喬格線電氣板故障分析及維修探討

陳 輝

（福建天利電力科技工業(yè)有限公司，福建 福州350012）

0 引言

20世紀末國內變壓器廠從德國喬格公司引進多條硅鋼片自動縱／橫剪線、波紋油箱生產線，在提高國內變壓器加工精度和生產效率的同時，喬格線電控系統(tǒng)的故障在逐漸增加，其中電氣板的維修牽涉到單片機及數字、模擬電路，維修難度較大。

1 喬格線電氣板出現故障的原因

1.1 電子元器件損壞

喬格線電氣板主要由TTL數字芯片、CPU及外圍元器件、數模轉換、電源、運算放大器比較器及分立元件組成。根據長期分析，TTL電路及CPU電路出線故障的幾率較小，元器件老化損壞主要集中在電源、接口、數模轉換、運放等芯片以及電容等分立元器件上。有些板上有EPROM、PLD、SRAM和RAM芯片，存儲有數據，數據發(fā)生變化也會造成系統(tǒng)不能正常工作，這些板有 MEM、TPU、MEP、MUC、PLCA、MPUS、SCC等。

1.2 環(huán)境及干擾引起

焊機、變頻器、脈沖電源等設備以及打雷、頻繁停送電的干擾，引起電壓波動或浪涌沖擊，造成元器件損壞。此外，控制柜內潮濕空氣、電容電解液漏液以及鼠蟲等排泄物均會造成電氣板引腳、焊點、印刷板走線接觸不良或氧化腐蝕損壞，引起故障。

1.3 人為因素

在維修中暴力拆卸集成塊，例如用脫焊烙鐵卸下集成塊時將電路板走線破壞，拔插更換芯片時引腳折斷或插錯，維修焊接時引腳未處理干凈引起虛焊，板上固態(tài)電容、排阻、晶振等不小心按壓也會造成元器件引腳斷裂。

2 常用的維修儀器及工具

（1）常用的維修儀器及工具有邏輯測試筆、示波器、穩(wěn)壓電源及三相交流電源、編程器、計算機、擦除器、熱風拆焊臺、脫焊烙鐵、電烙鐵等。穩(wěn)壓電源應有±5 V、±15 V、±24 V電壓輸出，三相多路交流電源用于動態(tài)測試西門子直流調速系統(tǒng)時用。編程器結合計算機用來對EPROM、PLD等存儲芯片進行數據備份。預先把有存儲數據的芯片（如EPROM、PAL或GAL）的數據用編程器讀出存入計算機。當懷疑芯片數據有問題時，可與備份數據比較測試。部分編程器可把PLD熔絲圖文件轉換為邏輯表達式，對于我們了解PLD的邏輯功能有幫助。常用編程器有潤飛、威龍、研儀等。

（2）必備的元器件芯片型號包括：1）74系列TTL芯片：74125，74240，74241，74245等。2）CPU 及其外圍電路：8085，Z80，8219，8203，AM9511（8231），8287，AM9513，SAB80535。3）接 口 及 其 收 發(fā) 器：8255，8256，8259，6845，6850，75452，75188，75189，ULN2003，ULN2803。4）存儲器及可編程器件：2764，27128，27256，D446（6116），6164，62256，4164，74LS224，PAL16R4，PAL16V8，GAL20V8。5）A／D，D／A及其外圍運放器 件：AD567，AD7574，AD7226，LM324，LM339，LM348，LM311，LM301，741，LM358，DAC08，BC556，BC546，AD532，MFE3002，IN4148，IN4448。6） 基 準 電 壓 及 模 擬 開 關：LH0070， MC1403，REF01CP，AD581，DG201，DG211，DG212，LCT502。

3 電氣板維修實例

3.1 MPUS板

故障現象：TBA400型橫剪線電源接通后，計算機顯示通訊異常。

分析與維修：該型橫剪線采用3塊MPUS板，通訊正常時，板上綠色LED指示燈快速閃爍，通過更換排除法判斷其中一塊板有問題。用萬用表電阻檔檢查了5 V和±12 V電源腳，沒發(fā)現電源有短路。喬格線電路板電源端均并聯1個1μF的電容，如果電容短路會造成板上所有芯片均不能正常工作。像這種采用8085CPU的單片機板之間不能通訊，故障主要在CPU、存儲器、接口驅動線路上。由于之前在機上通訊不正常時曾復位過，當時通過查看LED燈可基本斷定CPU及相關電路自檢正常，故需重點檢查RS232通訊接口芯片（四線路驅動器）SN75188。75188采用±12 V電源供電，由T1隔離電源模塊將5 V變換而來，于是對板上施加5 V電源，檢查75188第12腳和14腳的±12 V電源正常，再找一塊好板，用萬用表二極管檔比對測量該元器件的阻值，發(fā)現75188的第6腳的阻值較低與第7腳GND接近，用脫焊烙鐵拆下后，更換一塊同型號的75188（兼容型號MC1488）后，上機通電，通訊正常，故障排除。

以上是維修中較常用的對比法，就是對好板與壞板相同的元器件或公共測量點信號進行比對，或對同一板上局部對稱線路的元器件電阻值進行比對，發(fā)現其中的差別，先根據故障現象結合芯片功能判斷哪部分有問題，再逐一比對?，F在許多行業(yè)維修電路板采用在線測試儀利用好壞板進行VI曲線比對也是如此。

3.2 DPIB板

故障現象：控制電壓送上后，喬格線堆垛小車自行開動，電腦屏幕出現多條故障信息。

分析與檢修：DPIB板是喬格硅鋼片橫剪線輸入板，開關量信號都通過該板傳輸給計算機，板上主要由光隔離器ILQ2和D鎖存器74LS373N組成總線結構，通過兩片74LS138及PLD邏輯門陣列器件實現譯碼分址。根據現象及圖紙分析并對板施加5 V電源和模擬信號，用萬用表量ILQ2輸入與輸出，發(fā)現OC121和OC089兩片光隔離器輸出電壓值過高，達5 V，用脫焊烙鐵將兩塊ILQ2卸下，用ISQ203代替換上。由于該板為三層板，元器件及走線布置密度大，拆焊后應檢查底板是否由于拆焊造成破壞，檢查無斷線后上機調試，小車自行動作現象消失，但屏幕故障現象依舊。后將板上可拔插的PLD器件（PD1583）取下，用編程器將PLD熔絲圖讀出，發(fā)現其熔絲圖文件丟失，將線上其他DPIB板PLD取出讀出文件，取一塊PAL22V10寫上熔絲圖，換上開機，故障現象消失。喬格線類似的電路板有DPO板，也是采用數據總線結構，均可通過故障現象查找圖紙來判斷哪幾塊芯片有問題。

3.3 SCC板

故障現象：橫剪線沖孔及剪床等不能動作，SCC板LED指示燈顯示故障信息。

分析與檢修：SCC板是喬格橫剪線用來控制沖孔V沖剪床等液壓工具的動作，通過檢測位置傳感器，輸出模擬信號到SVA板（伺服閥放大器板）來驅動比例閥實現液壓系統(tǒng)工作的。根據以往經驗（以前修過此類板），板上運算放大器LM348較易損壞，更換LM348后上機調試故障依舊。根據該板提示故障信息可基本判定CPU及EPROM部分沒壞，再對該板施加5 V及15 V電源，查圖紙知板上器件LH0070為帶緩沖輸出精密電壓參考源，輸出電壓為（10±0.02%）V，用萬用表量輸出端電壓為11.6 V，該集成塊已損壞，由于找不到同型號器件，采用替代品AD581（10 V輸出精密電壓參考源）換上，故障排除。

喬格線上電路板較多采用精密基準電壓電路，如西門子直流調速器電源板和PID調節(jié)板都采用AD1403（2.5 V輸出精密電壓），西門子交流伺服驅動模塊控制板采用REF01CP（10 V精密電壓輸出），MPUS板采用直流電源變換器（＋5 V電壓輸入，±12 V電壓輸出）等，當這些板故障時應先檢查基準電壓，再檢查運算放大器和電壓比較器以及A／D、D／A器件。

4 結語

喬格線電氣板的類型較多，需要充分掌握其電氣原理圖，了解每種芯片的功能及管腳作用，提前做好芯片程序備份以及動態(tài)通電測試記錄等前期工作，這樣將會極大地提高電氣板的維修效率。

［1］劉輝.喬格硅鋼片剪切線電氣故障維修方法與技巧［J］.變壓器，1999（6）