小天鵝HY-U19電磁爐整流二極管重復擊穿故障

檢查與分析：一臺小天鵝HY-U19電磁爐，通電后指示燈不閃亮，檢查時發(fā)現(xiàn)主板電路中的D4(RF107)整流二極管擊穿，其兩極的安裝板位置有嚴重的燒焦痕跡，檢查其他元件未見異常。試將D4(RF107)整流二極管換新后，電磁爐恢復工作，但工作幾分鐘后，D4(RF107)整流二極管再次擊穿損壞。因而說明在主板電路中有隱蔽故障。
在該型電磁爐中，D4(RF107)主要用于+18V低壓整流，但它同時還具有短路保護作用(相關(guān)局部電路如附圖所示)。再次更換D4(RF107)并短時通電后發(fā)現(xiàn)，D4的表面溫度較高，可能是通過D4的電流超過了設(shè)定值，但影響D4整流電流升高的主要因素應是振蕩定時電路。故判斷C3(1nF)定時電容不良，將其更換后故障徹底排除。

維修小結(jié)：在下圖中，C3和R6組成串聯(lián)RC常數(shù)定時電路，它與U1(13005)、T1、D4、Q1以及R4、R5等組成自激式并聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓電源電路。其工作原理簡要如下：

1、自激振蕩

在上圖中，U1、T1的初級繞組、R4、R5及C3、R6等組成自激式振蕩電路。當接通市網(wǎng)電壓(AC220V)及全橋整流電路后形成+300V電壓通過D11、R102、T1的初級繞組加到U1(13005)的集電極，同時，+300V電壓又經(jīng)R4、R5啟動電阻加到U1(13005)的基極，從而使U1(13005)開始導通，T1初級繞組有電流通過，并形成上正下負的感應電動勢，在T1變壓器的互感作用下，次繞組也有感應電動勢產(chǎn)生，其極性為上負下正，該電勢通過R6、C3正反饋到U1(13005)的基極，使U1迅速飽和導通。當U1飽和導通后，其集電極電流不再增長，T1初級電勢極性轉(zhuǎn)變并通過C3、R6反饋至U1的基極，使U1集電極電流減小，T1繞組中的感直電勢減小，使U1迅速截止。上述過程周而復始，從而形成自激振蕩。
在自激振蕩過程中，U1(13005)的導通時間由C3的充電時間決定，而U1(13005)的截止時間由C3的放電時間決定，C3的充放電時間則由R6和C3組成的時間常數(shù)決定，因此，C3或R6有一個參數(shù)改變，其時間常數(shù)就會改變，進而使U1的導通時間和截止時間改變(即開關(guān)脈沖占空比改變)，D4(RF107)整流輸出電壓改變。
在自激振蕩開始時(U1剛導通時)，由于次級繞組的感應電勢的極性是上端負下端正，故D4(RF104)整流二極管截止，+18V無輸出，但在U1截止時，感應電勢的極性轉(zhuǎn)為上正下負，故D4(RF107)導通，其導通電流一方面向VD2(470uF/25V)電解電容器充電，又一方面向負載供電.因此，U1與T1等組成的開關(guān)穩(wěn)壓電源為反激勵供電方式，即在U1截止時T1初級繞組中儲存的磁場能量通過次級繞組的負載泄放，即由D4(RF107)整流供電，而在U1導通時儲存在CD2(470uF/25V)中的電場能最通過負載泄放，即由CD2(470uF/25V)放電供電，此時D4處于截止狀態(tài)。

2、穩(wěn)壓輸出

穩(wěn)壓輸出主要由ZD2和ZD3等完成，其中ZD2和ZD3起穩(wěn)壓控制作用。在開關(guān)電源工作正常時，ZD2旱截止狀態(tài)，而ZD3則呈導通狀態(tài)，+18.0V和+5V正常輸出。當+18.0V因某種原因升高時，ZD2(16V穩(wěn)壓二極管)反向擊穿導通，Q1(C3279)導通，U1截止，+18.0V輸出下降，從而起到自動穩(wěn)壓作用。但當+18.0V輸出下降時，ZD3(5V穩(wěn)壓二極管)則呈截止狀態(tài)，+5V無輸出，此時+18.OV負載不工作。

3、保護控制

該電路主要有三條保護控制支路，其中：
(1)、過流保護
過流保護主要由R7(4.7Ω)和Q1(C3279)等完成，其中R7為過流檢測電阻，在正常工作時R7兩端的取樣電壓很小，對Q1不構(gòu)成影響，但當U1(13005)的導通電流由于某種原因增大時，流過R7的電流增大，其兩端的取樣電壓增大，當該電壓上升到設(shè)定值時，通過R10(510Ω)使Q1飽和導通，U1截止，從而起到過流保護作用。
(2)、市網(wǎng)電壓過高保護
當市網(wǎng)電壓升高時，+300V電壓隨之升高，通過R4、R5啟動電路加到U1(13005)基極的電壓升高，當該電壓升高達到設(shè)定值時，ZD1(9V穩(wěn)壓二極管)反向擊穿導通，其導通電壓通過R10(510Ω)加到Q1的基極，使Q1導通，U1截止，從而起到市網(wǎng)電壓(或+300V電壓)過高的保護作用。
從上述原理可見，由于+18V電壓升高，是擊穿D4(RF107)的主要原因，且常常是C3失效或接觸不良所斂，嚴重時易使U1、Q1等也擊穿損壞。