8.2.2  洗衣机电路系统的检修案例训练

第8章 掌握洗衣机电路系统的检修方法

8.1 洗衣机电路系统的检修分析

洗衣机的电路系统是洗衣机的重要控制部分,主要用来对洗衣机的整机工作进行控制,例如对进水、洗涤、排水、甩干、工作时间等操作进行控制。

8.1.1 洗衣机电路系统的结构特点

洗衣机电路系统主要是由操作指令输入和程序控制两部分构成,操作人员通过旋钮或按键输入人工指令,程序控制部分便根据人工指令,调用系统内部的程序分别对洗衣机各部分进行控制,协调各部件完成洗涤等工作。

洗衣机电路系统按照工作原理来分,可分为电脑式操作控制电路、机械式操作控制器和机械-电脑式操作控制电路。其中,电脑式和机械-电脑式的电路系统较为常见,下面将主要对这两种电路系统的结构进行介绍。

1.电脑式操作控制电路的结构特点

电脑式操作控制电路是通过微处理器和一些其他外围元器件,根据内部程序按一定的时间顺序输出控制信号,控制洗衣机的工作状态。如图8-1所示为惠而浦WI4231S型波轮洗衣机中的电脑式操作控制电路。从图中可以看出,该电路主要由微处理器、电源变压器、蜂鸣器、操作按钮、指示灯(发光二极管)和连接接口以及外围元器件构成的。

图示

图8-1 惠而浦WI4231S型波轮洗衣机中的电脑式操作控制电路

由于电脑式操作控制电路是将操作指令输入和程序控制两部分集成到一起,它通常安装在洗衣机操作面板的下方,如图8-2所示。该电路板上的元器件引脚被密封在一层透明防水材料中,防止洗衣机中的水进入电路,引起短路故障。

(1)微处理器

微处理器可对输入的人工指令信号进行识别,根据程序输出控制信号对整机的各部分进行控制,同时将洗衣机的工作状态显示出来。如图8-3所示为微处理器(EM78P458AP)的实物外形。其引脚功能如表8-1所示。

图示

图8-2 电脑式操作控制电路的安装位置以及防水措施

图示

图8-3 微处理器(EM78P458AP)的实物外形

表8-1 微处理器(EM78P458AP)的引脚功能

图示

提示:

A-D转换器输入端用于输入模拟信号,在CPU内变成数字信号再进行识别和处理。PWM输出端输出脉宽调制信号,该信号经接口电路再变成控制信号。

(2)电源变压器

如图8-4所示为电脑式操作控制电路中的电源变压器。该电源变压器是典型的降压电源变压器,用来将交流220V电压降压为交流低压,再经过二极管、滤波电容整流滤波后,变为直流电压为其他元器件供电。

图示

图8-4 电源变压器

(3)蜂鸣器

蜂鸣器受微处理器的控制,发出“嘀嘀”声,用来提醒洗涤完毕或故障警示,如图8-5所示为蜂鸣器的实物外形。

图示

图8-5 蜂鸣器的实物外形

(4)连接接口

经过处理后微处理器输出的控制信号分别由电路板上的连接接口输出,如图8-6所示。该电路板上共有5个连接接口,包括电源接口、进水/排水电磁阀接口、电动机接口、安全门开关接口和水位开关接口。

图示

图8-6 连接接口

(5)操作按钮和指示灯

操作按钮用来输入人工指令信号,送到微处理器中,而指示灯主要用来显示洗衣机当前的工作状态,如图8-7所示为操作按钮和指示灯。

2.机械-电脑式操作控制电路的结构特点

机械-电脑式操作控制电路是由操作按键、机械式控制器和控制电路板构成的,其中操作按键和机械式控制器用来设定工作模式和工作时间,控制电路板输出控制信号对整机进行控制。如图8-8所示为海尔克林XQG50-AL6007XBS型滚筒式洗衣机的机械-电脑式操作控制电路。

(1)机械式控制器

机械式控制器主要用来设定洗涤时间,它主要是由同步电动机、定时控制轴、连接插件及其内部的凸轮、齿轮等构成的,如图8-9所示。

图示

图8-7 操作按钮和指示灯

图示

图8-8 海尔克林XQG50-AL6007XBS型滚筒式洗衣机的机械-电脑式操作控制电路

图示

图8-9 机械式控制器

(2)控制电路板

控制电路板主要由微处理器和一些其他外围元器件构成,通过按动操作面板上的功能按钮输入人工指令后,由控制电路对洗衣机各部分进行控制,使洗衣机按照输入的指令进行洗涤工作。如图8-10所示为控制电路板的实物外形。

图示

图8-10 控制电路板的实物外形

链接:

老式洗衣机中,多采用机械式程序控制器对整机的工作进行控制,如图8-11所示为海尔XQM15-A型波轮式洗衣机的机械式操作控制器。它通过机械传动定时进行动作,根据预设的角度定时运转,并按一定的时间输出控制信号,控制洗衣机的工作状态。

机械式程序控制器的控制程序和时间预设在凸轮组的四周轮廓上,凸轮在旋转的过程中,通过凸轮组上不同半径的凸轮片控制触片上触点开关的通断和通断时间,如图8-12所示。触片上触点的开启/闭合状态与洗涤系统、进水系统、排水系统相配合,控制洗衣机的运行。

图示

图8-11 海尔XQM15-A型波轮式洗衣机的机械式操作控制器

图示

图8-12 机械式程序控制器的触片

8.1.2 洗衣机电路系统的检修流程分析

由于电路系统是对洗衣机内的各部件进行控制,因此,若洗衣机电路系统出现故障,则可能会出现整机不工作、部分功能失灵等故障现象,对电路系统进行检修时,首先要了解其信号流程和检修流程。

1.电路系统的信号流程

图8-13所示为典型洗衣机的信号流程框图。洗衣机通电开机后,交流220V电压便会送入洗衣机中,一路经电源供电电路变换和稳压后,输出直流低压为微处理器等电路元器件供电,另一路为电动机和电磁阀供电。

人工指令通过操作按键等送入微处理器中,经微处理器识别后,输出控制信号送入驱动电路中,由驱动电路控制相关部件的继电器或晶闸管工作,使相关部件开始工作,进行进水、排水和洗涤等作业

同时,洗衣机中的传感器对水位、水温等进行检测,并将检测信号送入微处理器中,由微处理器协调各部分的工作。

2.电路系统的检修流程分析

对于洗衣机的电路系统的检修,应根据该电路的信号传输流程逐步进行检测,判断出故障范围,确定故障部位。图8-14所示为典型电路系统的检修流程分析,从图中可以看出,该电路主要由熔断器、电源开关、电源变压器T1、桥式整流堆DB1、微处理器IC1(MN15828)、晶体X1、双向晶闸管(TR1~TR5)以及排水电磁阀、进水电磁阀、电动机、安全门开关和水位开关等构成。

图示

图8-13 典型洗衣机的信号流程框图

①洗衣机通电开机后,交流220V电压经电源插头送入电源电路中,经熔断器、电源开关、送到电源变压器T1的一次绕组,经电源变压器降压后送入桥式整流堆DB1进行整流,输出的直流电压经滤波电容C2滤波VT11、VT10稳压后,送到微处理器和外围电路中为其供电。对电源部分进行检测时,应主要对交流输入电压进行检测,若该电压不正常,则应对电源开关等进行检测。

②微处理器得电后开始工作,根据输入的人工指令,输出控制信号送往相关部件的双向晶闸管的门极中,使双向晶闸管导通,双向晶闸管控制的部件得电工作。微处理器的⑪脚输出控制信号使晶体管VT1导通,5V电压经VT1为安全门开关供电,当洗衣机工作时,若上盖被打开,微处理器便检测不到经过安全门开关的5V电压,便会暂时停止洗涤工作,待上盖关闭后,继续进行工作。若安全门开关的供电电压不正常,洗衣机便不能进行工作,此时应对微处理器或电源部分进行检测。

③微处理器的⑩脚输出控制信号使晶体管VT2导通,5V电压经VT2为水位开关供电,当水位开关检测到水平面达到指定位置时,内部触点便会断开,微处理器断开进水电磁阀的供电,停止进水操作。若水位开关的供电电压不正常,洗衣机便不能进行水位检测,使进水系统工作异常,此时应对微处理器、晶体管或电源部分进行检测。

④微处理器的⑳脚输出控制信号经VT8,送到双向晶闸管TR3的控制极,TR3导通,进水电磁阀得电工作。若进水电磁阀的供电电压不正常,则洗衣机便不能正常进水,此时应对微处理器、双向晶闸管和电源部分进行检测。

⑤微处理器的⑰脚输出控制信号,经晶体管VT7放大后送到双向晶闸管TR5的控制极,TR5导通,排水电磁阀得电工作。若排水电磁阀的供电电压不正常,则洗衣机便不能正常排水,此时应对微处理器、晶体管、双向晶闸管和电源部分进行检测。

图示

图8-14 典型电路系统的检修流程分析

⑥微处理器的⑮、⑯脚轮流输出控制信号,分别经VT5、VT6送到双向晶闸管TR2、TR1的门极,TR2、TR1轮流导通,电动机得电开始正、反向旋转,带动洗涤系统工作。若电动机的供电电压不正常,则洗衣机便不能进行洗涤工作,此时应对微处理器、晶体管、双向晶闸管和电源部分进行检测。

8.2 洗衣机电路系统的检修方法

根据检修分析可知,检修电路系统可顺其基本的信号流程对各供电电压进行检测,来判断故障范围。下面将分别对电脑式操作控制电路和机械-电脑式操作控制电路的检修方法进行介绍。

8.2.1 检修洗衣机电路系统的图解演示

1.检修电脑式操作控制电路的图解演示

电脑式操作控制电路由于采用了防水绝缘措施,对电子元器件的检修有一定的困难,通常可以使用万用表检测接口端的电压,来判断该接口端与其外围电路是否正常。

将洗衣机的供电线路连接到电源接口上,再将电源插头接到电源板上,如图8-15所示,使220V交流电压送到电脑式程序控制器上。

图示

图8-15 接通电源

连接好供电线路后,按下“电源开关”钮,使电脑式操作控制电路处于供电状态。此时使用万用表检测安全门开关接口处的供电电压,如图8-16所示,该接口正常情况下可检测到直流5V电压。(https://www.daowen.com)

使用万用表检测水位开关接口的供电电压,如图8-17所示,与安全门开关接口的检测方法相同,正常情况下,可检测到直流5V电压。

对进水电磁阀接口的供电进行检测,需要在洗衣机处于待机或工作状态下时才可进行检测,如图8-18所示,使用曲别针将安全门开关接口和水位开关接口分别进行短路。

将万用表红表笔搭在进水电磁阀接口上,黑表笔接电源接口负极,如图8-19所示,此时可以检测到交流180V左右的电压。通过“过程选择”钮选择洗衣机的工作状态,使“洗衣”指示灯亮起,然后再按下“启动/暂停”钮,使洗衣机处于洗涤工作状态,此时可以检测到进水电磁阀接口的电压为交流220V。

图示

图8-16 检测安全门开关的供电电压

图示

图8-17 检测水位开关接口的供电电压

图示

图8-18 短接安全门开关接口和水位开关接口

图示

图8-19 检测进水电磁阀接口的供电电压

图示

图8-20 检测排水电磁阀接口的供电电压

将万用表红表笔搭在排水电磁阀接口上,黑表笔接电源接口负极,如图8-20所示,此时可以检测到交流180V左右的电压。通过“过程选择”钮选择洗衣机的工作状态,使“脱水”指示灯亮起,然后再按下“启动/暂停”钮,使洗衣机处于脱水工作状态,此时可以检测到进水电磁阀接口的电压为交流220V。

在洗衣机处于待机状态时,使用万用表对电动机接口的供电电压进行检测,如图8-21所示,测得的电压为0V。在洗衣机处于正反转旋转洗涤工作状态下,在电动机接口处可检测到0~180V的间歇交流电压。

图示

图8-21 检测电动机的供电电压

2.检修机械-电脑式操作控制电路的图解演示

机械-电脑式操作控制电路是由机械式控制器和控制电路板两部分构成的,若该部分出现故障后,应分别对控制旋钮和电路板上的元器件进行检测。

(1)检修机械式控制器的图解演示

对机械式控制器进行检测时,应先检测同步电动机是否正常,如图8-22所示,将万用表的两只表笔分别搭在同步电动机的两引脚上,正常情况下,可检测到5kΩ左右的阻值。

若检测到的阻值为零或无穷大,表明同步电动机已经损坏,需要使用同规格的电动机进行更换。

除了检测同步电动机外,还应对定时控制轴进行检查,查看定时控制轴是否与内部结构结合良好。由于机械控制旋钮内部的结构较复杂,并且各厂商的制作规格也不同,因此,若该部分损坏,只能进行更换。

图示

图8-22 检测同步电动机

(2)检测控制电路板的图解演示

对电路板进行检测,主要是对电路板上的主要元器件,如微处理器、晶体等进行检测。判断微处理器是否损坏,可使用万用表对其各引脚的对地阻值进行检测,如图8-23所示,以⑪脚为例,将黑表笔接地(J4),红表笔搭在⑪脚上,测得的对地阻值为28kΩ,其他各引脚对地阻值如表8-2所示。

图示

图8-23 检测微处理器

表8-2 微处理器(IC1)各引脚的对地阻值

图示

若微处理器正常,还应对微处理器附近的晶体进行检测,如图8-24所示,将万用表的黑表笔搭在晶体的接地端,红表笔分别搭在晶体的其他两个引脚上,正常情况下,可检测到30kΩ左右的阻值。

图示

图8-24 检测晶体

在电路板上,除了微处理器外,二极管也是比较容易损坏的元器件。如图8-25所示,使用万用表检测二极管的正反向阻抗。由于是在路检测,受外围器件的影响,二极管的正反向阻值与实际阻值有所偏差,即测得该二极管的正向阻抗为4kΩ,反向阻抗为16kΩ,可初步判断该二极管正常。若采用开路检测时,其正向阻抗有一定的阻值,而反向阻抗应为无穷大。

图示

图8-25 检测二极管

使用万用表对水泥电阻进行检测,如图8-26所示,正常情况下,可检测到4kΩ左右的阻值,若检测时,测得阻值很小或趋于无穷大,表明该水泥电阻已损坏。

图示

图8-26 检测水泥电阻

8.2.2 洗衣机电路系统的检修案例训练

当洗衣机的电路系统出现故障后,应根据其电路结构和信号流程进行检修分析,再按照基本检修方法,对相关接口的输出电压等进行检测,再对可能发生故障的元器件进行检修。下面就以洗衣机电路系统典型的故障为例,讲解电路系统的故障检修实例。

1.松下NA-711型全自动波轮式洗衣机不洗涤故障检修实例

•故障表现

松下NA-711型全自动波轮式洗衣机,通电开机一切正常,但无法进行洗涤工作,指示灯正常。

•检修分析

洗衣机出现上述故障,怀疑是由于电路系统或洗涤系统损坏引起的,经过检测发现电路系统中的电动机接口没有电压输出,说明该故障是由于电路系统发生故障引起的。如图8-27所示为松下NA-711型全自动波轮式洗衣机的电路图,从图中可以看出,该电路主要由电源开关、电源变压器T、桥式整流电路VD1~VD4、微处理器IC1、晶体X、蜂鸣器、发光二极管、操作按键、双向晶闸管(TR1~TR4)等构成的。

①洗衣机通电开机后,交流220V电压经电源插头送入电源电路中,一路经电源开关送到4个双向晶闸管的T1极,另一路送到电动机的电磁阀的交流供电端,同时交流220V电压经电源变压器T的一次绕组,经电源变压器降压后送入桥式整流电路VD1~VD4进行整流,输出的直流电压经滤波电容C5、C6滤波后,为微处理器供电。对电源部分进行检测时,应主要对交流输入电压进行检测,若该电压不正常,则应对电源开关等进行检测。

②微处理器得电后开始工作,根据输入的人工指令,输出控制信号送往相关部件的双向晶闸管的门极中,使双向晶闸管导通,使相关部件得电工作。微处理器输出控制信号使晶体管VT6导通,供电电压经VT6为安全门开关供电,当洗衣机工作时,若上盖被打开,微处理器便检测不到经过安全门开关的电压,便会暂时停止洗涤工作,待上盖关闭后,继续进行工作。若安全门开关的供电电压不正常,洗衣机便不能进行工作,此时应对微处理器、晶体管等进行检测。

③微处理器输出控制信号使晶体管VT8导通,供电电压经VT8为水位开关供电,当水位开关检测到水平面达到指定位置时,便会断开供电电路,从而停止进水操作。若水位开关的供电电压不正常,洗衣机便不能进行水位检测,使进水系统工作失常,此时应对微处理器、晶体管等进行检测。

图示

图8-27 松下NA-711型全自动波轮式洗衣机的电路图

④微处理器输出控制信号,经晶体管VT1放大后,送到双向晶闸管TR4的门极,TR4导通,进水电磁阀得电工作。若进水电磁阀的供电电压不正常,则洗衣机便不能正常进水,此时应对微处理器、双向晶闸管和电源部分进行检测。

⑤微处理器输出控制信号,经晶体管VT4放大后送到双向晶闸管TR3的门极,TR3导通,排水电磁阀得电工作。若排水电磁阀的供电电压不正常,则洗衣机便不能正常排水,此时应对微处理器、晶体管、双向晶闸管和电源部分进行检测。

⑥微处理器轮流输出两路控制信号,分别经VT2、VT3送到双向晶闸管TR2、TR1的门极,TR2、TR1轮流导通,电动机得电开始正、反向旋转,带动洗涤系统工作。若电动机的供电电压不正常,则洗衣机便不能进行洗涤工作,此时应对微处理器、晶体管、双向晶闸管和电源部分进行检测。

•检测方法

根据上述故障分析,将洗衣机通电后,选择洗涤程序,使用万用表检测微处理器IC1输出的控制信号是否正常,如图8-28所示。经检测,可检测到5V的直流控制电压。

图示

图8-28 检测微处理器IC1输出的控制电压

接下来,检测晶体管VT2、VT3是否正常,如图8-29所示,经检测这两个晶体管都正常,此时怀疑双向晶体管可能出现故障。

对双向晶闸管TR1和TR2进行检测,如图8-30所示,经检测双向晶闸管TR1的门极G与第一电极T1之间的阻值为0Ω,T2与T1之间阻抗为无穷大,说明该双向晶闸管已短路损坏,无法导通,因此需要对其进行更换,更换后,开机试运行,故障排除。

2.小天鹅XQB30-8型全自动波轮式洗衣机不工作的故障检修实例

•故障表现

小天鹅XQB30-8型全自动波轮式洗衣机,通电不开机,指示灯不亮,按任意按钮都无反应。

•检修分析

洗衣机出现上述故障,怀疑是由于电路系统出现故障引起的。如图8-31所示为小天鹅XQB30-8型全自动波轮式洗衣机的电路图,从图中可以看出,该电路主要由电源变压器BT、桥式整流电路VD1~VD4、微处理器IC1、晶体Z、蜂鸣器、发光二极管、操作按键、双向晶闸管(TR1~TR4)等构成。

①洗衣机通电后,交流220V电压经电源插头送入电源电路中,一路直接送到4个双向晶闸管的T1极,另一路送到电机和电磁阀的交流供电端,同时交流220V电压经电源变压器BT、桥式整流电路VD1~VD4、滤波电容C2和VT6稳压后,变为直流电压为微处理器IC1等元器件供电。对电源部分进行检测时,应主要对交流输入电压进行检测,若该电压不正常,则应对电源开关等进行检测。

②由电源电路输出的供电电压为安全门开关供电,当洗衣机工作时,若上盖被打开,微处理器便检测不到经过安全门开关的电压,便会暂时停止洗涤工作,待上盖关闭后,则继续进行工作。若安全门开关的供电电压不正常,洗衣机便不能进行工作,此时应对电源电路等进行检测。

③由电源电路输出的供电电压为水位开关供电,当水位开关检测到水平面达到指定位置时,便会断开进水电磁阀的电源,从而停止进水操作。若水位开关的供电电压不正常,洗衣机便不能进行水位检测,使进水系统工作失常,此时应对电源电路等进行检测。

图示

图8-29 检测晶体管VT2、VT3

图示

图8-30 检测双向晶闸管TR1和TR2

图示

图8-31 小天鹅XQB30-8型全自动波轮式洗衣机的电路图

④微处理器输出控制信号,经晶体管VT13放大后,送到双向晶闸管TR1的门极,TR1导通,进水电磁阀得电工作。若进水电磁阀的供电电压不正常,则洗衣机便不能正常进水,此时应对微处理器、双向晶闸管和电源部分进行检测。

⑤微处理器输出控制信号,经晶体管VT12放大后送到双向晶闸管TR2的门极,TR2导通,排水电磁阀得电工作。若排水电磁阀的供电电压不正常,则洗衣机便不能正常排水,此时应对微处理器、晶体管、双向晶闸管和电源部分进行检测。

⑥微处理器轮流输出两路控制信号,分别经VT11、VT19送到双向晶闸管TR3、TR4的门极,TR3、TR4轮流导通,电动机得电开始正、反向旋转,带动洗涤系统工作。若电动机的供电电压不正常,则洗衣机便不能进行洗涤工作,此时应对微处理器、晶体管、双向晶闸管和电源部分进行检测。

•检测方法

①将洗衣机通电,使用万用表检测电路输入端是否有交流220V电压,如图8-32所示,经检测该电压正常。

图示

图8-32 检测交流输入电压是否正常

②接下来,使用万用表检测滤波电容C2是否有直流电压输出,如图8-33所示。经检测发现滤波电容C2有5V直流电压输出。

图示

图8-33 检测直流输出电压是否正常

③此时,怀疑微处理器及其外围电路可能存在故障,首先使用示波器检测外接晶体Z是否有信号波形输出,如图8-34所示,经检测发现晶体无振荡信号波形输出,说明该晶体可能已损坏,将其代换后,开机试运行,故障排除。

图示

图8-34 检测晶体Z