数控维修专讲-电源模块(单元)故障维修20例.doc

数控维修专讲-电源模块(单元)故障维修20例

    4.1.2 电源模块(单元)故障维修20例 1．FANUC电源模块故障维修10例 例31．浪涌吸收器引起的故障维修 故障现象：某配套FANUC 6M的立式加工中心，在工件加工过程中，系统突然断电，机床关机后，无法重新起动机床。
分析及处理过程：经检查，该机床电源输入单元的电源指示(PIL)与报警(ALM)灯同时亮。根据本章4.1.1节分析可知，电源指示(PIL)与报警(ALM)灯同时亮的原因是系统电源模块存在报警。 测量系统电源模块(A14B-0061-B002)，发现输出+5V、+15V、-15V、24V全部为0V，且电源模块的输入熔断器F11、F12熔断，换上熔断器后，测量发现电源输入存在短路现象。因此，初步判断开关电源的一次侧存在短路故障，必须根据原理图，找出短路原因，排除故障后才能起动机床。 FANUC 6电源模块A14B-0061-B002的原理框图如图4-10所示，图中各主要元器件的作用如下： F11、F12：输入熔断器，主回路短路保护元件。 VSll：浪涌吸收器，用于吸收交流输入侧的瞬间高压。 NFll：输入滤波器，对输入交流电源进行滤波。 DSll：单相全波整流桥，整流产生直流母线电压。当输入电压为AC200V时，通过DSll整流以及C12、C13的滤波稳压，可以在直流母线上获得DC210~230V左右的直流电压。 C12、C13(220μF/400V)：直流母线滤波电容。 R11(2Ω/20W)：与RYll常开触点并联，作为起动电流限流电阻，开机瞬间由于RYll触点断开，R11串联接入直流母线主电路，限制开关主电路的冲击电流；+24V输出正常后，RYll吸合，通过RYll常开触点短接限流电阻。 SHll：调试、测量用短接设定端子，通过断开SHll可以使Q14、D24、Q15、D25与整流电路分离。 Q14、Q15：开关电源功率驱动管，作为开关电源主变压器输出驱动。 D24、D25：续流二极管，在驱动管Q14、Q15关断时，对电源变压器进行续流。 M11、T11、D11、C17(330μF/25V)：电源模块辅助电源控制及驱动环节。主要由集成电路PS01，以及辅助开关电源驱动部分的输出驱动、放大环节的Q24、Q25、C14、C15、C16等元器件(图中未画出)组成，用于产生电源模块用的DCl0V基准电压与DCl5V辅助控制电压。 M12、T12：开关电源主回路PWM前级驱动。主要由集成电路PS04，以及用于前级驱动进行驱动、放大的Q11、Q12、Q13、D12、D13等器件(图中未画出)组成，作为开关电源主变压器输出驱动管Q14、Q15的开关控制信号输入。 T13、D27、R23 (91Ω)：开关电源一次侧电流检测环节(实际线路中，还包括C63、ZDl9等元器件，图中未画出)。 DSl2、CHll：+24V电源整流、控制回路，CHll为整流输出平波电感。实际线路中，还包括R24、R25(200Ω/2W)、C26(1000pF/1200V)等元件，图中未画出。 Q19：用于+24VPWM输出电压的调节与控制。实际线路中，还包括Q20、D30、D31、D32、D44、ZDl5、C32、R38~R43等元器件，图中未画出。 CRl3、Q16、C26~C30(1000μF/35V)：DC24V输出电压调节、滤波环节。实际线路中，还包括Q17、Q18、D28、D29、ZDl3、ZDl4、C31、C27、R28~R37等，图中未画出。 R26(75mQ/5W)：DC24V输出过电流检测。实际线路中，还包括R27(200mΩ/5W)等元件，图中未画出。

    RGll、CRll：由HAl7815集成稳压器等组成的DCl5V稳压环节。实际线路中，还包括。D33、D34、D35、ZDl6、C33、C34、C61、R44、R51/R52(13Ω/3W)等元器件，图中未画出。 DSl3/14/15：+5V电源整流回路。实际线路中，还包括C40、C41、R46/R47(10Ω/lW)等元件，图中未画出。 CRl4、C43~C47(2200μF/10V)：DC5V输出电压调节、滤波环节。实际线路中，还包括ZDl8、C42、R49等元器件，图中未画出。 R48(4mΩ/20W)：DC5V输出过电流检测。实际线路中，还包括R48(20mΩ／20W)，图中未画出。 R50(1Ω/20W)、Q21：+5V虚拟负载。实际线路中，还包括R87、R88，图中未画出。 CHl2、D36、C36(470μF/50V)：－15V电源整流回路。实际线路中，还包括C37，图中未画出。 CRl2、RGl2：DC-15V由HAl7815集成稳压器等组成的DC-15V稳压环节。实际线路中，还包括D37、D38、ZDl7、C38、C39、C62、R45等元器件，图中未画出。 M13：基准电压调整、开关主电源PWM控制、DC5V、DC24V电压调整与电源单元监控环节。主要由集成电路HAl6630G、R68/C97组成的PWM基准160kHz三角波生成环节等元器件组成。 VRll：DCl0V基准电压调整。 ， VRl2、R72、R73、R75、R76．DC5V电压调整环节。
M14、S1~S8、D41：电压监控环节。主要由集成电路VC02、“电压检测撤消”设定端子S1~S7组成。当S1~S7全部插入(通常情况)时，全部电压监控功能生效；取下相应的设定端子，该电压监控功能取消。 Q22．电源单元准备好信号(EN)输出驱动，在电源单元全部输出电压、辅助电压正常时，EN输出为“1”(TTL高电平)：当电源单元任何一路输出电压出现故障或外部报警信号(ALA、ALB触点闭合)输入时，EN输出为“0”(TTL低电平)。实际线路中，还包括D43、R79~R82等元器件，图中未画出。 Q23：电源单元OFF信号(*PF)输出驱动，当电源单元正常工作时，*PF输出为“1” (TTL高电平)。实际线路中，还包括R83~R86等元件，图中未画出。 RYl2：电源单元报警输出继电器，当任何一路输出电压出现故障或外部报警信号时，继电器接通，它一般作为输入单元的“互锁”信号。它与电源单元的进线熔断器F11、F12的辅助触点并联后，在插头CP34-5/6脚输出电源故障信号 (触点)；在系统中，一般都作为输入单元的报警输入信号。 ALA、ALB：外部报警触点输入，在外部出现报警时，通过触点闭合ALA、ALB。 电源模块主要元器件的型号见表4-2。