数控电源电路故障检修讨论

　　0 引言

　　数控电源电路是广东省中职学校技能大赛电子产品装配与调试项目的竞赛电路。

　　该项目的竞赛内容有三大部分，其中第二部分内容就是按照任务书中电子产品和功能电路的原理图，在赛场提供的电路板（PCB板）上焊接及安装电子元器件和功能部件，完成电子产品的装配，同时在PCB板上设置了两个故障，竞赛选手排除故障后完成检修报告，并进行有关参数的测量，性能的测试，编制工艺卡片。我指导学生参加中职技能大赛多年，该年所指导的学生在省技能大赛中获得该项目的一等奖，学生于当年免试入读深圳职业技术学院。现在我将竞赛中的第二部分内容拿出来与大家一起讨论。

　　一、数控电源电路分析

　　1.数控电源电路原理图

　　数控电源电路的主要包括以IC6为核心的单片机控制电路，单片机芯片中巳写入程序，控制外围功能电路。电路包括有：给自身工作供电的电源电路；MCU控制电路；液晶显示电路；PWM控制输出恒定电压电路；输出电流采样电路；输出电压采样电路；过流报警电路等部分。

　　2.数控电源电路的工作原理及功能介绍

　　数控电源电路的工作原理如下：电路接上交流12V×2电源，经整流、滤波、稳压后输出20.1V、+5V直流电压，再经IC4（小功率极性反转电源转换器），产生-5V直流电，20.1V和-5V为IC5（LM324）四运算放大器供电，+5V为芯片及外围功能电路供电。单片机芯片脚输出一个PWM信号，经过低通滤波之后，在运算放大器“+”输入端行成一个与PWM信号占空比成正比例的电压，而输出电压就等于四倍的该电压，并且他们之间的比例可以通过改变R14和R15的阻值而改变；另外单片机芯片脚输出的JK信号，使VT1导通，继电器通电，触头动作，使整流的输入交流电从单12V转换成双12V;单片机芯片①脚输出过流报警信号。

　　数控电源电路的功能包括以下：

　　（1）LED1为+24V电源指示灯；

　　（2）6个按键设置电路的工作状态：分别是S1（LOCK）键按下后可以锁定键盘和取消锁定（每按一下，改变一次状态）；

　　S2（OUT）键可以打开和关闭输出电压（每按一下，改变一次状态）；V+和V-键，在打开输出电压的情况下，分别用来调大和调小输出电压；

　　I+和I-分别用来调大和调小输出电流；

　　（3）LCD1液晶显示器显示欢迎界面、输出电压大小、电路当前工作状态、输出电流及保护电流等信息；

　　（4）V+和V-两端可以输出0~17.8V左右的直流可控电压；

　　（5）电路还具有过流报警功能，当输出电流超过设定的保护电流时，B1蜂鸣器响一次，并且LED2指示灯亮一次，同时输出电压自动关闭。

　　二、数控电源电路竞赛故障分析

　　在技能竞赛中，赛场提供的数控电源电路的PCB板中，已经设置了两个故障，学生在竞赛中需排查故障，使整个电路能正常工作。同时还要书写检修报告，检修报告分故障现象；检测过程；故障点；故障排除四个方面来写。

　　赛场提供的PCB板中，设置的第一个故障点为IC2到IC3的连接导线断开。

　　（1）故障现象是接入双12V交流电源后，LED1指示灯亮，按下任一按键后，整机没有反应，液晶显示屏不亮，V+和V-两端之间没有输出。

　　（2）检测过程：在检修时，我们要根据故障现象，对电路原理进行分析，整个电路的功能主要由单片机芯片IC6控制，根据按下任一按键后，整机没有反应这一故障现象，我们大致可以判断出应当是芯片工作不正常，用万用表测量芯片的供电脚，没有电压，再往前测IC3的③脚，也没有输出电压，再测IC2的③脚，有20V的电压输出，而测量IC3的①脚，没有电压输入，由此可以判断IC2的③脚与IC3的①脚之间的线路开路，断电后再用万用表的电阻档仔细检查，可以发现，IC3的①脚的焊盘与导线开路。

　　（3）故障点就是IC3的①脚的焊盘与导线开路。

　　（4）故障排除：用导线将IC2的③脚与IC3的①脚连接，再开机后，用万用表测量IC3的③脚电压，有5V电压输出，液晶显示屏也可以点亮，V+和V-两端之间也有电压输出。第一个故障点排除。

　　第二个故障点设置在单片机芯片的脚至VD2的正极之间。

　　（1）故障现象是“V+”和“V-”之间的输出电压明显偏低。

（2）检测过程：通电后，按下S1键，键盘解锁，按下S2,打开输出电压，按下V+键，输出电压会不断增加，但最多到13V左右，就不能再往上增了。根据故障现象分析，问题可能出在两个部分，一是微处理部分，二是整流输出部分。再做进一步的检查，发现输出电压要以增加，液晶显示屏也显示正常，说明微处理器工作正常，怀疑问题是在整流电路部分，用万用表检查桥堆的的输出直流电压，约有17V左右，明显偏低，这个就是整机电压偏低的主要原因，再检查加在桥堆上的交流电压，只有12V,这说明继电器没有吸合，首先确认继电器电