆下時電容碎了，想想可能是它的問題，換多少容量的電容呢？又是個經常碰到的問題，只能依經驗先換上103的電容，通電振蕩頻率馬上下來了，但只有30k多點，太低，試了多次，最后用472的貼片電容（正好有）換上，頻率為58khz，合適！拆掉試驗線路接上530Ⅴ直流試電，通電后，7805前端穩壓在6.6Ⅴ，芯片7腳電壓穩定在16.7Ⅴ，再查24Ⅴ，正負15Ⅴ都己正常，至此開關電源部分維修完成。

考慮到中間試驗時開關電源曾有較高電壓輸出，這對這塊板上的驅動芯片及運放芯片有可能是致命的，所以不得不再檢查一下這些芯片的功能是否正常，如驅動芯不正常則有可能損壞后面的ⅠGBT模塊，那損失就大了。

另外的原因是這客戶有備用變頻器，所以維修不急，再說臺達變頻器電路比較經典，也有必要把這塊板上的驅動芯片的功能及典型值搞清楚了是最好的。

下面主要講下驅動電路部份如何做試驗來驗證芯片及電路是好的還是壞了，我的經驗是先做靜態試驗（不和CPU連接，ⅠGBT不給髙壓），就單獨一塊板用給驅動芯片輸入端加電壓的方式看芯片的輸出及最后給到ⅠGBT的g、e端的靜態電壓來確認芯片及電路的好壞。

在這里我再敲黑板劃重點一下，修變頻器最常見也是最難修理的就是驅動電路，凡是燒或炸ⅠGBT的，必查驅動電路，否則上新的lGBT還會再炸，讓你欲哭無淚，賠錢是小事，還打擊你的信心，最恐怖的是讓你對通電試驗或按RUN鍵有懼怕心理且是長期的。

該變頻器使用PC929和A3120作為上下橋的驅動，A3120驅動上臂MOS管，比較簡單，PC929驅動下臂，該芯片集成有0C檢測電路，給通電或靜態試驗帶來些麻煩，很多人也搞不清楚0C檢測原理更不清楚如何來解除OC報警信號后才能通電或靜態測試驅動信號如何一路加到lGBT的ge端的。

該變頻器的驅動電路見下圖，各位看官自己努力研究看懂它，一定會有收獲的。

臺達∨FDB22KW變頻器驅動電路

我們首先要做的是先檢查6路的直流電源是否正常。開關電源除輸出＋5Ⅴ，＋15v，15Ⅴ及24v供給pcu板外，還有4～5路獨立電源（不公地）供給驅動電路（芯片）。在這里是一路電源（＋24Ⅴ，0Ⅴ，8Ⅴ，由DD44、DC41組成＋24Ⅴ電源供給三片929的右邊供電，由DD5穩壓管及DC16濾波電容組成＋8Ⅴ（相對于DD44正端而言）供給lGBT的e極）供給ⅠGBT下臂驅動電路，而上臀驅動的三個3120芯片各有一個獨立電源供電（也有＋24Ⅴ，0Ⅴ，＋8Ⅴ三路）。要說明的是，就這電源部分就夠復雜的，為什么要那么多路電源供電？為什么在ge端還會有負電壓存在？簡單解說一下，由于最后級的三相（u，v，w）輸出是由lGBT模塊的6個功率MOS管組成的三個橋臂的中間端輸出的，每個橋臂由上下二個功率管組成，其上下端直接接直流高壓530Ⅴ，為了保證同臂的兩個功率管不能同時導通形成短路而炸管，首先上下臂的驅動信號一定是反相的，以保證任何時刻單臂中的兩個功率管只能導通一個而另一個一定是關閉的。由于三個橋臂的驅動電路的復雜連接致使6路驅動電路除下臀的三個功率管因其e極可公共連接而使下臂三路驅動電路可公用一路電源，而其上臂的三路驅動電路必須用各自獨立的電源才能使各自驅動電路互不影響。當然還有更復雜的變頻器其6路驅動電路使用6個獨立電源，在此不表。另外要使一個大功率的MOS管開斷也絕非在其ge端加上0Ⅴ電壓即可，要使大功率MOS管既要關得快（絕不可拖泥帶水慢慢關斷，炸管故障大部分就是其關斷慢形起的）又要可靠關斷，就必須要在其需要關斷該管時給它的ge端快速加上負電壓（一般為8Ⅴ左右）才行，那么這負壓那來的呢？我們看電路，＋24的負端接在pc929的14腳作為地端，其＋24Ⅴ接929的12、13腳作為正電源，那么該芯片的輸出端11腳的低電平為0Ⅴ經后面推挽放大后加到ⅠGBT的g端，我們假定其低電平時為0Ⅴ，但其ⅠGBT的e極接的＋8Ⅴ，也就是說其ⅠGBT的g端電平比其e端電平低了8Ⅴ，這就是Vge在其平時（無驅動信號時）或需關斷時為8v的由來。各位看官看懂了最好，看不懂就暫且放一放，不是你理解能力差而是這電路確實有些復雜，沒有好的電工理論基礎是不容易理解它的。

現在回到如何做實驗來驗證驅動電路的好壞。首先給電源驅動板通上530v直流給開關電源，開關電源正常工作后先從簡單的做起。

①如果lGBT是在板的，則先測量6路靜態ge電壓值應都為8Ⅴ左右，可以不到8Ⅴ一點，但上臂的三路特別是下臂的三路必須要對稱一致，差別應很小才行，如有差別特別大的（差1Ⅴ以上）則說明該路驅動電路有問題。另外測一下6個芯片的輸出端，在不加驅動信號時其輸出端都應該是0Ⅴ。

②給上臂驅動芯片3120加驅動信號（0Ⅴ）看芯片輸出是否是＋24Ⅴ（或稍低些）及對應的Ⅴge也應在＋13v左右。說明一點，3120的右邊輸入信號電路（2，3腳）和左邊驅動電路（5，6，7，8腳）用的兩路獨立的電源，右邊用的＋5Ⅴ電源，左邊是獨立的＋24v電源，兩者不公地。所以先測下左邊2腳旁的電阻DR5上是否有4Ⅴ多的電壓，如沒有即給它接上＋5Ⅴ電源，3腳用導線接＋5Ⅴ的地作為驅動信號，此時該芯片的輸出端6，7腳應為高電平（＋24Ⅴ），如不為24Ⅴ或沒反應，則該芯片已壞，更換之。其余二個3120芯片也同樣實驗來確認其功能是否正常。

③關于929芯片可能稍微復雜些。首先在輸入端不加任何信號時測一下9腳應為0Ⅴ，8腳為24v，輸出端11腳為0Ⅴ，然后給3腳電阻上加＋5v，2腳接＋5Ⅴ的地，此時測量9腳應為10v（應關注兩點，1、0C檢測只在有驅動信號時，2、該端電壓大于7Ⅴ時輸出OC信號），8腳為24Ⅴ（按功能該腳此時應為0Ⅴ，但實測仍為＋24Ⅴ，我認為可能跟驅動信號是動態還是靜態有關，有待繼續研究為什么），11腳應為高電平約22.5Ⅴ左右（因帶載），對應輸出的Vge應為13Ⅴ左右，說明該芯片功能正常，反之則該芯片需更換。

如果芯片輸出正常而對應的Ⅴge電壓不正常，則可能是推挽管有問題，檢查換之，不作重點。

至此該板如功能都正常，則可裝機上電，一般而言，如果開關電源和驅動電路沒問題，即使其它電路仍有問題都不是致命性故障，只會報警不會炸管，所以可放心地通電按R∪N鍵了。

另外再提醒一點，基于我的維修經驗，驅動電源不帶負載測量時可能是好的（例ⅠGBT不在板，ge端也沒接模擬負載的情況下），若ⅠGBT不在板，則其ge端應接模擬負載，其取值同前面的驅動電阻，一般也可取20歐左右，以防驅動電源驅動不足的故障被忽視。一般都應重點檢查下臀電源的電解電容DC41和DC16，重點中的重點是檢查DC16，若故障是炸管或使用超過十年的，直接換之！

此文為近兩天的維修心得，在此和大家分享，如有交流請留言我會解答！

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