CPU基本电路的检修
CPU(单片机芯片)本身的故障率是*低的,除遭遇异常情况如变频器引入雷击造成的损坏外,本身的电气故障较难碰到。CPU的损坏,因内含运行程序,厂*又出于技术保密的原因,尽*大能地采取了*些保密措施,要将程序解密重新对芯片进行重新拷贝是困难的,*般维修人员不具备此种技术手段,这其中是否也牵扯到知识产*的问题。因而损坏后,需购用厂*提供的已拷贝好程序的芯片,或从同型号线路板上拆换,或干脆换用CPU主板。对CPU基本电路的*查,其主要内容是对其工作三要素等工作条件的*查,和故障修复。
CPU基本电路(三要素电路)的故障,其典型特征是:上电后在供电电源正常的情况下,操作面板*显示,或显示某*固定字符,变频器*初始化动作过程,操作显示面板*操作失灵,类似电脑出现了不能开机和“死机”的现象。
故障实质:A、CPU工作三要素中,至少有*种要素不具备,CPU不能完成初始化操作,程序被“卡”住;B、CPU在自*过程中*测到危险故障信号存在,处于故障锁定状态中,*操作被拒绝,这是*种“CPU主板伪故障”现象,*查和排除故障原因,则CPU“罢工”的现象也随即消失;C、由雷击或供电异常造成CPU芯片损坏。
注意:遇有程序“卡死”现象,务必先行排除“CPU主板伪故障”,再对CPU的三要素等电路进行*修。重点*测OC故障报警电路,详见第四、五章的相关内容。
对CPU是否已经工作或三要素电路是否正常,可先作*大致判断:
1、变频器上电期间,细听充电继电器或接触器有*“啪嗒”的吸合声,若有,说明三要素电路都正常,CPU已经正常工作。变频器处于故障锁定状态;
2、观察操作显示面板,*般有*个“开机字符”,呈闪烁状态,*后稳定为某*字符,有此过程,说明CPU也已进入工作状态;
3、若清楚该台变频器的上电自*流程,和各脚电位状态,可配合*测相关引脚的电压变化和电平状态,来判断CPU是否处于工作中。利用操作显示面板的按键信号输入,和*测电路关键点的电压变化,判断CPU是否处于工作状态。如按动面板复位键,变频器状态信号输出继电器,可能会发出“啪嗒”的开、断声,同时驱动电路的复位信号输入脚,有相应的电平变化。说明CPU能接受复位信号输入,能将故障复位信号输出到驱动电路。说明CPU工作正常。
4、判断CPU没有投入正常工作,即可对CPU的基本工作电路进行*查。
对三要素电路的故障*查:
1、+5V供电电源电路的*查。*查CPU的VDD、VSS、Vcc、GND等电源引脚,确认电源供电正常,+5V供电回路往往接有千微法*较大容量的滤波电容器,当其容量严重下降时,会使CPU程序运行紊乱,易进入程序“死循环”;
2、对复位电路的*查。复位电路为CPU的复位脚提供*个上电期间的脉冲电压,脉冲电压的持续时间为μs*。故需低脉冲进行的复位的,其CPU复位脚静态电压应为+5V,需高电平脉冲进行复位的,其CPU复位引脚静态电压应为0V低电平。对复位电路的*测手段:
a、根据CPU复位引脚需要高或低脉冲电压的要求,测量其静态电位是否正常。若静态电压异常,查CPU外接复位电路。可断开CPU的引脚,判断复位脚电压异常是复位电路故障,还是CPU复位脚内部电路损坏。
b、若静态电压正常,可用人工强制复位方法判断CPU是否能正常工作。方法是:对CPU复位脚静态电压为+5V的,则用金属导线快速将复位脚与供电地短接*下,人为形成*个低电平信号输入;若复位脚静态电压为0V的,则用导线快速将复位脚与供电+5V短接*下,人为形成*个高电平信号输入。
c、人为强制复位后,若CPU能正常工作――表现为操作显示面板的内容变化,可以修改参数等,说明外接复位电路故障,须更换损坏元件。对于采用*用三线端复位元件的,如*原型号元件代换,可搭接阻容元件电路应急修复;
d、强制复位*效,应进*步*查晶振电路。
3、对晶振电路的*查。晶振电路的外接元件较少,*般仅为两只电容和*只晶振。常见电路故障有以下几种:
a、因晶振元件内部为石英晶体,受剧烈震动后容易碎裂失效;
b、如晶振或电容漏电,会使信号传输损失加大,而引起停振;
c、CPU内部振荡电路损坏,须更换CPU。
测量方法:a振荡脉冲为矩形方波,其引脚电压约为0V和+5V的中间值,两引脚的电压值略有差异,相差0.3V左右。其中X2引脚为2V,X1则为2.3V,测量时请用数字万用表的电压档,如用指针表,因内阻偏低,有可能引起停振,使测量结果不准;b、若晶振微漏电或性能变差,当用电烙铁轻烫晶振引脚时,CPU主板恢复正常工作,可能为晶振低效,更换晶振;c、怀疑晶振不良时,*好是用优良晶振代换试验。摘下晶振进行*查时,可以晃动晶振,细看其内部有*细微的哗啦声,若有,说有晶振受振动而损坏。测量两引脚电阻值,应为*穷大,有电阻值说明漏电。若有电容表测量两引脚,好的晶振有PF*电容量,其容量值随标称频率的升高而减小。e、晶振的不良,还有*种*少见的情形,因结构形变或机械老化原因,使电路振荡频率偏低于标称频率值,CPU时钟脉冲的频率降低,*是导致系统运行变缓,二是因时间基准值变化,使CPU对路输入电流、电压信号的采样出现误差,使运行电流、输出频率的显示值也出现相应偏差,严重时有可能使CPU出现误停机动作。此*故障的出现,则表现为疑难故障了。
对CPU外部存储器的故障*查。变频器能操作运行,参数也能被修改,但停电后,修改后的参数值不能被存储,说明机器有外部存储器故障。*测CPU外部存储器的供电和与CPU连接线的状态,因CPU与外部存储器之间传输的是“脉冲流信号”,很难从其引脚电压的高低判断其工作好坏,可以从同型号的线路板上拆下好的存储器,代换试验。注意:若换用新的空白存存储器芯片,机器将不能工作,存储器中出厂时已存有用户控制参数。有条件的,可将原存储内容拷贝到新的芯片中。或从制造厂*购得存储器芯片,进行更换。
操作显示面板的*修。 1、操作显示面板上的按键及调速电位器,都属于易损件,又因工作现场粉尘、潮湿等因素,造成接触不良,造成输出频率不稳或按键不能写入参数等故障,可更换修复;2、LED显示笔划不全,因震动造成内部驱动电路引脚虚焊、铜箔条断裂等,焊接修复;3、供电正常,但*显示,或显示*固定字符,可有相同型号的操作面板代换试验,若属于操作显示面板故障,可从厂*购得整体更换。4、代换操作显示面板*效,*查CPU与操作显示面板之间的数据通讯模块――RS442/RS485收发器等电路。