瑞凌ZX7手工焊原理及故障分析

1、第一部分第一部分 瑞凌瑞凌ZX7-160一、整机介绍品牌与机型品牌与机型电源开关电源开关3C认证认证焊机输出端焊机输出端散热区散热区电流给定电流给定异常指示灯异常指示灯电源指示灯电源指示灯图图1-1 整机图整机图1、外形外形电源电压(V)：AC220V15%频率(Hz)： 50/60额定输入电流(A)： 32.7空载电压(V)： 65输出电流调节(A)： 30-160额定输出电压(V)： 26.4负载持续率(%)： 60空载损耗(W)： 40效率(%)： 80功率因数： 0.73绝缘等级： F外壳防护等级： IP21表表1-1 参数表参数表2、机器参数、机器参数二次整二次整流管流管中板中板散热

2、片散热片场效应管场效应管主电插座主电插座上板上板滤波电容滤波电容下板下板接地线接地线异常指异常指示灯示灯电源指电源指示灯示灯电源继电源继电器电器图图1-2 机内架构机内架构3、机内架构机内架构保护指示过热保护中板中板上板上板底底板板图图1-3 流程图流程图4、原理原理底板底板1、K电源开关2、RT启动电阻3、J1电源继电器4、DB硅桥5、C1滤波电解电容1、底板、底板图图1-4 底板原理图底板原理图二、板块分析、底板实物图、底板实物图滤波电容硅桥插座24V插座电源继电器消磁电阻热敏电阻DC308V风机插座启动保护电路压敏电阻图图1-5 底板实物图底板实物图、启动保护电路原理图、启动保护电路原理

3、图 图图1-6 保护电路原理保护电路原理（1）作用：）作用： 是为了避免因人为误接高电压电源等原因造成的电压过高而损坏机器而设置的，它和预防开机浪涌电流电路结合在一起，其原理路如上图所示。（2）原理分析：）原理分析：输入电压正常时，电路工作分析；输入电压异常时，电路工作分析；2、上板、上板辅电电路控制电路上板1、C2 高频滤波电容电解滤波电容因本身电感及引线电感的原因，不能提供高频电流，因此需要高频电容提供。2、C3 隔直电容为避免直流电流流过变压器肇成变压器饱和而接入此电容3、Q 开关管 Q1、Q2、Q3、Q4组成全桥逆变器，将308V直流转变成100KHZ交流电。图图1-7 上板原理图上板

4、原理图、上板实物图、上板实物图ZX7-160上板上板 控制模块驱动模块栅极电阻水泥电阻24V场效应管驱动变压器主变插座辅电电路图图1-8 上板实物图上板实物图驱动场管稳压管反馈插座、控制模块保护电路原理、控制模块保护电路原理图图1-9 保护电路保护电路热敏开关s1（1）保护电路的作用：）保护电路的作用： 过流保护是为了避免因元件损坏、干扰、异常等原因引起电流过大对逆变器造成损坏而设置的。 过热保护作用是避免机器因散热不良，环境温度过高或元器件工作异常而损坏电路。 欠压保护是对辅助电源输出异常而设置的保护。（2）原理分析）原理分析 过流保护：电路工作分析； 过热保护：电路工作分析； 24V欠压保

5、护电路工作分析。、辅助电源工作原理、辅助电源工作原理（1）辅助电源的作用）辅助电源的作用 辅助电源的作用是给控制电路、驱动电路提供稳定的低压电源。保证控制电路、驱动电路稳定可靠的工作。要求能够输出24V、12V、5V的稳压直流电。 （2）小机型辅助电源的工作原理）小机型辅助电源的工作原理 小机型的辅助电源采用单端反激式开关电源的形式，其原理电路实物图及原理图如1-10、1-11所示：8050三级管三级管光电耦合器光电耦合器PC817聚脂电容聚脂电容涤纶电容涤纶电容图图1-10 辅助电源控制板辅助电源控制板8.2伏稳压管伏稳压管1234ABCD4321DCBA标题图号修订尺寸A4日期:13-Ma

6、r-2009第 张 共 张文件:D:部门资料电路图纸所有机器所有机器.ddb制图人:PM-06-A1CT312上板原理图1234567X1VH-07(6)C1475/250VC2475/250VC4472/3KVC5472/3KVQ1K1170Q2K1170Q3K1170Q4K1170C6471C7471R15W47R25W47R35W47R45W47C9471/1KVC8471R510R610R710R810T1300:178241653驱动模块PK-0778241653C10475C3475/250V123X2VH-03(2)1234X4SIP4N1200:6D1BVY26EC11103/

7、630VQ5E40R93W510KR102R2R12100D24148D34148C12104R165K1D98V2D44148R20510RQ6S8050C185011PC817C20103D12DIODER228K2R23470RD13FR104C251000uFD1424V2PC817+24VR21510RC13104Vin1GND2+12V3U1LM7812+24VC26100uF+12VR175K1D15GreenQ7Z24Q8Z24Q99Z34Q109Z34R241RC28105R252K4C27100uFC29105+24VD54148D64148D74148D84148R131

8、00R26RES1R14100C19501123456789101112131415161718192021222324252627282930控制模块PK-02123456789101112131415161718192021222324252627282930+12V+24VNCC14104123X6VH-03C30222R2733KR185K1D108V2D118V2Q118050+12C21103R2810K123X8XH-03R112R2R293KRV110KC151041234X9VH-0412X10XH-0212X11VH-02+24VC22103C23103+24VR15100

9、D16RedC16104R303k9R31510C17104D17RedJ1100RV21K123X7VH-03U2PC817C24103R195K1K124V/10AD184004D19400412X12VH-02123X3VH-03(2)D204004S1ARC/TIG/CUT反馈电流给定中板继电器12345X13VH-05(4)N2N3TDC310V工作原理：启动工作原理：启动-储能储能-关断关断-放能放能-再次开通再次开通-稳压稳压图图1-11 辅助电源原理图辅助电源原理图、控制电路工作原理、控制电路工作原理（1）控制模块功能作用）控制模块功能作用 给逆变器的电子开关提供控制信号对电流

10、反馈信号进行放大处理，并根据反馈、给定信号调节电子开关控制信号的脉宽。对保护信号作出反应，关闭控制信号。（2）控制模块实物图如）控制模块实物图如1-12所示，原理如所示，原理如1-13图所示。图所示。3525芯片芯片3140芯片芯片反馈给定电路反馈给定电路驱动转换电路驱动转换电路图图1-12 控制模块控制模块反馈给定电路反馈给定电路 驱动转换电路驱动转换电路35253140芯片芯片图图1-13 控制模块电路控制模块电路（3）集成脉宽调制器）集成脉宽调制器 脉宽调节器的的基本工作原理是用一个电压比较器，在正输入端输入一个三角波，在负入端输入一直流电平，比较后输出一方波信号，改变负输入端直流电平的

11、大小，即可改变方波信号的脉宽（如图1-14所示）图图1-14 3140工作原理工作原理外部引脚配置及功能说明（4）SG3525芯片介绍芯片介绍 图图1-15 SG3525芯片芯片、驱动电路工作原理、驱动电路工作原理（1）驱动电路的作用）驱动电路的作用 驱动电路的作用是对控制电路输出的控制脉冲信号进行放大，电平转换等处理，并给逆变器提供开关驱动信号。（2）全桥逆变对驱动信号的要求）全桥逆变对驱动信号的要求 由于全桥逆的特性，它要求各桥臂的驱动信号： 1）相位不重叠； 2）回路独立，即不共地； 3）有强有力的上拉关断。（3）驱动电平转换电路工作原理）驱动电平转换电路工作原理驱动信号流如1-16所示

12、；由控制电路输出的控制脉冲仍未能满足逆变器的要求，需要经过转换原理图如1-17所示：图图1-16 驱动信号流驱动信号流图图1-17 信号流原理信号流原理T 15:7其中Q1、Q3为P型场效应管，当13、15端输入高于电源电平（27V）时，场管截止，而输入低于电源电平（15V）时导通；Q2、Q4的N型场效应管，当14、16输入高电平（12V）时导通，输入低电平（0V）时截止，其波形如下图，（其中，以高电平代表场效应管导通，以低电平代表管子截止）图图1-18 驱动电平转换电路波形驱动电平转换电路波形1由图1-18可知，当Q1、Q4同时导通时，电流方向如图所示，Q2、Q3时导通时，输出电流方向如图所

13、示。则A、B点间的电流波形如下图（其中以Q1+Q4方向为正，Q2+Q3方向为负），此时，电流在电感线圈上形成的压降为24V（由电源给定） 图图1-19驱动电平转换电路波形驱动电平转换电路波形2、开关驱动电路工作原理、开关驱动电路工作原理 当电流为正，N1、N3产生上正下负的感应电动势（由于线圈匝比为2：1，则感应电动势的值为12V）；N1、N3的感应电动势给电容以充电，由于稳压管和D1的作用，电容上的电可不能放出，形成如图方向的5.1V电压降，它与N1上的感应电动势相串联，于是，在场效应管栅极产生12-5.1=6.9V的电压，这时，场效应管导通，A、B间无电流通过时（死区），栅极电位保持（-5

14、.1V）的电压，场效应管截止；当初级线圈电流为负时，N1、N3上产生上负下正的感应电动势（幅值为12V），其与电容上的压降叠加，此时，栅极电位为-17.1V，场效应管截止。其栅极电压波形如下图所示。（N2、N4所联接的场效应管栅极电压波形与之相位相差1800）。 由电压波形图可以看出：1）、正端上升沿呈弧角，这是由于电压上升时，R1控制了电压快速上升，这样，在实际电路中，采用多只场效应管并联做一个桥臂时，能让这多只场效应管有充分的导通时间，保证桥臂动作，增强电路可靠性。2）、正端下降沿呈直角，这是由于在关断时，二极管D2把R1短接了，这样，能迅速地把栅极电位拉低，形成强有力的关断。3）、正端上

15、约5V处有毛刺，这是由于电压上升使场效应管导通而产生的。4）、负端5.1V处有强烈的毛刺，是由于二极管D2的强有力关导和变压器有漏感、电感线圈的续流作用等原因引起的。图图1-20 栅极电压波形栅极电压波形3、中板、中板中板中板其中：T1主变压器D快速恢复二极管L1电抗器RF分流器 图图1-21 电路原理电路原理、中板实物图及原理分析、中板实物图及原理分析热敏开关热敏开关反馈插座反馈插座分流器分流器主变插头主变插头二次整流管二次整流管主变压器主变压器图图1-22 中板实物图中板实物图三、整体电路图详解三、整体电路图详解整体图如下：整体图如下：整体电路原理分析图图1-23整机电路整机电路四、常见故

16、障原因分析与处理方法四、常见故障原因分析与处理方法故障现象一：故障现象一：打开电源开关，电源指示灯不亮，风机不转，无焊接电流输出。原因分析与处理：原因分析与处理：1、外部供电（AC220V）是否正常；2、电源线、开关、接头是否良好； 用万用表测量有无220伏电 压到地板；3、起动电阻、消磁电阻是否断路；检测它们的阻值；4、风机本身坏。5、电解电容坏，导致无辅电，可用万用表测量。故障现象二：故障现象二：电源开关打开，电源指示灯亮，风机不转或转几下停了，无焊接电流输出。原因分析与处理：原因分析与处理：1、电源开关到底板接插线未插好；2、供电电压过高或过低，引起过压保护；3、电源输入线过细过长，造成

17、电压不稳定，引起欠压保护；4、上板绿灯亮（辅助电源正常，有DC24V输出）底板主回路24V/30A继电器吸合不良，消磁电阻（启动电阻）或热敏电阻阻值变大；检查更换底板24V/30A主继电器。5、上板辅助电源损坏，无DC24V输出；6、短时间内连续开关，导致启动电阻过热，无法启动。停机几分钟，等启动电阻冷却后再开机。故障现象三：故障现象三：开机正常，风机转，QC红灯不亮，无焊接电流输出。原因分析与处理：原因分析与处理：1、检查机内各连接线、接插线有无松动接触不良、断裂；如驱动 线，主变压器线及输出端螺丝是否打紧等，。2、控制模块损坏无输出信号（封波）查3525主要引脚的电压，从 11和14脚到8

18、050和8550到Z24和9Z24再到场管的驱动是否正常。3、中板与输出端连接线有无开路松断。故障现象四：故障现象四：开机风机转，异常指示QC灯亮，无焊接电流输出。原因分析：原因分析：1、可能是过热保护；2、可能是逆变器出现故障；整流管要逐个测量。a、关机拔掉中板变压器供电插头（靠近风机VH-07）开机红灯亮则 是MOS板上个别场管损坏，同时检查驱动模块上个别元器件；b、红灯不亮则是中板变压器或整流管有损坏。中板主变参数： L=1.2-2.0mH Q40故障现象五：故障现象五：开机正常，但一工作异常指示红灯就亮，无焊接电流输出。原因分析与处理：原因分析与处理：1、电流反馈线开路或接触不良；检查

19、中板分流器到上板的连线； 不收窄；检测CA3140相关电路部分。2、主电流传输电路有接触不良或松断的现象。故障现象六：故障现象六：开机跳闸。原因分析与处理：原因分析与处理：1、开关线或电源底板有短路现象；2、硅桥插座有烧黑现象，线路板炭化；用小刀把炭化部分刮干净3、硅桥短路；更换硅桥。故障现象七：故障现象七：焊接出现偏弧。原因分析与处理：原因分析与处理：1、检查焊枪线或地线有无接触不良松断现象；2、改变地线或焊接位置。思考题思考题1、如果3140的6脚电位一直为高应该怎么处理？2、空载电压过高的情况下怎么分析处理？3、3525的8、9脚有高电位但还是封波，为什么？4、辅助电源过高或过低是什么原

20、因引起的？5、分析开机亮红灯但不封波的原因？6、大电流保护的情形下怎么处理？第二部分 ZX7-400mos(两组逆变机芯组成）一、ZX7-400整机介绍品牌与机型品牌与机型空气开关空气开关3C认证认证焊机输出端焊机输出端散热区散热区电流调节旋钮电流调节旋钮图图1-24 整机图整机图1、外形外形异常指异常指示灯示灯推力调节旋钮推力调节旋钮遥控开关遥控开关数字表头数字表头遥控插座遥控插座电源电压(V)：AC380V15%频率(Hz)： 50/60额定输入电流(A)： 27.6空载电压(V)： 68输出电流调节(A)： 40-400额定输出电压(V)： 36负载持续率(%)： 60空载损耗(W)：

21、80效率(%)： 85功率因数： 0.93绝缘等级： F外壳防护等级： IP21表表1-2 参数表参数表2、机器参数、机器参数机芯机芯1电抗器电抗器控制板控制板图图1-25 机内架构机内架构3、机内架构机内架构缺相保护缺相保护抗干扰抗干扰磁环磁环机芯机芯2底板底板中板中板上板上板1、底板、底板二、板块分析二、板块分析滤波电解滤波电解电容电容硅桥插座硅桥插座24插座插座电源继电器电源继电器热敏电阻热敏电阻工频供电工频供电主电插座主电插座图图1-26 底板实物图底板实物图风机插座风机插座NCNC缺相保护缺相保护2、控制面板、控制面板图图1-27 控制面板实物图控制面板实物图表头表头显示显示电流电流

22、给定给定远控远控开关开关远控远控给定给定异常指异常指示灯示灯缺相缺相保护保护热敏热敏开关开关双双15V供电供电NC辅电辅电电路电路驱驱 动动插插 座座 24V电源电源推力推力电位电位器器反馈线反馈线图图1-28 控制面板原理图控制面板原理图图图1-29 长条控制模块实物图长条控制模块实物图图图1-30 长条控制板原理图长条控制板原理图四、常见故障原因分析与处理方法四、常见故障原因分析与处理方法故障现象一：故障现象一：开机表头无显示，无任何反应。 原因分析与处理：原因分析与处理：1、外部供电是否正常，电源是否完好；正常应是三相AC380伏。2、确认空开是否闭合，三相电源是否进入机内。3、辅助电源

23、有无AC双15伏供给长条板，有无DC24V输出并供给 底板继电器及继电器是否吸合。4、7805是否坏，表头和风机是否坏。 故障现象二：故障现象二：开机表头显示正常，风机转，红灯不亮，无焊接输出。 原因分析与处理：原因分析与处理：1、检查机内各种连接线、接插件是否接好，外部电源是否缺相。2、控制模块和驱动模块是否正常。3、中板与输出端连接线有无开路松断。4、查看有无驱动信号，是否封波。5、细查3140和3525各个引脚的电压。6、中板变压器的接头是否脱落。 故障现象三：故障现象三：开机表头显示正常，风机转，红灯亮。 原因分析与处理：原因分析与处理：1、可能是过流保护；2、可能是逆变器电路出现故障

24、；a、先关机，再拔掉其中一个逆变器上板的供电电源，开机红灯不亮则故障在拔掉电源的逆变器上，红灯亮则故障在未拔掉电源的逆变器上。b、关机插上有故障的逆变器的供电插件，拔掉中板变压器的供电插件（靠近风机的VH-07），开机红灯亮则是MOS板上的个别场管损坏，同时检查驱动模块上的元器件有无损坏。c、红灯不亮则是中板变压器或整流管有损坏。可用电桥测量主变压器其初级电感和Q值，如果损坏或测量值明显偏低就要更换。逐个检查排除整流管，如有损坏更换同类型即可。3、如果开机正常，一工作红灯就亮。a、反馈电路开路。b、主电流传输线路有接触不良的现象。 故障现象四：故障现象四：焊接时飞溅大。 原因分析：原因分析：1

25、、输出极性连接不合理。酸性焊条正接，碱性焊条反接。2、空载电压是否过高。 故障现象五：故障现象五：焊接电流不稳定或无法调节或时大时小。 原因分析与处理：原因分析与处理：1、电位器是否损坏；2、近控与远控的转换开关是否转换合理；3、输出电缆过细或过长；4、电源滤波电容漏液损坏;5、输出电抗器是否损坏;6、缺相保护电路有无受到干扰。第二章 ZX7-400G一、ZX7-400G整机介绍品牌与机型品牌与机型热引弧热引弧3C认证认证焊机输出端焊机输出端散热区散热区异常指异常指示灯示灯图图2-1 整机图整机图1、外形外形电流表电流表VRD开关开关及指示灯及指示灯推力调节推力调节远控开关远控开关遥控插座遥控

26、插座电流调节电流调节电源电压(V)：AC380V15%输出端电压(V)：60-70逆变频率(Hz)： 15KHz-16KHz最大电流 (A)： 400-405A 最小电流 (A)： 30-40A热引弧(A)： 0-130A负载持续率(%)： 60空载损耗(W)： 80效率(%)： 85功率因数： 0.93绝缘等级： F外壳防护等级： IP21表表2-1 参数表参数表2、机器参数、机器参数图图2-2 机内架构机内架构3、机内架构机内架构主控板主控板风机电源板风机电源板二次整流二次整流模块板模块板空气开关空气开关主变主变霍尔霍尔三防风道设计三防风道设计辅电变压器辅电变压器吸收板吸收板聚脂电容聚脂电

27、容4、整机接线图整机接线图图图2-3 整机接线图整机接线图1、主控板、主控板二、板块分析二、板块分析图图2-4 主控板实物图主控板实物图表头表头远控给定远控给定远控开关远控开关给定给定推力推力12V-12V0V输出信号输出信号电流互感器电流互感器异常指示灯异常指示灯热敏开关热敏开关NC驱动输出驱动输出热引弧给定热引弧给定电压反馈电压反馈VRD开关开关电源指示灯电源指示灯工频变压器工频变压器图图2-5 主控板原理图主控板原理图（1）控制模块功能作用）控制模块功能作用 给逆变器的电子开关提供控制信号，并根据反馈、给定信号调节电子开关控制信号的脉宽。对保护信号作出反应，关闭控制信号。（2）控制模块实物图如）控制模块实物图如3-6所示所示图图 2-6 小控制模块实物图小控制模块实物图驱动转换电路驱动转换电路芯片芯片358芯片芯片3525 图图2-7 小控制模块原理图小控制模块原理图驱动转换电路驱动转换电路图图2-8 模块板实物图模块板实物图2、IGBT模块板驱动驱动输入输入J3J2J1单管单管IGBT图图2-9 模块板原理图模块板原理图540V信号流信号流1信号流信号流2主变主变半桥逆变器工作原理： 半桥逆变器每个工作周期分四个时段，分别为t1、t2、t3、t4，基工作原理如下：t1 时段 Q5-Q8导通，Q1-Q4关断，电流沿信号