Ремонт плат кондиционеров с импульсным питанием

В настоящее время кондиционеры представляют из себя высокотехнологичные устройства со сложной логикой управления и множеством функций, системой самодиагностики и инверторным управлением компрессором. Всем этим управляет микропроцессор со схемой обвязки, для которого нужно низковольтное питание.

Используют два варианта - схемы с понижающим сетевым трансформатором и импульсные преобразователи напряжения. Основное отличие импульсных источников питания, это преобразование частоты с 50 Гц до, примерно, 25-150 кГц, что значительно уменьшает габариты трансформатора.

Основное преимущество трансформаторной схемы питания - простота схемы, а недостаток большие габариты и вес.

Преимущества импульсного питания - небольшие габариты, возможность сохранить маленькую высоту платы, более точное поддержание выходного напряжения. Недостатки - большее количество деталей, наличие активных компонентов и, соответственно, необходимость их охлаждать, помехи при работе, выход из строя при перенапряжении, большая стоимость ремонта при поломке.

Большинство недостатков импульсных источников питания разработчики устранили или минимизировали и теперь они представляют собой современные решения для питания электронных устройств и применяются в большинстве плат кондиционеров, трансформаторы используют лишь в низкобюджетных моделях и то всё реже и реже.

Трансформаторные схемы питания и их ремонт мы уже рассматривали теперь рассмотрим импульсные.

Схемы импульсных источников питания

Для питания плат кондиционеров обычно необходима мощность около 10-20 Ватт (обычно даже меньше). В этом диапазоне мощностей в электронике обычно используют обратноходовые преобразователи, так называемые фли-бак конвертеры.

Схема довольно проста:

Переменное напряжение сети сначала выпрямляется диодным мостом, после чего ключевой элемент пропускает через первичную обмотку трансформатора ток с высокой частотой, во вторичной обмотке диод выпрямляет уже пониженное трансформатором напряжение опять в постоянное. Из-за высокой частоты трансформатор имеет мало витков обмоток и меньшие габариты.

Точное поддержание напряжения достигается путём обратной связи с цепи нагрузки - схема сравнения подаёт сигнал на управление ключевым элементом (шим-модулятор), который при изменении потребления нагрузки изменяет ширину импульсов и поддерживает напряжение в заданном пределе.

Для защиты выходной цепи от высокого напряжения используют развязку в виде трансформатора или оптрона, чаще всего применяют оптроны.

Ремонт импульсных источников питания на плате кондиционера

Для построения ИИП используют специализированные микросхемы у которых силовой ключ и схема управления им находится в одном корпусе.

Разные производители кондиционеров используют самые разные микросхемы, иногда встречается такая ситуация, что платы внутреннего и наружного блоков запитываются источниками, построенными на разных микросхемах.

Диагностика платы

1) Измеряем напряжение на входе моста - 220 В переменного, на выходе 310 В постоянного (не забываем переключить прибор и о технике безопасности при работе с высоким напряжением), если напряжения нет на входе - ищем его.

2) Проверяем предохранители и термистор. Если они не "прозванивается" (сопротивление стремится к бесконечности), меняем их. Если нет на выходе - меняем диодный мост.

Для ограничения броска тока (из-за зарядки конденсатора) в цепь ставят NTC-термисторы - полупроводниковые резисторы с отрицательным температурным коэффициентом, те при увеличении температуры он снижает своё сопротивление. В холодном состоянии такие термисторы имеют сопротивление порядка 5 Ом и не дают зарядному току превысить определённое значение, после прохождения тока они нагреваются и уменьшают своё сопротивление практически до нуля, тем самым обеспечив "мягкий старт" и в дальнейшем не влияют на работу схемы.

3) Далее смотрим какой активный компонент стоит на плате - обычно это микросхема, и скачиваем на него информацию (даташит, datasheet).

Разные производители кондиционеров используют разные микросхемы как собственного производства, так и других известных производителей компонентов. Наиболее популярные серий MA от Shindengen Electric Mfg.Co, TNY, TOP от Power Integrations, MIP от Panasonic.

Я возьму для примера микросхему TOP244YN. В даташите смотрим внутреннюю схему и ищем на ней силовой ключ.

По схеме видно что он соединён с выводами D и S, смотрим распиновку выводов.

В моём случае корпус микросхемы TO-220, поэтому выводы D и S соответствуют ножкам микросхемы 4 и 7.

По схеме видно что на выходе стоит полевой транзистор, поэтому при прозвонке выводов сток-исток он должен вести себя как диод - прозваниваться в одну сторону и быть закрытым в другую. Если он проводит ток в обе стороны, значит он пробит, соответственно меняем микросхему.

4) Далее не забываем про электролитические конденсаторы - их ёмкость со временем и под действием температуры изменяется, также в случае необходимости меняем их. Не забываем и про диоды, прозваниваем их и в случае неисправности меняем.

Неисправность конденсатора визуально можно определить по оплавившейся поверхности или вздутию, но даже если не видно повреждений, всё равно проверяем их ёмкость.

5)Иногда бывает что клиенты пытаются "отремонтировать" сами плату путём замены предохранителя на "жучок", в этом случае выгорают - диодный мост, силовая микросхема и обмотки трансформатора:

На фото видно, что провод просто расплавился , а от перегрева вздулась жёлтая изоляция трансформатора.

Проверить это также можно прозвонкой первичной обмотки, в этом случае предстоит трудоёмкая перемотка трансформатора и стоимость ремонта возрастает.

Таким образом можно отремонтировать плату с любой микросхемой. Даже если на неё нет документации схема довольно проста и содержит немного деталей и везде сохраняется примерно одна схема - выпрямитель напряжения в виде диодного моста с элетролитическим конденсатором, с которого напряжение поступает через силовой элемент на обмотку трансформатора и вторичная низковольтная часть.

Успехов в ремонте! Жду ваших вопросов и комментариев.

P.S. Привожу документацию на самые часто попадающиеся на платах кондиционеров микросхемы

MA8910.pdf

TNY266.pdf

MIP0222.pdf