金鱼牌XQB30-11洗衣机以14021WFW微处理控制器为主体,并配以TR1~TR4双向可控硅及Q1~Q15等相关元器件组成的整机控制系统,其控制板原理见图1。笔者在实际维修中发现,与该型洗衣机控制系统基本相同的全自动洗衣机还有:小天鹅XQB38-8、三乐牌XQB30-11、松下NA-710/711等。本文可作同类产品维修参考。
一、微处理器(14021WFW)电路简介
该微处理器采用28脚双列直插封装,分别为6V、3V供电。其引脚功能与实用维修数据见附表。
二、控制系统相关电路解析
1.电源电路 220V交流电压经电源变压器T1后从次级输出约9V的交流电压,该电压经由D1~D4和电容C7组成的桥式整流滤波电路后,再经Q10、R28、ZD2、D3等元器件组成的简单直流稳压电路输出,分两路:一路经D17整流后输出+7V(Vb),供指示灯(LED)显示和驱动可控硅使用;另一路经二极管D6隔离、整流滤波后输出+6V(Vc)电压,送至微处理器Ic1的26脚,作为CPU的工作电源,同时送至相关电路。在电源电路中的C3为储能电容,以免微处理器因瞬间断电而中断程序。C4为高频滤波电容,以防供电源受杂波干扰。电源电路中,D13与R36串联后组成半波整流电路,跨接于电源变压器T1初级端,将反向整流后的电压加到三极管Q15的基极。经Q15整形,再经R42限幅后,输出约为3V(50Hz)的脉动信号电压加到IC1的25脚,作为双向可控硅的控制极驱动信号。Q10输出+7V,经D6隔离输出+6V电压(Vc)加到Q11的发射极上;而Q10整流稳压后的Va电压加到R20一端,经R20和R21分压,为Q9提供基极偏置电压,经Q9和Q11进一步稳压后,提供给IC1的19脚约+6V左右的电压,供开关控制门电路工作。
2.时钟脉冲振荡电路IC1⑤、28脚外接4MHz的石英晶体与C2、C3及IC1内部的门电路组成稳定的时钟脉冲振荡电路,程程器的一切程序将在时钟脉冲的作用下,严格按时序和指令周期进行工作。
3.可控硅控制电路 TR1~TR4四个双向可控硅的控制信号分别来自微控制器IC1的④、⑤、⑥、③脚,该控制信号分别控制着Q1~Q4的三极管基极。这里需提及的是Ic1③、④、⑤、⑥脚是否有信号输出,要受控于Ic1 12、13、14脚的读入值(键入值,即按键是否接通)。
同时,Ic1③、④、⑤、⑥脚输出信号还要与Q12开关控制门相配合,使可控硅的控制极有电流通过(各控制极电流值见附表备注栏),可控硅才能导通。而Q12开关控制门又受IC1 19脚是否有高电平输出的控制。各种状态下的控制流程如下:
(1)电机正、反转控制流程(见上图2);
(2)排水电磁阀控制流程(见上图3):
(3)进水电磁阀工作流程(见上图4)。
4.蜂鸣器控制电路 它由电阻R17、R18、R19、三极管Q14和压电陶瓷片组成。在洗衣机的洗衣过程结束前几十秒钟,蜂鸣器电路开始工作,当IC1⑩脚出现3kHz左右振荡脉冲信号时,Q14驱动压电陶瓷片发出蜂音。
5.指示(LED)显示电路 指示灯为扫描显示,即发光二极管断续通电。扫描频率为100Hz,所以给人的感观是连续性的。Ic1的⑦、⑧、⑨脚为位码信号输出端;15、16、18脚为段码信号输出端。只有“段码”和“位码”输出信号有规律地配合时,才能使发光二极管有信号(即发光)。要保证二极管发光,除上述输出信号正常外,还应使Ic1 12、13、14脚中最少有一个脚为高电平,即sw1、sw2、sw3开关中至少有一个是按下(接通)状态。
6.键扫描输入信号电路 CPU的12、13、14脚外接SW1—SW4和K1、K2开关,即12、13、14为键扫控制信号输入端。“SW1”为工作方式选择;“SW2”为洗衣程序选择;“SW3”为启动/暂停键;“SW4”为水流选择键。K1、K2分别为“水位”和“安全”开关。
7.CPU的复位与清零电路 CPU 11脚为复位清零端。当接通电源时,CPU从11脚通过:R35和C13复位,将IC1内的寄存器清零,并将各标志置于初始状态。
三、常见故障检修实例
【例1】其他功能正常,但进水不止(关不住进水)分析维修:根据故障现象分析,可知电源和CPU均应无问题。直接拆机检查Ic1③脚外围至进水电磁阀之间的电路和元器件。测Q4集电极电压,有高低电平变化,说明有进水阀关断信号输出,于是重点检测易损坏的可控硅TR4;测TR4的T1、T2两极之间的电阻值为0Ω,说明TR4已击穿短路,从而使控制功能失效,造成进水电磁阀始终处于开启状态。更换同规格可控硅后,进水控制恢复正常。
【例2】各项显示均正常,但电机不转
分析维修:先检查电机和启动电容均未见异常。接着检查与蓝线相对应的插座并重新处理后插牢试机无效果。查电脑控制板并检测IC1④、⑤脚有高、低电平转换输出,这说明Ic1 12脚有高电平输入。剩下的只有Q1、Q2两个控制管和TR1、TR2两只可控硅,但考虑到电机不转故障,一般情况下,同时损坏两只控制三极管或两只可控硅的可能性极为少见,看来只有开关控制门电路元器件出现异常时,才能直接影响到电机的转动。测Ic1 19脚有高电平输出,说明CPU无异常。查IC1 19脚外围元器件;结果测得Q12的c—e极已开路(相当于断开了Q1、Q2发射极到地的通路,于是Q1、Q2始终处于不能导通状态,自然各可控硅也就无法导通),导致电机不转。更换Q12后试机,电机恢复正常运转。
【例3】进水、洗涤正常,但不能排水
分析检修:进水、洗涤正常,表明电源和微处理器均无异常。故障大致应在IC1⑥脚外的排水阀控制电路部分。先检测排水电磁阀相关数据正常。进一步检查棕、茶色线相对应的棕色插座未发现异常。于是在排水状态下测IC1⑥脚电压约为0.9V正常;测Q3各脚间正反向电阻符合要求。测TR3已导通,并有AC220V电压加至D11~D15整流桥,进一步测量输出端发现无直流电压输出,看来正是由于整流桥损坏而导致排水阀不吸合而不能排水。更换整流桥后,排水恢复正常。
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