SIGMA3K15离心机开机内部有打火声音,有焦糊味。

SIGMA3K15离心机开机过程中,内部有打火声音,发出焦糊味。

打开机箱,发现有颗固定门锁的螺钉掉在了电路板与变频电路的场效应管之间,导致6个场效应管IRF830中的2个损坏。更换同型号的场效应管,重新开机,关闭盖门,“Cover”指示灯亮,按下“Open”按钮,指示灯熄灭一下,又亮,但开盖电磁阀没有动作。按下“Start/Stop”按钮,电机也不能启动。首先查找开盖电磁阀无法动作的原因(参考图2),测量两个光电耦合器SFH6106- 3 和场效应管IRF830均正常。接通电源,在线测量发现+15 V电源的测试点电压为0+15 V电源的电路,见图4。查看电路板,测量+15 V和信号地间的电阻,发现为短路。此+15 V电源主要为制动电路的比较器LM393、变频电路的驱动部分供电。

极有可能是变频电路损坏时,导致稳压芯片TL431C或LM393击穿短路。

SIGMA3K15离心机开机内部有打火声音,有焦糊味。

采用逐个排除故障的思路,先焊下 TL431C,测量+15 V 和信号地间的电阻仍为短路,再焊下 LM393,测量电路板上短路状态消失。测量 LM393 的 4、8 脚间的电阻为短路,说明该芯片已被击穿。重新焊上TL431C,再次开机,测量 +15 V电源输出正常,按下“Open”按钮,电磁阀动作,盖门打开,“Cover”指示灯灭。这样就证明原来的 TL431C没有损坏。换上新的 LM393,重新关闭盖门,按下“Start/Stop”按钮,“Cover”指示灯灭,“Run”指示灯不亮,电机无法启动,几秒种后,“Cover”指示灯亮。CPU模块很可能接收到某种信息,处于保护状态。

查看电路,CPU模块与变频电路之间通过7个光电耦合器SFH6345传递信号,其中6个SFH6345用于驱动变频电路,1个用于传递过压、过流保护信号。过压和过滤保护电路工作原理,见图 5。当 U+ 超过一定值后,比较器 LM393 的 7 脚输出高电平,场效应管 IRF830 导通,过高电压通过制动电阻得以释放。此时 1 脚输出仍为低电平,光电耦合器 SFH6345 导通,CPU模块无须过压保护。如果制动电路失效,电压 U+再度上升,导致 LM393的 1脚输出为高电平,则SFH6345 截止,CPU模块得到信号,中断向变频电路输出信号,从而保护变频电路。当流过电机的电流超过一定限值时,电流取样电阻 R68两端的电压升高导致三极管 V23导通,从而使SFH6345截止,CPU模块启动过流保护。

待机状态下,在线测量LM393的1脚电压为0,光电耦合器应该导通,但测量SFH6345的5、6脚电压为5 V,说明此光电耦合器可能损坏。更换新的SFH6345后,电机正常启动,各项功能正常。
此故障只因一颗小螺丝钉的掉落引起了一连串的元器件损坏。因此仪器生产厂家在设计产品时,应该尽可能避免在电路板上方设计经常活动的部件,否则很容易造成紧
固件松动后掉落在电路板上。由于空间所限无法避开时,可以考虑安装挡板等隔离措施。

SIGMA3K15离心机开机内部有打火声音,有焦糊味。
目前,医学研究实验仪器用户使用说明书里都没有电路原理图,甚至结构原理框图也没有。厂家维修一般都采用直接更换电路板的方式,收费昂贵。特别是一些进口仪器停产后,维修配件供应中断,出故障以后,只能报废,浪费了科研经费。笔者在历次维修中,不断积累电路原理图等资料,逐渐摸清了仪器的电路工作原理,采用“元件级维修”方式,有效地保障了科研工作的顺利进行。
当仪器电路板上有很多器件连带损坏时,要首先搞清楚电路板各功能模块的工作原理和控制流程,采用“先易后难”、“顺藤摸瓜”的原则,逐步排除故障。最后总结故障实例三的排除思路(图 6),以供参考。

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