CPU坏了以后还能修复吗?
CPU(单片机)芯片本身的故障率极低,在我的数百台次的变频器维修过程中,碰到CPU芯片本身损坏的,仅有几例。但CPU芯片一坏,却让人挠头,更换整个CPU主板,造价不菲。从厂家邮购芯片,也非易事,厂家不一定单卖呀。
那么CPU坏了,能否对其实施修复呢?答案是:在一定条件下,是可以修复的。CPU局部功能的损坏,局部引脚内电路的损坏,是可以采取变通手段,进行修复的。
修复的前提条件:CPU的大部分功能正常,出现局部功能失常,个别引脚内电路损坏。
修复方法:
1、增设外电路,由外电路完成功能控制。脱开原功能引脚,另加设或改装控制电路,完成原有的控制功能;
2、配合参数设置,将甲引脚功能“移置”到乙引脚上,由乙引脚“代行职责”;
3、损坏引脚处于“半好不坏”状态,增设引脚外电路,对该引脚进行“修补式”修复。
下面由几个故障实例说明一下上述三种修复方法。
[故障实例1]:
一台英威腾变频器G9/P9机型18kW变频器,运行中跳欠电压故障,上电检查,未听到充电接触器吸合声。检测充电接触器的线圈供电回路,无异常。充电接触器线圈的得电,由控制继电器RELAY1控制,检查充电接触器控制电路,未见异常,上电期间测量CPU(U3:S87C196MH)的64脚,无高电平控制信号输出。
机器故障:为CPU的64脚内电路损坏,但其它功能都正常,若因此换用CUP主板,未免可惜了。联想到其它变频器的充电接触器控制,是在直流回路的储能电容上建立起一定的电压后,开关电源起振后,由开关电源的24V直接为控制继电器RELAY1供电,控制充电接触器吸合的。
应急修理:将下图中充电控制开关管Q1的集、射极短接,由开关电源的24V直接为控制继电器供电,完成对充电接触器的控制。上电试机,故障排除。
图1 英威腾变频器G9/P9机型37kW变频器充电接触器控制电路
该例故障修复,是运用了第一种修复方法,甩开原引脚控制,将相关控制电路进行改装,以完成原有控制功能。
[故障实例2]:
英威腾变频器G9/P9机型5.5kW变频器,用户用控制端子S1控制电机正转,用S2端子控制电机反转。但变频器出现只能正转不能反转的故障。控制端子电路请参考图7-10。
检查:先调看控制端子的设置参数,S1-S6的设置均为出厂设置;2、检查S2端子内部光电耦合器等电路,未有异常。S2端子信号经光耦隔离进入CPU的20脚。当短接或开路S2端时,CPU的20脚出现相应的0/5V电压变化,说明端子电路是好的,但是CPU不能接受反转控制信号。故障可能为CPU的20脚内电路损坏。
变通修复:
发现S3-S6端子皆空置,未被用户采用。调出功能码4-08,将赋值改写为1:反转控制,将S3端子线并接到S2端子线上。用户的原控制接线不变,则S2端子又能实现反转控制功能了。
该例故障修复,是运用了第二种修复方法,将甲引脚功能“移置”到乙引脚上,由乙引脚“代行职责”,悄无声色地完成了对变频器反转的控制功能。
这是调整控制参数来修复变频器的又一例证。
[故障实例3]:
一台阿尔法变频器,用户反映运行中电机有跳动现象。上电检测,三相输出电压严重不平衡。
检查驱动电路的静态电压都正常,CPU接受启动信号后,驱动电路少了一路(V+)逆变脉冲。判断故障出在前级逆变脉冲电路(见图2前级脉冲电路)。
图2 阿尔法11kW变频器的前级逆变脉冲电路
测量U20(290LNLNKLS244)的16脚,一直为0电平,无逆变脉冲信号输出,继而测量其4脚输入电压,有0V和1.2V的变化,说明CPU的49脚已有了脉冲信号输出,但幅度严重不足,不能达到U20输入的“门限电平”,致使U20无逆变脉冲输出。此脉冲电压的幅度过低,有两个原因:一是U20输入脚内电路损坏,将CPU输出的逆变脉冲电压拉低;二是CPU的SPWM输出脚内电路不良,导致输出脉冲过低。切断CPU的49脚与U20的4脚铜箔条,测量CPU的49脚输出电压略有上升,但仍低于2V以下,故障原因为CPU引脚内电路损坏。
一下子犯了愁,原以为是逆变电路或脉冲前级电路的故障,已经与用户谈好了修理费并定好了修复时间,但CPU一坏,可就难办了。怎么办?更换CPU主板,一是手头没有,时间上来不及,二是成了赔钱生意了。
想到CPU的引脚内电路虽坏,但仍有信号电压的变化,只不过其电压幅度不能满足要求罢了。能否利用此0-1.8V的电压变化,外加放大电路,将此电压放大到一定幅度,从而将该故障修复呢?不妨试一下呀。
图3 阿尔法11kW变频器CPU的PWM输出脚损坏应急修复电路
将铜箔条从a点切断,加装虚线框内的三极管两级倒相电路,在正的有效脉冲电压输出期间,三极管C9013的导通,提供了C9012的正向基极偏流,C9012的饱合导通,将+5V高电平加到U20的4脚。将CPU输出信号放大到0-5V的电压幅度,再输入U20的4脚。
改装完毕,上电试机,我高兴得差点跳起来了——故障竟然彻底排除了!三只电阻和两只三极管,抢救了一块CPU主板啊。
旷野之雪
2011年4月4日星期一
本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/9a402f77f46527d3240ce0aa.html
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