瑞凌ZX7手工焊原理及故障分析

1、第一部分 瑞凌ZX7-160,一、整机介绍,品牌与机型,电源开关,3C认证,焊机输出端,散热区,电流给定,异常指示灯 电源指示灯,图1-1 整机图,1、外形,表1-1 参数表,2、机器参数,二次整流管,中板,散热片,场效应管,主电插座,上板,滤波电容,下板,接地线,异常指示灯,电源指示灯,电源继电器,图1-2 机内架构,3、机内架构,中板,上板,底板,图1-3 流程图,4、原理,底板,1、K电源开关 2、RT启动电阻 3、J1电源继电器 4、DB硅桥 5、C1滤波电解电容,1、底板,图1-4 底板原理图,二、板块分析,底板实物图,滤波电容,硅桥插座,24V插座,电源继电器,消磁电阻,热敏电阻,

2、DC308V,风机插座,启动保护电路,压敏电阻,图1-5 底板实物图,启动保护电路原理图,图1-6 保护电路原理,1）作用： 是为了避免因人为误接高电压电源等原因造成的 电压过高而损坏机器而设置的，它和预防开机浪涌电 流电路结合在一起，其原理路如上图所示。 （2）原理分析： 输入电压正常时，电路工作分析； 输入电压异常时，电路工作分析,2、上板,辅电电路 控制电路,上板,1、C2 高频滤波电容 电解滤波电容因本身电感及引线电感的原因，不能提供高频电流，因此需要高频电容提供。 2、C3 隔直电容 为避免直流电流流过变压器肇成变压器饱和而接入此电容 3、Q 开关管 Q1、Q2、Q3、Q4组成全桥逆

3、变器，将308V直流转变成100KHZ交流电,图1-7 上板原理图,上板实物图,ZX7-160上板,控制模块,驱动模块,栅极电阻,水泥电阻,24V,场效应管,驱动变压器,主变 插座,辅电电路,图1-8 上板实物图,驱动场管,稳压管,反馈插座,控制模块保护电路原理,图1-9 保护电路,热敏开关,s1,1）保护电路的作用： 过流保护是为了避免因元件损坏、干扰、异常等原因引起电流过大对逆变器造成损坏而设置的。 过热保护作用是避免机器因散热不良，环境温度过高或元器件工作异常而损坏电路。 欠压保护是对辅助电源输出异常而设置的保护。 （2）原理分析 过流保护：电路工作分析； 过热保护：电路工作分析； 24

4、V欠压保护：电路工作分析,辅助电源工作原理,1）辅助电源的作用 辅助电源的作用是给控制电路、驱动电路提供稳定的低 压电源。保证控制电路、驱动电路稳定可靠的工作。要求能 够输出24V、12V、5V的稳压直流电。 （2）小机型辅助电源的工作原理 小机型的辅助电源采用单端反激式开关电源的形式，其原 理电路实物图及原理图如1-10、1-11所示,8050三级管,光电耦合器PC817,聚脂电容,涤纶电容,图1-10 辅助电源控制板,8.2伏稳压管,工作原理：启动-储能-关断-放能-再次开通-稳压,图1-11 辅助电源原理图,控制电路工作原理,1）控制模块功能作用 给逆变器的电子开关提供控制信号对电流反馈

5、信号进行 放大处理，并根据反馈、给定信号调节电子开关控制信号的 脉宽。对保护信号作出反应，关闭控制信号。 （2）控制模块实物图如1-12所示，原理如 1-13图所示,3525芯片,3140芯片,反馈给定电路,驱动转换电路,图1-12 控制模块,反馈给定电路,驱动转换电路,3525,3140芯片,图1-13 控制模块电路,3）集成脉宽调制器,脉宽调节器的的基本工作原理是用一个电压比较器，在 正输入端输入一个三角波，在负入端输入一直流电平，比较 后输出一方波信号，改变负输入端直流电平的大小，即可改 变方波信号的脉宽（如图1-14所示,图1-14 3140工作原理,外部引脚配置及功能说明,4）SG3

6、525芯片介绍,图1-15 SG3525芯片,驱动电路工作原理,1）驱动电路的作用 驱动电路的作用是对控制电路输出的控制脉冲信号进行放 大，电平转换等处理，并给逆变器提供开关驱动信号。 （2）全桥逆变对驱动信号的要求 由于全桥逆的特性，它要求各桥臂的驱动信号： 1）相位不重叠； 2）回路独立，即不共地； 3）有强有力的上拉关断。 （3）驱动电平转换电路工作原理 驱动信号流如1-16所示；由控制电路输出的控制脉冲仍未能满足逆变器的要求，需要经过转换原理图如1-17所示,图1-16 驱动信号流,图1-17 信号流原理,T 15:7,其中Q1、Q3为P型场效应管，当13、15端输入高于电源电 平（2

7、7V）时，场管截止，而输入低于电源电平（15V）时 导通；Q2、Q4的N型场效应管，当14、16输入高电平 （12V）时导通，输入低电平（0V）时截止，其波形如下 图，（其中，以高电平代表场效应管导通，以低电平代表管 子截止,图1-18 驱动电平转换电路波形1,由图1-18可知，当Q1、Q4同时导通时，电流方向如图所 示，Q2、Q3时导通时，输出电流方向如图所示。则A、B点 间的电流波形如下图（其中以Q1+Q4方向为正，Q2+Q3方 向为负），此时，电流在电感线圈上形成的压降为24V（由 电源给定,图1-19驱动电平转换电路波形2,开关驱动电路工作原理,当电流为正，N1、N3产生上正下负的感应

8、电动势（由于 线圈匝比为2：1，则感应电动势的值为12V）；N1、N3的 感应电动势给电容以充电，由于稳压管和D1的作用，电容上 的电可不能放出，形成如图方向的5.1V电压降，它与N1上的 感应电动势相串联，于是，在场效应管栅极产生 12-5.1=6.9V的电压，这时，场效应管导通，A、B间无电流 通过时（死区），栅极电位保持（-5.1V）的电压，场效应管 截止；当初级线圈电流为负时，N1、N3上产生上负下正 的感应电动势（幅值为12V），其与电容上的压降叠加，此 时，栅极电位为-17.1V，场效应管截止。其栅极电压波形如 下图所示。（N2、N4所联接的场效应管栅极电压波形与之 相位相差180

9、0,由电压波形图可以看出： 1）、正端上升沿呈弧角，这是由于电压上升时，R1控制了电压快速上升，这样，在实际电路中，采用多只场效应管并联做一个桥臂时，能让这多只场效应管有充分的导通时间，保证桥臂动作，增强电路可靠性。 2）、正端下降沿呈直角，这是由于在关断时，二极管D2把R1短接了，这样，能迅速地把栅极电位拉低，形成强有力的关断。 3）、正端上约5V处有毛刺，这是由于电压上升使场效应管导通而产生的。 4）、负端5.1V处有强烈的毛刺，是由于二极管D2的强有力关导和变压器有漏感、电感线圈的续流作用等原因引起的,图1-20 栅极电压波形,3、中板,中板,其中： T1主变压器 D快速恢复二极管 L1

10、电抗器 RF分流器,图1-21 电路原理,中板实物图及原理分析,热敏开关,反馈插座,分流器,主变插头,二次整流管,主变压器,图1-22 中板实物图,三、整体电路图详解,整体图如下,整体电路原理分析,图1-23整机电路,四、常见故障原因分析与处理方法,故障现象一： 打开电源开关，电源指示灯不亮，风机不转，无焊接电流输出。 原因分析与处理： 1、外部供电（AC220V）是否正常； 2、电源线、开关、接头是否良好； 用万用表测量有无220伏电 压到地板； 3、起动电阻、消磁电阻是否断路；检测它们的阻值； 4、风机本身坏。 5、电解电容坏，导致无辅电，可用万用表测量,故障现象二： 电源开关打开，电源指

11、示灯亮，风机不转或转几下停了， 无焊接电流输出。 原因分析与处理： 1、电源开关到底板接插线未插好； 2、供电电压过高或过低，引起过压保护； 3、电源输入线过细过长，造成电压不稳定，引起欠压保护； 4、上板绿灯亮（辅助电源正常，有DC24V输出）底板主回路24V/30A继电器吸合不良，消磁电阻（启动电阻）或热敏电阻阻值变大；检查更换底板24V/30A主继电器。 5、上板辅助电源损坏，无DC24V输出； 6、短时间内连续开关，导致启动电阻过热，无法启动。停机几分钟，等启动电阻冷却后再开机,故障现象三： 开机正常，风机转，QC红灯不亮，无焊接电流输出。 原因分析与处理： 1、检查机内各连接线、接插

12、线有无松动接触不良、断裂；如驱动 线，主变压器线及输出端螺丝是否打紧等，。 2、控制模块损坏无输出信号（封波）查3525主要引脚的电压，从 11和14脚到8050和8550到Z24和9Z24再到场管的驱动是否正常。 3、中板与输出端连接线有无开路松断,故障现象四： 开机风机转，异常指示QC灯亮，无焊接电流输出。 原因分析： 1、可能是过热保护； 2、可能是逆变器出现故障；整流管要逐个测量。 a、关机拔掉中板变压器供电插头（靠近风机VH-07）开机红灯亮则 是MOS板上个别场管损坏，同时检查驱动模块上个别元器件； b、红灯不亮则是中板变压器或整流管有损坏。中板主变参数： L=1.2-2.0mH

13、Q40,故障现象五： 开机正常，但一工作异常指示红灯就亮，无焊接电流输出。 原因分析与处理： 1、电流反馈线开路或接触不良；检查中板分流器到上板的连线； 不收窄；检测CA3140相关电路部分。 2、主电流传输电路有接触不良或松断的现象,故障现象六： 开机跳闸。 原因分析与处理： 1、开关线或电源底板有短路现象； 2、硅桥插座有烧黑现象，线路板炭化；用小刀把炭化部分刮干净 3、硅桥短路；更换硅桥,故障现象七： 焊接出现偏弧。 原因分析与处理： 1、检查焊枪线或地线有无接触不良松断现象； 2、改变地线或焊接位置,思考题,1、如果3140的6脚电位一直为高应该怎么处理？ 2、空载电压过高的情况下怎么

14、分析处理？ 3、3525的8、9脚有高电位但还是封波，为什么？ 4、辅助电源过高或过低是什么原因引起的？ 5、分析开机亮红灯但不封波的原因？ 6、大电流保护的情形下怎么处理,第二部分 ZX7-400mos(两组逆变机芯组成,一、ZX7-400整机介绍,品牌与机型,空气开关,3C认证,焊机输出端,散热区,电流调节旋钮,图1-24 整机图,1、外形,异常指示灯,推力调节旋钮,遥控开关,数字表头,遥控插座,表1-2 参数表,2、机器参数,机芯1,电抗器,控制板,图1-25 机内架构,3、机内架构,缺相保护,抗干扰磁环,机芯2,底板,中板,上板,1、底板,二、板块分析,滤波电解电容,硅桥插座,24插座

15、,电源继电器,热敏电阻,工频供电,主电插座,图1-26 底板实物图,风机插座,NC,NC,缺相保护,2、控制面板,图1-27 控制面板实物图,表头显示,电流给定,远控开关,远控 给定,异常指示灯,缺相保护,热敏开关,双15V供电,NC,辅电电路,驱 动插 座,24V电源,推力电位器,反馈线,图1-28 控制面板原理图,图1-29 长条控制模块实物图,图1-30 长条控制板原理图,四、常见故障原因分析与处理方法,故障现象一： 开机表头无显示，无任何反应。 原因分析与处理： 1、外部供电是否正常，电源是否完好；正常应是三相AC380伏。 2、确认空开是否闭合，三相电源是否进入机内。 3、辅助电源有

16、无AC双15伏供给长条板，有无DC24V输出并供给 底板继电器及继电器是否吸合。 4、7805是否坏，表头和风机是否坏,故障现象二： 开机表头显示正常，风机转，红灯不亮，无焊接输出。 原因分析与处理： 1、检查机内各种连接线、接插件是否接好，外部电源是否缺相。 2、控制模块和驱动模块是否正常。 3、中板与输出端连接线有无开路松断。 4、查看有无驱动信号，是否封波。 5、细查3140和3525各个引脚的电压。 6、中板变压器的接头是否脱落,故障现象三： 开机表头显示正常，风机转，红灯亮。 原因分析与处理： 1、可能是过流保护； 2、可能是逆变器电路出现故障； a、先关机，再拔掉其中一个逆变器上板

17、的供电电源，开机红灯不亮则故障在拔掉电源的逆变器上，红灯亮则故障在未拔掉电源的逆变器上。 b、关机插上有故障的逆变器的供电插件，拔掉中板变压器的供电插件（靠近风 机的VH-07），开机红灯亮则是MOS板上的个别场管损坏，同时检查驱动模块上 的元器件有无损坏。 c、红灯不亮则是中板变压器或整流管有损坏。 可用电桥测量主变压器其初级电感和Q值，如果损坏或测量值明显偏低就要更 换。逐个检查排除整流管，如有损坏更换同类型即可。 3、如果开机正常，一工作红灯就亮。 a、反馈电路开路。 b、主电流传输线路有接触不良的现象,故障现象四： 焊接时飞溅大。 原因分析： 1、输出极性连接不合理。酸性焊条正接，碱性

18、焊条反接。 2、空载电压是否过高,故障现象五： 焊接电流不稳定或无法调节或时大时小。 原因分析与处理： 1、电位器是否损坏； 2、近控与远控的转换开关是否转换合理； 3、输出电缆过细或过长； 4、电源滤波电容漏液损坏; 5、输出电抗器是否损坏; 6、缺相保护电路有无受到干扰,第二章 ZX7-400G,一、ZX7-400G整机介绍,品牌与机型,热引弧,3C认证,焊机输出端,散热区,异常指示灯,图2-1 整机图,1、外形,电流表,VRD开关及指示灯,推力调节,远控开关,遥控插座,电流调节,表2-1 参数表,2、机器参数,图2-2 机内架构,3、机内架构,主控板,风机电源板,二次整流,模块板,空气开

19、关,主变,霍尔,三防风道设计,辅电变压器,吸收板,聚脂电容,4、整机接线图,图2-3 整机接线图,1、主控板,二、板块分析,图2-4 主控板实物图,表头,远控给定,远控开关,给定,推力,12V,12V,0V,输出信号,电流互感器,异常指示灯,热敏开关,NC,驱动输出,热引弧给定,电压反馈,VRD开关,电源指示灯,工频变压器,图2-5 主控板原理图,1）控制模块功能作用 给逆变器的电子开关提供控制信号，并根据反馈、给定信号调节电子开关控制信号的脉宽。对保护信号作出反应，关闭控制信号。 （2）控制模块实物图如3-6所示,图 2-6 小控制模块实物图,驱动转换电路,芯片358,芯片3525,图2-7

20、 小控制模块原理图,驱动转换电路,图2-8 模块板实物图,2、IGBT模块板,驱动输入,J3,J2,J1,单管IGBT,图2-9 模块板原理图,540V,信号流1,信号流2,主变,半桥逆变器工作原理： 半桥逆变器每个工作周期分四个时段，分别为t1、t2、 t3、t4，基工作原理如下： t1 时段 Q5-Q8导通，Q1-Q4关断，电流沿信号流1走向； 电流方向：J3 Q5-Q8 J1 T1 C7 J2 t2 时段 Q1-Q8关断 ，无电流 t3 时段 Q1-Q4导通， Q5-Q8关断，电流沿信号流2走向； 电流方向：J3 C7 T1 J1 Q1-Q4 J2 t4时段 Q1-Q8管关断 ，无电流,3、二次整流板,图2-10二次整流板实物图,图2-11 原理