拆開機器,該電機的驅動電路板較小,多采用貼片元件,且上面的集成塊均抹去了型號,如圖1所示,圖中最上面那只白色3針插座(中間的那只引腳為空腳)就是轉向電機的連接插座。
由于轉向電機既能正轉也能反轉,所以需要對應的驅動電路。順著線路查看,電機應是由兩塊形似8腳的貼片IC驅動,其連接關系如圖2所示。在路測量后發現,U2A的⑤腳、⑥腳與①腳、③腳、④腳均短路,這明顯異常。查看U2A、U2B的外圍電路,發現其連接具有對稱性,再對比U2B測量,可確認U2A內部的③~⑥腳的電路已擊穿。
U2B是什么型號的元件?可能用什么元件代換?筆者決定先從直流電機的驅動電路特點入手來尋找維修的突破口。查詢資料得知:在雙向轉動的直流電機驅動電路中,H橋驅動電路是最常見的,如圖3所示,因電路形似大寫字母H而得名,4只三極管或場效應管組成字母“H”的4條垂直腿,而電機則是字母“H"中的橫杠。要使電機運轉,必須導通對角線上的一對三極管或場效應管。根據不同三極管或場效應管的導通情況,電流就能從左至右或從右至左流過電機,從而控制電機的轉向。當Q1和Q4管導通時,電流就從電源正極經Q1從左至右流過電機,然后再經Q4回到電源負極,電機向某一個方向轉動;當三極管Q3和Q2導通時,電流則從右至左流過電機,電機則向相反的方向轉動。
接下來開始判斷U2A、U2B的各腳功能。在該電路中,U2A、U2B的⑤、⑥腳焊在一起,⑦、⑧腳焊在一起,分別接電機的一端; U2A、U2B的②、④腳分別與一只貼片三極管的c極相連,經過測量,發現U2A的②、④腳外接的貼片三極管(Q9 Q10)為NPN型,U2B的②、④腳外接的貼片三極管(Q1、Q2)為PNP型;U2A的①、③腳通過一只2.2Ω的電阻接地,U2B的①、③腳通過一只二極管D1接+24V電源。根據場效應管的特點,其柵極(G)應接驅動電路,N溝道的場效應管的漏極(D)接高電位,源極(S)接低電位;P溝道的場效應管的漏極(D)接低電位,源極(S)接高電位判斷U2A是內含兩只N溝道的場效應管的組合管,U2B是內含兩只P溝道的場效應管的組合管,且⑤、⑥腳和⑦、⑧腳是D極,②、④腳是G極,①、③腳是s極。
根據上述分析確定出的引腳功能與場效應管極性,再次測量U2B各腳之間以及U2A的①、②腳與⑦、⑧腳之間的開路電阻,均符合內含二極管的P.N溝道的場效應管的電阻特點,這說明上述引腳與極性判斷正確,于是按照上述分析結果畫出此部分的電路,如圖4所示。并聯在電機兩端的壓敏電阻應是起保護作用,當電機兩端的尖峰電壓過高時,壓敏電阻導通起到保護作用。另外,滌綸電容C4、C5的作用是降低電機產生的尖峰電壓。
既然U2A的③~⑥腳內部的一只場效應管已擊穿,說明流過電路的電流較大,那么會不會燒斷2.2Ω的電阻呢?實測該電阻已開路。由于手頭沒有這種內含兩只N溝道的場效應管,決定用常用的功率型場效應管來代換。該電路的供電電壓為24V, 從最開始檢測時所測的電機的直流電阻(28Ω)來看,流過該場效應管的電流不會超過1A,那么選用耐壓30V、最大電流2A的場效應管就可以。雖然U2A內部的一只場效應管是好的,但考慮到電流平穩和便于安裝,還是決定拆下U2A,換用兩只N溝道場效應管。經過參數對比,選用了兩只用于液晶彩電逆變器上的N溝道場效應管D454,如圖5所示,用導線將引腳對應接好,并就近固定安裝,如圖6所示。更換2.2Ω電阻后試機,轉向電機正常工作。
為便于維修參考,拔下電機插頭,在路測得U2A、U2B的①~④腳與⑤、⑥腳或⑦、⑧腳的在路電阻如表1、表2。
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