施耐德ATV38变频器6只瓷片电阻的作用

施耐德ATV38变频器6只瓷片电阻的作用

  如图1中红圈标注处所示，在施耐德ATV38型55kW变频器的电源/驱动板上，非常显眼地“矗立”着每组2片，共3组六只的瓷片电阻，如图2所示，电阻为长方体，厚一毫米许，高3厘米许，宽1厘米许，亭亭玉立在线路板的显要位置。如果是加胶固定的，也可能是斜着玉立的，更加风姿绰然。电阻体上标注为563K，实际上是56k5W的瓷片功率电阻。电阻以陶瓷为基，贴敷碳膜为其电阻体，贴敷碳膜为其引线，镶嵌金属片为引脚。

图1 ATV38HD64N 变频器的电源/驱动板实物图照片

图2  56k5W电阻外型图片与代换元件图片
这种电阻虽然外形漂亮，但也经不起时间之锤的敲打，在电气和机械的双重冲击下，损坏率较高。并且其封装形式也导致了致命的缺陷。首先苗条薄弱的电阻体易碎裂，其贴敷引线与金属引脚处易出现拆痕而断路，其贴敷引线与电阻体处易受受电气冲击而断路。如果电路板在运输或检修中，一个不小心，受到外力冲击，那不用说，木秀于林风必摧之，这种电阻就要坏掉了。
先看看这6只同病相怜的电阻，都在电阻的什么位置和分别起到什么作用，如图3所示，图中的R137、R138、R103、R104、R133、R134，就是这并肩作战的六兄弟了。而且它们都有官瘾或在忙着挣钱，大多是身兼两职的角色儿。

图3 P/N  6只电阻在电路中的作用示意图
1、R138、R137为正职的均压电阻。
图3中C1*~C4*（自标注）为P/N直流回路的储能/滤波电容，R138、R137为并联均压电阻。因电解电容泄露电流的不一致，可能导致串联电阻的分压不均，漏电流小的电容承受电压高，可能会超过其安全工作区而损坏。加装均压电阻（其阻值远小电容本身的漏电阻），其电容两端的电压取决于R138、R137对DC530的分压值，若以J10为测量基准点，C1、C2两端的电压值均为260V左右。
2、R133、R134为正职的开关电源启动电阻，兼职C1*~C4*均压电阻。
该机型端子板/面板的供电，由J18三线端子引入。测量端子电压还真是吓了上跳，知道端子板的排线电缆是处理小信号的，J18应该是电源端子，一般变频器是引入的+5V电源，测J18端子电压，20V超量程，200V还超量程，1000量程才行啊。细看端子/面板供电，也有一套开关电源啊。才悟道J18不单是为端子/面板供电的，而且还是其开关电源的启动回路啊。
DC530V电源，在上电瞬间，经R133、R134加到开关电源振荡芯片的启动端，提供起振电流/电压。在正常工作状态下，如果忽略振荡芯片14、8脚之间的电压降，又可以看出，R133、R134其实也是C1*~C4*的均压电阻，可不，就并联在C1*~C4*两端嘛。
R104、R103是电源/驱动板开关电源的启动回路，来自于上电期间电容的缓充电支路。其作用和原理同R133、R134一样，不再赘述。
在R133、R134正常的状态下，J10测试点恰巧为DC530V的中点。而且上电后，液晶显示屏就有了相关内容，让我们知道端子板是好的，变频器也上电了。R133或R134任一只元件坏掉，上电后，变频器无显示。
在R104、R103正常的状态下，上电后，散热风扇得到开关电源的电源供应，风声呼呼，声势惊人。当其坏掉后，即使液晶屏显示正常，而变频器毫无声息，偃旗息鼓，安静得很。
以无显示故障为例：故障中，如果以J10为基准电压点，测量C1和C2两端的电压降，发现偏压严重，不均压了。如C1两端电压变230V，C2两端电压变为300V，而测量“第一组均压电阻”R138、R137却是好的。在测量“第二级均压电阻”R133、R134，发现R134明显阻值变大，拆下测量，嗨，断路了。代换R134，不但显示正常，而且测C1、C2两端的电压，也均压了。
可见，三组均压电压，任坏一只，都会造成C1、C2两端约60V的偏压；其中，R133、R134，或R104、R103任坏一只，同时会造成电源/驱动板或端子板/面板电路的工作失常——丢失工作电源。
反过来，当两路开关电源异常时，首先检查启动电阻R133、R134，或R104、R103的好坏，往往取得事半功倍之功。而测量C1、C2的分压值，更是判断R133、R134，或R104、R103的好坏的有效方法。
嗨，这点小文字，连拍带画，再写的，捣鼓了我几个小时。最近连修几台施耐德，感觉也下这点功夫，真的还值，这种电阻坏掉的故障，真还不少，哈哈。

旷野之雪
2014-12-24

扔了还真是可惜，实际上机器质量还真是不错。厂家舍得下本钱，主电路硬件比较过硬啊。