SIGMA3K15离心机开机内部有打火声音，有焦糊味。

技术 2023年11月5日下午7:41

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。

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。

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。