腦控制型洗衣機的控制系統采用了電腦控制技術,下面以小天鵝 XQB30-8 型全自動洗衣機為例進行介紹。該機的電氣系統圖及電路原理圖如下所示。
1.工作原理
(1)電源電路
如上圖所示,接通電源開關 S 后,市電電壓通過 C1 濾波后,加到變壓器 Tr 的一次繞組上,由它降壓后輸出 10V 左右(與市電電壓高低有關)的交流電壓。該電壓經 VD1~VD4全橋整流、C1 濾波產生 14V 直流電壓,再通過限流電阻 R3、穩壓管 VD5、二極管 VD6、調整管 VT1 穩壓輸出 5.6V 電壓。該電壓一路通過 VD8 輸出,經 C6 濾波后為操作控制電路供電;另一路通過 VD7 輸出,經 C4、C5 濾波后,為微處理器(CPU)IC(14021WFW)等電路供電。市電輸入回路的 ZNR 是壓敏電阻,它的作用是防止市電電壓過高損壞變壓器 Tr 等元器件。市電電壓升高時,ZNR 擊穿,使輸入回路的熔斷器熔斷(圖中未畫出),實現市電過電壓保護。
(2)CPU 電路
如圖所示,CPU 電路是以 IC(14021WFW)為核心構成的,14021WFW 的引腳功能如下表 所示。
5V 供電:接通開關 S,待電源電路工作后,由其輸出的 5V 電壓經電容 C4、C5 濾波,加到 IC 的供電端 腳,為 IC 供電。復位:該機的復位電路由 IC 和 腳外接的 R22、C10 構成。該電路在開機瞬間為 IC 內的存儲器、寄存器等電路提供復位信號,使它們清零復位。經一段時間的延遲后復位結束,IC 開始工作。時鐘振蕩:IC 得到供電后,它內部的振蕩器與 、 腳外接的晶體振蕩器 JZ 和移相電容 C11、C12 通過振蕩產生時鐘信號。該信號經分頻后協調各部位的工作,并作為 IC 輸出各種控制信號的基準脈沖源。
(3)市電欠電壓保護電路
如圖所示,市電電壓經變壓器 Tr 降壓,再通過 VD1~VD4 橋式整流、C2 濾波后產生的直流電壓,經 R1、R2 分壓后產生取樣電壓。該電壓在市電正常時使 VT9 導通,通過R29 使 VT8 導通,VT8 的 c 極輸出的電壓不僅為 IC 的18腳提供高電平取樣信號,而且通過R38、R39 分壓限流后使 VT14 導通,將放大管 VT11~VT13 的 e 極接地,使它們可以工作。
(4)市電過零檢測電路
為了保證雙向晶閘管(雙向可控硅)不在導通瞬間過電流損壞,需要設置市電過零檢測(同步控制)電路。如圖 7-5 所示,該電路由 VT7、R40、R20 和濾波電容 C18 組成。由市電電壓通過 R40限流,再經 VT7 倒相放大產生 100Hz 的交流信號。該信號作為基準信號通過 R20 限流、C18濾波后,加到 IC 的 腳。IC 對25腳輸入的信號檢測后,輸出雙向晶閘管驅動信號,確保雙向晶閘管在市電電壓的過零點處導通,從而避免了雙向晶閘管在導通瞬間因導通損耗大而損壞。
(5)進水控制電路
如圖所示,需要加水時,IC③腳輸出的 100Hz 過零驅動信號經 R26 限流,再經 VT13放大,使雙向晶閘管 VS4 導通,為加水電磁閥的線圈通電,使其產生磁場后,電磁閥內的閥芯打開,自來水流入水桶,實現注水功能。
(6)洗滌控制電路
如圖所示,需要洗滌時,IC④、⑤腳輸出電動機驅動信號。⑤腳輸出的低電平信號使 VT11 截止,雙向晶閘管 VS2 截止,而④腳輸出的 100Hz 過零驅動信號經 R25 限流,再經VT12 放大,使雙向晶閘管 VS3 導通,為電動機供電,使電動機正向運轉。當 IC 的④腳輸出低電平信號時 VT12 截止,VS3 截止,而⑤腳輸出的 100Hz 過零驅動信號經 R24 限流,再經VT11 放大,使 VS2 導通,為電動機供電,使電動機反向運轉。
(7)排水控制電路
如圖所示,需要排水時,IC⑥腳輸出的 100Hz 過零驅動信號通過 R23 限流,再通過VD24 隔離、C14 濾波、R32 限流后,經 VT10 放大,使雙向晶閘管 VS1 導通,市電電壓經VD27~VD31 整流后,為排水電磁閥的線圈通電,使其產生磁場后,電磁閥內的閥芯打開,將桶內的水排出。
(8)蜂鳴器控制電路
如圖所示,當程序結束或需要報警時,IC⑩腳輸出的 3kHz 左右的音頻信號經 R19限流,再經 VT6 放大后,驅動蜂鳴器 B 鳴叫。
2.故障檢測
(1)指示燈不亮,蜂鳴器也不叫,并且熔斷器熔斷
該故障說明該機沒有市電輸入電路或電動機異常。首先,查看熔斷器是否正常,若熔斷,用指針萬用表“R × 1”擋或數字型萬用表通斷測量擋檢測壓敏電阻 ZNR、濾波電容 C1 是否擊穿,若擊穿,更換即可;若正常,檢測電動機的繞組是否匝間短路,若短路,需要修復或更換;若正常,多為熔斷器自身損壞,更換熔斷器即可。
提示在市電電壓比較穩定的地區,ZNR 損壞后可以不安裝。
(2)指示燈不亮,蜂鳴器也不叫,但熔絲管正常
該故障說明該機沒有市電電壓輸入或電源電路、CPU 電路未工作。首先,測電源輸出的 5V 電壓是否正常,若不正常,測 VT1 的 c 極電壓是否正常,若正常,說明 5V 電源或它的負載異常。懷疑負載短路時可利用萬用表電阻擋測該元器件的供電端對地阻值,若阻值較小,則說明該器件短路。若短路點不好查找,可結合開路法,即分別斷開單元電路的供電端子,再通過測供電端子對地電阻的阻值,就可查出故障點;若負載正常,則檢查 VT1、VD5、VD6、R3。若 VT1 的 c 極電壓也不正常,測變壓器 Tr 的一次繞組有無市電電壓輸入,若沒有,檢查開關 S 和市電輸入電路;若正常,檢查 Tr。Tr 損壞必須要檢查 C2、VD1~VD4 是否正常,以免再次損壞。
若 5V 供電電路正常,檢查操作鍵是否正常,若正常,則檢查 CPU 電路。檢查 CPU 電路時,首先要確認它的11、27、28腳外接元器件正常后,才能懷疑 CPU 損壞。
(3)不能進水
該故障主要是由于進水管、進水電磁閥及其供電電路異常所致。檢查進水管正常,懷疑進水電磁閥未工作或工作異常。首先,測進水電磁閥的線圈有無 220V 市電電壓,若有,修復或更換進水電磁閥;若沒有供電,說明供電及其控制電路異常。首先,測 IC 的③腳有無驅動信號輸出,若有,檢查R26、VT13、R37、VS4;若沒有,檢查 IC 及其控制電路。
提示:電動機不能正轉或不能反轉以及不能排水的檢修思路和不能進水故障相同。
(4)水到位后,不能洗滌,電動機不轉
水到位后,不能洗滌,電動機不轉,說明 CPU 電路異常、電動機或其供電電路開路。首先檢查電動機的繞組兩端有無 220V 供電電壓,若有,修復或更換電動機;若沒有,測 IC 及其控制電路。
電路圖是用各種電氣符號、帶注釋的方框、簡化的外形表示系統、設備、裝置、元器件相互關系的電氣圖。
人們在安裝、調試、維修和研究電氣設備時,只要拿著一張圖紙就可以分析電路,而不必把電路板翻來覆去地察看,看電路圖不僅省時,而且省力。同樣,設計電路的工作也可以從容地在紙上或計算機上進行,從而提高了工作效率。
電路圖按功能可分為原理圖、方框圖、接線圖和印制板圖等。
1.原理圖
原理圖上詳細地繪制了電路全部的元器件和它們的連接方式,可以充分體現電路的工作原理的一種電路圖,又被稱為“電路原理圖或電原理圖”。這種電路圖直接體現了電路的結構和工作原理,主要用于設計、制作和分析電路。
原理圖根據具體情況,又分為整機電路原理圖和單元電路原理圖。圖1-2是電炒鍋整機電路,圖1-3是聯想LH-GJ556型顯示器的行輸出電源電路。
圖1-2 典型的雙向晶閘管調溫式電炒鍋電路
圖1-3 聯想LH-GJ556型顯示器的行輸出電源電路
通過圖1-2、圖1-3可以看出,電路圖主要由元器件符號、繪圖符號以及注釋(文字符號)三大部分組成。其中,注釋主要用來說明元器件的名稱、型號、主要參數等,通常緊鄰元器件電路符號進行標注,如圖1-2中的字母“RP”和字母“C”分別表示元器件為可調電阻和電容。另外,許多比較復雜的電路圖還對重要的電源電路、特殊裝置等部位進行注釋。
2.方框圖
方框圖是一種用方框和連線來表示電路工作原理和構成概況的電路圖。它只是簡單地將電路按功能劃分為幾個部分,將每一個部分描繪成一個方框,在方框中加上簡單的文字說明,在方框間用連線(有時用帶箭頭的連線)說明各個方框之間的關系。因此,方框圖只能大致說明電路的工作原理。
實際工作中,通過對方框圖的識圖就可以大致了解電路的整體功能,方框圖分得越細就越容易了解電路的功能和工作原理。
(1)整機電路構成方框圖
整機電路方框圖是反映整機電路的方框圖,屬于最復雜的一種方框圖。圖1-4所示的是液晶彩電整機構成方框圖。
通過圖1-4可以看出,該型液晶彩電電路由電源板、逆變器、邏輯板、遙控接收板、主信號處理板、按鍵板等構成。
(2)單元電路構成方框圖
單元電路方框圖也叫系統方框圖,它是反映單元電路構成的方框圖,比整機方框圖更加詳細。圖1-5所示是一幅典型彩色電視機行、場掃描單元電路方框圖。通過該圖可更直觀地了解彩色電視機行、場掃描電路的構成和信號流程。
圖1-4 傳統液晶彩電整機構成方框圖
圖1-5 典型彩色電視機行、場掃描單元電路方框圖
(3)集成電路方框圖
集成電路方框圖是指集成電路內部各個單元電路的方框圖,此類方框圖的結構、復雜程度根據集成電路的功能不同而有所不同。圖1-6所示是多功能芯片TDA8843/8844的內部構成方框圖。
3.接線圖
接線圖也叫接線示意圖,它表示的是電氣產品的整件、部件內部的接線情況。它是根據電路原理圖的要求,按照設備中各元器件和接線位置的相對位置繪制的,主要表達各元器件和裝配的相對位置關系以及接線點的實際位置,與接線無關的元器件或零部件可以省略不畫。
圖1-6 TDA8843/8844的內部構成方框圖
實際工作中,接線圖多與原理圖結合使用,維修人員就可以方便地找到某個元器件及其實際位置。圖1-7所示的是海爾XPB70-71GS型洗衣機的電氣接線圖。
圖1-7 海爾XPB70-71GS型洗衣機的電氣接線示意圖
4.印制板圖
印制板圖的全名是印制電路板圖,它是供裝配實際電路使用的。印制電路板是在一塊絕緣板上先敷上一層或多層金屬箔,所以印制電路板又叫“敷銅板”。在制作線路板時,先將電路不需要的金屬箔腐蝕掉,剩下的金屬箔作為電路元器件之間的連接線(導線),然后將電路中的元器件安裝在絕緣板上。圖1-8所示某液晶彩電逆變器電路板印刷板示意圖。
圖1-8 某液晶彩電逆變器印刷板示意圖
由于印制電路板在設計中,不僅要考慮所有元器件的分布和連接是否合理,還要考慮元器件的體積、散熱等問題,所以印制板圖和原理圖相差較多。隨著印制電路板制作技術的提高,除了單面板、雙面板外,還有多面板大量應用于各個領域。
要想學會電路識圖,必須要了解電路圖的繪制規則和繪圖符號。
1.元器件的排列
首先,各種元器件在電路圖上排列時應由左到右、由上到下,電路的輸入部分應排在左側,輸出部分排在右側。其次,元器件的排列方向應與圖紙的邊緣平行或垂直,盡量避免斜線排列。最后,元器件電路符號的布局要均衡、疏密相間,做到圖面整齊、簡潔、美觀。
2.導線的畫法
電路圖上的導線(連線)除了特殊需要,都要求橫平豎直,并且折彎處要為直角。下面介紹幾種情況下導線的畫法。
(1)導線的連接
在電路圖上,導線有幾種連接方式,一種是“T”形連接,另一種是“+”形連接。對于“T”形連接的導線,它們的連接點可以加實心黑圓點,也可以不加,如圖1-9(a)所示。對于交叉的導線,若這兩條線是連接的,則應加黑圓點;若兩條線不連接,則不能加黑圓點,如圖1-9(b)所示。
圖1-9 導線的連接狀態
(2)連線的匯總畫法
當連線的根數太多時,許多電路圖為了減少連線的根數,將多條連線繪制成一條匯總線(該匯總線不加粗),匯合處用45°角或圓角表示,并在每根匯總線的兩端用相同的數字或字符進行標注,如圖1-10所示。
圖1-10 連線的匯總畫法
提示
圖1-10(a)所示的單線上的4道斜線表示匯總的線根數為4條。連續的匯總畫法屬于連續畫法的一種,所謂的連續畫法是指連線的頭和尾是連通的。
(3)連線的中斷畫法
中斷畫法是指連線的頭和尾是中斷的,在中斷處用相同的數字或字符標注,如圖1-11所示。
圖1-11 連線的中斷畫法
3.可動作元器件的畫法
可動作(可操作性)元器件在圖中的畫法有一定規則,如果沒有特別說明,規則如下。
(1)開關
普通開關處于開路位置,而轉換開關處于開路位置或具有代表性的位置,如圖1-12所示。
(2)繼電器
繼電器處于通電前的靜止狀態時,常開型繼電器的觸點處于斷開狀態,而常閉型繼電器的觸點處于接通狀態,如圖1-13所示。
圖1-12 開關畫法
圖1-13 繼電器的觸點狀態
提示
有的電路圖為了清晰簡潔,將繼電器的線圈和觸點分開畫,但它們必須要采用相同的位置代號。另外,交流接觸器、干簧管的觸點通常也處于斷開的位置。
4.組件的畫法
在電路內共同完成一個任務的一組元器件,不論它在實際電路中的位置是否在一起,畫圖時都可以將它們繪制在一起。有時,也會將該組元器件畫上點畫輪廓線。
5.繪圖符號
電路圖中除了元器件符號以外,還必須有表示電壓、電流、波形的各種符號,而這些符號需要連線、接地線、導線及連接點等進行連接后,才能形成一幅完整的電路圖。常用的繪圖符號見表1-1~表1-3。
表1-1 電壓、電流符號
續表
表1-2 導線及連接點符號
表1-3 接地和其他符號
續表
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