EX(S)系列PLC开关电源常见故障的维修及改善方法.pdf

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1、EX(S)系列PLC开关电源常见故障的维修及改善方法傅首昌【福建龙溪轴承(集团)股份有限公司】东芝EX(s)系列PK共有4种机型：EX20、EX40、ES20、ES40，广泛应用于磨床设各的控制，及部分车床设备的控制。因使用环境较差，其开关电源的故障频次很高。甫于无电气图纸可供参考，故障检修难度较大。笔者根据其电源单元的元件连接，绘制电路图。分析其工作原理，结合典型故障实例的检修，介绍维修经验．并提出改善方法，以供参考。1开关电源工作原理开关电源的电路罔如图1所示，共有三组电压输出：一组5v提供

2、给各集成块，一组24V提供给输出中间继电器，另一组24v提供给输入单元及为外部提供一组电源(当外部开关信号是接近开关时使用)。

3、L圈1开关电源原理该电源为自激间歇式，由整流滤波、开关变换、高低压隔离、直流稳压、过流及过压保护等电路组成。其中Rl及R2起限流作用；整流前级的电感及电容组成低通滤波器，抑制高频干扰信号；间歇式自激振荡电路由T1、L13、L46、C19、R8、C7等组成：在接通电源瞬间，e10、C11快速充电，电容两端通过启动电阻R6给TI的基极提供一个很小的偏流，使T1进入放大工作状

4、态。其集电极电流经开关变压器TL的初级绕组L13，在次级绕组IA6便产生感应电压，通过C19、R8、c7正反馈到T1的基极，使Tl的集电极电流进一步加大，进入饱和导通状态。当集电极电流增大到一定程度时，其基极电流再也不能维持T1的饱和导通状态，使T1退出饱和区。由于集电极电流停jr增长，在L46两端的感应电压便消失，使T1的集电极电流减小，从而使IA6两端的感应电压方向发生改变，Tl快速截止。直至在R6上通过的电流再次启动T1，重新导通。当T1由导通变为截止瞬间，在L13两端会产生很高的尖峰电压

5、，可能导致T1击穿。因此引入D1、115、C14组成泄流电路，以释放L13所储存的能量。2故障实例分析例1：电源指示灯不亮，存在短路现象。首先外观检查电源单元，发现电源保险丝烧黑，检查限流电阻Rl及R2已损坏，说明电源单元发生短路。检查量l发现已击穿，从电路图分析可知，由于T1击穿，R7、D7、T2可能已损坏。经检查这些元件确实已损坏，重新换上新元件。外观检查电源单元，发现水雾、油污及灰尘较多，用·132·酒精清洗、并进行干燥处理后，通电试验正常。例2：接通电源后指示灯发亮，但Tl异常发烫。电源

6、指示灯正常，说明振荡部分无故障，次级有输出；而Tl发烫，可能是由于泄流电路开路引起。及时关断电源，以防故障范围扩大。经检查发现连接DI的线路因腐蚀造成开路，失去保护作用，处理后故障排除。例3：电源指示灯不亮，未发现短路现象。榆含电源保险丝，技限流电阻R1、R2正常，检查T1没有击穿，说明电源单元未发生短路。电源指示灯不亮，可能是自激振荡电路Tl、L13、L46、C19、1t8、C7丌路引起，或启动电阻R6开路引起。经检查发现连接R6的线路因腐蚀导致开路，处理后故障排除。3检修步骤要点(1)外观检

7、查电源单元，是否有局部短路、烧焦，腐蚀开路等异常。根据实际情况决定是否进行清洗、干燥处理。(2)检查电源保险丝，电阻R1及R2是否熔断。若熔断，一般存在短路现象，按例1进行检查。(3)若电源保险丝及Rl、R2没有熔断，一般为振荡部分故障，按例3进行检查。(4)更换新元件后，通电试验时，应随时准备关断电源，以防故障范围扩大。若电源指示灯已发亮，还应检查Tl管是否异常发烫。4引起故障的主要因素及改善方法东芝EX@)系列PLC的电源单元位于PI．C的最上层，考虑散热需要，在PLC的外壳上设计有许多孔隙

8、，环境中的水雾、油污及灰尘透过孔隙，在电源单元上积累。这是电源单元容易发生短路及腐蚀开路等故障的主要因素。可采用以下的改善方法：(1)电气柜安装密封条，以防潮防尘。(2)在电气柜放置干燥剂。(3)定期清洁、干燥处理。5结语环境因素埘PLC的工作可靠性影响很大，不仅要考虑干扰、散热，还应考虑其它因素。实践证明，采用上述的改善方法，能有效降低电源单元的故障频次，PI。c的其它故障也较少发生。