APR48-ES檢修參考手冊(cè)范本

1、APR48-ES檢修參考手冊(cè)目錄1. APR48-ES簡(jiǎn)介32. 原理框圖33. 檢修方法43.1 Master和Zorg介紹.43.2 ATE測(cè)試規(guī)格書介紹43.3 檢修操作方法說明53.4 檢修點(diǎn)說明54. 常見問題總結(jié)85. 檢修考前須知91) APR48-ES簡(jiǎn)介APR48-ES整流器是新一代的通信電源，其工作效率超過96%,相比于現(xiàn)在絕大多數(shù)的同類產(chǎn)品可以減少至少50%的能源浪費(fèi)。APR48-ES輸出功率為2KW,該整流器采用先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理芯片進(jìn)展控制，其峰值效率超過96%,在很寬的負(fù)載圍2KW的30%-100%其工作效率可以超過95%,高效率的同時(shí)APR48-ES還有高密度的特

2、點(diǎn)，其功率密度可以達(dá)到22.06W/inch3,APR48-ES和EATON已有的3G系統(tǒng)完全兼容，并且支持熱插拔，在很寬的AC輸入和溫度圍，也可以很好地穩(wěn)定工作。2) 原理框圖圖1APR48-ES功能框圖APR48-ES采用兩級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)把AC交流變成DC直流輸出，第一級(jí)是PFC電路,主要目的是進(jìn)展功率因數(shù)校正，并提供一個(gè)420VDCBUS電壓。第二級(jí)是DC-DC變換器,這個(gè)DC-DC變換器的架構(gòu)是LLC加同步整流，首先通過LLC把420VDCBUS電壓變成高頻AC信號(hào)，然后通過同步整流輸出48V直流電壓，通過改變LLC頻率可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整流器輸出功率和輸出電壓的控制。無橋PFC架構(gòu)在APR4

3、8-ES中由一個(gè)升壓電感，兩個(gè)MOSFET,兩個(gè)快恢復(fù)二極管和兩個(gè)慢恢復(fù)二極管構(gòu)成，其開關(guān)頻率為70KHz,相比傳統(tǒng)PFC架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是高效率和高密度。無橋PFC進(jìn)一步介紹請(qǐng)參考文檔'PFC根底知識(shí)。PF(M礎(chǔ)知識(shí)ZVS,副邊LLC諧振轉(zhuǎn)換器由諧振電容，諧振電感和勵(lì)磁電感構(gòu)成，原邊可以實(shí)現(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)ZCS,從而減少了開關(guān)損耗，提高了效率。LLC知識(shí)進(jìn)一步介紹請(qǐng)參考文檔'LLC諧振變換器介紹。LLC皆振變換器介紹APR48-ES由主板、一次控制板、二次控制板和同步整流板組成，一次控制板主要是對(duì)PFC升壓電路進(jìn)展控制，二次板主要是對(duì)LLC和同步整流電路進(jìn)展控制，兩個(gè)控制板之間通過SPI

4、接口進(jìn)展數(shù)據(jù)通信，同時(shí)二次側(cè)控制板通過RS485接口和外界控制器進(jìn)展通信。輔助電源模塊給一次控制板和二次控制板提供供電，在機(jī)子啟動(dòng)中，由電源芯片VIPER17HNU3把BUS電壓轉(zhuǎn)換成+12V電壓，然后一次控制板和二次控制板分別通過各自的電源轉(zhuǎn)換電路得到+3.3V和+1.8V電壓。待機(jī)子+48V輸出穩(wěn)定工作后，二次側(cè)從+48V輸出電壓得到+12V電壓。3) 檢修方法3.1 Master和Zorg介紹Master和Zorg這兩個(gè)軟件通過RS485接口和機(jī)器進(jìn)展通信，可以通過Master和Zorg讀取機(jī)器運(yùn)行中的各種狀態(tài)值，同時(shí)還可以對(duì)機(jī)器進(jìn)展參數(shù)校正。檢修中使用Master和Zorg分析讀取的各

5、種狀態(tài)值可以較快找出問題原因，善于應(yīng)用Master和Zorg對(duì)問題的查找和分析十分有利。具體的使用方法請(qǐng)參考文檔'Master和Zorg使用說明。Master和Zorg使用說明3.2 ATE測(cè)試規(guī)格書介紹檢修中要善于應(yīng)用APR48-ES的ATE測(cè)試規(guī)格書，針對(duì)在ATE出現(xiàn)的問題在規(guī)格書中找出相應(yīng)的測(cè)試流程，再結(jié)合以往同類問題出現(xiàn)的原因，查找問題原因。ATE測(cè)試規(guī)格詳細(xì)容請(qǐng)參考文檔'ATE測(cè)試規(guī)格書。ATEEB式規(guī)格書3.3 檢修操作方法說明APR48-ES的檢修通過外接一個(gè)DCPowerSupply先給輔助電源供電，先檢查機(jī)子的輔助電源、一次板和二次板的電源模塊是否正常，同時(shí)通

6、過Zorg讀取相關(guān)的值可以判斷一次板和二次板是否正常工作。然后緩慢加AC電壓，先讓PFC升壓電路工作，以判斷PFC升壓電路是否工作正常，繼續(xù)加AC電壓，使DC-DC電路工作，以判斷DC-DC電路。這種檢修方法可以分模塊對(duì)機(jī)子問題進(jìn)展查找和分析。檢修操作的具體方法請(qǐng)參考文檔'APR48-ES檢修操作方法。APR48-E檢修操作方法3.4 檢修點(diǎn)說明檢修中為了更快的找到問題，注意以下幾個(gè)檢修點(diǎn)：1) Relay是否切換。Relay切換這個(gè)控制命令由一次側(cè)控制板根據(jù)輸入電壓、BUS電壓、溫度等進(jìn)展判斷。如果有，說明一次側(cè)控制板有工作，假設(shè)沒有，說明一次側(cè)控制板沒有發(fā)出Relay切換信號(hào)，需要

7、檢查BUS電壓、溫度采集信號(hào)等，如果無BUS電壓，需要檢查FuseF1和F2是否正常。BUS電壓如果OK,下一步可以檢查輔助電源模塊和一次側(cè)控制板+3.3V和1.8V是否正常。2) BUS電壓。在啟動(dòng)過程中，BUS電壓首先由D4,D5和D6構(gòu)成的整流橋充電，待充到一定值后，一次側(cè)控制板會(huì)發(fā)出Relay切換信號(hào)，然后PFC電路開始工作，繼續(xù)給BUS電容充電把BUS電壓穩(wěn)定在420V。機(jī)子開機(jī)后如果420VBUS電壓穩(wěn)定，可以初步判斷PFC電路局部OK,進(jìn)而繼續(xù)查找DC-DC局部。3)輔助電源檢查。輔助電源檢查包括AuxPowerSupplyVIPER17HN芯片電路提供的+12V電源，一次側(cè)和二

8、次側(cè)控制板+3.3V和+1.8V。一次側(cè)控制板+12V由AuxPowerSupply提供，二次側(cè)控制板+12V在機(jī)子啟動(dòng)過程中由AuxPowerSupply提供，待機(jī)子輸出穩(wěn)定后由二次側(cè)控制板MAX5035構(gòu)成的BUCK電路提供。+1.8V是DSP的核心供電電壓，+3.3V同時(shí)給DSP和其它一些芯片供電。對(duì)輔助電源的檢查可以迅速排除是否是電源供電導(dǎo)致機(jī)子的問題。4) 通信檢查。APR48-ES通信分部通信和外部通信，部通信是指一次控制板和二次控制板之間的通信，采用SPI通信接口，主要是把一次控制板采集的一些數(shù)據(jù)，如AC輸入電壓和頻率，輸入電流，BUS電壓，溫度等信號(hào)傳給二次側(cè)控制板，同時(shí)二次側(cè)

9、控制板也會(huì)把一些控制命令發(fā)給一次側(cè)控制板。外部通信通過RS485接口，可以通過Master和Zorg對(duì)機(jī)器的狀態(tài)進(jìn)展讀取，也可以進(jìn)展參數(shù)修正。5) PFC,LLC和同步整流MOSFET的檢查。測(cè)量PFC,LLC和同步整流MOSFET的RGS,標(biāo)準(zhǔn)值是4.7Kohm，如果測(cè)的值不是此標(biāo)準(zhǔn)值，先重點(diǎn)檢查對(duì)應(yīng)的主MOSFET和驅(qū)動(dòng)MOSFET是否正常，如果正常，那么需進(jìn)一步檢查其周圍電路。6) PFC驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。PFC采用定頻調(diào)寬方法，即工作時(shí)頻率不變，調(diào)整占空比，APR48-ES中PFC開關(guān)頻率為70KHz，根據(jù)AC輸入和負(fù)載的變化調(diào)整占空比的大小。7) LLC驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)參考圖2。LLC采用調(diào)

10、頻的方法，通過改變LLC頻率可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整流器輸出功率和電壓的控制。圖2是機(jī)子在滿載54.5V輸出的情況下LLC的工作狀態(tài)，其工作頻率為201KHz，處于完全諧振狀態(tài)，VGS的驅(qū)動(dòng)高電平在12V左右，如果此驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平過低或者有尖峰毛刺脈沖，可能導(dǎo)致輸出不穩(wěn)定，也可能LLC主MOSFET的損壞，檢修中可以參考此信號(hào)進(jìn)展分析。8) 同步整流控制信號(hào)參考圖3。同步整流控制信號(hào)和LLC驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)頻率一致，目的是把LLC逆變得到的高頻交流信號(hào)整流成直流電壓輸出，在輸出電流小于6A時(shí)，同步整流驅(qū)動(dòng)信號(hào)不使能，通過主MOSFET的體二極管BodyDiode進(jìn)展整流，當(dāng)輸出電流大于6A時(shí)，同步整流驅(qū)動(dòng)信號(hào)使

11、能，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平VGS不夠時(shí)，會(huì)導(dǎo)致機(jī)子的效率變低，在ATE測(cè)試中導(dǎo)致Powerperformancetestfail.Dug，；Ini用1工i 1 00 番耳；k秀n; 飛m徵IW抑/情ibdMMtun/av，何v1.MM的 ¥ 愉V方H至廿颯物1Q I V2m .21IIsubN mi il I 5 fri? 1 VrrtlLJZJ催加一配I Hiflfit總rCH1:Il4Yellow1V/div；CH2:VdsGreen100V/div;CH4:VgsCyan5V/div;圖2LLCMOSFETQ10滿載波形(f=fs=201KHz)chi：vds(Q701)Yellow2

12、0V/div;CH2:Vgs(Q701)Green3V/div;CH3:Vds(Q704)Pink25V/div;CH4:Vgs(Q704)Cyan3V/div;圖3滿載情況下同步整流主MOSFET波形4. 常見問題總結(jié)1) RUACstartupfailACstartupfail是檢修中出現(xiàn)頻率很高的一個(gè)問題，fail的原因很多，以往出現(xiàn)的問題可以分成兩大類，一是生產(chǎn)流程的問題，一是物料不良的問題。對(duì)于之前生產(chǎn)流程出現(xiàn)的問題，一般有元器件管腳漏錫、連錫，元器件管腳沒有擺正，DSP燒錄不良，接頭沒有插好等問題，在量產(chǎn)階段，這方面問題出現(xiàn)的幾率會(huì)比擬大，值得注意。對(duì)于物料不良的問題，之前出現(xiàn)過如

13、PFCCT不良，LLC諧振電感不良等問題。檢修中先檢查420VBUS電壓是否正常，如果正常，可以確認(rèn)PFC電路局部OK，進(jìn)而繼續(xù)查找DC-DC電路局部。實(shí)例分析：上電后，燈不亮，燈不亮說明輔助電源沒有正常工作，檢查BUS電壓，BUS電壓OK此時(shí)BUS電壓通過整流橋充起，檢查輔助電源芯片VIPER17HN，發(fā)現(xiàn)8腳無電壓，8腳和BUS之間有一個(gè)FuseF3,檢查F3,發(fā)現(xiàn)F3損壞，更換后機(jī)子OK.2) FTACstartupfail上電后，Relay沒有切，通信連接OK，從Zorg中觀察二次側(cè)控制板數(shù)值OK，一次側(cè)控制板數(shù)值不正常，結(jié)合Relay沒有切的現(xiàn)象Relay切換信號(hào)由一次側(cè)控制板發(fā)出，

14、初步判斷一次側(cè)控制板出了問題，檢查一次側(cè)控制板電源情況，3.3VOK，1.8V不正常，繼續(xù)查找發(fā)現(xiàn)1.8V和0V短路，因?yàn)?.8V在一次側(cè)控制板上只給DSP供電，加上Relay切換信號(hào)沒有發(fā)出，從Zorg中讀取一次側(cè)控制板數(shù)值不正常，且上電后DSP會(huì)發(fā)熱，可以根本判斷DSP有問題，做好相應(yīng)記錄后，更換DSP后機(jī)子工作正常。3) RUPowerperformancetestfail檢查同步整流板主MOSFETQ704的RGS,標(biāo)準(zhǔn)值是4.7Kohm，實(shí)測(cè)為2.7Kohm，取下Q704的驅(qū)動(dòng)MOSFETQ705,測(cè)的值為4.7Kohm,初步判斷是驅(qū)動(dòng)MOSFETQ705不良，對(duì)不良品隔離并做好問題

15、記錄，更換新的驅(qū)動(dòng)MOSFET，重測(cè)Powerperformancetest通過。4) RUDC/DCovercurrenttestfailDC/DCovercurrenttest是用來測(cè)試LLC過流保護(hù)的功能.首先由DSP通過LLCCTTest端口發(fā)出一個(gè)overcurrenttest的觸發(fā)信號(hào)，然后加大負(fù)載電流，如果機(jī)子在負(fù)載電流為12A到25A之間shutdown,測(cè)試pass不然fail.之前出現(xiàn)的問題有LLCCT的在二次板控制板接頭P621的兩個(gè)管腳連錫CT無法檢測(cè)LLC電流，LLCCT的繞線斷開CT無法檢測(cè)LLC電流，電容C756短路偏置電平過高導(dǎo)致過流觸發(fā)過早等問題。5) RUShortCircuitTestFailShortCircuitTest是在短路的情況下測(cè)試短路電流的大小，要求短路電流在42A,50A之間，測(cè)的值為41.8A。由LLC原理分析，短路時(shí)LLC的漏感不參與諧振，短路電流大小直接由諧振電感感值決定，更換諧振電感后ShortCircuitTest通過，對(duì)拆下的電感測(cè)得其感值為39.4uH，超過了其規(guī)格的最大值。注：以往問題的總結(jié)只能做一個(gè)參考，在檢修中還要具體問題具體分