半载输出
T>75℃
整流器停机
H.指示灯状态含义
在整流器面板上的四个指示灯分别为:
绿色、绿色、黄色、红色,分别用来指示整流器的交流输入、直流输出、输出限流、告警状态。
正常时交流输入和直流输出指示灯亮,输出限流和告警指示灯灭,输出出现限流时输出限流灯亮。
有告警信息时告警灯亮。
此时应根据液晶显示的告警信息作出相应的处理。
I.液晶显示内容及含义
RS-232版本的ZXD80015A开关整流器
图4-2为实时数据显示,在正常状态下,液晶显示屏将显示整流器和电池的工作电压和电流,主散热器的温度,电池的充电方式。
是否有告警等信息。
53.5V14.3AT=26
53.5V10.2AFLA
第一行显示共有三个信息:
第一个为整流器的电压值(53.5V);第二个为整流器的电流值(14.3A);第三个为主散热器的温度值(26︒C)。
第二行显示四个信息:
第一个为电池的电压值(53.5V);第二个为电池的电流值(10.2A);第三个为电池的充电方式(“FL”表示浮充;若为“EQ”,则表示均充);第四个为告警信息(若“A”闪烁显示,表示有告警产生;若“A”不闪烁,则表示无告警)。
如果有告警,此时按下“Enter”,将显示如图4-3的告警信息:
ONONOFFOFF
BLLFF
在显示屏的第一行显示整流模块的状态信息,共有四个:
第一个是输出状态(“ON”表示输出正常;“OFF”表示输出关断);第二个为交流开关的状态(“ON”表示交流开关接通;“OFF”表示交流开关断开);第三个为电池继电器的状态(“ON”表示电池继电器接通;“OFF”表示电池继电器关断开);第四个为电池熔丝的状态(“ON”表示电池熔丝接通;“OFF”表示电池熔丝断开)。
在显示屏的第二行显示的告警信息包括:
交流电压过高(AH)或过低(AL)、电池电压低(BL)或过低(BLL)、主散热器温度高(TH)或过高(TV)、直流电压过高(HV)或短路(SC)、风扇故障(FF)。
上图第二行显示系统有电池电压过低(BLL)和风扇故障(FF)告警。
显示的代码所对应的告警信息如表4-1。
表4-1代码与告警信息表
代码
含义
代码
含义
AL
交流电压输入低
SC
输出短路
AH
交流电压输入高
TH
主散热器温度高
BL
电池电压低
TV
主散热器温度过高
BLL
电池电压过低
FF
风扇故障
HV
直流输出电压过高
RS-485版本的ZXD80015A开关整流器
实时数据显示如图4-4所示。
53.5V14.3AT=26
FLOATA
图4-4实时数据显示
对于RS-485版本的ZXD80015A开关整流器,其实时数据显示如图4-4所示。
在正常状态下,第一行显示三个信息:
第一个为整流器的电压值(53.5V);第二个为整流器的电流值(14.3A);第三个为主散热器的温度值(26︒C)。
第二行显示二个信息:
第一个为电池的充电方式(“FLOAT”表示浮充;若为“EQUAL”,则表示均充);第二个为告警信息(若“A”闪烁显示,表示有告警产生;若“A”不闪烁,则表示无告警)。
如果有告警,此时按下“Enter”,将显示如图4-5的告警信息:
ONON
FF
图4-5告警信息
在显示屏的第一行显示整流模块的状态信息,共有二个:
第一个是输出状态(“ON”表示输出正常;“OFF”表示输出关断);第二个为交流开关的状态(“ON”表示交流开关接通;“OFF”表示交流开关断开)在显示屏的第二行显示的告警信息包括:
交流电压过高(AH)或过低(AL)、主散热器温度高(TH)或过高(TV)、直流电压过高(HV)或短路(SC)、风扇故障(FF)。
图4-5第二行显示系统有风扇故障(FF)告警。
J.键盘及控制菜单
整流器上键盘有四个按键,用来修改整流器的工作及告警保护参数,各键具体含义和功能如表4-2所示。
表4-2按键及功能说明表
按键
功能说明
Esc
返回上一级菜单,取消正在进行的修改
向前、向上移动光标,数字增加
向后、向下移动光标,数字减小
Enter
进入数字修改,修改确认。
在正常显示状态下,同时按下“”“”键,即可进入控制菜单。
控制菜单共八项,用“”“”键可以在各项菜单之间循环切换,用“Enter”键确认进入该项菜单,按“Esc”键退出该项菜单。
参数及状态修改方法为:
用“”“”键移动光标至所要修改的项(光标在数字的后面),按“Enter”进入该项的修改,此时光标停在所修改数字的下方。
用“”“”键可以增减数字。
修改完成,按“Enter”键确认修改,按“Esc”键放弃修改。
例如要修改限流时,同时按下“”“”,再按下“”或“”,可进行设置菜单选择,在出现CURRENTLIMIT项时按下“Enter”,光标将移至“15A”处,按下“”或“”可进行限流点设置,如按两下“”限流点将变为13A,然后按下“Enter”,新的限流点13A将保存到单片机系统中,如果按下“ESC”,新的设定值将取消,恢复到原来的值。
最后按下“ESC”回到上一级菜单。
K.各项菜单的具体含义如下。
1.TEMPLIMIT
风扇控制及过热保护温度阈值设定。
共四项,分别为:
风扇半转温度、风扇全转温度、降载保护温度、关机保护温度,单位为℃。
风扇的控制及整流器的过热保护将根据这些阈值调整。
对于RS-232版本的ZXD80015A开关整流器,其缺省值为:
30407080;对于RS-485版本的ZXD80015A开关整流器,其缺省值为:
35506575。
2.DCOUTLIMIT
直流输出电压过压保护阈值。
直流输出超过此电压值,整流器将关机保护。
对于RS-232版本的ZXD80015A开关整流器,其缺省值为60.0V;对于RS-485版本的ZXD80015A开关整流器,其缺省值为58.0V。
3.OUTVOLTAGE
直流浮充、均充输出电压值设定,用于输出电压的调节,共两项,分别为:
浮充输出电压、均充输出电压。
对于RS-232版本的ZXD80015A开关整流器,其缺省值为53.50V56.50V;对于RS-485版本的ZXD80015A开关整流器,其缺省值为53.50V56.40V。
4.CURRENTLIMIT
输出限电流值设定,用来设定直流输出的限流值,如图4-6。
4.CURRENTLIMIT:
15A
图4-6设置限流点
对于RS-232版本的ZXD80015A开关整流器,其缺省值为15A;对于RS-485版本的ZXD80015A开关整流器,其缺省值为5A。
5.CHARGECTRL
充电控制。
用来设定整流器的输出状态。
FLOAT:
浮充;EQUAL:
均充。
缺省为:
FLOAT。
关机后再开机置为浮充状态。
6.SMRNUMBER
整流器编号,用于组成系统时对各台整流器进行编号。
在一个系统中,整流器的编号用来识别各整流器,进行集中监控。
此参数需要在组成系统时调整。
7.SMRCONTROL
单体开关控制,ON为开单体,OFF为关单体。
8.BATCONTROL(仅有RS-232通讯接口的ZXD80015A开关整流器有此项功能)。
电池继电器开关控制,ON为闭合电池继电器,OFF为断开电池继电器。
L.工作环境要求
1.环境温度:
-10℃~+40℃
2.储存温度:
-40℃~+85℃
3.相对湿度:
10%~90%RH(温度40℃±2℃)
四、工作原理
A.ZXD80015A开关整流器其电路原理框图如图所示:
电路原理框图文字描述
ZXD80015A开关整流器分为四部分:
1.交流输入整流及启动辅助电源部分
2.功率变换及输出整流滤波部分
3.移相控制电路部分
4.微处理器部分(MPU)
单相交流输入先经输入开关,然后经EMI滤波电路后,进入整流电路,输入整流电路设有限制浪涌电流电路,使得整流器的输入具有较小的开机浪涌电流。
整流后的直流电压正常情况下约310V,供给后级功率变换电路。
移相控制电路是电源的移相振荡的产生及闭环反馈调节部分。
直流电压和电流反馈信号分别与设定值比较,构成特定频响的闭环调节,转换为一组具有相移的脉宽调制(PWM)信号提供给主电路,使电源达到规定的稳压及限流外特性及要求的动态特性。
还对主电路原边电流、输出电流进行过流保护,对输出电压进行过压及短路保护等。
单片机电路对电源参数进行实时采集,并控制电源的正常运行;接受键盘指令;采用LCD显示电源实时数据和控制菜单;通过RS-232或RS-485向监控模块传送电源数据、告警信息及接收本机键盘或上层系统监控模块的设置命令。
辅助电源提供整流器内部控制电路所需的各种电源。
启动辅助电源是用来提供电源启动所需的辅助电源的输入电压,启动后其空载工作。
温度检测电路检测主散热器的温度,送给单片机系统,单片机系统根据主散热器温度通过风扇控制电路控制风扇的工作状态。
检测电池的有关参量,进行电池管理(仅有RS-232通讯接口的ZXD80015A开关整流器有此项功能)
B.电路分解分析
交流输入整流及启动辅助电源部分
功率变换及输出整流滤波部分
移相控制电路部分
微处理器部分(MPU)
反馈电路及控制回路
C.电路中所用主要元件关键参数介绍
✧一次电源主控制芯片UC3842各管脚功能及内部原理
✧IRFP460功率器件参数
✧主控制芯片UC3879各管脚功能及内部原理
✧MAX532各管脚功能及内部原理
✧LM393/LM358各管脚功能及内部原理
✧LM339各管脚功能及内部原理
✧6N136各管脚功能及内部原理
✧MAX197各管脚功能及内部原理
✧DSEK60-06主要参数
✧OP07各管脚功能及内部原理
五、常见故障及判断
1)开机无反应:
这主要是看辅助电源部分:
先从整个单体方面来判断,有没有主功率管炸,如果没有就从以下方面来查:
1.开机后不能听到任何声音。
查看整流桥是不是良好,RT1,R207,R215,有没有变值。
2.输入保险未装或烧坏。
3.单片机部分的稳压管VT42,C7805是否良好。
4.液晶是否是好的,可以用一个好的液晶来判断。
5.查主板D35的第七脚电位,一般是16V左右,如果没有16V,D35就不能启动,它正常工作的
各脚的电位如下:
脚的电位为5.6V,为反馈端,可以在VD57的两端加25V来检测。
当R129两端的电压为2.5V,VT32基级为5V时为正常。
相反则是这两部分有问题。
脚为电压反馈端为MV级。
脚是电流采样端,是一个内部保护端,当电位高于1V时,可以把D35关闭并无输出,当高于1V时,可以检测VT31,R157,R158是否良好。
脚是2.1V左右,其频率为130K左右。
脚为地。
脚是输出端,其频率大约为67KHZ。
脚正常工作时16V左右,R164。
VD21经常会引起这点电位,不正常。
脚为5V。
此外C157,C152,C154也经常会影响D35。
6.开机后能听到继电器的吸合声。
在这种情况下我们就可以直接排除D35的故障,D10与D35的查验方法基本相似可以通过其各脚的电位来判断,可以在主板的X1加25V的电压,此时D10的第七脚电位一般为14.2V,当没有14.2V时,主要检查VT31,R113。
也可以通过在T6的各个输出线圈加相应的电压来判断正负15伏,正负12伏和5伏是否有短路的现象。
2)无输出
在开机后无电压输出,这样的问题其主要发生在主板D1(3879)和基准部分、驱动部分。
D1的第
脚为5V,
脚为4.4V,
脚为0.4到0.5左右,
脚为2.5v,
脚为4.8V,14脚的频率约为91KHZ,这样D1就有驱动波形产生。
当第
脚的电压不是4.4V时,可以测量是否有基准产生,以及D3(LM358)是不是好的。
没有基准产生时,主要查D22(MAX532)、VT40、D20、D19、D18、D17、D37以及VT27、VT26、VT25、VT29是否完好;D20至D17的第2、6脚为反逻辑,当输入2脚的电位为低时,输出6脚就为高(14V左右)。
VT40是否能够稳压5V,再就是看D22是否有正负15V电源。
当D1及基准(VR、IR)都正常时就会有输出。
再检查主功率管部分(VT7、VT8、VT9、VT10、VD20)有无损坏。
驱动级部分VT11至VT17、VD7、VD6、VT9、VD8、VD11、VD10、VD13、VD12有没有装错位,极性装反和击穿的现象。
3)无字符显示
无字符显示,主要是单片机部分发生问题,“看门狗”D11(5045)坏了会引起无字符显示和用键盘无法写数据的后果。
D16如果有问题则会引起液晶模块上输入输出、限流及告警灯亮且无字符显示。
D5、D6坏了引起无字符也是经常发生的事。
4)不均流
1.单体在整机上不均流,主要看单体版本是否一致。
输出电压是否调准或是偏离标称值太远,再一个就是单体内部D33(LM311)不良,均会引起不均流。
2.BUS线是否接好及接线是否正确,BUS控制继电器的好坏。
、
5)输出电压、电流与实际值不相同
单体有时会碰到输出的电压、电流与液晶显示值不同且相差较大。
1.电压相差大时:
A、检测MAX197的第25脚是否为2.49(2.5V)。
第26脚4.1V,如果不是,则有可能MAX197或C42坏。
B、检测R70,R69的精度是否良好,D32(LM358)性能是否正常。
2.电流相差大
A、检测MAX197。
B、OUT板上的RS1、RS2是否是好的及接触是否良好。
C、检测D23(OP07)及周边元件有没有损坏及装错。
6)开机告警
告警信号有HV,BLL,AH,AL,FF,SC等告警信号。
1.HV为输出电压过高,超过默认值485(58V)、232(60V)的值。
A、可以通过调节RP3来检测。
B、检查基准是否正确。
C、用53.5V从输出端接进单体检测R9、D3是否完好。
2.BLL为输出电压低告警。
A、测量基准值与正常单体是示否一致。
V—ADJ为5.3V,VR为3.8V,IR为1.40V左右。
B、限流点是否设置正常。
3.AH、AL为交流过、欠压告警。
A、通过调节电位器RP1来检测。
一般输入220V时,VD62、VD60的阳极有11.5V左右的电压。
B、查T5、R165、VD59、VD60、VD62、VD61有没有坏及变值。
C、D34是否完好。
4.FF告警是风扇告警。
一般情况下看风扇有没有坏及D27、VT23、VT24、D29、LM339等器件有没有损坏。
5.短路告警。
检测输出板是否有电容坏,可以通过用万用表的二极管档来测量。
输出两极间是否有短路的现象。
6.是否有深度限流(如果有,单片机也判断为短路)。
7)通讯中断:
1.拨码开关D47的拨位有没有错。
2.可以检测CPU的9、10、11脚的波形与正常单体是否一致来判断。
3.接线是否是对的。
4.通讯转换部分,包括D46、D45、D43、D44、D15、D14、VT1、VT5有没有损坏,在一般情况下拨码开关及D46坏的概率比较高些。
8)OUT板的继电器不会吸合及脱扣
单体在正常工作时,加大负载使输出电压降至41V时不能听到继电器的吸合脱扣声。
1.检测D26、D21、VT21、VT20、VT19、VD29、VD27是否有损坏,再但看相关部分有没有插错电阻。
2.继电器坏。
可以通过短接D26的
、
脚来判定,再一个就是直接用比48V要低的电压加到继电器线圈的两端来判定继电器是否有吸合及脱扣的现象。
D47(拔码开关)坏或未拔好也会导致继电器不脱扣。