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(jì)末國(guó)內(nèi)變壓器廠從德國(guó)喬格公司引進(jìn)多條硅鋼片自動(dòng)縱／橫剪線、波紋油箱生產(chǎn)線，在提高國(guó)內(nèi)變壓器加工精度和生產(chǎn)效率的同時(shí)，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(jī)及數(shù)字、模擬電路，維修難度較大。

1 喬格線電氣板出現(xiàn)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(shù)字芯片、CPU及外圍元器件、數(shù)模轉(zhuǎn)換、電源、運(yùn)算放大器比較器及分立元件組成。根據(jù)長(zhǎng)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(shù)模轉(zhuǎn)換、運(yùn)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(chǔ)有數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)發(fā)生變化也會(huì)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(jī)、變頻器、脈沖電源等設(shè)備以及打雷、頻繁停送電的干擾，引起電壓波動(dòng)或浪涌沖擊，造成元器件損壞。此外，控制柜內(nèi)潮濕空氣、電容電解液漏液以及鼠蟲等排泄物均會(huì)造成電氣板引腳、焊點(diǎn)、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(shí)將電路板走線破壞，拔插更換芯片時(shí)引腳折斷或插錯(cuò)，維修焊接時(shí)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(huì)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(cè)試筆、示波器、穩(wěn)壓電源及三相交流電源、編程器、計(jì)算機(jī)、擦除器、熱風(fēng)拆焊臺(tái)、脫焊烙鐵、電烙鐵等。穩(wěn)壓電源應(yīng)有±5 V、±15 V、±24 V電壓輸出，三相多路交流電源用于動(dòng)態(tài)測(cè)試西門子直流調(diào)速系統(tǒng)時(shí)用。編程器結(jié)合計(jì)算機(jī)用來(lái)對(duì)EPROM、PLD等存儲(chǔ)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。預(yù)先把有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的芯片（如EPROM、PAL或GAL）的數(shù)據(jù)用編程器讀出存入計(jì)算機(jī)。當(dāng)懷疑芯片數(shù)據(jù)有問(wèn)題時(shí)，可與備份數(shù)據(jù)比較測(cè)試。部分編程器可把PLD熔絲圖文件轉(zhuǎn)換為邏輯表達(dá)式，對(duì)于我們了解PLD的邏輯功能有幫助。常用編程器有潤(rùn)飛、威龍、研儀等。

（2）必備的元器件芯片型號(hào)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(chǔ)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(yùn)放器 件：AD567，AD7574，AD7226，LM324，LM339，LM348，LM311，LM301，741，LM358，DAC08，BC556，BC546，AD532，MFE3002，IN4148，IN4448。6） 基 準(zhǔn) 電 壓 及 模 擬 開 關(guān)：LH0070， MC1403，REF01CP，AD581，DG201，DG211，DG212，LCT502。

3 電氣板維修實(shí)例

3.1 MPUS板

故障現(xiàn)象：TBA400型橫剪線電源接通后，計(jì)算機(jī)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(shí)，板上綠色LED指示燈快速閃爍，通過(guò)更換排除法判斷其中一塊板有問(wèn)題。用萬(wàn)用表電阻檔檢查了5 V和±12 V電源腳，沒發(fā)現(xiàn)電源有短路。喬格線電路板電源端均并聯(lián)1個(gè)1μF的電容，如果電容短路會(huì)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(jī)板之間不能通訊，故障主要在CPU、存儲(chǔ)器、接口驅(qū)動(dòng)線路上。由于之前在機(jī)上通訊不正常時(shí)曾復(fù)位過(guò)，當(dāng)時(shí)通過(guò)查看LED燈可基本斷定CPU及相關(guān)電路自檢正常，故需重點(diǎn)檢查RS232通訊接口芯片（四線路驅(qū)動(dòng)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(lái)，于是對(duì)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(wàn)用表二極管檔比對(duì)測(cè)量該元器件的阻值，發(fā)現(xiàn)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(hào)的75188（兼容型號(hào)MC1488）后，上機(jī)通電，通訊正常，故障排除。

以上是維修中較常用的對(duì)比法，就是對(duì)好板與壞板相同的元器件或公共測(cè)量點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行比對(duì)，或?qū)ν话迳暇植繉?duì)稱線路的元器件電阻值進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)其中的差別，先根據(jù)故障現(xiàn)象結(jié)合芯片功能判斷哪部分有問(wèn)題，再逐一比對(duì)?，F(xiàn)在許多行業(yè)維修電路板采用在線測(cè)試儀利用好壞板進(jìn)行VI曲線比對(duì)也是如此。

3.2 DPIB板

故障現(xiàn)象：控制電壓送上后，喬格線堆垛小車自行開動(dòng)，電腦屏幕出現(xiàn)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(guān)量信號(hào)都通過(guò)該板傳輸給計(jì)算機(jī)，板上主要由光隔離器ILQ2和D鎖存器74LS373N組成總線結(jié)構(gòu)，通過(guò)兩片74LS138及PLD邏輯門陣列器件實(shí)現(xiàn)譯碼分址。根據(jù)現(xiàn)象及圖紙分析并對(duì)板施加5 V電源和模擬信號(hào)，用萬(wàn)用表量ILQ2輸入與輸出，發(fā)現(xiàn)OC121和OC089兩片光隔離器輸出電壓值過(guò)高，達(dá)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(yīng)檢查底板是否由于拆焊造成破壞，檢查無(wú)斷線后上機(jī)調(diào)試，小車自行動(dòng)作現(xiàn)象消失，但屏幕故障現(xiàn)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(xiàn)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(jī)，故障現(xiàn)象消失。喬格線類似的電路板有DPO板，也是采用數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)，均可通過(guò)故障現(xiàn)象查找圖紙來(lái)判斷哪幾塊芯片有問(wèn)題。

3.3 SCC板

故障現(xiàn)象：橫剪線沖孔及剪床等不能動(dòng)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(lái)控制沖孔V沖剪床等液壓工具的動(dòng)作，通過(guò)檢測(cè)位置傳感器，輸出模擬信號(hào)到SVA板（伺服閥放大器板）來(lái)驅(qū)動(dòng)比例閥實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)工作的。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)（以前修過(guò)此類板），板上運(yùn)算放大器LM348較易損壞，更換LM348后上機(jī)調(diào)試故障依舊。根據(jù)該板提示故障信息可基本判定CPU及EPROM部分沒壞，再對(duì)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(wàn)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(hào)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(zhǔn)電壓電路，如西門子直流調(diào)速器電源板和PID調(diào)節(jié)板都采用AD1403（2.5 V輸出精密電壓），西門子交流伺服驅(qū)動(dòng)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(dāng)這些板故障時(shí)應(yīng)先檢查基準(zhǔn)電壓，再檢查運(yùn)算放大器和電壓比較器以及A／D、D／A器件。

4 結(jié)語(yǔ)

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(dòng)態(tài)通電測(cè)試記錄等前期工作，這樣將會(huì)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）