1、 1 唐山松下产业机器有限公司焊接学校 波形控制交直流脉冲TIG焊机 YC-300WX4HGE 维修指南 2 目 录 程序P板ZUEP1313 或 ZUEP1330的检测电压3 故障检查及修理8 报警指示灯亮时的对策11 电路介绍12 IGBT 的检测方法.13 如何检测驱动信号14 1-2 次级逆变.15 次级晶体管的检测16 如何检测驱动信号17 2-1时序图 （程序板ZEUP1313）18 2-2. 时序图 （无收弧）19 2-3. 时序图3 （有收弧）.20 2-4. 时序图4 （有收弧）.21 2-5. 焊炬开关电路22 2-6. 输出电流电位器选择电路23 2-7. 电防电路24
2、2-8. 脉冲电路25 2-9. 电源电路，输入过压检测电路26 2-10. 电流检测电路26 2-11. 收弧（点焊电路）27 2-12. 提前送气，滞后停气28 2-13. 气阀28 2-14. 高频继电器，脉冲继电器，起始信号28 2-15. 全波整流电路，电流检测电路，电流表补偿电路29 2-16. 波形控制电路，误差放大电路30 2-17. 清洁电路31 2-18. 输出极性转换电路32 2-19. 输入过流检测电路，输出过压检测电路32 2-20. PWM控制电路33 2-21. 焊接方法选择电路34 2-22. 灭弧恢复电路34 2-23. ROM电路1 2-24. 波形读取时钟
3、图2 2-25. 一次侧IGBT驱动电路（ZUEP1220）.1 2-26. 次级晶体管驱动电路(ZUEP1119)2 2-27. 高频PCB(ZUEP0683).3 2-28. 堆栈电路4 3 程序P板ZUEP1313 或 ZUEP1330的检测电压： 检测条件： 1 以下各点电压值是在直流 TIG，无收弧，无脉冲时将焊接电流旋钮从最小旋到最大过程中测得的。 i) 待机：代表电源开关ON 条件下。 ii) TS ON：代表焊枪开关ON，空载条件下。 iii) 焊接：代表有电弧产生。 2 下表所列的检测值是在各种焊接模式下测出的，否则，将会单独指定焊接模式。 3 “H”代表15V, “L”代表
4、0V。其他电压值将会单独指定焊接模式。 4 测试值是用数字万用表测出的。 测试点 待机 TS ON 焊接 TP1 参考地 +15V TP2 直流供电电压 -15V TP3 直流供电电压 1.4V 1.4V 06V TP4 焊接电流给定电压： 在交流标准/柔性/硬性；(i),(ii)1.5V, (iii)0到6.2V 6.2V TP5 焊接电流电位器/脉冲电流电位器：收弧开关在“有”/“无”/“重复”；0V 中脉冲频率时“H”“ L ”重复出现。 TP6 脉冲定时：低脉冲频率在低脉冲时。 0V 15V 15V TP7 逆变信号（“H”时逆变电路工作） 间隔时间为10ms从DC2V到DC4V的三角
5、波 TP8 PWM控制电路 2.2V (*)未测量 (*)未测量 TP9 PWM控制电路，误差放大输出。 0V 0V 0V TP10 CT信号： (iii)交流柔性模式；0到4.2V，交流标准/硬模式0到6.2V。 0V 15V 15V TP11 起动信号 -10.10V TP12 过电压检测电平调整 0V TP13 起始焊接电流电位器/收弧电流电位器：收弧开关在“有”/ “重复”；6.2V 14.7V TP14 一次侧过电流；检测到过电流时为低 4 测试点 待机 TS ON 焊接 -7.90V TP15 电压过低检测 27.0V 0V 24.8V TP16 高频 18.8V 18.8V (*
6、) TP17 脉冲信号： (*)在低频模式下，以低频脉冲频率的高“H”、低“L”电平交替变化。 25.5V 24.3V 24.3V TP18 防触电保护：参考地是：“ TP21” 25.5V 24.3V 24.3V TP19 输出过电压检测：检测到过电压时为低电平“L” 27.0V 24.8V 0V TP20 电流检测：检测到电流时为低电平“L” TP21 TP18的“参考地” 1.4V 1.4V 0 到6V TP22 焊接电流指令2： (i) (ii)在交流标准/柔性/硬性；2.3V, (iii)在交流柔性；0到4.2V,在交流标准/硬性；0到6.2V 当清洁宽度调整电位器从最小到最大时为1
7、.6V到1.4V TP23 清洁信号 以混合TIG的频率高“H”、低“L”电平交替变化。 TP24 混合TIG频率信号：输出直流时为高，输出交流时为低。 1.4V TP25 波形控制信号钳位电平 当清洁宽度调整电位器从最小到最大时为9.3V到7.0V TP26 EN清洁宽度 2.2V到11.8V TP27 EP清洁宽度,在交流柔性模式下，1.4V到7.6V 0V 0V (*) TP28 脉冲信号： (*)在低频/中频模式下，以低频/中频脉冲频率的高“H”、低“L”电平交替变化。 15V 15V 0V TP29 DC电流起动选择信号 0V 0V 0V到6V TP30 CT信号： (iii)在交流
8、柔性；0到4.2V,在交流标准/硬性；0到6.2V 5 ROM PCB (ZUEP1314) 或 (ZUEP1330)的检测点： TP No. 测测条目 内容 TP1(TP31) 柔性/硬性钳位电平 软性/硬性最大电流电平设置 TP3(TP33) 极性转换信号 二进制计数器的最高有效位(MSB, Most Significant Bit )为“1”时有效 TP4(NA) 输出电流设定信号 选择顺序PCB上的电流电位器的电压 TP5(TP35) 柔性/硬性标准波形 软性/硬性标准波形 TP8(TP38) 放大的柔性/硬性波形 放大软性/硬性波形 TP9(NA) 复位信号 复位二进制计数器 TP1
9、0(TP40) 波形控制定时 决定波形控制时间 ZUEP1330的TP号在（）中列出，NA表示“无” ZUEP1313与ZUEP1314组合为ZUEP1330 程序PCB(ZUEP1313) 或 (ZUEP1330)电位器功能表： VR No. 调节项目 备注 VR1 点焊时间 VR2 缓升时间 VR3 缓降时间 VR4 给定电压 VR5 交流起动电流 TP22从2.25到2.35V “交流TIG”电流检测“关” VR6 脉冲频率上限 VR7 脉冲频率下限 VR8 过流检测电平 TP21从-10.1到-10.2V VR9 小电流检测电平 TP15从-7.85到-7.95V VR10 交流给定电
10、平 TP4从4.09到4.69V 交流TIG，电流电位器最大，电流检测，焊炬开关开。 VR11 偏置 VR12 交流电流表（大电流范围） CN17的167针从2.84到2.88V ， 360电阻连接到CN167的167和15针上，交流TIG， CT1（47#）为6.67V。 VR13 直流电流表 CN17的167针从2.89到2.93V 360电阻连接到CN167的167和15针上。交流TIG，CT1（47#）为0.67V。 6 VR No. 调节项目 备注 VR15 混合TIG，交流比率 交流比率；TP24为67到73%，混合TIG，MIXf 电位器逆时针，交流 TIG ，CT1（47#）为
11、6.67V VR18 清洁宽度（2） VR19 清洁宽度（1） VR20 输出电平 VR21 逆变频率 VR22 死区时间 VR24 电流下限 TP4从0.12到0.16V，直流TIG，电流最小，电流检测开，焊炬开关开。 VR25 直流起动电流 TP4从1.35到1.45V，电流检测开 VR26 主/脉冲电流上限 TP4为：6.0V，直流TIG下，电流最大，无收弧，电流检测开，焊炬开关开。 VR27 初期/收弧电流上限 TP4为：6.0V，直流TIG下，初期电流最大，有收弧，电流检测开，焊炬开关开。 VR28 一次侧过电流检测电平 VR29 交流电流表（小电流范围） CN17的167针从0.1
12、8到0.22V，360电阻连接在CN167的167和15针上。交流TIG， CT1（47#）为：0.67V。 VR30 交流波形控制（振幅） VR31 交流波形控制（钳位电平） VR41 混合TIG时间间隔 ROM PCB(ZUEP1314) 或 (ZUEP1330)电位器功能表： VR No. 调节条目 备注 VR5 (VR55) 交流柔性模式最小电流 VR11 (VR51) 交流硬性模式最大电流 ZUEP1330的电位器号在（）中列出 ZUEP1313与ZUEP1314组合为ZUEP1330 7 选择开关功能表（ZUEP1381）： SW No. 选择项目 说明 SW1 升降时间切换 SW
13、2 电击防止功能切换 SW3 引弧强弱切换 SW4 提前送气切换 SW5 波形控制切换 现在 ROM 里没有其他的数据，不使用，只能置于OFF侧。 SW6 SW7 SW8 频率高低切换 交流输出频率转换， ZUEP13811已经去掉，改为连接器，短路时为高：100Hz，开路时为低：70Hz。 必须同时切换 SW9 SW10 高频重复切换 交流焊接时是否连续发生高频 必须同时切换 8 故障检查及修理： 1. 无电弧、高频 焊接模式开关是否设置为直流TIG 焊炬开关电缆是否断开 ZUEP1330上的CN22是否断开 CN22断开时，测量是否有空载电压 ZUEP1330上的CN18、到ZUEP122
14、0上的CN16、CN21是否断开 门极和发射极是否有电压 ZUEP1330上Q27和Q28是否损坏 检测ZUEP1330的IC8及其相关元件 换一次驱动PCB（ZUEP1220） 设置为TIG模式 接好电缆 接好CN22 确认ZUEP0683上的连接器 接好连接器 IGBT损坏 更换 主变次级是否有电压 主变损坏 主变次级是否接通 检测从次级二级管到次级晶体管间的连线 是否有基极和发射极信号 换次级晶体管 ZUEP1330上的Q29和Q30损坏 换PCB ZUEP1360 ZUEP1330上的IC29和IC30及其相关元件 否 否 否 否 否 否 否 是 是 是 是 是 是 是 否 否 是 是
15、 否 是 否 是 否 是 9 2. 电源指示灯灭，冷却风扇不转 3. 无电弧，有高频 4. 手弧焊时无电弧 5. 焊接电流只能调到大约100A 3A保险烧断 换3A保险 是否交流供电电压 接通交流供电电压 控变上的温度保险烧断 母材电缆是否可靠连接 可靠连连母材电缆 使焊炬顶端尽量接近母材 焊接模式开关未设置在直流手弧焊 设置为直流手弧焊 应设置在空冷而不是水冷 交流输入为单相 接好输入线 电缆#45或#63断开或CN23断开 连接电缆#45、#63或CN23 换ZUEP1330的PC1、ZD12 否 是 是 否 是 否 否 否 否 是 是 是 10 6. 无保护气体流出 7. 保护气体无法停
16、止 8. 间歇灭弧 焊炬和母材的间距过长 气管未连接 连接气管 气管打弯 拉直气管 检测ZUEP1330 焊炬开关闭合时，CN2的#84是否与TP1接通 气阀损坏 是否设置在“检气”侧 应设置在“焊接”侧 滞后断气时间是否过长 缩短滞断气时间 气阀损坏 否 是 是 否 否 否 是 否 是 11 报警指示灯亮时的对策： 1. 温度、冷却水、输入过压指示灯亮： 1- 1焊炬选择开关设在空冷时，报警灯熄灭。 (A) 冷却水短缺，接入大于额定流量的冷却水（0.7l/min） (B) 赃物堵住流量开关和滤网，取出赃物，清理流量开关。 (C) 流量开关引线断线，造成流量开关不工作。 1 - 2即使焊炬选择
17、开关设在空冷时，报警灯仍不熄灭。 (A) 交流输入电压低于或高于额定电压范围。 (B) 超负载持续率使用，使温度过高。打开焊机电源开关，等到温度下降后再使用。 (C) 温度继电器(TH)引线断线。 (D) 冷却风扇不转，或转速太低。 (E) 通风口被覆盖。 (F) 在JIG P板（ZUEP0997）上的紧急停止端子的短路线脱落。 2. 输出过压： 2-1 输出电缆卷曲 (A) 拉直输出电缆。 (B) 采用长度合适的电缆。 (C) 输出电缆盘绕直径应为大圆环。 2-2 当焊枪开关按下时，异常指示灯亮。 (A) P板ZEUP0880上的电阻R1，R2，R5或R6之一短路。 2-3 当焊枪开关未按下
18、时，异常指示灯亮。 (A) ZUEP1313上的PC4损坏。 3. 输入过压： 3-1当焊枪开关按下时，异常指示灯亮。 主回路中的元件如Q1,2,3,4, D1,2,3,4 损坏。 检测晶体管的集电极(C)和发射极(E)、二极管阴极和阳极是否有短路现象。 为防止主回路的其他元件的损坏，应进行下面的检测。 (A) 检查主回路的其他元件，因损坏的元件可能不止两个。 (B) 如果Q1、2损坏，那么P板ZUEP1220上的ZD1到ZD8 有可能损坏。 (C) 如果Q3、4损坏，那么P板ZUEP1360上的ZD5到ZD12 有可能损坏。 *如果断路器自动跳开，电源指示灯和异常指示灯都熄灭。在这种情况下，
19、因为主回路中的元件可能损坏，应进行上面的全面检测。 12 电路介绍： 1-1 一次逆变回路： 初级侧电路是一种工作在15kHz下的IGBT全桥逆变电路。 IGBT 兼备功率场效应管 MOSFET 的高输入阻抗和超高速开关特性，以及双极型晶体管的大电流开关特性（高电流密度、低饱和电压）的优点。 三相交流电断路器 整流器 平滑滤波 逆变 中频变压器 三相桥式整流 电容电感滤波 DC变为AC 13 IGBT 的检测方法： 移去IGBT的连线，观察IGBT的外观是否有损坏。 检查IGBT的G1-E1和G2-E2之间是否导通，如果导通，则IGBT损坏。 l 用9V电池给门极G（）和发射极E（）施加正电压
20、，测量集电极C和发射极E的导通情况。 l 用9V电池给门极G（）和发射极E（）施加反向电压，以使IGBT关断。 l 用指针式万用表测量E1C1、E2C2间的导通情况，应为E1C1、E2C2方向单向导通。 14 备注： 如果IGBT损坏，那么P板ZUEP1220上的稳压二极管ZD1到ZD8有可能因短路而造成击穿或开路损坏。可直接在P板上测量稳压二极管是否损坏： 开路击穿：正反向都不导通。 短路击穿：正反向都导通。 正常：正向导通，反向不导通。 注：正向指万用表的正表笔接到稳压二级管的阳极， 负表笔接到稳压二级管的阴极。 门极信号接线： IGBT或晶体管各由来自驱动P板的信号驱动。如果干扰信号串入
21、门极或基极，那么IGBT或晶体管将不能正常工作，逆变功能异常，严重时将造成 IGBT 或晶体管损坏。因为门极或基极电流与主回路电流相比要微弱得多，很容易被干扰，通常采用双绞线来防止干扰，而且远离主回路等干扰信号源。 对静电干扰的对策： IGBT的门极要比晶体管的基极更容易被静电击穿。所以在修理焊机时，拿IGBT一定要小心，不要用手随意触摸门极端子。 如何检测驱动信号： 从驱动PCB到IGBT(主晶体管)的驱动信号的检测方法如下： 1参照总电路图取下连接到整流二极管D1阴阳极的电缆，以便切断主回路电源。 2取下IGBT的门极和发射极线扎（四组双绞线，八根）。 3打开电源开关，此时只有控制电路工作
22、。 4按下焊枪开关，正常情况下，门极和发射极间（G1-E1）产生如下波形。 5检查全部四组电路的门极信号。 6关闭电源，恢复门极信号线和其它电缆。 15 1-2 二次逆变： 16 次级晶体管的检测： 移去次级晶体管的线扎及电缆，观察晶体管的外观是否有损坏。 检测E1-C1和E2-C2间是否导通 检测B1-E1和B2-E2间是否导通 导通 不导通 更换 导通指E1C1和E2C2间单向导通。 若不导通，则表明已损坏，需更换。 正常 更换 已损坏 17 如何检测驱动信号： 从驱动P板到次级晶体管的驱动信号检测方法： 1. 移去整流二级管正负端的连接电缆。从总电路图可以看出主回路的输入电压将被切断。
23、2. 取下晶体管的基极和发射极连线（四组双绞线，共八根）。 3. 将一个10k的电位器接在ZUEP1330的CN10上，或短接 CN10的No.31和No.15线，使电路处在电流检测状态。 4. 设置在交流标准TIG模式。 5. 打开电源开关，此时只有控制电路工作。 6. 按下焊枪开关，门极和发射极间（B1-E1）产生如下波形： 7. 检查全部四组电路的门极信号。 8. 关闭电源，恢复门极信号线和其它电缆。 18 2-1时序图 （程序板ZEUP1330） 焊枪开关（A）按下后，向C126(C)充电，开始提前送气。当电压达到阀值电平大约0.3秒后，起动信号（D）和高频继电器CR4闭合，过一定时间
24、t后电弧引燃。在电弧引燃的瞬间电弧检测继电器CR2闭合并向C147充电。当C147两端的电压达到阀值电平后，高频CR4 断开，焊接电流选择TP29-IC15-11 接通，主电路通电，开始焊接。 一旦焊炬开关松开，起动信号 TP11(D)和输出电流(B)将关闭。直到 C127 的电压到达阀值电位（可通过滞后停气电位器调节），气体将停止。 A：焊枪开关TS B：输出电流 C：C126电压 D：起动信号TP11 E：高频继电器CR4 H：TP29（IC15-11） G：C147（+）电压 F：电流检测CR2 I：C127电压 J：电磁阀 气体预流时间0.3秒 高频 电弧产生 滞后断气 19 2-2.
25、 时序图 （无收弧） 1焊枪开关TS 2输出电流 3焊枪开关CR1 4起动信号TP11 5电流检测CR2 6D76（脉冲/初期/收弧） 7TP5（脉冲/焊接电流） 20 2-3. 时序图3 （有收弧） 1焊枪开关TS 2输出电流 3焊枪开关CR1 4起动信号TP11 5电流检测CR2 6D76（脉冲/初期/收弧） 7TP5 电压（脉冲/焊接8TP13电压（初期/收弧） 9IC15-10（初期/收弧选择） 21 2-4. 时序图4 （有收弧） 1焊枪开关TS 2输出电流 3焊枪开关CR1 4起动信号TP11 5电流检测CR2 6D76（脉冲/初期/收弧） 7TP5 电压（脉冲/焊接8TP13电压
26、（初期/收弧） 9IC15-10（初期/收弧选择） 缓升 缓降 缓升 缓降 22 2-5. 焊炬开关电路 1) 将焊炬开关与其它电路隔离开。 2) 用温度开关检测异常温度。 3) 用水流开关检测缺水。 4) 检测外接信号用 P板上的紧急停止信号。 5) 通过一次侧过压检测电路检测一次侧过压。 正常 温度开关 闭合 水流开关 闭合 紧急停止 短接 340V380V输入420V 360V400V输入440V PC3导通 PC2导通 PL2截止 异常 一个以上条件不满足时 满足以上四个条件时 PC2截止 PL2导通 温度继电器 水流量开关 引弧成功信号 急停信号 低频脉冲输出信号 焊枪开关 水冷 风
27、冷 报警指示灯 23 2-6. 输出电流电位器选择电路 点焊时为“H” 无收弧时为“H” 缓升 缓降 引弧电流 焊接/脉冲电流最大值 初期/收弧电流最大值 脉冲时为：“ H ” 控制端 电流信号输出 遥控 小电流 电流输出控制信号 单相检测 24 2-7. 电防电路 用焊接方法开关设置在手弧焊: （+24V通向#87 Q6 导通 HIC-35脚“低电平” 无TIG程序） 在电防无侧：空载电压：63V （HIC-17 pin H 起始信号） 在电防有侧：空载电压：14V （输出端子短路 PC5 导通 Q4 导通 HIC-14脚“高电平” 引弧信号） #87 D HIC-35脚 程序电路 电流检测
28、时为“L” 防触电“有” 防触电“无” 引弧信号 25 2-8. 脉冲电路 中频 低频 脉冲占空比 脉冲有/无 HIC-20脚 脉冲选择 IC15-9脚 TP6 HIC-18脚 焊接/脉冲选择 TP28 脉冲信号继电器 CR5 脉冲频率 脉冲开关S2 低频 中频 无 HIC-20脚 脉冲同步继电器CR5 26 2-9. 电源电路，输入过电压检测电路 如果输入电压超过额定范围，停止输出。 VR8:上限电压检测调整 VR9:下限电压检测调整 2-10. 电流检测电路 程序P板上的CT信号电流检测继电器动作。 CT信号 电流检测时为“H” 电流检测继电器 27 2-11. 收弧（点焊电路） 收弧“无
29、” HIC-5脚、HIC-7脚低电位“L” 输出调整VR切换电路的D76变为高电平“H”，初期收弧一侧的TP13变为0V，焊接、脉冲设定值固定。 标准品无电弧点焊功能，虽然P板上装有电弧点焊电路，但需要增加电弧点焊功能的附加装置。 未做电弧点焊时限的调整。 收弧切换SW 无收弧 有收弧 重复 HIC-5 脚 L H L HIC-6 脚 H H H HIC-7 脚 L L H 有收弧 无收弧 重复 气体检查 焊接 电弧点焊 界限值 电弧 焊枪开关OFF HIC-9脚 HIC-10脚 输出电流 28 2-12. 提前送气，滞后停气 参考2-1关于提前送气和滞后停气时序图 2-13. 气阀 在气体检
30、查侧：气阀SOL打开 在焊接侧：参考2-1的时序图1 2-14. 高频继电器，脉冲继电器，起动信号 高频继电器：CR4, 脉冲信号继电器：CR5 滞后停气 提前送气 如果HIC-36脚为“L”，程序停止。 29 2-15. 全波整流电路，电流检测电路，电流表补偿电路 全波整流电路：用于反馈交流电流，将电流信号转化为电压信号。 电流检测电路：用于检测焊接电流。 电流表补偿电路：用于直流焊时补偿电流表（平均值），用于交流焊时电流表补偿。 全波整流电路 电流检测电路 电流检测继电器 交流小电流时电流表刻度调整交流大电流时电流表刻度调整电流表补偿电路 直流时电流表刻度调整 30 2-16. 波形控制电
31、路，误差放大电路 交流模式下，波形控制电路通过设定电流来设置一定的极性转换周期 在低电流范围内帮助极性转换，在大电流范围内抑制反冲电压的发生。 WX2:波形控制量是固定的。 WX3:当输出电流给定信号小于一定电平时，波形控制的数量是给定信号的1.5倍；当超过一定电平时，将被钳位在一定的电平（例如：200/300WX3，钳位值为100A）。 此功能是最小电流比WX2低，而且在低电流范围内，由于小的波形控制使得电弧噪声更小。 用于波形控制的定时，在ROM电路使用了二进制计数器地址信号。 PWM电路 电流反馈 极性选择 交流检测时为“L” 交流标准/硬性时为“ L ” 波型控制定时 柔/硬性控制“H” 去柔/硬性波形产生 柔/硬性波形 波型控制电平 输出电流设定
