主题:【第六届原创】记一次ARL3460直读光谱负高压发生器故障维修问答(十二月)

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wccd
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记一次ARL3460直读光谱负高压发生器故障维修问答


【 ARL直读光谱-1000V负高压发生器维修实例(续)】


问:

我公司的ARL3460直读光谱仪开机后,-1000V负高压发生器出现继电器RY2一直在间歇吸合,频率约2秒左右,测负高压发生器供电24V电压随RY2的吸合和释放而在0V24V间摆动,测-1000V-100V也是在即将建立起来时,由于RY2的释放而终止,而后随着RY2的吸合再次建立,如此循环……后反复拨动S1,偶尔RY2可以保持吸合,但24V供电下降为22.3V(不知是否正常),输出-992V-99.6V,调整24V供电为25.1V,负高压板工作时降为23.8V,输出-1001V-99.96V,而后机器可以正常工作,但关闭电源再次起动后,RY2还会间歇吸合,反复拨动S1偶尔还可以正常工作。

  本人感觉故障现象及像是24V供电发生了过载保护,可是由于负高压板还能正常工作,故很难判定是不是负高压板的故障,还是24V电源自身故障?

负高压板24V侧的正常工作电流是多大?

如果用一个其它的24V电源替代原来的24V电源,是否会有扩大故障的可能?


愚才疏学浅,不敢冒然替代,望高手指点,谢谢!



- 1000V
负高压发生器(实物图)
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wccd
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答:楼主分析正确,应该是24V电源存在过载保护现象。

此故障可分两步检查:

1. 负高压电源工作时是否发热,过热负高压可能存在电流过大。

2. 如果有条件可另找一个24V电源(电流不低于3.3A),再观察启动情况,如果继电器无跳动,说明24V电源有问题,如果故障不变则反之。

从电压值来看基本正常,低一点问题不大,只要稳定不会影响测试。祝你好运!





  +24V供电电源(实物图)
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2021/7/1 15:34:30 Last edit by wccd
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问:负高压板只有R23发热,测跟其相连接的散热板温度在50-60度,不知是否属于正常?其它元件温升很小,微热。请教板子自身-1000V对地的电阻应该是3.3M/2=1.65M左右吧,我测出来是900K左右,是否正常?

用另一个24V电源替代原电源,启动正常,原24.2V降为24.0V,工作电流1.5A左右,激动之余测负高压为-1002V,突然高压消失,电流升到2.5A左右,电源发出过载声,赶紧关掉电源,Q3严重发烫,断开负高压负载,测负高压端电阻依旧900K左右,反复试了几次,Q3依然很烫,-1000V端好像有-200多伏电压,拔下板子,测Q3已经击穿!前后不到1分钟,事故扩大了,哈哈



电路板恒温盒内元件布局图
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2021/7/1 15:35:00 Last edit by wccd
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-1000V已降至-200V,分析负高压电源可能存在局部短路,导致Q3电流过大严重发烫,-1000V电阻900K计算工作电流≈1.1mA属正常范围,R23是屏蔽盒温度稳定用,保护点设定在55度左右。继续努力吧,祝你好运!



负高压发生器Q3、RY2元件实物图


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2021/7/1 15:35:39 Last edit by wccd
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问者回复:

非常感谢楼主的帮助,前天我做了一些测试:

1-1000V负载部分在关闭机器时电阻接近无穷大,打开机器电源(本高压板除外)测得为148K左右,不知道是否正常?按照148K算,电流为6.7mA左右,也应该属于正常范围吧?(电源的屏蔽罩上写的参数……-1000V,40mA……)。

2,外接32欧姆和16欧姆假负载,试验原24V电源,测得电流分别为0.8A1.6A,电压由原来的空载25.1V,降为25.0V,证明24V电源没有问题,故障还在负高压板上,随即将电压调回到24.3V

  昨天我买了Q3IRFP250),IC1KA3525)等,再次尝试,先断开负高压负载,加电,测-1000V端为-996V,并且在逐渐下降,等待了约几分钟,除R23很烫外,其它几乎无温升,测为-978V,关闭电源,接上高压负载,开机,没有几秒,又进入保护状态,RY2继续间歇吸合,断开高压负载,依旧,测Q3正常,检查元件,5.6V稳压管(D3)开路,KA3525无法判断,其它未见异常,只因手头还只有一片KA3525,不敢冒然再试了, 哈哈! 咋就这么难修理啊!



IC1(KA3525)元件图(实物图)
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2021/7/1 15:36:21 Last edit by wccd
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答:

D35.6V)为-1000V反馈输入至IC1KA35252脚过压保护稳压二极管,此管D3开路IC1很可能遭殃。

负高压从-996V下降至-978V说明电路存在不稳定因素,分析R23发烫说明超温保护电路可能已进入保护状态。

此时可以看P6 Temp adj 保护温度点是否调的过高,电脑软件参数 Temp adj 设置过高,再看是否显示超温报警没有。

也有可能IC4LM35)温度传感器有问题了。仔细检查各元件是否有异常,不把其他元件的问题排除掉,有可能反而会扩大故障。

祝你好运!





温度传感器(IC4LM35)及控制恒温电路(IC2OP400IC3Q1
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2020/1/5 0:53:27 Last edit by wccd
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问者回复:

能查的基本都查了,没有发现其它异常元件,LM35没有问题,因为它的2脚电压随温度的高低在同步变化!

刚才单机做了试验,依然是R23很烫!-970多伏和-99

有两点不明白

1,从电路板看,LM35监测的是散热板的温度,而散热板的热源就是R23Q1IRF9520)楼主说的超温保护是如何实现闭环保护的?从电路看,实在想不出R23发热的意义!莫非是想让屏蔽盒内的所有元件工作在一个相对稳定的、温度较高的环境中吗?


2,我已经做过试验,原24V电源带16欧姆假负载(电流约1.6A)时,由24.3V降为了24.2V,而刚刚反复测试了负高压板工作时的电流仅约为0.8A(一直都串接了一块电流表),而电压却降到了22.9V!将电压拉低的电流哪里去了?郁闷啊

这两天给楼主添了不少麻烦,愚在此非常感谢!



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2021/7/1 15:36:45 Last edit by wccd
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1.LM35确实是屏蔽盒内恒温测量用,请注意该测温电路还有两路接口,一是输出至主电路温度监测电路,二是有电脑控制的温度设定调节输入,这两点需要引起注意。

2. 电压24V下降到22.9V,估计电路某处存在漏电,也不排除高频变压器存在局部短路,着重检查电路元器件。祝你好运!

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2021/7/1 15:36:04 Last edit by wccd
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问:

OP400可以用LM324替代吗?

24V电源输出地方测量是24V降为了22.9V,电流表测的是电源输出的总电流,可以排除继电器触点的可能;如果有漏电,也应该反映在电流表啊?KA3525有烫手感,感谢与您交流!





负高压发生器电气技术参数
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2021/7/1 15:37:06 Last edit by wccd
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答:

从原理和管脚排列上讲,LM324是可替代PO400的,但是LM324的技术参数比OP400低很多,我个人意见做应急代换还是可以试试看。

24V降到22.9V 说明负高压电路负载有些偏大,可检查一下PMT的管座和外围是否有漏电。也可用一个假负载试试(此负高压假负载操作要谨慎),再观察负高压的电压和发热情况。





+24V电源技术参数
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2021/7/1 15:37:27 Last edit by wccd
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问:

昨天板子脱机正常工作了好几个小时,今天又上机试验了,工作了不到1分钟吧,KA3525损坏了,如果高压负载有问题,也涉及不到KA3525吧?

试想用另一个-1000V-100V电源替代本电源,有多大风险?

答:


脱机是空载-1000V无负载电流,所以机器不严重发热,也说明负高压电路无大问题,再仔细检查负高压负载情况。





RY2继电器电气技术参数
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2021/7/1 15:37:50 Last edit by wccd