Text
                    НАХОДКА ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТА!
«РЕМОНТ» № 114
I
Электронные модули
стиральных
машин
Устройство и принцип
работы электронных
модулей для
стиральных машин
ARDO, ARISTON/INDESIT,
HANSA,
ELECTROLUX/ZANUSSI,
SAMSUNG и LG
Методика поиска
и устранение
характерных
неисправностей
Принципиальные схемы
модулей
!здателы^гво
ISBN 5-91359-063-3
785913
590510
DRYfNG I 1
HEATERS, Ii
NTC D 1 П
_EMOHT
&
ЕРВИС

Радиобиблиотека сайта: www.pryriz.org.ua CD и радиодетали почтой www.pryriz.org.ua Отдых в Карпатах в частном секторе от 7$ в сутки www. karpaty-ua .org.ua Ukraine. The Lvov area. Truskavets. 2012
УДК 621.397 ББК 32.94-5 Серия ((Ремонт», выпуск 114 Приложение к журналу «Ремонт & Сервис» Под редакцией А. В. Родина и Н. А. Тюнина Электронные модули стиральных машин. — М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2009. — 120 с.: ил. (Серия «Ремонт», выпуск 114) ISBN 978-5-91359-051-0 В книге рассматриваются электронные модули современных стиральных машин ARDO, HANSA, ARISTON/INDESIT, ELECTROLUX/ZANUSSI, SAMSUNG, LG и BOSCH/SIEMENS. В ней впервые дано описание универсального электронного модуля, созданного украинскими разработчиками. Впервые на большинство электронных модулей публикуются их принципиальные схемы. Кроме описания моду- лей, приводятся их характерные неисправности и способы устранения. Книга предназначена для специалистов по ремонту бытовой техники, а также для читателей, имею- щих базовые знания и необходимые практические навыки в этой области. В книге использованы материалы статей М. Новоселова, А. Ростова, В. Кочкина, И. Безверхнего, А. Кашкарова из журнала «Ремонт&Сервис» за 2004—2008 г.г. Внимание! Копирование и размещение данных материалов на Web-сайтах и других СМИ без письменного разрешения редакции преследуется в административном и уголовном порядке в соответствии с Законом РФ. Сайт издательства «Ремонт и Сервис 21»: www.remserv.ru Сайт издательства «СОЛОН-ПРЕСС»: www.solon-press.ru КНИГА —ПОЧТОЙ Книги издательства «СОЛОН-ПРЕСС» можно заказать наложенным платежом (оплата при получении) по фиксированной цене. Заказ оформляется одним из трех способов: 1. Послать открытку или письмо по адресу: 123001, Москва, а/я 82. 2. Оформить заказ можно на сайте www.solon-press.ru в разделе «Книга — почтой». 3. Заказать по тел. (495) 254-44-10, (499) 795-73-26. Бесплатно высылается каталог издательства по почте. При оформлении заказа следует правильно и полностью указать адрес, по которому должны быть высланы книги, а также фамилию, имя и отчество получателя. Желательно указать дополнительно свой телефон и адрес электронной почты. Через Интернет вы можете в любое время получить свежий каталог издательства «СОЛОН-ПРЕСС», считав его с адреса www.solon-press.ru/kat.doc. Интернет-магазин размещен на сайте www.solon-press.ru. ООО «СОЛОН-ПРЕСС» 103050, г. Москва, Дегтярный пер., д. 5, стр. 2 Формат 60x88/8. Объем 15 п. л. Тираж 1000 экз. Отпечатано в ООО «Арт-Диал» 143983, МО, г. Железнодорожный, ул. Керамическая, д. 3 Заказ № Z 2 По вопросам приобретения обращаться: ООО «АЛЬЯНС-КНИГА КТК» Тел: (495) 258-91-94, 258-91-95, www.alians-kniga.ru Ответственный за выпуск В. Митин Верстка А. Иванова Обложка К. Бобрусь ISBN 978-5-91359-051-0 © Макет, обложка «СОЛОН-ПРЕСС», 2009 © «Ремонт и Сервис 21», 2009
Введение Внимание! Копирование и размещение данных материалов на Web-сайтах и других СМИ без письменного разрешения редакции преследуется в административном и уголовном порядке в соответствии с Законом РФ. Прошли те времена, когда потребителям вместе с инструкцией по эксплуатации на любое изде- лие, приобретенное в магазине, прилагалась его электронная схема. Сейчас техника стала гораздо сложнее и обычному пользователю схема уже ничего не даст (да и объемы этих схем на иные изде- лия могут измеряться десятками листов). Сейчас вся официальная сервисная информация поступает в сервисные центры — зачастую она очень низкого качества и не всегда отличается необходимой полнотой. Особняком в распространении и подаче сервисной информации стоит бытовая техника и, в частно- сти, стиральные машины. Кардинальное отличие стиральных машин от других видов электронной тех- ники заключается в том, что сервисная информация на первые распространяется однобоко и неполно: отсутствуют как таковые принципиальные схемы на электронные модули (контроллеры), приводятся только схемы соединений. Это связано с тем, что, в стиральных машинах предусмотрена только моду- льная замена элементов и блоков. В некоторых случаях это оправдано — большинство элементов (на- пример, датчики, помпы, клапаны и др.) восстановлению не подлежит, да и цена этих элементов несо- измерима с ценой, например, стиральной машины в целом. Кроме того, сервисная документация, как правило, приводится на английском языке. Особняком стоят электронные модули — производители заставляют нас считать, что это — «чер- ные ящики», также подлежащие замене целиком. Однако здесь ситуация кардинально меняется — це- на модуля (с услугами специалиста по его демонтажу/монтажу) может составлять около половины сто- имости стиральной машины. Доходит до обидного — допустим, если вышел из строя клапан залива воды. Вместе с ним перего- рает на электронном модуле управляющий симистор. Цена клапана — менее 1000 руб., а симисто- ра — 50 руб. В подобной ситуации замена клапана — оправдана, а вот замена модуля стоимостью от 3000 руб, в составе которого имеется упомянутый симистор — большой вопрос. На самом деле, реа- льная цена модулей значительно завышена. Связано это с ценовой политикой производителей, при- водящей к экономической нецелесообразности выполнение послегарантийного ремонта и замены электронных модулей. А вот и цена вопроса — высокими ценами на комплектующие производители заставляют нас приобретать новую технику, а старую (послегарантийную) — отправлять в утиль. Предлагаемая книга — попытка разрушить указанный стереотип. В ней делается акцент на техни- ческое описание электронных модулей, входящих в состав стиральных машин таких торговых марок, как: ARDO, HANSA, ARISTON/INDESIT, ELECTROLUX/ZANUSSI, SAMSUNG, LG и BOSCH/SIEMENS. На большинство модулей приведены их электрические принципиальные схемы, рассмотрены вопросы взаимодействия узлов, входящих в состав стиральных машин, а также описаны характерные неисп- равности модулей и способы их устранения. 3
Глава 1 Электронные модули стиральных машин ARDO Внимание! Копирование и размещение данных материалов на Web-сайтах и других СМИ без письменного разрешения __________редакции преследуется в административном и уголовном порядке в соответствии с Законом РФ. 1.1. Электронные модули DMPU Назначение модуля DMPU Электронный модуль типа DMPU использует- ся в стиральных машинах ARDO и предназначен для управления следующими узлами стиральной машины: — коллекторным двигателем переменного тока; — клапаном залива холодной воды; — сливным насосом; — двигателем программатора (таймера). На модуль DMPU поступают сигналы от сле- дующих узлов стиральных машин: — от контактных групп программатора (1, 3, 5); — от кнопок и ручек дополнительных функций; — от терморезистора и регулятора температуры; — от реле уровня воды в баке; — от тахометра скорости вращения барабана. Одна из важных функций модуля DMPU — контроль за исправностью узлов машины (термо- резистора, основного двигателя, сливной помпы, таймера, регуляторов температуры и скорости, кнопок дополнительных функций) и самого элек- тронного модуля с помощью встроенной про- граммы автотеста. Применение и маркировка модуля DMPU Модуль DMPU используется в стиральных ма- шинах ARDO, выпускаемых с мая 2000 года, и нашел свое применение в моделях с фронталь- ной загрузкой — как с сушкой (серия WD), так и без нее (серия А), рассчитанных на 800 и 1000 оборотов центрифуги. Чуть раньше тип этого мо- дуля можно было встретить на некоторых моде- лях узкой фронтальной машины S1000X. Эпоха применения этих цифровых модулей заканчива- ется с момента появления нового семейства электронных машин, имеющих в своем названии букву «Е». Примером такого семейства являются модели АЕ800Х, AED1000X, TL1000EX и др. В электронных модулях этих стиральных ма- шин используется микроконтроллер семейства НС 08, имеющий более широкие возможности по сравнению со своим предшественником НС05. Этикетка на модуле (рис. 1.1.1) позволяет определить его модификацию и область приме- нения. В левом верхнем углу этикетки помещены торговый знак производителя модуля и парамет- ры питающего напряжения, а в правом верх- нем — модификация модуля: Н7 или Н8.1. В центральной части этикетки показаны: — DMPU — тип модуля (для коллекторных дви- гателей); — 10 или 1000 RPM — максимальная скорость вращения барабана (в обоих случаях 1000 об/мин); — /33, /39, /42 — дополнительная информация по стиральным машинам, в которых использу- ются модули (33 — узкие модели А833, А1033; 39 — модель S1000X; 42 — полнораз- мерная с фронтальной загрузкой). В нижней части этикетки показаны дата про- изводства (например, 21/06/2000) и код детали для заказа (546033501 или 54618901 — см. рис. 1.1.1). 4
1.1. Электронные модули DMPU —"Ч ELMAHC Ц Г~|И AM < I • 1 220 - 240 V/SO Hz 1ООО i4F»IVl DMPU Кб 33 z 22/03/200? 646033601 Mb Рис. 1.1.1. Этикетка модуля DMPU Назначение контактов соединителей модуля Внешний вид электронного модуля DMPU без радиатора охлаждения симистора исполнитель- ного двигателя приведен на рис. 1.1.2. Модуль DMPU включается в общую схему стиральной машины с помощью трех соедините- лей: CNA, CNB, CNC. Приведем назначение кон- тактов этих соединителей модуля. Соединитель CNA: А01 — вход сигнала от температурного зонда (терморезистора) о нагреве воды; А02 — общий провод; АОЗ — вход сигнала с тахогенера о скорости вра- щения барабана; А04 — общий провод; А05, А07 — питание статорной обмотки привод- ного двигателя; А06 — не используется; А08, А09 — питание роторной обмотки приводно- го двигателя; А10, А11 — цепь термозащиты двигателя. Соединитель CNB: В01 — не используется; В02 — кнопка «дополнительное полоскание» (ER); ВОЗ — кнопка «останов с водой в баке» (RSS); В04 — кнопка «отключение центрифуги» (SDE); В05 — кнопка «экономный режим» (Е); В06 — кнопка «половинная загрузка» (LWS); В07 — сигнал регулировки скорости отжима; В08 — сигнал регулировки температуры нагрева воды; В09 — питание для всех кнопок передней панели; В10 — общий провод; В11 —общий провод; В12 — выход на клапан холодной воды. Соединитель CNC: С01 — питание модуля переменным напряжени- ем -220 В, фаза (F); С02 — выход на сливную помпу (DPM); СОЗ — питание двигателя таймера (ТМ); С04 — питание модуля -220 В, нейтраль (N); С05 — вход сигнала с датчика уровня воды; С06 — общая информационная шина переклю- чателей таймера; С07 — вход с контакта ЗТ таймера; С08 — вход с контакта 1Т таймера; С09 — вход с контакта 5Т таймера; СЮ — вход с контакта ЗВ таймера; С11 — вход с контакта 5В таймера; С12 — вход с контакта 1В таймера. Рис. 1.1.2. Внешний вид модуля DMPU 5
Глава 1. Электронные модули стиральных машин ARDO Функциональная схема CM ARDO на основе модуля DMPU Функциональная схема стиральной машины ARDO на основе электронного модуля DMPU приведена на рис. 1.1.3. Функциональная схема на этом рисунке со- стоит из следующих основных элементов: — микроконтроллера семейства НС05; — модуля питания; — модуля формирования команд; — регулируемого модуля команд; — модуля температуры; — модуля тахогенератора; — модуля контроля верхнего уровня воды; — модуля управления двигателем; — модулей управления заливным клапаном, сливной помпой, двигателем таймера; — модуля защиты. Рассмотрим подробнее назначение и функци- онирование элементов микроконтроллера. Схема микроконтроллера семейства НС05 Описание микроконтроллера проведем на примере микросхемы МС68НС705Р6АСР. Мик- роконтроллер получает информацию о состоя- нии узлов стиральных машин через порты ввода и в соответствии с заложенной в нем програм- мой выдает сигналы управления на порты выво- да микросхемы. Микроконтроллер состоит из следующих бло- ков (см. рис. 1.1.4): — 8-разрядного процессора; — внутренней памяти, включающей ОЗУ (176 байт) и однократно программируемого ПЗУ (4,5 кбайт); — параллельных и последовательных портов ввода/вывода; — тактового генератора; — таймера; — аналого-цифрового преобразователя. Для управления процессором служат внеш- ние сигналы RESET (выв. 1 U1 на рис. 3) и IRQ (выв. 2 U1). При поступлении сигнала RESET = лог. «О» происходит сброс всех регистров микро- контроллера в начальное состояние, а при по- следующей установке RESET = лог. «1» процес- сор начинает выполнять программу с нулевого адреса ПЗУ. Если запуск процессора обусловлен включением питания или сигналами внутреннего блока контроля функционирования, то процессор сам устанавливает на этом выводе значение сиг- нала RESET = лог. «О». Внешними запросами прерывания являются сигналы, поступающие на вход IRQ. Активный уровень сигнала прерывания IRQ (высокий или 6 низкий) задается при программировании микро- контроллера. Параллельные порты ввода/вывода данных Для обмена данными с внешними устройства- ми в микроконтроллере МС68НС705Р6А могут использоваться четыре параллельных порта: РА, РВ, PC, PD (см. табл. 1.1.1). Двунаправлен- ные порты служат для ввода/вывода (I/O) дан- ных, некоторые порты обеспечивают только ввод (I) или только вывод (О) данных — их функциона- льное назначение программируется в микроконт- роллере. Таблица 1.1.1 Состав и функции параллельных портов микроконтроллера МС68НС705Р6А Параллельные порты РА РВ PC PD 8 i/o, 8 входов прерываний 3 i/o, 3 вывода SIOP 8 i/o, 4 входа АЦП 1 i/o + 1 i и 1 вход таймера Выводы некоторых портов (см. табл. 1.1.1) со- вмещены со входами/выходами других перифе- рийных устройств АЦП (выв. 15—19), таймеров (выв. 24—25), последовательного порта SIOP (выв. 11—13). В процессе начальной установки (при поступлении внешнего сигнала RESET) они запрограммированы на ввод данных и на их вы- водах имеется значение лог. «О»; при запуске процессора эти выводы программируются в со- ответствии с программой и могут изменить свое значение на лог. «1», в этом случае они исполь- зуются для вывода данных. В табл. 1.1.2 приве- дено назначение портов ввода/вывода микрокон- троллера в модуле DMPU. Таблица 1.1.2 Состав и функции портов ввода/вывода микросхемы МС68НС705Р6А в модуле DMPU Порты ввода/вывода НС05 для DMPU РА РВ PC PD 8 выходов: РА0-РА4, РА7 (импульсные); РА5-РА6 (потенциальные) 3 входа: шина SIOP SD0, SDI, SCK (импульсные) 3 входа РС0-РС2 (импульсные); 4 выхода АЦП AD0-AD3 (потенциальные; 1 вход Vrefh/HC7 (опорное напряжение) 1 вход PD5 1 входТСАР (импульсные) Последовательные порты ввода/вывода данных Для последовательного обмена данными в микроконтроллере МС68НС705Р6А использует- ся упрощенный вариант синхронного последова- тельного порта SIOP. Для приема/передачи дан-
МОТОР Рис. 1.1.3. Функциональная схема стиральной машины ARDO на основе модуля DMPU CNA RP420024 М8 Модуль управления Зга йм ером (ТМ) ТКЗ ТК4 М10 М5 М9 ТМ7 ТМ6 TR4 Модуль управления двигателем Версия (а) F (Фаза) А+24 В <j! ..... Модуль г управления сливной помпой О (ОРМ) Модуль верхнего । уровня воды 10 Г1_ 12 13 RESET OSC1 OSC2 РА5 РА7 РА6 РА4 РАЗ PC3/AD3 PC4/AD2 PC5/AD1 PC6/AD0 PC5A/REF TD7JTCAP ТСМР РА2 РА1 РАО PB5/SD0 PB6/SD1 PB7/SCK GND МС68НС705Р6АСР Модуль температуры R16-R19, R58, С12 Модуль питания R51A D16 V VI U3 5В IN J-~I R51B С20 470мк OUT i С23 --- ЮОмк N rtf д сл CNC 650 Регулятор скорости | РС1 28 * - О Я 27 T-QZ1 26 25 W ТЛГ РС1 TD5 РСО 24 23 22 21 20 19 19 16 15 "1 — Температура нагрева Регулируемый модуль команд R46 О сл D14 С17 Модуль тахометра (тахогенератора) Q4-Q5. D18 Скорость □ентрифуги +5В R14 R15 С0 V Модуль формирования команд +5В и=10В (при t = 22 °C) R7 D7 DS 05 D15 D23 D3 D4 D1 D2 D9 D10 D5 D6 4 CNB TR5 Модуль управ- ления заливным клапаном (WV) N (Нейтраль) FV 1.1. Электронные модули DMPU
Глава 1. Электронные модули стиральных машин ARDO Рис. 1.1.4. Структурная схема микроконтроллера МС68НС705Р6А ных порт использует три вывода порта РВ: SDO (выв. 11), SDI (выв. 12) и SCK (выв. 13). Прием и передача каждого бита производится при поступ- лении положительного фронта синхросигнала SCK, который формируется при активном состо- янии реле уровня воды. Это означает, что микро- контроллер использует команды, поступаемые на выв. 11 и 12, только при наличии воды в баке стиральной машины. Внутренний генератор тактовых импульсов (ГТИ) Генератор формирует тактовые импульсы для синхронизации всех блоков микроконтролле- ра. Для его функционирования к выв. 27 и 28 подключен внешний кварцевый резонатор часто- той 4 МГц. Частота формируемых внутренних тактовых импульсов Ft = Fr/2, где Fr — собствен- ная частота резонатора. Блок таймера Микроконтроллеры семейства МС68НС705 имеют в своем составе 16-разрядный таймер, ко- торый работает в режимах захвата и сравнения. Таймер имеет следующие внешние сигналы: — вход захвата ТСАР (выв. 25), на который по- дается сигнал с тахогенератора приводного двигателя; — выход совпадения ТСМР (выв. 24), который в электронном модуле DMPU не испбльзуется. В режиме захвата поступление сигнала на вход ТСАР таймера вызывает его запись в ре- гистр счетчика. Последующая запись в регистр позволяет определить время поступления сигна- ла. Это позволяет определить скорость враще- ния ротора приводного двигателя. В режиме сравнения производится запись определенного числа в регистр сравнения. Когда содержимое счетчика становится равным задан- 8 ному числу, формируется сигнал совпадения на выходе ТСМР, в зависимости от ситуации значе- ние может принимать значение лог. «О» или лог. «1». Использование таймера блока совместно с блоком прерываний позволяет измерять времен- ные интервалы между событиями, формировать сигналы с заданной задержкой, периодически выполнять необходимые подпрограммы, форми- ровать импульсы заданной частоты и длительно- сти, а также другие процедуры. Аналого-цифровой преобразователь В состав микроконтроллера МС68НС705Р6А входит 4-канальный АЦП: AD0-AD4 (выв. 16—19). Для функционирования АЦП необходимо опор- ное напряжение, оно формируется модулем тем- пературы — Vrefh и Vrl. В МС68НС705Р6А опор- ное напряжение Vrefh подключается к выв. РС7 (выв. 15), a Vrl соединено с общим проводом (выв. 14). Поступающие на входы AD0-AD3 напряжения Vbx должны находиться в диапазоне Vrefh > Vbx > Vrl. Для модуля DMPU значение входного напряжения следующее: 2,8 В > Vbx > О В. Микроконтроллер питается напряжением 5 В и работает в расширенном температурном диа- пазоне -40...+85 °C. Так как микроконтроллер изготовлен по КМОП-технологии, он имеет малое энергопот- ребление (в рабочем режиме — 20 мВт и 10 мВт — в режиме ожидания) на тактовой часто- те Ft = 2,1 МГц. Входные сигналы, поступающие на микрокон- троллер модуля DMPU от элементов стиральной машины, имеют вид импульсных, потенциальных (уровни ТТЛ) и аналоговых сигналов. Выходные сигналы имеют логический или импульсный вид. Импульсные выходные сигналы микроконтрол- лера используются для управления узлами на симисторах, а логические — транзисторными ключами. В модулях DMPU используются следующие ти- пы микроконтроллеров: М.С68НС705Р6СР или SC527896CP. Модуль питания Модуль питания (МП) предназначен для пре- образования переменного напряжения 220 В в постоянные стабилизированные напряжения 24 и 5 В. Напряжение 24 В используется для пита- ния исполнительных реле К1 и К2 модуля управ- ления двигателем, а напряжение 5 В — для пита- ния микроконтроллера и остальных элементов схемы. МП построен по бестрансформаторной схеме (рис. 1.1.3), в составе которой гасящие ре- зисторы R51A, R51B, выпрямитель на элементах
1.1. Электронные модули DMPU D16, С20 и стабилизаторы напряжения DZ4 (+24 В) и U3 (+5В). Модуль формирования команд Этот модуль (рис. 1.1.3) предназначен для приема команд от узлов, задающих режим рабо- ты стиральной машины (таймер, кнопки дополни- тельных функций), их преобразования и переда- чи на соответствующие входы микроконтролле- ра U1. Модуль состоит из шести однотипных каска- дов, выполненных по схеме диодных ключей. Каждый каскад имеет два входа и один выход. На один из входов поступает сигнал команды от таймера, на другой — сигнал от соответствую- щей кнопки дополнительных функций. На выхо- дах каскадов формируются следующие сигналы: — 1-й каскад (диоды D7-D8) формирует сигнал SDO, который поступает на последователь- ный порт синхронного интерфейса SIOP; — 2-й каскад (диоды D15-D23) формирует сиг- нал SDI, который поступает на последовате- льный порт синхронного интерфейса SIOP; — 3-5-й каскады (диоды D3-D4, D5-D6, D1-D2) формируют сигналы на входах параллельного порта РС0-РС2; — 6-й каскад (диоды D9-D10) формирует на вхо- де сигнал параллельного порта PD5. Исходя из входных сигналов МК U1 формиру- ет сигналы на выходах параллельного порта РА0-РА7 для управления элементами и узлами стиральной машины в соответствии с выбранной программой. Регулируемый модуль команд Модуль (рис. 1.1.3) предназначен для преоб- разования механического положения регулято- ров температуры и скорости отжима в соответст- вующие аналоговые напряжения. В его составе имеются согласующие схемы (резисторные де- лители) в цепях выбора температуры нагрева воды и скорости центрифуги. Регуляторы скорости или температуры пред- ставляют собой коммутируемые наборы посто- янных резисторов, включенных в среднюю точку делителей скорости (температуры), с которых и происходит считывание выходных напряжений. Совместная работа узлов В соответствии с положением ручки регулято- ра скорости и кода команды, поступившей с мо- дуля формирования команд, на вход AD2 (выв. 18 U1) микроконтроллера поступает анало- говый сигнал. Он преобразуется АЦП в цифро- вой код, на основании которого МК U1 выдает со- ответствующие выходные сигналы на изменение оборотов вращения центрифуги в фазе отжима. В режиме стирки шерсти модуль формирования команд выдает команду, в соответствии с кото- рой отжим происходит на пониженных оборотах. При включении режима «без отжима» выход на любую скорость отжима исключен. В некоторых моделях стиральных машин вме- сто ручки плавной регулировки скорости отжима установлена кнопка «Low/High Speed» (обозна- чение на схемах — «МС»), которая включает два режима отжима. Исходя из этих изменений мик- роконтроллер U1 программируется производите- лем под конкретную конфигурацию стиральной машины. При наличии сигнала на входе AD1 (выв. 17 U1), АЦП переводит его в цифровой код команды и сравнивает с кодом сигнала на входе ADO (выв. 16). На основании сравнения кодов поддержива- ется заданная температура воды в баке при вы- полнении следующих операций: — деликатная стирка при температуре до 65 °C; — интенсивная стирка при температуре свыше 65 °C с последующим доливом воды, если температура превысит 70 °C. Необходимо отметить следующую особен- ность машин с модулем DMPU. Сам модуль не- посредственно не коммутирует питание ТЭНа — это делает командоаппарат. Модуль управляет работой нагревательного элемента следующим образом: если необходим нагрев воды в баке, микроконтроллер в составе модуля переводит командоаппарат (посредством включения его двигателя) в положение, когда соответствующие контактные группы замкнут цепь питания ТЭНа. Как только температура воды достигнет выбран- ного значения, включается мотор командоаппа- рата, размыкается цепь питания ТЭНа и далее выполняется процесс стирки в соответствии с выбранной программой. Модуль температуры Модуль совместно с терморезистором TR, установленным в крышке бака стиральной маши- ны, вырабатывает напряжение, пропорциональ- ное температуре воды, которое поступает на вход АЦП (AD0, выв. 16 U1). Кроме того, модуль формирует опорное на- пряжение Vrefh (2,8 В), необходимое для работы АЦП, и подает его на вход U1 (выв. 15). Модуль тахометра Модуль предназначен для преобразования переменного синусоидального напряжения с из- меняемой амплитудой и частотой, поступающего с выхода тахогенератора приводного двигателя, 9
Глава 1. Электронные модули стиральных машин ARDO в последовательность прямоугольных импуль- сов фиксированной амплитуды. В состав модуля входят диод D18 и транзисторы Q4, Q5. Совместная работа узлов Тахометр представляет собой маломощный, бесщеточный генератор с ротором (постоянный магнит), закрепленный на роторе приводного двигателя машины. При вращении ротора тахо- метра в статорной обмотке наводится перемен- ная ЭДС с частотой и напряжением, пропорцио- нальным его скорости вращения. Сигнал с тахо- метра поступает на соединитель АОЗ модуля DMPU и далее — на вход модуля тахометра, в котором преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов положительной по- лярности амплитудой 5 В и частотой, пропорцио- нальной скорости вращения двигателя. Преобра- зованный сигнал далее поступает на блок тайме- ра микроконтроллера U1 в виде сигнала ТСАР (выв. 25 U1). Работая в режиме захвата, таймер фиксирует время поступления каждого последующего импу- льса положительной полярности по отношению к предыдущему и по нему определяется скорость вращения приводного двигателя. Чем меньше время следования импульсов, тем выше ско- рость вращения. Оценивая время следования импульсов и коды команд на входе портов РВ, PC и PD, микроконтроллер, в соответствии с за- писанной в ПЗУ программой, вырабатывает сиг- налы управления двигателем, которые с выхо- дов РА7-5 (выв. 3—5 U1) поступают на вход мо- дуля управления двигателем. Выходной сигнал РА7 управляет скоростью вращения двигателя за счет изменения времени поступления отпира- ющих импульсов симистора. Выходные сигналы РА6, РА5, в зависимости от версии исполнения модуля управления двигателем, обеспечивают реверсивное движение и останов двигателя в со- ответствии с выполняемой операцией. В режиме сравнения таймер работает только во время операции отжима: он сравнивает пери- оды поступления импульсов ТСАР от модуля та- хометра — постоянство периодов говорит о рав- номерности вращения барабана и сбалансированности белья в стиральной маши- не. Если фиксируется дисбаланс, то микроконт- роллер возвращает операцию на этап раскладки белья — таких попыток может быть до шести, по- сле чего отжим происходит с меньшим числом оборотов. Модуль верхнего уровня воды Модуль предназначен для формирования им- пульсов SCK положительной полярности, обес- печивающих считывание сигналов SDO и SDI на входе последовательного интерфейса SIOP. Модуль выполнен по схеме диодного ключа и ограничителя на элементах D12, D22, R53, R21 и R24. Совместная работа узлов При замыкании контактов Р11-Р13 реле уров- ня воды на резисторе R53 (1 МОм) происходит падение переменного напряжения, в результате формируется сигнал SCK. Считывание микро- контроллером сигналов SDO и SDI, поступающих с каскадов 1 и 2 модуля формирования команд, возможно только при поступлении положитель- ного полупериода сигнала SCK, формируемого модулем верхнего уровня воды. Модуль управления двигателем Модуль предназначен для усиления и преоб- разования выходных сигналов микроконтролле- ра U1 для управления работой приводного дви- гателя. В состав модуля входят следующие узлы (рис. 1.1.3): — управляющие ключи и реле К1, К2; — усилитель сигнала управления симистора TR2; — симистор приводного двигателя (TR2). В зависимости от модификации модуля DMPU существует несколько модификаций схем модулей управления двигателем. Условно назо- вем их версией А и версией В. Эти изменения приведены в табл. 1.1.3. Разновидности комплектации модуля DMPU Таблица 1.1.3. Модификация модуля DMPU Тип микроконтроллера U1 Версии ключевых каскадов Версия модуля управления двигателем Тип используемых реле Коммутации реле К2 Коммутации реле К1 Н7 МС68НС705Р6А Версия 1 Версия 2 Версия А RP420024 Н8 SC527896CP Версия 2 Версия 1 Версия А RP420024 Н8 SC527896CP Версия 1 Версия 2 Версия А AJW7212 Н8.1 МС68НС705Р6А Версия 1 Версия 2 Версия В AJS1312 10
1.1. Электронные модули DMPU Рис. 1.1.5. Схема модуля управления двигателем ( версия В) Схема модуля управления двигателем версии А приведена на рис. 1.1.3, а версии В — на рис. 1.1.5. Рассмотрим взаимодействие модуля управ- ления двигателя с другими устройствами на при- мере версии А, используемой в модификации Н7 DMPU (рис. 1.1.3). Ключ управления реле К1 (версия 2) Ключ управления реле К1 выполнен на тран- зисторе Q3, нагрузкой которого является обмот- ка реле К1. Диод D11, подключенный параллель- но обмотке, защищает транзистор Q3 от пробоя. Ключ питается напряжениями 24 и 5 В. В исход- ном состоянии транзистор ключа Q3 закрыт, ре- ле К1 обесточено и своими контактами К1.1 по- следовательно соединяет статор двигателя с ро- тором и с верхним по схеме выводом симистора TR2. При поступлении на базу Q3 сигнала лог. «1» транзистор открывается, реле К1 срабатыва- ет и своими контактами К1.1 и К1.2, разрывает цепь питания приводного двигателя. Ключ управления реле К2 (версия 1) Ключ управления реле К2 выполнен на тран- зисторе Q1 по аналогичной схеме, за исключени- ем изменения цепи смещения транзистора Q1. В исходном состоянии ключ закрыт и контакты реле К2.1 и К2.2 включают обмотку ротора в цепь питания двигателя таким образом, при котором вывод статора (М5) соединен с выводом ротора (М9), а другой вывод ротора (М8) — через контак- тную группу К2.2 и термозащиту двигателя (ТМ7-ТМ8) и далее соединяется с фазой сети (обозначена буквой «F»). При таком включении ротора и статора вращение приводного двигате- ля происходит по часовой стрелке. При поступле- нии на вход ключа лог. «1» он открывается, реле своими контактами К2.1 и К2.2 через контакты ре- ле К1.2 изменяет схему включения ротора. Ста- тор (М5) соединяется с ротором (М8), а ротор (М9) через контактную группу К2.2 и термозащиту двигателя (ТМ7-ТМ8) соединяется с фазой. Та- кое включение изменяет направление протека- ния тока в роторной обмотке двигателя и направ- ление его вращения (против часовой стрелки). Схемы ключевых каскадов версий 1 и 2 при- ведены на рис. 1.1.6 и 1.1.7. Обе версии ключа открываются сигналами лог. «1», поступающими с выв. 5 и 4 микроконтроллера U1. Сигнал с выв. 5 (РА5) поступает только для разрыва цепи питания между ротором и стато- ром двигателя. Сигнал с выв. 6 (РА6) обеспечи- вает режим реверсивного вращения барабана в режиме стирки и раскладки белья. Рис. 1.1.6. Схема ключа версии 1 Ключ версии 2 Рис. 1.1.7. Схема ключа версии 2 11
Гпава 1. Электронные модули стиральных машин ARDO Усилитель сигнала для управления симистором TR2 Усилитель предназначен для согласования выхода РА7 микроконтроллера U1 (выв. 3) с управляющим электродом симистора TR2. Уси- литель выполнен на транзисторе Q2. Изменение фазы отпирания симистора TR2 приводит к из- менению питающего напряжения на двигателе, а значит, изменяется и скорость вращения ротора двигателя. Максимальная скорость вращения двигателя программируется в микроконтроллере U1 производителем. Именно этим однотипные модели СМА и отличаются (пример — модели А800Х и А1000Х, серийные номера которых на- чинаются на 200020ХХХХХ или 0020ХХХХХ). Лю- бители апгрейдов могут легко увеличить ско- рость отжима с 800 до 1000, заменив свой элект- ронный модуль на модуль от «шустрого близне- ца» на 1000 оборотов. Модуль управления двигателем (версия В) Модуль (рис. 1.1.5) мало отличается от мо- дуля версии А, за исключением нескольких мо- ментов. Основные отличия заключаются в коммутации реле К1 и К2, изменена программа их работы: ес- ли в версии А при закрытых ключах К1 и К2 двига- тель начинал вращение при поступлении сигнала на управляющий электрод TR2, то в этом вариан- те цепь питания двигателя разорвана. Последо- вательное соединение обмоток ротора и статора возможно только в случае, когда одно из реле включено, а другое выключено. Реверсивное вращение ротора двигателя обеспечивается сменой состояний на противоположное. Модули управления заливным клапаном, сливной помпой, двигателем таймера Модуль управления двигателя таймера (ТМ) предназначен для коммутации двигателя тайме- ра по сигналу с выв. 8 (РА2) микроконтроллера U1. Модуль выполнен на симисторе TR4, вклю- ченном последовательно с нагрузкой (двигате- лем таймера) в цепь питания 220 В. Амплитуды входного сигнала достаточно для откывания TR4, а с него сетевое напряжение поступает на двигатель таймера, который начинает свое вра- щение и переводит кулачковый механизм тайме- ра в другое положение, тем самым замыкая дру- гие контакты контактных групп 1,3 и 5. Таким об- разом происходит смена кода операции. По аналогичной схеме построены и модули управления сливной помпой и заливным клапа- ном. Модуль управления сливной помпой (DPM) выполнен на симисторе TR1, управляется импу- льсами с выв. 6 (РА4) U1. 12 Модули управления заливным клапаном (WV) выполнен на симисторе TR5, управляется импу- льсами с выв. 7 (РАЗ) U1. Защита модуля DMPU Для защиты электронного модуля от высокого уровня сетевого напряжения, в нем установлен варистор VR5, подключенный параллельно кон- тактам 01 и 04 соединителя CNC, через который питается весь модуль DMPU. Проверка и ремонт модуля DMPU Перед тем как приступить к ремонту модуля DMPU, необходимо иметь полную картину неисп- равности. Лучше всего провести тестирование модуля на стиральной машине, запустив про- грамму автотеста. Автотест Программу автотеста можно проводить на любой модели стиральной машины, где исполь- зуются описанные выше модификации модулей. Нельзя тестировать модули DMPU на моделях машин с асинхронными двигателями, высокоско- ростными моделями (свыше 1000 об/мин) и на моделях S1000X, произведенных до декабря 1999 года. Перед запуском автотеста необходимо пере- вести СМ в следующее состояние: — устанавливают программатор в положение 30 до щелчка (предпоследнее перед STOP на программе «Хлопок»); — регулятор температуры устанавливают в по- ложение 0; — отжимают все кнопки на передней панели СМ; — вода должна отсутствовать в баке; — люк должен быть закрыт. Для запуска автотеста включают питание СМ — если нет замыкания в температурном зон- де и он не отсоединен, барабан вращается со скоростью 45 об/мин, в противном случае стоит на месте. Поворачивают ручку регулятора температуры в положение 40 °C — барабан вращается со ско- ростью 250 об/мин, включается сливная помпа и подается напряжение на двигатель таймера. На дальнейшее проведение теста отводится 2 мину- ты, по истечении которых тест останавливается. Если необходимо пропустить тест кнопок, следует повернуть ручку регулятора температу- ры в положение 0. В ходе выполнения этой части теста достигается максимальная скорость рабо- ты центрифуги. Для тестирования кнопок и цепей дополните- льных функций следует нажимать их в соответ-
1.1. Электронные модули DMPU ствии с указанной последовательностью, иначе создается условие для ошибки и приводной мо- тор вращаться не будет: — при нажатии кнопки половинной загрузки ско- рость вращения барабана изменяется от 250 до 400 об/мин; — при нажатии кнопок полоскания 3 или 4 ско- рость вращения барабана изменяется от 400 до 500 об/мин; — при нажатии кнопки останова с водой в баке скорость вращения барабана изменяется от 500 до 600 об/мин; — при нажатии кнопки экономичной стирки ско- рость вращения барабана изменяется от 600 до 720 об/мин; — при нажатии кнопки повышенного уровня во- ды скорость вращения барабана изменяется от 720 об/мин до максимальной. В случае если на тестируемой стиральной ма- шине не оказалось одной из перечисленных кно- пок, для продолжения теста нажимают и сразу же отпускают кнопку отключения центрифуги. Примечание. Кнопка отключения центрифуги и регулятор скорости центрифуги начинают правильно функционировать только спустя 3 с после окончания последовательности операций. Данный автотест позволяет проверить работу всех узлов стиральной машины, за исключением заливного клапана, ТЭНа и реле уровня. Для проверки заливного клапана и реле уров- ня используется программа 1. Проверка модуля DMPU с помощью измерительных приборов Модуль DMPU можно проверить в автоном- ном режиме. Для этого необходимо собрать схе- му в соответствии с рис. 1.1.8. Перед тестированием модуля необходимо проверить: — целостность печатного монтажа платы; — качество пайки, особенно мощных элементов (симисторы, резистор R51); — отсутствие поврежденных элементов. Обязательно проверяют резисторы R51 (со- стоит из двух больших керамических резисторов, включенных параллельно). Сопротивление этих параллельно выключенных резисторов должно составлять 3,1 кОм. Распространенный дефект модуля, когда один или оба резистора в обрыве. В заключение, не выпаивая стабилизатор на- пряжения U3 (5 В), проверяют сопротивление между его выводами. При обнаружении коротко- го замыкания между выводами, стабилизатор за- меняют. Тестирование модуля DMPU без подключения к стиральной машине Поясним порядок сборки схемы для тестиро- вания модуля DMPU. Подключают к конт. А01-А02 резистор сопро- тивлением 5 кОм, к А05-А07 — лампу 220 В/60 Вт. Кроме того, устанавливают пере- мычки между конт. А08 и А09, А10 и А11. Затем устанавливают одну из указанных ниже перемы- чек на соединителе CNC (см. рис. 1.1.8): а) для проверки общего теста; б) для тестирования программы залива воды; в) для тестирования программы слива воды. Напряжение питания 220 В подается на мо- дуль через контакты С01 и С04. Порядок тестирования с перемычкой «а» при- веден в табл. 1.1.4. Рис. 1.1.8. Схема тестирования модуля DMPU в автономном режиме 13
Глава 1. Электронные модули стиральных машин ARDO Таблица 1.1.4 Результат общего теста с разной комплектацией модуля управления (перемычка «а») Тип реле в модуле DMPU Поведение модуля при тесте AJS1312 После срабатывания реле яркость свечения ламп плавно растет (в пределах нескольких секунд), затем она непрерывно светится с максимальной яркостью (в пределах нескольких секунд) и резко выключается, пауза (несколько секунд). Затем яркость свечения ламп медленно растет. Процедура повторяется 4 раза AJW7212 После трех срабатываний реле яркость свечения лампы плавно растет (в пределах нескольких секунд), затем она непрерывно светится с максимальной яркостью (в пределах нескольких секунд) и резко гаснет, пауза (несколько секунд). Затем лампа опять медленно загорается. Процедура повторяется 4 раза RP420024 После двух срабатываний реле яркость свечения лампы плавно растет (в пределах нескольких секунд). Далее тест повторяется 4 раза В зависимости от версии прошивки микрокон- троллера время выполнения каждого шага теста и пауза между ними могут изменяться в диапазо- не от 6 до 20 с. По окончании теста между кон- тактами С01 и СОЗ соединителя CNC появляется напряжение 220 В. Данный тест позволяет проверить исправ- ность микроконтроллера и, частично, — блока питания, модуля управления двигателем, моду- ля формирования команд, системы регулирова- ния скорости вращения двигателя и модуля управления таймером. Такое поведение модуля во время теста объ- ясняется тем, что на него не поступают импульсы с тахометра и система это воспринимает как от- сутствие вращения ротора. В результате конт- роллер плавно увеличивает напряжение, подава- емое на двигатель. Если после этого система не получила импульсы с тахометра, питание с дви- гателя снимается и через несколько секунд дела- ется повторная попытка. После 4-ой попытки мо- дуль выдает питание на двигатель таймера для перехода к новому коду операции — стирке. На новой операции все повторяется до тех пор, пока программатор не дойдет до положения STOP. Такое поведение машины можно наблюдать, когда хозяйка жалуется на то, что машина все делает, а барабан не вращается. Однозначно ставить диагноз, что неисправен модуль нельзя, так как может быть неисправен двигатель (износ щеток). Следует также отметить, что к результа- там автотеста на самой машине нужно относить- ся осторожно, и использовать их можно лишь по- сле того, как проверены все взаимодействующие с модулем элементы и узлы. Тестирование с перемычкой «Ь» позволяет проверить модуль управления заливным клапа- ном — между контактами С01 (CNC) и В12 (CNB) должно быть напряжение 220 В. Тестирование с перемычкой «с» схемы позво- ляет проверить модуль управления сливной пом- пы -— между контактами С01 и С02 (CNC) должно быть напряжение 220 В. Если ни один тест не запускается, необходимо проверить наличие напряжений 24 и 5 В на выхо- де модуля питания. При наличии лог. «1» на выв. 4 и 5 U1 в соответствии с модификацией мо- дуля управления двигателем (если есть несоот- ветствие по выходам сигналов РА5-6), не торопи- тесь считать, что неисправен микроконтроллер — может быть ситуация, когда это вызвано неправи- льной комбинацией входных сигналов на U1. Примечание. Чтобы не повредить МК U1, все измерения на его выводах необходимо проводить прибором с большим входным сопротивлением. Силовые элементы, используемые в модуле DMPU Типы симисторов, используемых в модулях DMPU приведены в табл. 1.1.5. Таблица 1.1.5 Тип симистора Тип корпуса ВТВ24 ТО-220 ВтВ16 10-220 ВТВ08 ТО-220 ВТВ04 ТО-220 ВТ134 SOT-82 Z00607 ТО-92 Внешний вид и цоколевка симисторов в кор- пусах ТО-220, ТО-92 и SOT-82 приведены на рис. 1.1.9—1.1.11 Симисторы проверяют омметром, при этом проводимость должна быть только между выво- дами А1 и G (1 и 3 для SOT-82). Рис. 1.1.9. Симистор в корпусе ТО-220АВ Рис. 1.1.10. Симистор в корпусе ТО-92 14
1.2. Электронные модули DMPA Внешний вид и цоколевка транзисторов ВС337 и ВС327, используемых в модуле, показа- на на рис. 1.1.12, а стабилизатора 5 В (LM78L05 или KA78L05A) — на рис. 1.1.13. В модуле используются диоды следующих ти- пов: 1N4148 и 1N4007. Часто встречающиеся дефекты элементов в модуле DMPU Модуль питания: — обрыв сопротивления R51 (А, В); — выход из строя стабилизатора U3; — выход из строя стабилитрона DZ4 (короткое замыкание); — обрыв варистора VDR5. Модуль управления двигателем: — выход из строя реле К1, К2; — выход из строя симистора TR2. Модуль формирования команд: — выход из строя диодов D1-D6, D9-10, D15, D23. Модули управления нагрузками (таймера, заливным клапаном и сливной помпой): — выход из строя симисторов TR1, TR4, TR5; — обрыв дорожек печатного монтажа в силовых цепях. Рис. 1.1.11 Симистор в корпусе SOT-82 Рис. 1.1.12. Цоколевка транзисторов ВС327 и ВС337 Рис. 1.1.13 .Цоколевка стабилизаторов напряжения LM78L05 или KA78L05A Кроме того, часто неработоспособность моду- ля DMPU может быть связана с подгоранием контактов соединителей CNA, CNB и CNC. 1.2. Электронные модули DMPA Общие сведения Электронные модули DMPA используются в стиральных машин таких брендов, как ARDO, EBD, INOX, ELIN, EUROTECH, SAMSUNG, SUPRA, NORDMENE и др. Внешний вид модуля показан на рис. 1.2.1. Модули DMPA используют- ся в СМ, имеющих в своем составе асинхронный приводной мотор и командоаппарат. Модули DMPA имеют много разновидностей, но базовый состав элементов в их составе оста- ется почти неизменным. Но это не означает, что все модули взаимозаменяемы — в них использу- ются, например, разные версии прошивок микро- контроллера процессора, есть различия в номи- налах и типах компонентов, в некоторых случаях изменена компоновка расположения элементов. Использование того или иного типа модуля DMPA зависит от возможностей СМ (например, различие в скорости отжима), набора и схемы соединения элементов, входящих в состав конк- ретной машины. Модуль DMPA предназначен для управления следующими внешними элементами и узлами СМ: Рис. 1.2.1. Внешний вид модуля DMPA 15
Гпава 1. Электронные модули стиральных машин ARDO — асинхронным мотором; — клапаном залива воды; — сливным насосом (помпой); — мотором командоаппарата. Модуль напрямую не управляет нагревом во- ды — питание на ТЭН поступает с контактов командоаппарата и датчика уровня воды. Он так- же не управляет работой замка блокировки двер- цы люка. На модуль поступают сигналы от следующих элементов и узлов СМ: — от контактных групп командоаппарата; — от катушки тахогенератора приводного мотора; — от датчика уровня воды (прессостата); — от функциональных кнопок; — от датчика температуры; — от регуляторов нагрева воды и скорости отжи- ма (в последнем случае вместо регулятора может использоваться кнопка). Модуль DMPA имеет встроенную функцию проверки работоспособности компонентов СМ — тестовый режим. Состав и описание работы модуля DMPA Принципиальная схема модуля DMPA показа- на на рис. 1.2.2, а блок-схемы СМ с этим типом модуля «Ardo А1000Х» и «Ardo Т80» — на рис. 1.2.3 и 1.2.4. Прежде чем рассматривать описание и рабо- ту составных частей модуля, остановимся на на- значении контактов его внешних соединителей. Назначение контактов соединителей модуля DMPA Модуль DMPA имеет три соединителя; CNA, CNB и CNC (см. рис. 1.2.2—1.2.4). Состав и назначение контактов соединителей модуля приведено в табл. 1.2.1. Таблица 1.2.1 Назначение контактов внешних соединителей модуля DMPA Номер контакта Назначение Соединитель CNA А01 Вход сигнала с катушки тахогенератора о скорости вращения приводного мотора А02 Общий тахогенератора АОЗ Выход питания помпы А04 Подключение обмотки 1 (М5) приводного мотора (стирка) А05 Подключение фазосдвигающего конденсатора приводного мотора А06 Подключение обмотки III (М7) приводного мотора (отжим) А07 Подключение обмотки II (М4) приводного мотора (стирка) Таблица 1.2.1 (продолжение) Номер контакта Назначение А08 Подключение обмотки IV (Мб) приводного мотора (отжим) А09 Подключение фазосдвигающего конденсатора приводного мотора А10 Выход питания клапана залива воды А11 Выход питания мотора командоаппарата А12 Питание 220 В (с контактной группы замка дверцы) Соединитель CNB В01 Управляющие входы (функциональные кнопки) В02 ВОЗ В04 В05 В06 Регулятор (или кнопка) скорости отжима В07 Регулятор температуры нагрева воды В08 Выход импульсов опроса функциональных кнопок Соединитель CNC С01 К контакту Pl 1 датчика уровня (общий) С02 К контакту Р13 датчика уровня (1 уровень) СОЗ Управляющий вход (функциональная кнопка) С04 Выход импульсов опроса контактных групп командоаппарата С05 Общий датчика температуры С06 Вход с датчика температуры (NTC) С07 С08 Управляющие входы с контактной группы командоаппарата С09 СЮ С11 С12 Состав и назначение основных узлов модуля DMPA Условно в составе модуля DMPA можно вы- делить следующие узлы: — микроконтроллер U1 (семейства М68НС05); — питания; — формирования команд; — регулировок; — контроля температуры; — тахогенератора; — контроля уровня воды; — управления клапаном залива воды, помпой, мотором командоаппарата; — управления приводным мотором Рассмотрим состав и работу данных узлов по- дробнее. Микроконтроллер В различных вариантах модуля DMPA могут использоваться микроконтроллеры МС68НС705 семейства М68НС05 и их аналог — ZC442260. 16
1.2. Электронные модули DMPA Рис. 1.2.2. Принципиальная электрическая схема модуля DMPA Рис. 1.2.3. Блок-схема стиральной машины «Ardo А1000Х» 17
Гпава 1. Электронные модули стиральных машин ARDO Рис. 1.2.4. Блок-схема стиральной машины «Ardo Т80» Микроконтроллер имеет в своем составе сле- дующие узлы: — однократно записываемое масочное ПЗУ объ- емом 4672 байт (в этой памяти хранится управляющая программа СМ); — ОЗУ объемом 176 байт; — четырехканальный 8-битный АЦП; — 21 линию портов ввода/вывода; — 16-битный таймер. Микросхема может быть выполнена в 28-вы- водных корпусах PDJP или SOIC. Для управления микроконтроллером служат внешние сигналы RESET (выв.1 U1) и IRQ (выв.2 U1). Первый используется для начального сбро- са микросхемы с помощью внешней цепи R46 С17 D14, а второй — для тактирования ее внут- ренних узлов (частота 50 Гц) с помощью цепи R50 D20 D21. Кроме того, для функционирова- ния микроконтроллера в его составе имеется тактовый генератор, частота которого>стабилизи- рована внешним кварцевым резонатором (4 МГц). Назначение выводов микроконтроллера U1 в составе модуля DMPA приведено в табл. 1.2.2. Примечание Выв. 2 микроконтроллера также использует- ся для обеспечения программирования масоч- ного ПЗУ в составе микросхемы — для этого на указанный вывод подается постоянное на- пряжение 16,5 В (прошивка микросхемы выпол- няется в заводских условиях). Следует отметить, что схемные решения мо- дуля DMPA, к сожалению, выполнены таким об- разом, что цепи между микроконтроллером и внешними элементами модуля имеют минимум буферных компонентов, поэтому управляющие выводы микросхемы практически не защищены от возможных внешних электрических воздейст- вий. К тому же, источник питания модуля не име- ет гальванической развязки от питающей сети. Все это часто приводит к различным дефектам модуля. Одним из основных достоинств модуля явля- ется его простота и доступность элементов для замены (кроме микроконтроллера). Также отме- тим, что управляющая программа СМ записана в масочное ПЗУ микроконтроллера, и отказы мо- дуля, вызванные разрушением содержимого (сбоями в работе) памяти, — достаточно редкое явление. Узел питания Узел питания (или источник питания — ИП) модуля состоит из следующих элементов (рис. 1.2.2): — гасящих резисторов R51, R51A; — выпрямительного диода D16 и фильтрующих конденсаторов С20, С21; — стабилитрона ZD4 (напряжение стабилизации 24 В); — интегрального стабилизатора напряжения U3 (7805). 18
1.2. Электронные модули DMPA Таблица 1.2.2 Обозначение и назначение выводов микроконтроллера U1 Номер вывода Обозначение Назначение 1 RESET Внешний сигнал начального сброса 2 IRQ/Vpp Вход сигнала прерывания (тактирования) с частотой питающей сети 3 РА7 Выход управления симистором приводного мотора 4 РА6 Выход управления ключа реле К2 (отжим/стирка) - коммутация обмоток приводного мотора в режимах стирки и отжима 5 РА5 Выход управления ключа реле К1 (реверс) 6 РА4 Выход управления симистором помпы 7 РАЗ Выход управления симистором клапана залива воды 8 РА2 Выход управления мотором командоаппарата 9 РА1 Выход опроса срабатывания контактных групп командоаппарата 10 РАО Выход опроса срабатывания функциональных кнопок СМ 11 SD0/PB5 Вход команды с контактной группы командоаппарата или функциональной кнопки 12 SDI/PB6 Вход команды с контактной группы командоаппарата или функциональной кнопки 13 SCK/PB7 Вход сигнала с датчика уровня (1 уровень) 14 Vss Общий 15 PC7/Vref Вход опорного напряжения АЦП 16 PC6/AD0 Вход сигнала с датчика температуры 17 PC5/AD1 Вход сигнала с регулятора температуры 18 PC4/AD2 Вход сигнала с регулятора (кнопки) скорости отжима 19 PC3/AD3 Контроль питающего (сетевого) напряжения 20 РС2 Вход команды с контактной группы командоаппарата или функциональной кнопки 21 PCI Вход команды с контактной группы командоаппарата или функциональной кнопки 22 РСО Вход команды с контактной группы командоаппарата или функциональной кнопки 23 PD5 Вход команды с контактной группы командоаппарата или функциональной кнопки 24 ТСМР Не используется 25 PD7/TCAP Вход сигнала с тахогенератора 26 0SC2 Выход тактового генератора 27 0SC1 Вход тактового генератора 28 Vdd Питание (+5 В) Собственно, сама схема питания проста и до- полнительных пояснений не требует. Отметим лишь, что этот узел формирует два питающих на- пряжения: 24 В — для питания ключей на транзи- сторах 01, 03, нагрузками которых являются ре- ле К1, К2, а также 5 В — для питания всех осталь- ных схем (в том числе, микроконтроллера U1). Недостатками этого узла являются низкая на- дежность (из-за частого выхода из строя ограни- чительных резисторов R51, R51A и стабилитро- на ZD4) и отсутствие гальванической развязки между входом и выходом. Узел формирования команд Этот узел служит для приема команд от кон- тактных групп командоаппарата и функциональ- ных кнопок, их преобразования и передачи на со- ответствующие входы микроконтроллера U1. Собственно узел представляет собой про- стейшую динамическую матрицу (по принципу — столбец/строка), выходами опроса которой слу- жат выв. 9, 10, а входами приема (после контакт- ных групп командоаппарата и функциональных кнопок) — выв. 11, 12, 17—23 U1. Для повышения помехозащищенности (подав- ления помех, вызванных «дребезгом» контактов и др.) к указанным выше выводам микроконтрол- лера подключены интегрирующие RC-цепочки. Узел регулировок Узел регулировок используется для преобра- зования механического положения регуляторов температуры и скорости отжима в аналоговые напряжения и дальнейшего преобразования их в цифровой код. Значение этого кода считывает управляющая программа (записана в памяти 19
Гпава 1. Электронные модули стиральных машин ARDO микроконтроллера) для корректировки режимов отжима и нагрева воды. Напряжения, формируемые потенциометра- ми выбора температуры нагрева воды и скоро- сти отжима, через RC-цепочки поступают на вхо- ды АЦП U1 (выв. 17 и 18 соответственно). В ремонтной практике зачастую случаются моменты, когда подобные регулировки не рабо- тают (при исправности элементов в указанных цепях). В этом случае следует обратить внима- ние на исправность и качество пайки резисторов (R18, R19 — они подключены к выв. 15 U1) фор- мирователя опорного напряжения АЦП. На этом выводе должно быть напряжение, равное 2,8 В. Узел контроля температуры Узел на элементах R16, R17, R58, С12 совме- стно с терморезистором (установлен на баке СМ) формирует напряжение, пропорциональное тем- пературе воды в баке, которое поступает на вход АЦП (выв. 16 U1) для дальнейшей обработки. Узел тахогенератора Узел предназначен для преобразования пе- ременного синусоидального напряжения с изме- няемой частотой, поступающего с выхода тахо- генератора приводного мотора, в последовате- льность прямоугольных импульсов фиксирован- ной амплитуды. В состав этого узла входят следующие элементы: Q4, Q5, D18, С14, С22, R41-R45, R54. Узел контроля уровня воды Узел предназначен для контроля состояния датчика уровня воды — замыкания/размыкания контактной группы Р11-Р13 (см. рис. 3 и 4). Сиг- нал с датчика через промежуточные элементы (R21, R24, D22, D, С11) поступает на выв. 13 мик- роконтроллера U1. Узел управления клапаном залива воды, помпой, мотором командоаппарата Узел представляет собой следующие схемы управления исполнительными устройствами СМ: — клапана залива воды — варистор VR1, сими- стор TR5, резисторы R25, R52 (управление с выв. 7 U1); — помпы — варистор VR3, симистор TR1, рези- сторы R38, R39 (управление с выв. 6 U1); — мотора командоаппарата — варистор VR4, симистор TR4, резисторы R26, R33 (управле- ние с выв. 8 U1). Узел управления приводным мотором Узел имеет в своем составе несколько блоков: — коммутации обмоток асинхронного приводного мотора (реверс, отжим/стирка) — ключи Q1, Q3 и реле К1, К2 (управляются с выв. 4, 5 U1); — управления скоростью вращения приводного мотора — буферный каскад на транзисторе Q2 и симистор TR2 (управление с выхода ШИМ микросхемы U1 — выв. 3); — контроля скорости вращения приводного мо- тора (сигнал с тахогенератора поступает на усилитель-формирователь на транзисторах Q4, Q5, а с него — на выв. 25 U1). Примечание. В приводном моторе имеются пять обмоток: три из них используются в режиме стирки (обмотки соединены по схеме «звезда»), а два — в режиме отжима. Для функционирова- ния мотора используется внешний фазосдви- гающий конденсатор, коммутацию обмоток (в режимах реверса и стирки/отжима) выпол- няют реле К1 и К.2 (расположены на модуле). Схема соединения обмоток на колодке привод- ного мотора показана на рис. 1.2.5. На этом рисунке также видно, что на указанной колод- ке выведены выводы катушки тахогенерато- ра и защитного термостата. Рис. 1.2.5. Схема соединения обмоток на колодке приводного мотора Как отмечалось выше, модули DMPA имеют много разновидностей. В табл. 1.2.3 приведена информация о наличии резисторов в составе мо- дуля в зависимости от максимальной скорости отжима. Таблица 1.2.3 Наличие резисторов в составе модуля DMPA в зависимости от максимальной скорости отжима Максимальная скорость отжима, об/мин Обозначение резисторов на модуле DMPA R32 R32B R61 R61B 800 есть . нет. нет есть 1000 нет есть есть нет ' 1200 есть нет * есть нет 1400 нет есть нет есть 20
1.2. Электронные модули DMPA Характерные неисправности модуля DMPA и способы их устранения После включения СМ загорается контрольная лампа на передней панели, блокируется замок люка дверцы, но запуск программ стирки не происходит Наиболее частой причиной подобного дефек- та является отсутствие (или снижение) питающе- го напряжения +5 В. В первую очередь следует проверить работо- способность ИП модуля. Он должен формиро- вать постоянные напряжения +5 В (на выходе микросхемы стабилизатора U3) и +24 В (на выво- дах стабилитрона ZD4). На принципиальной схе- ме модуля (рис. 1.2.2) видно, что ИП представля- ет собой линейный источник. Сетевое напряже- ние гасится параллельно включенными мощны- ми резисторами R51, R51A и поступает на выпрямительный диод D16, а затем — на стаби- лизаторы постоянного напряжения ZD4 и U3. Сделать вывод о причине отсутствия одного или обоих напряжений на выходе источника пи- тания не представляет труда — необходимо про- верить указанные цепи (и их элементы), а также нагрузки. Еще одной причиной данной неисправности может быть отказ самого микроконтроллера U1, его внешних элементов (схемы сброса (R46, D14, С17), кварцевого резонатора QZ1), а также отсутствие сигнала тактирования питающей сети на выв. 2 U1 (в последнем случае чаще всего вы- ходит из строя резистор R50). Отсутствие запус- ка программ стирки также может быть вызвано неисправностью в цепи контроля сетевого напря- жения (R20, R59, R60, СЮ, D24, выв. 19 U1). Были отмечены случаи, когда наблюдались совершенно необъяснимые сбои в работе СМ с модулем DMPA («зависания» при выполнении различных программ, проблемы с включением помпы, клапана и др.). Во всех случаях проверка выявила, что на выходе стабилизатора напряже- ния U3 было напряжение в пределах 4,65...4,9 В. СМ не работает в режиме ОТЖИМ и/или не выполняется реверсивное вращение барабана в режиме стирки Чаще всего подобный дефект бывает вызван обрывом одного из гасящих резисторов (R51, R51A) — вследствие этого ток, потребляемый ИП, уменьшается. Соответственно, ток, отдавае- мый в нагрузки ИП, также уменьшается. В этом случае напряжение на стабилитроне ZD4 падает в момент включения реле К1, К2. При этом на- пряжение на выходе стабилизатора U3, как пра- вило, остается неизменным. Снижение напряже- ния по шине +24 В приводит к тому, что переста- ют работать ключи, нагрузками которых являют- ся реле (последние служат для коммутации об- моток приводного мотора в режимах РЕВЕРС и СТИРКА/ОТЖИМ). Также были отмечены случаи, когда при об- рыве одного из резисторов (R51, R51A) в СМ мо- жет не работать только режим отжима. Следует отметить, что при исправности ука- занных выше резисторов (и проявлении призна- ков дефекта) следует проверить следующие эле- менты: — стабилитрон ZD4 (достаточно проконтролиро- вать напряжение на его выводах); — конденсаторы С20, С21 (на утечку); — ключи Q1, Q3; — реле К1, К2 (на обрыв обмоток и «залипание» контактных групп); — микроконтроллер U1 (выв. 4, 5). Отсутствует нагрев воды В первую очередь следует убедиться в исп- равности регулятора (50 кОм) и датчика темпе- ратуры (при 20 °C его сопротивление должно быть около 6 кОм), а также их цепей и элементов на модуле (R56, R57, С9, выв. 17 U1 и R16, R17, R58, С12, выв. 16 U1 соответственно). Также необходимо проверить ТЭН (его сопро- тивление около 20 Ом), защитный термостат (ТН90° на рис. 1.2.3) и соответствующую контакт- ную группу командоаппарата. Если указанные элементы исправны, принимают решение о за- мене микроконтроллера или целиком модуля. При включении СМ происходит залив воды в бак, при достижении уровня перелива включается помпа. Этот процесс можно прекратить, только выключив СМ Подобный случай не следует путать с явлени- ем так называемого «самослива» (или «сифона»), когда конец сливного шланга находится на высо- те, менее 50...70 см от пола и вся заливаемая во- да «самотеком» вытекает через сливной шланг. Информация по подключению слива обычно при- ведена в инструкции по эксплуатации СМ. Рассмотрим варианты, когда подобная ситуа- ция вызвана неисправностью элементов СМ и модуля. Вначале проверяют элементы цепи управле- ния клапаном залива воды (симистор TR5 и др.), сам клапан (он может «залипнуть» в открытом состоянии), а затем — контроля уровня воды. Остановимся подробнее на последней цепи. Контроль уровня воды выполняет датчик уровня. Он коммутирует соответствующие кон- тактные группы в своем составе в зависимости от уровня воды в баке. Датчик имеет три состояния: — «ПУСТОЙ БАК» — замкнуты контакты Р11-Р12 (не контролируется модулем); — «1 УРОВЕНЬ» — замкнуты контакты Р11-Р13; 21
Гпава 1. Электронные модули стиральных машин ARDO — «УРОВЕНЬ ПЕРЕЛИВА» — замкнуты контак- ты Р11-Р14 (не контролируется модулем). В первом и последнем случаях уровень воды не контролируется модулем. При достижении уровня перелива датчик уровня замыкает цепь питания помпы и происхо- дит автоматический слив воды. Что же касается состояния датчика «1 уро- вень», при замыкании контактов Р11-Р13 через цепь контроля уровня R21 D R24 С11 D22 низкий логический уровень поступает на выв. 13 U1. Микроконтроллер в соответствии с управляющей программой формирует команду о прекращении залива воды (с выв. 7 через симистор TR5 — на клапан). Когда вследствие неисправности элементов указанной цепи сигнал «1 уровня» не доходит с датчика до микроконтроллера, клапан не пере- крывает воду (при достижении этого уровня), а дальше происходит одновременно слив и залив воды (см. заголовок). Продолжаться бесконечно это, естественно, не может хотя бы потому, что клапан залива воды может быстро выйти из строя (а точнее, перегорит его катушка). Клапан может быть открыт не более 3 минут и после это- го закрыт не менее чем на 5 минут. Часто в подобной ситуации достаточно прове- рить исправность резистора R21 и диода D23 (рис. 1.2.2). Остальные элементы указанной це- пи выходят из строя значительно реже (R24, С11, D22, R53A и R53B). Примечание. При коротком замыкании (утечке) электро- литического конденсатора С11 (установлен в цепи контроля уровня воды) на выв. 13 U1 бу- дет постоянно присутствовать уровень лог. «О». Фактически это будет означать, что на микроконтроллер поступает ложная инфор- мация о наличии воды в баке («1 уровень»), В подобном случае цикл залива воды в бак СМ не будет выполняться. При выполнении программы стирки барабан вращается на больших оборотах В этом случае необходимо проверить элемен- ты цепи контроля оборотов приводного мотора (ка- тушка тахогенератора (подключена к конт. 1, 2 сое- динителя CNA) — усилитель-формирователь на транзисторах Q4, Q5 — выв. 25 микросхемы U1). Неисправности, связанные с отказом функционирования помпы, мотора командоаппарата и клапана залива воды Собственно, помпа, клапан залива воды и мо- тор командоаппарата управляются микроконт- роллером U1 (см. рис. 1.2.2) через цепи, в соста- ве которых имеются маломощные симисторы (соответственно — TR1, TR5, TR4). Поиск возможных неисправностей в цепях управления указанными исполнительными устройствами не представляет труда. Нарушена логика работы СМ (пропуск операций или вообще отсутствует старт программ стирки) и/или не работают функциональные кнопки на передней панели Причина подобного дефекта может быть вы- звана тем, что не работает узел формирования команд (см. выше). В первую очередь необходимо убедиться в на- личии импульсов опроса на выв. 9, 10 U1 (рис. 1.2.2), а затем — проверить состояние кон- тактных групп командоаппарата, исправность функциональных кнопок. Также следует прове- рить наличие контакта в соединителях CNB, CNC. Если указанные проверки ни к чему не приве- ли, проверяют элементы RC-цепей, подключен- ных к выв. 11, 12, 20-23 U1 (входы опроса). В режиме ОТЖИМ барабан СМ не вращается или вращается на малых оборотах (особенно наглядно это проявляется, если в барабан загружено белье) Выше был рассмотрен один из случаев, когда отсутствует отжим (вследствие неисправности элементов ИП). Здесь несколько иная ситуация. Она связана с падением мощности приводного мотора. Подобный дефект может быть вызван как неисправностью самого приводного мотора (вследствие межвитковых замыканий в его об- мотках), неисправностью фазосдвигающего кон- денсатора (подключен к контактам 5, 9 соедини- теля CNC), так и выходом из строя контактных групп реле К1, К2. Реле и конденсатор проверяются только за- меной. Работоспособность приводного мотора можно проверить, собрав временную схему, показан- ную на рис. 1.2.6. Также необходимо отметить, что данный де- фект проявляется, если ослабло натяжение ремня между шкивами приводного мотора и ба- рабана. Рис. 1.2.6. Схема для проверки приводного мотора 22
1.3. Электронные модули MINISEL, MINIUDC, MINI АС и MINI DC 1.3. Электронные модули MINISEL, MINIUDC, MINI АС и MINI DC Общие сведения Электронный модуль MINIUDC является ба- зовым, а модули MINISEL, MINI AC, MINI DC — его модификациями. На основе указанных модулей выпускается много стиральных машин (СМ) под брендами ARDO, ASKO, EBD, INOX, ELIN, EUROTECH, SAMSUNG, SUPRA, NORDMENE, WHIRLPOOL и др. Все эти модули используются в СМ с селек- тором программ (без командоаппарата). Внеш- ний вид одного из модулей этого семейства — MINI АС, со снятым радиатором симистора при- водного мотора, показан на рис. 1.3.1. Модули имеют много разновидностей, но ба- зовый состав элементов в их составе остается почти неизменным. Это не означает, что все мо- дули взаимозаменяемы — в них используются, например, разные версии прошивок в составе микросхемы процессора, есть различия в набо- ре, номиналах и типах компонентов, в некоторых случаях изменена компоновка расположения элементов. Использование того или иного типа модуля зависит от функциональных возможно- стей СМ (например, различие в скорости отжи- ма), набора и схемы соединения элементов, вхо- дящих в состав конкретной машины. Кроме того, на модулях некоторые элементы могут быть вы- полнены в SMD-исполнении. Еще одно харак- терное отличие модулей — это возможность ра- боты с различными типами приводных моторов (переменного и постоянного тока). Если модуль предназначен для управления коллекторным приводным мотором постоянного тока, в нем устанавливаются выпрямитель и специальная катушка (на рис. 1.3.2 они показаны стрелками). На рис. 1.3.3 показан внешний вид модуля MINISEL с платами индикации и управления, предназначенный для работы с приводным кол- лекторным мотором переменного тока. На нем вместо упомянутых выше катушки и выпрямите- ля установлены перемычки. Примечание. Использование приводных коллекторных мо- торов постоянного тока вызвано тем, что они более точно поддерживают заданную скорость вращения при различных нагрузках. Особенно это важно на малых оборотах (ско- рость вращения барабана СМ около 100 об/мин) — именно на низкой скорости происходит проверка дисбаланса барабана СМ с загруженным в него бельем. СМ с этими моторами менее «шумные». Основное конструктивное отличие коллек- торных моторов постоянного и переменного тока в том, что в первом случае статорные и роторные обмотки намотаны более тон- ким проводом и имеют большее количество витков. Рис. 1.3.1. Внешний вид модуля MINI АС (без радиатора) 23
Глава 1. Электронные модули стиральных машин ARDO Рис. 1.3.2. Внешний вид модуля MINISEL (версия для приводного мотора постоянного тока) Рис. 1.3.3. Внешний вид модуля MINISEL с платами передней панели (версия для приводного мотора переменного тока) Модули указанного выше семейства предназ- начены для управления следующими внешними элементами и узлами СМ: — приводным мотором; — клапанами залива воды; — сливным насосом (помпой); - ТЭН; — элементами индикации передней панели (установлены на отдельной плате); — блокировкой дверцы люка. На модули поступают сигналы от следующих элементов и узлов СМ: — • от селектора программ; — от катушки тахогенератора приводного мотора; — от датчика уровня воды (прессостата); — от функциональных кнопок; — от датчика температуры; — от регулятора скорости отжима (если он пре- дусмотрен в конкретной комплектации). Все перечисленные модули имеют встроен- ную функцию проверки работоспособности ком- понентов СМ — тестовый режим. Состав и описание работы модулей Принципиальная схема модуля MINI DC пока- зана на рис. 1.3.4, а блок-схемы стиральных ма- шин на основе модуля MINISEL — на рис. 1.3.5 (ASKO), рис. 1.3.6 (ARDO «AED 1000Х») и рис. 1.3.7 (ARDO «АЕ 1010»). Как видно из рисун- ков, схемы подключения внешних элементов мо- дулей похожи, основное их внешнее отличие — 24
1.3. Электронные модули MINISEL, MINIUDC, MINI AC и MINI DC Приводной мотор Рис. 1.3.4. Принципиальная схема модуля MINI DC (в варианте для приводного мотора постоянного тока) 25
Глава 1. Электронные модули стиральных машин ARDO Рис. 1.3.5. Блок-схема CM ASKO с модулем MINISEL Замок блокировки люка Рис. 1.3.6. Блок-схема CM ARDO «AED 1000Х» (модуль MINISEL) это разный набор внешних плат индикации и управления. Прежде чем рассматривать описание и рабо- ту составных частей модулей, остановимся на назначении контактов их внешних соединителей. Примечание. В некоторых модулях MINISEL 10-контакт- ный силовой соединитель CNF может состо- ять из одного или нескольких разъемов. Пере- числим эти варианты: 1. CNF (10 контактов); 2. CNF (4 контакта) и CNT (6 контактов); 3. CNF (4 контакта), CNT (5 контактов) и цепь питания ТЭН (1-контактный разъем). 26
1.3. Электронные модули MINISEL, MINIUDC, MINI AC и MINI DC Замок блокировки люка Рис. 1.3.7. Блок-схема CM ARDO «АЕ1010» (модуль MINISEL) Назначение контактов соединителей модулей Модули имеют следующие соединители: CNA, CNB, CNM, CNS и CNT/CNF (см. рис. 1.3.4—1.3.7). Кроме того, на плате модулей предусмотрено место для сервисного соедините- ля (его расположение показано стрелкой на рис. 1.3.1). На примере модуля MINI DC приве- дем состав и назначение контактов соедините- лей модулей (см. табл. 1.3.1). Напомним, что в этом семействе модулей се- тевая шина NEUTRAL (контакт 3 соединителя CNF) объединена с линией питания +5 В (см. рис. 1.4.4). В соединителе CNA, в зависимости от типа панели управления, назначение информа- ционных линий может отличаться. Таблица 1.3.1 Назначение контактов внешних соединителей модуля MINI DC Номер контакта Назначение Соединитель CNA 1 Общий 2 Напряжение +5 В (линия объединена с шиной NEUTRAL («Земля») сети 220 В 3 Линия выходных данных с панели управления 4 Линия синхронизации CLK 5 Линия входных данных 6 Линия управления питанием индикаторов Соединитель CNB 1 Питание клапанов залива воды 220 В (с контактной группы замка люка) 2 Выход симистора управления клапаном залива воды (1) 3 Выход симистора управления клапаном залива воды (2) 4 Питание 220 В - резерв (с контактной группы замка люка) Номер контакта Назначение 5 Выход симистора - резерв (1) 6 Выход симистора - резерв (2) 7 Питание помпы 220 В (с контактной группы замка люка) I 8 Выход симистора управления помпой 9 Линия включения помпы в случае переполнения бака (с контакта Р16 прессосгата) Соединитель CNF F1 Питание 220 В FASE (ФАЗА) F2 F3 220 В (NEUTRAL, «Земля»), соединен с линией +5 В и с контактом F4 F4 220 В (NEUTRAL, «Земля»), подключен к контакту P11 датчика уровня воды (прессосгата), соединен с контактом F3 F5 Выход контактной группы реле (RL1) цепи питания ТЭН F6 Не используется (контроль 1 уровня воды в баке), объединен с контактом F7 F7 Выход прессосгата 1 уровня (контакт Р14), соединен с контактом F6 F8 Выход симистора управления замком блокировки люка F9 Питание ТЭН (с контактной группы блокировки люка), соединен с контактом F10 F10 Вход с контактной группы замка люка, соединен с контактом F9 Соединитель CNM 1 Питание 220 В приводного мотора (вход на термостат) 2 Контакт подключения среднего вывода обмотки статора приводного мотора 3 Питание 220 В приводного мотора (выход с термостата) 4 Контакт подключения обмотки статора (1) 5 Контакт подключения обмотки статора (2) 6 Контакт подключения обмотки ротора (1) 7 Контакт подключения обмотки ротора (2) 8 Сигнал с тахогенератора 9 Общий тахогенератора 10 Общий датчика температуры 11 Сигнал с датчика температуры NTC 27
Глава 1. Электронные модули стиральных машин ARDO Таблица 1.3.1 (окончание) Номер контакта Назначение Соединитель CNS 1 Сигнал с селектора программ 2 Общий селектора программ 3 Общий регулятора оборотов 4 Сигнал с регулятора оборотов Сервисный соединитель 1 Внешний сигнал начального сброса процессора 2 Тактовый сигнал 50 Гц (от сети) 3 Линия синхронизации CLK 4 Линия данных 5 Сигнал линии управления реверсом приводного мотора (выв. 18 U1, ключ 011, реле RL2) 6 Сигнал линии контроля «1 уровня» прессостата 7 Общий Назначение и состав основных узлов модулей Рассмотрим назначение и состав основных узлов модулей на примере модуля MINI DC (см. принципиальную схему на рис. 1.3.4). В состав рассматриваемых модулей входят следующие узлы: — микропроцессор U1 семейства М68НС08; — узел питания; — узел формирования команд; — узел регулировок; — узел контроля температуры; — тахогенератор; — узел контроля уровня воды; — узел управления клапанами залива воды, помпой, ТЭН; — узел управления приводным мотором. Микропроцессор В электронных модулях MINISEL, MINI AC, MINI DC и MINIUDC применяются микропроцес- соры MOTOROLA семейства M68HC08, напри- мер MC68HC908JL3(8). Микропроцессор имеет: — 8-битное ядро: — однократно записываемое масочное ПЗУ объ- емом 4672 байт (в этой памяти хранится управляющая программа СМ); — ОЗУ объемом 128 байт; — 12-канальный 8-битный АЦП; — универсальные порты ввода/вывода (23 ли- нии); — 2-канальный 16-битный таймер. Назначение линий универсальных портов ввода/вывода (РТА, РТВ, PTD) может меняться в зависимости от управляющей программы про- цессора. 28 Микросхема может быть выполнена в 20- или 28-выводных корпусах PDIP или SOIC. Для управления процессором служат внешние сигналы RESET (выв. 28 U1) и IRQ (выв. 1 U1). Применительно к данному модулю сигнал RESET используется для начального сброса процессора в режиме внешнего программирова- ния масочного ПЗУ через сервисный разъем, а сигнал IRQ — для тактирования внутренних уз- лов микросхемы (частота 50 Гц) с помощью цепи R16-R18 R50 D5 D6 С11 (только после срабаты- вания замка блокировки люка). Для функционирования процессора в его со- ставе имеется тактовый генератор, частота кото- рого стабилизирована внешним кварцевым резо- натором (4 МГц). Назначение выводов микросхемы U1 (рис. 1.3.4) в корпусе PD1P-28 применительно к модулю MINI DC приведено в табл. 1.3.2. Таблица 1.3.2 Обозначение и назначение выводов микропроцессора U1 (МС68НС908 JL3) Номер вывода Обозначение сигнала Назначение 1 IRQ1 Вход сигнала прерывания (тактирования) с частотой питающей сети 2 РТАО Выход управления симистором клапана залива воды 3 Vss Общий 4 OSC1 Выводы подключения внешнего кварцевого 5 OSC2/PTA6 резонатора 6 PTA1 Выход управления симистором (резерв 1) 7 Vdd Напряжение питания +5 В 8 РТА2 Выход управления симистором (резерв 2) 9 РТАЗ Выход управления симистором помпы 10 РТВ7 Вход с датчика температуры 11 РТВ6 Вход сигнала с селектора программ 12 PTB5 Вход сигнала с регулятора оборотов приводного мотора 13 PTD7 Выход управления ключа реле RL3 (отжим/стирка) - коммутация обмоток приводного мотора в режимах стирки и отжима 14 PTD6 Выход управления ключа реле RL4 - управление реверсом приводного мотора 15 РТВ4 Вход контроля работоспособности симистора приводного мотора 16 PTD0 Выход сигнала управления индикаторами на передней панели 17 PTB3 Вход сигнала достижения «1 уровня» с прессостата 18 РТВ2 Выход управления ключа реле RL2 - управление реверсом приводного мотора 19 PTD1 Выход управления симистором блокировки люка 20 РТВ1 Выход сигнала данных на панель управления 21 PTBO Выход сигнала синхронизации на панель управления
1.3. Электронные модули MINISEL, MINIUDC, MINI AC и MINI DC Таблица 1.3.2 (окончание) Номер вывода Обозначение сигнала Назначение 22 PTD3 Выход управления симистором приводного мотора 23 РТА4 Выход управления симистором клапана залива воды 24 PTD2 Вход данных с панели управления 25 PTD5 Вход сигнала с тахогенератора (с усилителя) 26 PTD4 Вход сигнала с тахогенератора (без усиления) 27 РТА5 Выход управления ключа реле RL1 (управление ТЭН) 28 RST Внешний сигнал начального сброса К сожалению, схемные решения указанного семейства модулей выполнены таким образом, что цепи между процессором и внешними эле- ментами модуля практически не защищены от возможных внешних электрических воздействий, что часто приводит к различным отказам самих модулей. Одним из основных достоинств этих модулей являются простота и доступность элементов для замены (кроме микропроцессора). Также отме- тим, что управляющая программа СМ записана в масочном ПЗУ микропроцессора, и отказы моду- лей, вызванные разрушением содержимого (сбо- ями в работе) памяти — достаточно редкое яв- ление. Узел питания Источник питания (ИП) модулей имеет в своем составе понижающий сетевой трансфор- матор (Т1), выпрямитель (D11-D14), фильтрую- щие конденсаторы (СЗ-С5, С8) и интегральный стабилизатор напряжения U3 (7805). ИП форми- рует постоянные напряжения +12 В (нестабили- зированное, питает транзисторные ключи для управления реле RI1-RL4) и +5 В (стабилизиро- ванное, питает микропроцессор и другие узлы схемы). Узел формирования команд Этот узел служит для приема команд с селек- тора программ и кнопок дополнительных режи- мов, их преобразования и передачи на соответ- ствующие входы микропроцессора U1. Селектор программ представляет собой по- тенциометр (делитель напряжения), сигнал с ко- торого поступает на АЦП микроконтроллера (выв. 11 U1). Сигнал преобразуется в цифровой код и далее дешифруется. Управляющая про- грамма микропроцессора использует данные с селектора для выполнения заданных программ стирки СМ. В качестве примера, на рис. 1.3.4 показано условное соответствие номиналов сопротивле- ния селектора выбранным программам СМ. Кроме селектора программ микропроцессор принимает с панели управления коды, соответст- вующие нажатию той или иной функциональной кнопки. Плата панели управления подключена к микросхеме U1 с помощью цифровой шины че- рез соединитель CNA. В рассматриваемом случае (рис. 1.3.4) осно- вой платы управления является 8-разрядный сдвиговый регистр типа 74РС164 (М74НС164 или другие модификации). Эта микросхема обмени- вается управляющей информацией с микропро- цессором U1, опрашивает состояние функциона- льных кнопок, а также управляет светодиодными индикаторами. В других типах СМ могут использоваться раз- личные варианты панелей управления. В любом случае обмен данными между основным моду- лем и этими узлами осуществляется по описан- ной выше цифровой шине (соединитель CNA). Узел регулировок В составе этого узла имеется регулятор зада- ния оборотов вращения барабана (при отжиме). Он работает по такому же принципу, как и селек- тор программ (см. выше). Сигнал с регулятора поступает на выв. 12 U1. Отметим, что в некоторых разновидностях СМ данный регулятор может отсутствовать — его функции выполняют функциональная кнопка и светодиодный индикатор скорости на панели управления. Узел контроля температуры Основное назначение подобного узла — под- держание заданной температуры воды в баке. Контроль температуры выполняется с помо- щью терморезистора (установлен на баке СМ), сигнал которого через цепь R24-R26 С28 посту- пает на вход АЦП (выв. 10 U1) для дальнейшей обработки. Уровень напряжения с датчика тем- пературы меняется в зависимости от температу- ры воды в баке СМ. После обработки сигнала с датчика темпера- туры микропроцессор в соответствии с выбран- ной программой стирки управляет включением ТЭН по цепи: выв. 27 U1 — ключ Q12 — реле RL1. Узел тахогенератора Узел предназначен для преобразования пере- менного синусоидального напряжения с изменя- емой частотой, поступающего с выхода тахоге- нератора приводного мотора, в последователь- ность прямоугольных импульсов фиксированной амплитуды. В состав узла входят элементы 013, D8, С22, R23. Узел контроля уровня воды Узел предназначен для контроля состояния датчика уровня воды (прессостата) — замыка- 29
Гпава 1. Электронные модули стиральных машин ARDO ния/размыкания контактных групп Р11, Р14, Р16 (см. рис. 1.3.4, 1.3.6 и 1.3.7). Датчик имеет три со- стояния: «пустой бак», «1-й уровень» и «уровень перелива». В первом случае контакт Р11 не за- мыкается ни с одним из двух других — это озна- чает, что вода в баке не достигла «1-го уровня» (или вода в баке вовсе отсутствует). При достижении водой «1-го уровня» замыка- ются контакты Р11-Р14 прессостата, подается питание на контактную группу реле ТЭН (RL1). Это сделано для предотвращения ложного включения ТЭН без воды в баке — в подобном случае нагревательный элемент может выйти из строя. Контрольный сигнал достижения «1-го уровня» поступает через цепь D9 D10 R39 R40 С18 на выв. 17 U1. В состоянии датчика «уровень перелива» (замкнуты конт Р11-Р16 прессостата) сигнал на микропроцессор не поступает, а автоматически подается питание на помпу — она начинает сли- вать воду из бака. Нужно отметить, что в некоторых СМ исполь- зуется не один, а два прессостата (см. рис. 1.3.5), один из них сигнализирует о достижении «1-го уровня», а второй — «уровня перелива». Узел управления клапанами залива воды, блокировкой люка ипомпой Узел представляет собой следующий набор схем управления исполнительными устройства- ми СМ: — клапаны залива воды — симисторы Q3, Q4, ре- зисторы R4-R7 (управление с выв. 2 и 23 U1); — помпы — симистор Q7, резисторы R12, R13 (управление с выв. 9 U1); — узел блокировки дверцы люка — симистор Q2, резисторы R14, R15 (управление с выв. 19 U1); — резерв (2 канала) — симисторы Q5, Q6, рези- сторы R8-R11 (управление с выв. 6, 8 U1). Узел управления приводным мотором Узел имеет в своем составе следующие схемы: — коммутации обмоток приводного мотора (ре- верс, отжим/стирка) — ключи Q8, Q9, Q11 и ре- ле RL2-RL4 (управляются с выв. 13, 14и181И); — управления скоростью вращения приводного мотора — транзистор Q10, симистор Q1 (управление с выв. 22 U1); — контроля скорости вращения приводного мо- тора (сигнал с тахогенератора поступает на усилитель-формирователь на транзисторе Q13, а с него — на выв. 25 U1). Характерные неисправности модулей и способы из устранения Примечание. 1. Описываемые ниже неисправности в боль- шинстве своем относятся к дефектам самих электронных модулей. Неисправности других узлов СМ подробно рассматриваться не бу- дут. 2. Ссылки на позиционные обозначения эле- ментов приведены из рис. 1.3.4—1.3.7. После включения СМ не включается индикация, отсутствует управление с передней панели, замок люка дверцы не блокируется При признаках подобной неисправности в первую очередь необходимо проверить источник питания и уровни постоянных напряжений (5 и 12 В) на его выходах. Если напряжения на выхо- де ИП отсутствуют, проверяют соответствующие элементы — сетевой выключатель, сетевой фильтр, силовой трансформатор Т1, выпрями- тель (D11-D14) и др. Также наиболее частой причиной подобного дефекта является выход из строя микросхемы U1. Как отмечалось выше, модули данного се- мейства имеют минимум буферных элементов, защищающих выводы U1. Если на плату модуля попадает вода (пена), то под воздействием влаги на ней возникают локальные пробои, вследствие которых сетевое напряжение может поступать на сигнальные цепи электронной схемы. Последст- вия очевидны — чаще всего модуль приходится менять, так как отдельно приобрести подобный процессор с прошитой в его памяти управляю- щей программой проблематично. Очень часто причиной выхода из строя про- цессора является случай, когда вода (пена) по- падает на контактную колодку приводного мото- ра (на ней кроме контактных групп силовых це- пей находятся контакты сигнальной цепи тахоге- нератора). Последствия аналогичны, описанным выше — могут выйти из строя не только элемен- ты усилителя-формирователя на транзисторе Q13, но и входные цепи U1 (выв. 25, 26). Грубо оценить работоспособность микропро- цессора можно по следующим признакам: — наличие генерации на выводах кварцевого резонатора. Она может отсутствовать из-за неисправности самого резонатора или нару- шения его пайки: — если на выв. 28 U1 (RESET) имеются импуль- сы длительностью около 25 мс, это означает, что микропроцессор неисправен. Подобная ситуация возможна из-за того, что после по- дачи питания, в силу различных причин, мик- ропроцессор не формирует внутренний сиг- нал начального сброса, вследствие этого ав- 30
1.3. Электронные модули MINISEL, MINIUDC, MINI AC и MINI DC тематически включается внутренний стороже- вой таймер и его выходные импульсы можно наблюдать на выв. 28. Еще раз отметим, что указанный вывод начального сброса в про- цессорах, входящих в состав рассматривае- мых модулей, используется только в режиме программирования памяти с сервисного разъ- ема модуля; — значительный нагрев корпуса процессора (бо- лее 50 °C). Вследствие этого возможно паде- ние напряжения на выв. 7 микросхемы (значи- тельно меньше 5 В); — сразу после включения СМ на модуле «сраба- тывает» одно или несколько реле (при усло- вии, что транзисторные ключи этих реле исп- равны). СМ может нормально работать, но в режимах нагрева воды или отжима есть запах горелого пластика. Также возможен вариант, когда после включения СМ светятся индикаторы на передней панели, но ни одна операция не выполняется Для определения причины указанной неисп- равности достаточно провести визуальный осмотр электронного модуля — часто в области силового соединителя CNT/CNF будут видны следы потемнения печатной платы и даже прога- ры. Прежде чем принимать решение о замене соединителя, необходимо определить причину подобного дефекта — это может быть, напри- мер, локальный «пробой» на корпус ТЭН или просто некачественный контакт в самом соеди- нителе. В подобном случае выполняют следующие действия: — проверяют, какая силовая нагрузка явилась причиной повышенного тока через указанный соединитель; — проверяют пайку соединителя, реле ТЭН (RL1) и других элементов, качество пайки ко- торых вызывает сомнения. Также обращают внимание на целостность резистора R54 (он расположен рядом с соединителем); — при необходимости толстым луженым прово- дом напаивают перемычки между сдвоенны- ми контактами указанного соединителя — F1-F2, F3-F4, F6-F7 и F9-F10. Как показала практика, одним из недостатков модулей рас- сматриваемого семейства является низкая надежность подобных силовых соединителей (особенно ответных частей) — даже на новых модулях (например, при включенном ТЭН) контактные группы соединителя ощутимо на- греваются; — принимают меры, чтобы ответная часть сое- динителя имела надежный контакт с вилоч- ной частью (например, с помощью замены от- дельных контактных групп). При появлении признаков подобного дефекта также проверяют контактные группы Р11-Р14 прессостата, устройства блокировки люка (ВР2-ВРЗ) и реле ТЭН (RL1). Если указанные действия не привели к устра- нению неисправности — вероятно, вышел из строя процессор и поэтому необходима замена модуля целиком. При выполнении программы стирки барабан СМ начинает вращаться на повышенных оборотах (возможен вариант, когда через несколько секунд после резкого набора оборотов барабан останавливается) Причиной подобной неисправности может быть дефект в цепи управления и контроля рабо- ты приводного мотора. Перечислим элементы и цепи, которые в подобном случае необходимо проверить: — симистор Q1; — резисторы R1, R2; — цепь прохождения сигналов от тахогенерато- ра (с контакта 8 соединителя CNM на выв. 25, 26 процессора U1). Если указанные сиг-налы отсутствуют уже на соединителе, необходимо проверить катушку тахогенератора, а также крепление его магнита; — цепь контроля исправности симистора Q1 (в случае, когда после набора повышенных обо- ротов барабан спустя некоторое время не останавливается) — проверяют следующие элементы: R3, R45, R46, D7, С15. Если проверка указанных элементов и сими- стора Q1 не выявила дефекта — неисправна микросхема U1, и поэтому необходима замена модуля целиком. В процессе стирки СМ работает нормально. В начале цикла отжима барабан кратковременно начинает вращаться на больших оборотах, а затем останавливается Причиной подобной неисправности может быть как отказ симистора приводного мотора, так и элементов его управления. Также необходимо проверить цепь прохождения сигналов от тахоге- нератора и резистора R54. 31
Глава 1. Электронные модули стиральных машин ARDO СМ «зависает» на этапе раскладки белья перед циклом отжима (отжим не выполняется). В моделях СМ, оснащенных дисплеем (с маркировкой AED), на этом этапе могут постоянно меняться показания времени окончания стирки В подобном случае вначале проверяют натя- жение ремня приводного мотора — если он рас- тянут, ремень необходимо заменить. Отметим, что только в некоторых моделях СМ ARDO предусмотрена возможность регулировки натяжения ремня. Наиболее действенным способом решения указанной выше проблемы является замена мо- дуля с доработанной версией прошивки процес- сора. Например, в CM «ARDO AED 100Х» использу- ется модуль MINISEL, имеющий маркировку 546043300-01(02,03). Модуль с модифицирован- ной прошивкой в конце цифрового ряда марки- ровки имеет код «04» (546043300-04). Еще один пример с моделью «ARDO AED 800Х» — модуль с обновленной прошивкой имеет маркировку 54641500-04. В СМ не вращается барабан ни в одном из режимов Вначале проверяют щетки приводного двига- теля на предмет износа или «зависания». Грубо проверить работоспособность мотора можно, ес- ли, последовательно соединив его статорные и роторные обмотки, подать на них сетевое пита- ние. В качестве балласта (или предохранитель- ного элемента) в разрыв данной цепи можно включить какую-либо мощную нагрузку (напри- мер, ТЭН). Подобная схема проверки справедли- ва для коллекторных моторов переменного тока. Схему для проверки моторов постоянного то- ка нужно изменить, добавив в нее мостовой вы- прямитель. Следующим шагом проверяют мостовой вы- прямитель (в версиях модулей для моторов по- стоянного тока выпрямитель имеет позиционное обозначение Р2) и всей цепи питания приводно- го мотора — контактные группы реле RL2-RL4, надежность контактов в соединителе CNM и в ко- лодке самого мотора, а также исправность сими- стора Q1 и наличие управляющего ШИМ сигнала с выв. 22 U1. Барабан СМ в режиме стирки не вращается в реверсивном режиме (вращается через паузу только в одну сторону) Чаще всего подобный дефект бывает вызван неисправностью (обгоранием) контактных групп реле RL2, RL4 или цепей управления этими реле. 32 Отсутствует нагрев воды или температура воды в баке значительно отличается от заданного значения В первом случае необходимо проверить эле- менты в цепи питания ТЭН (соединитель CNT/CNF, реле RL1 и цепи его управления, прес- состат (на замыкание контактной группы Р11-Р14), а также сам ТЭН и его защитный тер- мостат Т90). Если в ходе проверки не было выявлено де- фектных элементов, необходимо проверить дат- чик температуры NTC и его цепь (от контакта 11 соединителя CNM до выв. 10 микросхемы U1) — это уже касается обоих случаев. Проверить исправность датчика температуры можно, ориентируясь на данные табл. 1.3.3. Таблица 1.3.3 Соответствие внутреннего сопротивления датчика NTC температуре окружающей среды Температура окружающей среды, °C Сопротивление датчика температуры, кОм 10 9,5 20 6 30 3,9 40 2,6 50 1,7 60 1,2 70 1 90 0,5 При включении СМ происходит залив воды в бак, при достижении уровня перелива включается помпа. Этот процесс можно прекратить, только выключив СМ Подобный случай не следует путать с так на- зываемым «самосливом» (или «сифоном»), ког- да конец сливного шланга находится на высоте менее 50...70 см от пола и вся заливаемая вода «самотеком» вытекает через этот шланг. Инфор- мация по порядку подключению слива обычно приведена в инструкции по эксплуатации СМ. Рассмотрим варианты, когда подобная ситуа- ция вызвана неисправностью элементов СМ и модуля. В штатном режиме помпа управляется микро- контроллером, а в аварийном — прессостатом (включается автоматически при достижении «уровня перелива»). Поэтому при поиске причин данного дефекта этот момент следует учесть. Вначале проверяют элементы цепи управле- ния клапанами залива воды (симисторы Q3 и Q4 и др.), сами клапаны (один из них мог «залип- нуть» в открытом состоянии), а затем — цепи
1.3. Электронные модули MINISEL, MINIUDC, MINI AC и MINI DC контроля уровня воды. Остановимся подробнее на последней цепи. Как отмечалось выше, контроль уровня воды выполняет прессостат. Он коммутирует соответ- ствующие контактные группы в своем составе в зависимости от уровня воды в баке. Датчик име- ет три состояния: — «пустой бак» — замкнуты контакты Р11-Р12 (не контролируется модулем); — «1-й уровень» — замкнуты контакты Р11-Р14 (контролируется модулем); — «уровень перелива» — замкнуты контакты Р11-Р16 (не контролируется модулем). Что же касается состояния датчика «1-й уро- вень», при замыкании контактов Р11-Р14 через промежуточную цепь, низкий потенциал поступа- ет на выв. 17 U1 (см. пункт «Узел контроля уров- ня воды»). При поступлении данного сигнала процессор формирует команду о прекращении залива воды (с выв. 2 или 23 через симисторы Q3, Q4 — на клапаны). Когда вследствие неисправности элементов указанной цепи сигнал «1-го уровня» не доходит с датчика до процессора — клапан не перекры- вает воду, вода в баке достигнет уровня перели- ва — происходит одновременно слив и залив во- ды. Продолжаться бесконечно это, естественно, не может хотя бы потому, что клапан залива во- д может быстро выйти из строя. Он может быть открыт не более Зминут и после этого закрыт не менее чем на 5 минут. В подобном случае при поиске неисправности следует придерживаться следующего алгоритма: — убеждаются, что подключение СМ выполнено правильно — нет «самослива»; — определяют, что явилось причиной включения помпы — прессостат (перелив), микроконтрол- лер, элементы в цепи между процессором и помпой или цепи контроля «1-го уровня»; Исходя из описанного выше назначения и со- става указанных цепей определяют причину не- исправности. В режиме отжима барабан СМ не вращается или вращается на малых оборотах (особенно наглядно это проявляется, если в барабан загружено белье) Мы рассмотрели выше один из случаев, когда отсутствует отжим. Здесь несколько иная ситуация— она связана с падением мощности приводного мотора. По- добный дефект может быть вызван как неисп- равностью самого мотора (вследствие межвитко- вых замыканий в его обмотках), так и неисправ- ностью реле RL3 (коммутирует обмотки статора в режимах СТИРКА/ОТЖИМ) и его цепей управ- ления. В некоторых версиях модулей рассматри- ваемого семейства указанное реле отсутствует (вариант, когда применяется приводной мотор без среднего вывода обмотки статора). Также необходимо отметить, что данный де- фект проявляется, если ослабло натяжение ремня между шкивами приводного мотора и ба- рабана. 33
Глава 2 Электронные модули стиральных машин BOSCH/SIEMENS Внимание! Копирование и размещение данных материалов на Web-сайтах и других СМИ без письменного разрешения редакции преследуется в административном и уголовном порядке в соответствии с Законом РФ. Электронные модули SIEMENS Общие сведения Рассматриваемые в этой главе модули уста- навливаются в стиральные машины BOSCH и SIEMENS. Они внешне мало отличаются друг от друга — основные различия связаны с их про- граммной конфигурацией, а также наличием/от- сутствием некоторых электронных компонентов. Необходимо отметить, что в дополнение к обычным модулям, каждый из которых предназ- начен для установки в конкретный тип СМ, также поставляются универсальные модули для СМ BOSCH/SIEMENS. Например, их можно использо- вать в стиральных машинах BOSCH серий МАХХ4/5/6. Эти модули имеют в своем составе программные переключатели (обозначены на плате, как S1 и S10), с помощью которых можно установить нужную конфигурацию в соответствии с конкретным типом СМ. Как правило, проблем с порядком конфигурации данных модулей не воз- никает, так как в комплект поставки модулей вхо- дит соответствующая инструкция. Отметим, что универсальные модули нельзя устанавливать в СМ BOSCH серии WLX, так как последние конфи- гурируются только с панели управления. Ремонт электронных модулей СМ различных производителей экономически целесообразен. Рассматриваемые модули имеют высокую ре- монтопригодность — практически все входящие в их состав электронные компоненты имеются в продаже. Исключение составляет лишь заказной микроконтроллер. Эти модули выполнены на плате с односто- ронним печатным монтажом без металлизации сквозных отверстий, почти все перемычки разме- щены на стороне монтажа. Вследствие этого в подобных модулях отсутствует характерная «бо- 34 лезнь» некоторых модулей других производите- лей — неконтакты в переходных отверстиях (как, например, в модулях на платформе EVO-II, испо- льзуемых в CM ARISTON/INDESIT). Основные особенности электронного модуля Рассматриваемое семейство модулей пред- назначено для установки в СМ с коллекторным приводным мотором и электромеханическим датчиком уровня воды (контактного типа). Клапа- ны залива воды, помпа, устройство блокировки люка (УБЛ), приводной мотор (в режиме ШИМ регуляции) управляются микроконтроллером с помощью симисторов. Управление ТЭНом и ком- мутация обмоток приводного мотора (в том чис- ле, в режиме реверсивной работы) обеспечива- ются также микроконтроллером через соответст- вующие реле. Режимы работы (программы стирки) СМ вы- бираются с помощью функциональных кнопок и селектора программ — эти элементы размеще- ны непосредственно на плате электронного мо- дуля. Скорость отжима, в зависимости от конфи- гурации СМ, регулируется с помощью установ- ленного на модуле потенциометра либо функци- ональными кнопками. Температура нагрева воды в баке измеряется микроконтроллером с помощью внешнего датчи- ка температуры (NTC).. Рассмотрим состав и работу функциональных узлов электронного модуля на примере стираль- ной машины «Bosch МАХХ WFL 1200». Рассмат- риваемый модуль имеет маркировку «SIEMENS 5WK51307 03».
Электронные модули SIEMENS Состав и функционирование основных узлов модуля «SIEMENS 5WK51307 03» Внешний вид электронного модуля «SIEMENS 5WK51307 03» показан на рис. 2.1, а расположе- ние его основных элементов — на рис. 2.2 (лице- вая сторона) и 2.3 (обратная сторона). Схема внешних соединений модуля представлена на рис. 2.4. Модуль предназначен для управления следу- ющими внешними элементами и узлами СМ: — приводным мотором; — клапанами залива воды; Рис. 2.1. Внешний вид электронного модуля «SIEMENS 5WK51307 03» --------U--------и------------- 1 - реле ТЭНа 2 - реле реверса приводного мотора 1 3 - реле реверса приводного мотора 2 4 - симистор приводного мотора ВТ В-16 5 - микросхема ИБП ТОР209Р 6 - трансформатор ИБП 7 - селектор программ Рис. 2.2. Размещение основных элементов на плате модуля (лицевая сторона) Приводной мотор 1 - микроконтроллер 2 - симистор клапана залива воды 1 3 - симистор клапана залива воды 2 4 - симистор сливной помпы 5 - симистор блокировки люка Б - стабилизатор +5В L4949 7 - кварцевый резонатор [О | -кнопка [о] -светодиод Рис. 2.3. Размещение основных элементов на плате модуля (сторона печатного монтажа) 35
Гпава 2. Электронные модули стиральных машин BOSCH/SIEMENS — сливным насосом (помпой); — ТЭНом; - УБЛ. В состав модуля входят следующие узлы: — микроконтроллер; — источник питания; — индикации и формирования команд; — регулировок; — контроля температуры; — тахогенератора; — контроля уровня воды; — управления силовыми элементами — клапа- нами залива воды, помпой, приводным мото- ром, ТЭНом, УБЛ. На модуль поступают сигналы от следующих внешних элементов и узлов СМ: — катушки тахогенератора приводного мотора; — датчика уровня воды (прессостата); — датчика температуры NTC; Модуль имеет встроенную функцию контроля работоспособности СМ — при возникновении не- поладок при ее работе на панели управления отображается соответствующий код ошибки. Рассмотрим состав и работу данных узлов по- дробнее. Микроконтроллер Как уже отмечалось, в рассматриваемом мо- дуле установлен заказной микроконтроллер ком- пании MOTOROLA. На корпусе микроконтролле- ра отсутствует маркировка типа микросхемы, по- этому идентифицировать тип не представилось возможным. Микроконтроллер, элементы его конфигури- рования, цепи формирования питания +5 В, на- чального сброса (RESET), тактового генератора показаны на рис. 2.5. В силу того, что на плате электронного модуля отсутствуют позиционные обозначения электронных компонентов, на при- веденных ниже фрагментах принципиальной схемы модуля даны условные обозначения эле- ментов, не имеющие сквозной нумерации. Источник питания (ИП) модуля формирует то- лько одно постоянное напряжение 12 В, поэтому напряжение 5 В для питания микроконтроллера IC1 формирует стабилизатор напряжения в со- ставе микросхемы IC2 (L4949). Эта многофунк- циональная микросхема также формирует сиг- нал начального сброса RESET, который поступа- ет на выв. 11 IC1. Частота тактового генератора (в составе IC1) стабилизирована внешним квар- цевым резонатором ZQ1 (4 МГц). Резонатор под- ключен к выв. 9, 10 IC1. Для функционирования некоторых узлов в составе микроконтроллера (например, таймеров) на его вход (выв. 16) пода- ется тактовый сигнал частотой 50 Гц с формиро- вателя на элементах VT2, R5-R7, VD3 (см. рис. 2.13). Для конфигурирования микроконтроллера служат резисторы R8-R11 (рис. 2.5) и перемычки, соединяющие соответствующие выводы микро- 36
Электронные модули SIEMENS Рис. 2.5. Принципиальная электрическая схема. Микроконтроллер, кварцевый генератор, стабилизатор напряжения и схема начального сброса контроллера с общим проводом. Необходимо от- метить, что в других версиях электронных моду- лей рассматриваемого семейства подключение элементов конфигурации (например, в универса- льных модулях), а также их состав может быть иным. Структурная схема и расположение выводов многофункциональной микросхемы L4949 в кор- пусе DIP приведены, соответственно, на рис. 2.6а и 2.66. Отметим, что в составе L4949 имеется специализированный компаратор (цепь SENSE) — он в данной схеме не используется (вход компаратора (выв. 2) соединен с общим проводом, а выход (выв. 2.7) не подключен. Источник питания Источник питания рассматриваемой модифи- кации модуля выполнен на основе ШИМ контрол- лера ТОР-209Р серии TOPSwitch фирмы POWER INTEGRATIONS. Семейство подобных микро- схем предназначено для применения в мало- мощных импульсных источниках питания. ИП на основе микросхемы ТОР-209 устойчиво работает в широком диапазоне входных напря- жений (85...265 В), имеет малое энергопотребле- ние (до 4 Вт) и в его состав входит минимальное количество элементов. В составе микросхемы ТОР-209 имеется схема управления и силовой ключевой МОП транзистор. Output Рис. 2.6. Структурная схема (а) и обозначение выводов (б) многофункциональной микросхемы L4949 37
Гпава 2. Электронные модули стиральных машин BOSCH/SIEMENS Структурная схема микросхемы ТОР-209 при- ведена на рис. 2.7а, а обозначение ее выво- дов — на рис. 2.76. Принципиальная схема ИП в составе элект- ронного модуля приведена на рис. 2.8. Необходимо заметить, что в электронных мо- дулях, применяемых в СМ серий «Bosch МАХХ4/5/6», ИП может быть выполнен на ШИМ контроллере типа TNY254 семейства TynySwitch также фирмы POWER INTEGRATIONS, а в «Bosch МАХХ4» — TNY255. Последние типы имеют параметры и схемотехнику, схожие с ТОР-209. Основное отличие — ИП на основе контроллеров TNY254/255 имеют увеличенную выходную мощность (до 10 Вт). ШИМ контроллеры семейства TynySwitch ши- роко применяются в бытовой технике других про- изводителей. Например, в ИП СМ ARISTON/INDESIT на платформе EVO-II в неско- льких разновидностях модулей используется микросхема TynySwitch типа TNY264. Рассмотрим состав и назначение элементов ИП, выполненного на основе микросхемы ТОР-209Р (рис. 2.8). В состав ИП входят следующие элементы: — сетевой выпрямитель и фильтр (R1, VD1, С1); — ШИМ контроллер (IC1); — защитные диоды выходного МОП транзисто- ра в составе IC1 (VD3, VD4); — элементы цепи обратной связи (VD5, VD6); — импульсный трансформатор (Т1); — выходной выпрямитель (VD2, С2). ИП формирует постоянное напряжение 12 В для питания элементов и узлов в составе элект- ронного модуля. Узел индикации и формирования команд Узел формирования команд служит для прие- ма команд с контактных групп селектора про- грамм и функциональных кнопок, а также их пе- редачи на соответствующие входы микроконт- роллера IC1. Собственно узел представляет собой про- стейшую динамическую матрицу, выходами опроса которой служат выв. 27, 28 IC1, а входа- ми приема (после контактных групп селектора программ и функциональных кнопок) — выв. 29—32 IC1 (см. рис. 2.9). Для подавления «дребезга» контактов к ука- занным выше выводам микроконтроллера под- ключены RC-цепи. Ручка селектора программ механически свя- зана с сетевым выключателем — в исходном по- ложении ручки контактные группы сетевого вы- ключателя разомкнуты, а в любом другом — зам- кнуты. Соответственно, в любом положении се- лектора контактные группы К1-К4 в его составе Рис. 2.7. Структурная схема (а) и обозначение выводов (б) ШИМ контроллера ТОР-209 38
Электронные модули SIEMENS Рис. 2.8. Принципиальная электрическая схема ИП Рис. 2.9. Принципиальная электрическая схема. Узел формирования команд формируют соответствующий код выбранной программы стирки. Узел индикации представляет собой набор ключей и элементов индикации (светодиодов), размещенных непосредственно на плате элект- ронного модуля. Управление элементами инди- кации обеспечивает микроконтроллер IC1 с выв. 35—37, 39—42 (см. рис. 2.10). В некоторых типах СМ с модулями рассмат- риваемого семейства на панели управления установлен дисплей. Он соединяется с модулем 4-проводным шлейфом (питание 5 В, общий и две информационные шины). Принципиальная схема управления дисплеем приведена на рис. 2.11. Узел регулировок Этот узел регулирует скорость отжима, вы- полнен на потенциометре, установленном непо- средственно на плате модуля (см. рис. 2.12). В зависимости от положения ручки данного регу- лятора, на выв. 50 IC1 поступает постоянное на- пряжение (0...5 В), в соответствии с этим меняет- ся и скорость вращения барабана СМ в режиме отжима. Узел контроля температуры Элементы узла (R1, R2, R7, С1, С2, VD1) со- вместно с терморезистором NTC (установлен на баке СМ) формируют напряжение, пропорциона- льное температуре воды в баке. Оно поступает на вход АЦП в составе микроконтроллера (выв. 2 IC1) для дальнейшей обработки (см. рис. 2.13). Узел тахогенератора Узел на элементах VT4, R6, R7, С4 (см. рис. 2.14) предназначен для преобразования пе- ременного синусоидального напряжения с изме- няемой частотой, поступающего с выхода катуш- ки тахогенератора (в составе приводного мото- ра), в последовательность прямоугольных импу- льсов фиксированной амплитуды. Узел контроля уровня воды Узел предназначен для контроля состояния контактных групп датчика уровня воды — II уров- ня и уровня перелива (см. рис. 2.4 и 2.12). Состо- яние контактной группы I уровня воды (защитно- го уровня) не контролируется модулем — в этом случае залив воды происходит под управлением таймера в составе микроконтроллера. Контакт- ная группа I уровня коммутирует (разрешает) 39
Глава 2. Электронные модули стиральных машин BOSCH/SIEMENS Рис. 2.10. Принципиальная электрическая схема. Узел индикации Рис. 2.11. Принципиальная электрическая схема. Цепи управления дисплеем и контроля состояния контактной группы УБЛ Рис. 2.12. Принципиальная электрическая схема. Элементы цепи управления УБЛ, регулятор оборотов отжима, цепи контроля состояния датчика уровня воды включение ТЭНа (эта цепь еще коммутируется микроконтроллером через реле ТЭНа). Это сде- лано для того, чтобы питание на ТЭН могло по- даваться только в том случае, если в баке имеет- ся вода. Сигнал с контактной группы II уровня датчика через элементы R4-R8, R10, VD1, VD3, С2 посту- пает на выв. 49 микроконтроллера 1С1 (рис. 2.12). Сигнал уровня перелива через элементы R13-R17, VD2, СЗ-С5, VT3 также поступает на выв. 49 IC1 (рис. 2.12). Отличие данных сигналов в том, что при достижении уровня перелива от- крывается транзистор VT3, поэтому на выв. 49 1С1 будет уровень лог. «О». При достижении уровня II на выв. 49 будет поступать сигнал час- тотой 50 Гц, а в исходном состоянии на этом вы- воде уровень лог. «1». Необходимо отметить, что при достижении уровня перелива также открывается транзистор VT2, а с него сигнал поступает на включение помпы и на 2-направленный порт микроконтрол- лера IC1 (выв. 22). Этот порт используется для контроля состояния включения помпы (в режиме перелива), а также в случае непосредственного управления помпой при выполнении программ стирки. Цепи управления силовыми элементами — клапанами залива воды, помпой, приводным мотором, УБЛ, ТЭНом Перечислим элементы некоторых цепей управления силовыми элементами СМ: — клапанов залива воды (см. рис. 2.15): выв. 20 (21) IC1 — R5 (R6) — VT1 (VT2) — R1, R3 (R2, R4) — симистор TR1(TR2). В скобках указаны 40
Электронные модули SIEMENS Рис. 2.13. Принципиальная электрическая схема. Формирователь тактовой частоты 50 Гц, элементы цепей управления ТЭНом и контроля температуры Рис. 2.14. Принципиальная электрическая схема. Элементы управления приводным мотором, цепь тахогенератора элементы для цепи управления вторым кла- паном; — помпы: выв. 22 IC1 — R2 (рис. 2.12) — R3 (рис. 2.16) — VT1 — R1, R2, С1 — симистор TR1; ' - УБЛ (рис. 2.12): выв. 23 IC1 — VT1— R2, R3, С1 — симистор TR1. Необходимо отметить, что при срабатывании замка УБЛ его контакт- ная группа замыкает цепь сетевой фазы для питания клапанов залива воды, помпы, при- водного мотора и др. Внешний вид УБЛ и на- значение его выводов показано на рис. 2.17; - ТЭНа (рис. 2.13): выв. 38 IC1 — R3, R4 — VT1 —обмотка реле К1. Цепь управления приводным мотором приве- дена на рис. 2.14. При работе СМ в различных режимах мотор может менять свою скорость и направление вращения — для этого служат от- дельные цепи. Обмотки ротора и статора при- водного мотора включены последовательно. Контроль за скоростью вращения обеспечивает катушка тахогенератора, сигнал с которой через промежуточные элементы поступают на выв. 15 IC1 (см. выше). Управление скоростью вращения ротора мо- тора обеспечивается с помощью ШИМ по цепи: выв. 47 1С1 — R5 — VT1 — (R2-R4, С2, VD3) — симистор TR1. Изменение направления враще- ния мотора обеспечивается изменением фази- ровки питания статора с помощью реле по цепям (элементы в скобках указаны для цепи управле- ния реле К2): выв. 26 (25) IC1 — R10 (R9) — VT3 (VT2) — обмотка К1 (К2). Назначение контактов на колодке приводногр мотора показано на рис. 2.18. 41
Глава 2. Электронные модули стиральных машин BOSCH/SIEMENS Рис. 2.15. Принципиальная электрическая схема. Цепи управления клапанами залива воды Рис. 2.16. Принципиальная электрическая схема. Элементы цепи управления помпой Сопротивление термоэлемента ме>еду клемами 1 и 2 — 7,8 кОм Рис. 2.17. Внешний вид и назначение выводов УБЛ Рис. 2.18. Назначение контактов на колодке приводного мотора Примечание. 1. В отличие от электронных модулей других производителей, в рассматриваемом семей- стве модулей отсутствуют цепи контроля работоспособности силовых компонентов (управляющих симисторов приводного мото- ра, УБЛ и др.), поэтому при возможных отка- зах в этих цепях диагностировать неисправ- ность можно лишь по внешним признакам (в том числе, по индикации кодов ошибок). 2. В рассматриваемых электронных модулях в цепях управления между силовыми компонен- тами (симисторы, реле) и микроконтролле- ром установлены буферные транзисторные ключи и формирователи, которые предохра- няют порты IC1 от возможного пробоя. 3. На приведенных выше принципиальных схе- мах, типы биполярных SMD-транзисторов указаны в соответствии с их корпусной мар- кировкой. Компоненты для поверхностного монтажа, используемые в электронном модуле В рассматриваемом семействе электронных модулей используется подавляющее число ком- понентов для поверхностного монтажа. Остано- вимся на тех полупроводниковых SMD-компо- нентах, тип которых промаркирован на корпусе в виде определенного кода. В табл. 2.1 приведено 42
Электронные модули SIEMENS описание некоторых элементов для поверхност- ного монтажа, которые используются в электрон- ном модуле. Таблица 2.1 Описание SMD-компонентов Маркировка элемента Наименование и тип Основные характеристики IGs Универсальный биполярный транзистор ВС847С Структура п-р-п, корпус SOT-23, Ik max” ЮО мА, Uke=50B WTs «Цифровой» биполярный транзистор BCR166 Структура р-п-р, корпус SOT-23, Ik max” 100 мА, U|<e” 50 В Сопротивление встроенных резисторов (подключенные последовательно к базе/ мевду базой и эмиттером) - 4,7/47 кОм WGs «Цифровой» биполярный транзистор BCR116 Структура п-p-n, корпус SOT-23, Ik max”100 мА, Uke” 50 В Сопротивление встроенных резисторов (подключенные последовательно к базе/ мевду базой и эмиттером) - 4,7/47 кОм Z9 Маломощный симистор Z0109 Корпус SOT-223, имакс ~ 800 В, Inp макс = 1 1уэотп = 5 мА Характерные неисправности модуля и способы их устранения Как показывает статистика, описываемые в этой статье электронные модули являются до- статочно надежными узлами СМ. Большинство их отказов вызывается попаданием влаги на пла- ту модуля, на элементы цепей питания и управ- ления внешних элементов (клапанов залива во- ды, обмотку помпы, контактную колодку привод- ного мотора и др.) или эксплуатацией СМ во влажных помещениях, а также при сбоях в элект- рических сетях. В самых простых случаях на модуле прихо- дится проверять работоспособность соответст- вующих варисторов, симисторов, реле и других элементов в этих цепях. Обязательное усло- вие — при выходе из строя элементов указанных цепей необходимо не только проверить/заме- нить соответствующие компоненты на плате мо- дуля, но и сами внешние узлы, а также по воз- можности устранить причину выхода их из строя (устранить протечки и др.). Часто отказы в работе модуля и в целом СМ могут быть вызваны вследствие неконтактов на его внешних соединителях. Еще одна причина выхода из строя модуля может быть вызвана тем, что эксплуатация СМ проводилась при значительном повышении сете- вого напряжения — в этом случае необходимо проверить элементы ИП. Работоспособность электронного модуля мож- но почти всегда восстановить при условии, что при его отказах не пострадал микроконтроллер. Рассмотрим некоторые характерные дефекты модуля. СМ часто в процессе работы бессистемно «зависает» — в процессе выполнения программ стирки происходят ее остановки и необъяснимые сбои. Проверки внешних элементов модуля ни к чему не привели В подобных случаях необходимо проверить влажность помещения, в которой эксплуатирует- ся СМ. При необходимости можно просушить электронный модуль феном. Следующим шагом проверяют работоспособность ИП (в том числе и уровень пульсаций выходного напряжения), ста- билизатор напряжения 5 В (L4949) и наличие сигнала RESET на микроконтроллере. Также контролируют работу кварцевого генератора (8 МГц) на выводах микроконтроллера, а также формирователя тактовой частоты 50 Гц. После включения и запуска выбранной программы стирки СМ слышен характерный щелчок УБЛ, после этого машина не работает (нет залива воды, не вращается барабан и др.) Как отмечалось выше, контактная группа УБЛ замыкает цепь питания силовых элементов: кла- панов залива воды, мотора, помпы. Поэтому при признаках подобной неисправности необходимо проверить УБЛ и цепи его управления. Отсутствует нагрев воды В первую очередь следует убедиться в исп- равности ТЭНа и целостности элементов в его цепи питания (реле ТЭНа и датчик уровня — I (защитный) уровень). Также необходимо прове- рить датчик температуры и его цепи на модуле. При включении СМ происходит залив воды в бак, по достижении уровня перелива включается помпа. Этот процесс можно прекратить, только выключив СМ Подобный случай не следует путать с явлени- ем так называемого «самослива» (или «сифо- на»). В этом случае необходимо проверить пра- вильность подключения сливного шланга СМ к канализации. В подобном случае проверяют клапаны зали- ва воды и исправность их цепей питания. Также необходимо проверить, приходят ли с датчика уровня сигналы II уровня и перелива (см. описа- ние). Дальнейшие действия предпринимают ис- ходя их выявленных неисправностей в цепях контроля уровня или залива воды. 43
Гпава 2. Электронные модули стиральных машин BOSCH/SIEMENS При выполнении программ стирки барабан может вращаться на больших оборотах В этом случае необходимо проверить элемен- ты цепи тахогенератора (см. описание). Частой причиной подобного дефекта являет- ся попадание влаги на колодку приводного мото- ра. Контакты тахогенератора находятся рядом с контактами мотора, на которые подается сете- вое напряжение (рис. 2.18). Влага является про- водником электрического тока— таким образом, в слаботочную цепь контроля оборотов мотора может попасть сетевое напряжение. Можно счи- тать удачей, если при подобном дефекте выхо- дят из строя только компоненты модуля в цепи тахогенератора (R6, R7, С4, VD4, VT4 — см. рис. 2.14). Если вышел из строя микроконтрол- лер (по выв. 15), необходимо менять модуль це- ликом. В подобных случаях также необходимо проверить крепление магнита в составе тахоге- нератора, а также целостность самой катушки. Неисправности, связанные с отказом функционирования помпы и клапанов залива воды Собственно помпа, клапаны залива воды управляются микроконтроллером через цепи, в составе которых имеются маломощные сими- сторы. Поиск возможных неисправностей в цепях управления указанными исполнительными устройствами не представляет труда. Неисправности, связанные с отказами в работе приводного мотора (вариант, когда это не связано с цепью тахогенерат ора) Прежде чем выполнять поиск неисправных компонентов на модуле, необходимо проверить сам приводной мотор. Сделать это несложно, со- единив последовательно обмотки статора, рото- ра и подав на два оставшихся вывора обмоток питающее напряжение через ПАТР или через мощный «балласт». Также необходимо прове- рить щетки мотора. Как отмечалось выше, исполнительными эле- ментами узла реверсивного вращения мотора являются реле (К1, К2), а регулятора скорости вращения — симистор TR1 (рис. 2.14). Необхо- димо проверить цепи их управления — см. опи- сание. 44
Глава 3 Электронные модули стиральных машин ELECTROLUX/ZANUSSI Внимание! Копирование и размещение данных материалов на Web-сайтах и других СМИ без письменного разрешения редакции преследуется в административном и уголовном порядке в соответствии с Законом РФ. Электронные модули на платформе EWM1000 Общие сведения Электронные модули (контроллеры) на плат- форме EWM1000 используются в устаревших моделях стиральных машин ELECTROLUX, ZANUSSI без командоаппарата. Вместо послед- него используется селектор-переключатель про- грамм, совмещенный с сетевым выключателем и установленный непосредственно на плате конт- роллера. По своему назначению модуль EWM1000 ни- чем не отличается от подобных устройств других производителей. Но у него есть и свои особенно- сти, на которых мы остановимся ниже. Внешний вид модуля EWM1000 приведен на рис. 3.1, его принципиальная электрическая схе- ма — на рис. 3.2, один из вариантов подключе- ния к нему элементов СМ — на рис. 3.3, а вари- ант монтажной схемы стиральной машины с этим контроллером — на рис. 3.4. Основные функции электронного модуля на платформе EWM1000 Модуль EWM1000 выполняет следующие функции: — выбор программ стирки и дополнительных ре- жимов СМ с помощью селектора программ (4 на рис. 3.1) и соответствующих функциональ- ных кнопок; — индикация режимов работы машины с помо- щью светодиодных индикаторов; — управление клапанами залива воды (основ- ной и предварительной стирки); — управление устройством блокировки люка, включение блокировки контролируется свече- нием неоновой лампы на передней панели СМ; — управление нагревом воды в баке до задан- ной температуры (исполнительным элемен- том служит ТЭН, регулирующим — потенцио- метр на передней панели СМ (5 на рис. 3.1), а функцию контроля температуры выполняет датчик NTC); — управление сливным насосом (помпой); — включение-выключение питания СМ с помо- щью выключателя, совмещенного с селекто- ром программ; — контроль уровня воды в баке с помощью внешних прессостатов первого и защитного уровней, а также уровня перелива; — обмен служебной информацией (например, с ПК) по встроенному последовательному ин- терфейсу, в том числе и по ИК каналу; Рис. 3.1. Внешний вид модуля EWM1000 45
Гпава 3. Электронные модули стиральных машин ELECTROLUX/ZANUSSI UNE_ON/OFF (J6-2) 1 Замок L__________ блокировки Г люка |< | LINE DOOR I Прессостат 1-го уровня l Прессостат уровня перелива ТЭН Клапан основной стирки Рис. 3.2. Принципиальная схема 46
Электронные модули на платформе EWM1000 модуля EWM1000 47
Гпава 3. Электронные модули стиральных машин ELECTROLUX/ZANUSSI Рис. 3.3. Схема подключения модуля EWM1000 Контакт земли ТЭНа Контакт земли мотора Рис. 3.4. Монтажная схема СМ с модулем EWM1000 48
Электронные модули на платформе EWM1000 — управление приводным мотором во всех ре- жимах его работы (реверсивный режим — в режиме стирки, с регулировкой оборотов — в режиме отжима). Регулировка оборотов мото- ра производится на основе ШИМ, оконечным регулирующим элементом которого является симистор. Контроль скорости вращения мото- ра обеспечивается тахогенератором; — звуковая индикация; — контроль работоспособности силовых эле- ментов, входящих в состав контроллера (на- пример, симисторов, управляющих блокиров- кой люка, а также включением помпы и при- водного мотора); — контроль параметров сетевого питающего на- пряжения СМ (уровень и частота). Кроме того, для проверки работоспособности элементов СМ контроллер обеспечивает функ- ционирование режима тестирования, а при фик- сации различных сбоев (отказов) в работе маши- ны — индикацию кодов ошибок. Плата контроллера крепится к тыльной сторо- не крышки панели управления. На лицевую сто- рону панели выведены: ручки селектора про- грамм и регулятора температуры, функциональ- ные кнопки, окна светодиодных индикаторов и лампа индикации блокировки люка. Состав модуля и основные цепи Для соединения с компонентами СМ контрол- лер имеет внешние соединители, назначение ко- торых приведено в табл. 3.1. Перечислим входящие в состав контроллера основные элеменъ । и узлы (см. рис. 3.1 и 3.2), их назначение и цепи прохождения сигналов. • Микропроцессор U4 типа MC68HC08GP16 фирмы MOTOROLA (1 на рис. 3.1). Он являет- ся основным управляющим компонентом кон- троллера (описание микропроцессора приве- дено в этом же номере журнала в рубрике «Элементная база». • Энергонезависимая память U3 типа М24С64 (2 на рис. 3.1). Она служит для хранения управляющей программы СМ и различных служебных данных (например, зафиксирован- ных кодов ошибок). Микросхема связана с микроконтроллером U4 по цифровой после- довательной шине !2С. • Источник питания (3 на рис. 3.1). Он формиру- ет постоянные напряжения 5 В (VCC) и 12 В (VEE) для питания элементов и узлов, входя- щих в состав контроллера. В состав источни- ка входят: — сетевой выпрямитель и фильтр (VDR7, СЗО, D5, С31); — ШИМ, выполненный на микросхеме U5 TNY253; — импульсный трансформатор Т1; — усилитель ошибки (Q7, Q8 и DZ1); — выходные выпрямители (D6, D7, С34-С38). • 7-канальные транзисторные ключи (U11, U12) типа ULN2004. Они используются в качестве буферных элементов в цепях управления об- моток реле и симисторов, а также в качестве усилителя-формирователя сигнала закрытия люка. • 8-битные универсальные регистры U8, U9 ти- па 74НС595 и 8-канальный аналоговый муль- типлексор/демультиплексор U13 типа 74НС4051. Они управляются микроконтрол- лером и выполняют следующие функции: — управление светодиодными индикаторами (DL1-DL14) на передней панели СМ; — считывание состояния контактных групп се- лектора программ и функциональных кнопок (PL1-PL5) передней панели; — управление схемой зуммера (Q21, Q22 и LS1). • Выпрямитель-формирователь сигнала ZC для контроля частоты питающей сети (D25, Q16). Сигнал с него поступает на выв. 19 про- цессора U4. • Делитель для контроля уровня напряжения питающей сети (R210, R217, D28, D29). Сиг- нал с него (MAIN_V) поступает на выв. 29 про- цессора U4. • Элементы сигнальных цепей: — включения блокировки люка (D32, Q23), сиг- нал поступает на выв. 2 U4 (DOOR CLOSE); — включения прессостата 1 уровня (R7-R11, СЗ), сигнал поступает на выв. 25 U4 (L1_S); — включения прессостата уровня перелива (R19-R21, D33, Q24), сигнал поступает на выв. 32 U4 (HV1_S); — включения прессостата защитного уров- ня/контроля включения реле ТЭНа (R209, С39, R88, R89), сигнал поступает на выв. 28 U4 (AB_S); — контроля подачи питания на замок блокиров- ки люка/проверки работоспособности сими- стора TY1 (R12-R16, С4), сигнал поступает на выв. 24 U4 (DOOR_TY_S); — контроля подачи питания на сливной на- сос/проверки работоспособности симистора TY5 (R205, R33, R34, СЮ), сигнал поступает на выв. 23 U4 (DRAINTYS); — начального сброса процессора (R55, R56, С17), сигнал поступает на выв. 1 U4 (RESET); — контроля подачи питания на приводной мо- тор/проверки работоспособности симистора 49
Гпава 3. Электронные модули стиральных машин ELECTROLUX/ZANUSSI TY6 (R212, R93-R94, С40), сигнал поступает на выв. 26 U4 (MOT_TY_S); — контроля закрытия люка (U11G, С45, R142, R150) — сигнал поступает на выв. 33 U4 (LV1_SENS); — тахогенератора (R104-R108, D14, Q9, С44, С69) — сигнал поступает на выв. 20 U4 (МОТ_ТСН); — датчика температуры NTC (R100-R102, С42) — сигнал поступает на выв. 22 U4 (NTC_W); — регулировки температуры нагрева воды (R139-R141) — сигнал поступает на выв. 27 U4 (KNOB2); — внешнего последовательного порта (соедини- тель J7). Цепь приема: сигнал ASY IN с конт. 1 соединителя через резистор R119 поступа- ет на выв. 10 U4. В эту цепь также входят эле- менты ИК приемника (Q17, R166-R168, С54-С56, TS1). Цепь передачи: сигнал ASY_OUT поступает с выв. 9 U4 через рези- стор R121 на конт. 2 соединителя. В эту цепь также входят элементы ИК передатчика (Q18, R171-R174, С74, С57, С58, GR1). • Элементы силовых цепей: — управление симистором TY6 (6 на рис. 3.1) приводного мотора (U11E, R98, R99, VDR6, С41), управляющий сигнал поступает с выв. 18 U4 (MOTOR TY); — управление симистором TY1 замка блокиров- ки люка (U11A, R17, R18, VDR1, С5, VDR1), Назначение контактов соединителей J1-J8 Таблица 3.1 Наименование соединителя Номер контакта Назначение Л 1 Вывод 1 секции обмотки статора приводного мотора 2 Вывод II секции обмотки статора приводного мотора 3 Точка соединения секций обмотки статора 4 Выводы обмотки ротора 5 J2 1 Вывод контактной группы блокировки люка (коммутирует активное/пассивное состояния питающей шины DOOR CLOSED) 2 Точка соединения ТЭНа и контактной группы прессостата 1 уровня (цепь сигнала L1_S) 3 Контактная группа прессостата перелива 4 Выход управляющего симистора блокировки люка/вход блокировки люка 5 Напряжение питания 5 В (Нейтраль N) 6 Контактная группа прессостата перелива (шина LINE ON/OFF) J3 1 Вывод помпы (шина DOOR CLOSED) 2 Вывод клапана предварительной стирки (шина DOOR CLOSED) 3 Вывод шины DOOR CLOSED 4 Вывод симистора управления помпой/вывод помпы 5 Вывод симистора управления клапаном предварительной стирки/вывод клапана 6 Вывод симистора управления клапаном основной стирки/вывод клапана 7 Вывод клапана основной стирки (шина DOOR CLOSED) 8 Напряжение питания 5 В (Нейтраль N) J4 1 Выводы для контрольной лампы блокировки люка 2 J5 1 Выводы датчиков температуры NTC и закрытия люка 2 Вывод датчика температуры NTC 3 Выводы для тахогенератора 4 * 5 Вывод датчика закрытия люка J6 1 Выход контактных групп реле питания ТЭНа 2 Шина UNEON/OFF J7 1 Входная линия последовательного интерфейса 2 Выходная линия последовательного интерфейса 3 Напряжение питания 5 В (Нейтраль N) 4 Подключен через дроссель к общему проводу J8 1 Фаза 2 Напряжение питания 5 В (Нейтраль N) 50
Электронные модули на платформе EWM1000 управляющий сигнал поступает с выв. 4 U4 (DOOR_TY); — управление симистором ТУЗ клапана залива воды основной стирки (U11 С, R26, R27, VDR3, С8), управляющий сигнал поступает с выв. 38 U4 (WELT_TY); — управление симистором TY4 клапана залива воды предварительной стирки (U11B, R28, R29, VDR4, С9), управляющий сигнал посту- пает с выв. 39 U4 (PWELT_TY); — управление симистором TY5 помпы (U11D, R35, R36, VDR5, С11), управляющий сигнал поступает с выв. 5 U4 (DRAIN_TY); — управление реле реверса RL2 приводного мо- тора (U12B), управляющий сигнал поступает с выв. 34 U4 (CW_RL); — управление реле реверса RL3 приводного мо- тора (U12C), управляющий сигнал поступает с выв. 35 U4 (CCW_RL); — управление реле ТЭНа RL1 (U12A), управля- ющий сигнал поступает с выв. 3 U4 (WHEAT_RL); — управление реле RL4 коммутации обмоток статора приводного мотора в режимах стирки и отжима (U12D), управляющий сигнал посту- пает с выв. 36 U4 (HF_RL). Назначение выводов микропроцессора MC68HC08GP16 (применительно к контроллеру EWM1000) приведено в табл. 3.2 Таблица 3.2 Назначение выводов микропроцессора MC68HC08GP16 Номер выво- да Типовое обозначе- ние Обозначе- ние на рис. 3.2 Назначение 1 Вход сигнала начального сброса 2 РСО DOOR CLOSE Вход контрольного сигнала включения блокировки люка 3 РС1 WHEAT RL Выход сигнала управления реле ТЭНа 4 РС2 DOORTY Выход сигнала блокировки люка 5 РСЗ DRAIN TY Выход сигнала включения помпы 6 РС4 WC Сигнал контроля записи цифровой шины 12С 7 РС5 SCL Сигнал синхронизации цифровой шины 12С 8 РС6 SDA Сигнал обмена данными цифровой шины 12С 9 РЕО/ТХ ASYOUT Сигнал передачи данных (TX) внешнего последовательного интерфейса 10 PE1/RX ASYIN Сигнал приема данных (RX) внешнего последовательного интерфейса 11 Сигнал внешнего прерывания (с сервисного разъема JF) 12 FD0/ Ul INP2 Входной сигнал с кнопок передней панели PL4 и PL5 Номер выво- да Типовое обозначе- ние Обозначе- ние на рис. 3.2 Назначение 13 FD1/MISO III INP1 Вход последовательных данных с аналогового мультиплексора U13 (о замыкании контактных групп селектора программ и кнопок передней панели PL1-PL3) 14 FD2MOSI Ul DATA Выход данных на сдвиговые регистры U8, U9 (управление индикаторами передней панели СМ) 15 FD3/SPCSK Ul CLOCK Выход импульсов синхронизации на сдвиговые регистры U8, U9 16 VSS Общий цифровой части 17 VDD - Напряжение питания цифровой части 5В 18 FD4/F1CH0 MOTOR TY Выход управления симистором TY6 приводного мотора 19 FD5/T1CH 1 ZC Вход импульсов с частотой питающей сети 20 FD6/T2CH0 MOTTCH Вход импульсов с тахогенератора 21 FD7/T2CH1 Ul STROBE Выход импульсов синхронизации для параллельного чтения данных из регистров U8, U9 22 ADO NTCW Вход аналогового сигнала с датчика температуры NTC 23 AD1 DRAIN TYS Вход контрольного сигнала о поступлении питающего напряжения на помпу/исправности симистора TY5 24 AD2 DOOR TYS Вход контрольного сигнала о поступлении питающего напряжения на замок люка/исправности симистора TY1 25 AD3 L1 S Вход сигнала срабатывания прессосгата 1 уровня 26 AD4 MOT TYS Вход контрольного сигнала о поступлении питающего напряжения на приводной мотор/исправности симистора TY6 27 AD5 KNOB2 Вход аналогового сигнала с регулятора температуры нагрева воды R141 28 AD6 ABS Вход сигнала срабатывания прессосгата защитного уровня/контроля включения реле ТЭНа RL1 29 AD7 MAINV Вход контрольного аналогового сигнала об уровне сетевого питающего напряжения 30 VREFH VREFH напряжение питания АЦП/верхний уровень опорного напряжения АЦП 31 VREFL VREFL Общий АЦП/нижний уровень опорного напряжения АЦП 32 РАО HV1 S Вход сигнала срабатывания прессосгата уровня перелива 33 РА1 LV1 SENS Вход контрольного сигнала закрытия люка 34 РА2 CWRL Выход сигнала управления реле реверса RL2 35 РАЗ CCWRL Выход сигнала управления реле реверса RL3 51
Глава 3. Электронные модули стиральных машин ELECTROLUX/ZANUSSI Таблица 3.2 (окончание) Номер выво- да Типовое обозначе- ние Обозначе- ние на рис. 3.2 Назначение 36 РА4 HVRL Выход сигнала управления реле переключения оборотов RL4 (в режимах стирки и отжима) 37 РА5 OUTEN Выход сигнала перевода в активное состояние выходов регистров U8, U9 38 РА6 WELTTY Выход управления симистором ТУЗ клапана основной стирки 39 РА7 PWELTTY Выход управления симистором TY4 клапана предварительной стирки 40 VDDA VDDA напряжение питания аналоговой части 5В 41 VSSB VSSB Общий аналоговой части 42 CGMXFC CGMXFC Фильтр ФАПЧ тактового генератора 43 OSC2 OSC2 Выводы для подключения кварцевого 44 OSC1 OSC1 резонатора Особенности схемотехнических решений контроллера В модуле EWM1000 имеется развитая систе- ма контроля работоспособности элементов — как входящих в его состав, так и внешних. На основе информации, полученной от элементов системы контроля, управляющая программа мик- ропроцессора соответствующим образом «реа- гирует» на сбои в работе СМ и неисправности элементов в ее составе — отображает коды оши- бок и завершает (или нет) текущую операцию (стирки, отжима, нагрева воды и др.). Рассмотрим работу некоторых элементов си- стемы контроля компонентов модуля. Контроль работоспособности силовых симисторов TY1 (замок люка), TY5 (помпа) и TY6 (приводной мотор) Если микропроцессор U4 формирует сигнал включения помпы DRAIN TY (на выв. 5), сими- стор TY5 открывается и включает помпу. Сигнал DRAIN TY S, формируемый схемой контроля (R205, R33, R34, СЮ), поступает на выв. 23 U4 низким уровнем. И наоборот, при исправных электронных компонентах цепи с^ива низкому уровню сигнала DRAIN TY должен соответство- вать высокий уровень сигнала DRAIN TY S. В случае, когда сигнал DRAIN TY S постоянно низкого уровня при любых состояниях сигнала DRAIN TY, это может быть вызвано короткими замыканиями между выводами симистора TY5 (А1-А2), варистора VDR5 или неисправностью вентиля U11D. В этом случае система диагности- ки СМ прерывает программу и формирует коды ошибок Е23 или Е24. Также возможен вариант, когда сигнал DRAIN TY S постоянно высокого уровня, независимо от состояния сигнала DRAIN TY. Это возможно при отказе симистора TY5 (обрыва между его выво- дами) или из-за нарушений в цепи питания пом- пы (неконтакт в соединителе J3 или обрыв об- мотки помпы). В этом случае система диагности- ки СМ через 10 минут после подачи команды на слив воды (сигнал DRAIN остается активным) прерывает программу стирки и формирует код ошибки Е21. На самом деле процесс слива конт- ролируется также прессостатами первого и за- щитного уровней. Их показания также учитыва- ются при формировании кодов ошибок. Аналогичным образом контролируется работа симисторов (TY1, TY6), а также элементов их це- пей. Контроль системы питания СМ В рассматриваемом модуле используется двухуровневая система подачи сетевого питания на элементы схемы. Сетевое напряжение внача- ле поступает на сетевой фильтр, а с него — на сетевой выключатель (в составе селектора про- грамм). После замыкания контактных групп по- следнего, сетевое напряжение поступает на им- пульсный источник питания. Одновременно фаза сети (сигнал LINE ON/OFF) поступает на следую- щие элементы: — замок блокировки люка (выв. 5); — один из выводов прессостата уровня перелива; — выпрямитель-формирователь сигнала ZC на транзисторе Q16 (для контроля частоты пита- ющей сети); — делитель напряжения на резисторах R210, R217 (для контроля уровня питающей сети); — через гасящие резисторы R90-R92 — на пита- ние цепи контроля симистора TY6. После того как выбрана программа стирки и закрыта дверца люка, включается замок дверцы и его контактная группа подает фазу питающей сети (в виде шины DOOR CLOSED) на следую- щие элементы: — прессостат 1 уровня; — клапаны залива воды основной и предварите- льной стирки; — сливной насос (помпа); — контрольную лампу блокировки люка; — через одну из контактных групп реле реверса, на ротор приводного мотора. Как уже отмечалось выше, активный сигнал шины DOOR CLOSED (или LINE DOOR) через формирователь на транзисторе Q23 поступает на микропроцессор U4 (выв. 2). Подобная двухуровневая система позволяет повысить степень защиты компонентов модуля, 52
Электронные модули на платформе EWM1000 и, в целом — самой СМ. Например, если не бу- дет включена блокировка двери, приводной мо- тор, клапаны залива воды и помпа просто не бу- дут работать (на них не будет подано питающее напряжение). Работа остальных элементов контроллера по- нятна из описания, приведенного выше. Рассмотрим возможные неисправности конт- роллера EWM1000 и способы их устранения. Возможные неисправности контроллера и способы их устранения Примечание. Прежде чем принимать решение по ремонту платы контроллера, следует убедиться, что возникший дефект не вызван неисправностью других элементов СМ: датчиков, клапанов за- лива воды, приводного мотора и др. Довольно часто неисправности СМ возника- ют по причине плохих контактов в соедини- телях как самого электронного контроллера, так и его внешних элементов, а также в слу- чае попадания на него влаги (пены). К сожале- нию, на контакты соединителей платы конт- роллера не нанесены специальные антикоро- зийные покрытия (например, из золота или серебра), что значительно снижает их надеж- ность. Определить работоспособность эле- ментов СМ можно отдельной проверкой — на- пример, на клапан залива воды напрямую пода- ют сетевое напряжение 220 В. Также при поиске дефектов контроллера сле- дует использовать возможности системы внут- ренней диагностики СМ — работоспособность многих узлов можно проверить в диагностиче- ском (тестовом) режиме или использовать инди- кацию кодов ошибок. СМ не включается В подобном случае вначале проверяют сете- вой фильтр и выключатель питания, совмещен- ный с селектором программ. Собственно, в боль- шинстве случаев проверка и восстановление этого выключателя проблем не представляет. Следующим этапом проверяют работоспо- собность источника питания (ИП). Собственно, ИП выполнен по простейшей схеме (см. рис. 3.2), поэтому поиск возможных неисправных компо- нентов в его составе не должен вызвать затруд- нений. Также возможен вариант, когда отсутствие од- ного или обоих выходных напряжений ИП (5 и 12 В) может быть вызвано короткими замыкания- ми в его нагрузках. Для проверки этого предполо- жения разрывают соответствующую линию пита- ния и проводят подетальную проверку элементов на ней. Чаще всего причиной подобного дефекта могут быть интегральные ключи U11, U12, микро- процессор U4 и энергонезависимая память U3. Следует учесть, что плата контроллера имеет большие линейные размеры по ширине и, как следствие, недостаточную жесткость, что также негативно сказывается на ее надежности. Если питающие напряжения с ИП поступают на все составные части контроллера, на следую- щем этапе проверяют внешние элементы микро- процессора и памяти. В первую очередь прове- ряют работоспособность тактового генератора (выв. 43, 44 U4) и наличие сигнала начального сброса на выв. 1 микропроцессора. Если перечисленные действия не привели к нахождению неисправного элемента, необходи- мо заменить микропроцессор U4 (на экземпляр с предварительно прошитой в него управляющей программой). СМ не выполняет различные программы (или они выполняются некорректно). В некоторых случаях наблюдаются «плавающие» дефекты, причины которых не выявляются даже с помощью кодов ошибок. Проверка внешних компонентов СМ не выявила дефектов Методом визуального осмотра платы конт- роллера выявляют подгоревшие или плохо про- паянные компоненты, установленные на ней. Также проверяют надежность контактов внешних соединителей на плате, выявляют возможные следы попадания воды (пены). Также в обязате- льном порядке проверяют выходные напряжения ИП — на предмет пульсаций. Если не выполня- ется только одна из выбранных программ, воз- можно, это вызвано неконтактом в одной из групп селектора программ. Если причина дефек- та не была выявлена, последовательно заменя- ют память и микропроцессор. В режиме стирки барабан СМ вращается только в одну сторону (через паузу) Причина подобного дефекта может быть вы- звана неисправностью одного из реле реверса (или их контактных групп) или микросхемы ULN2004 (U12). Процессор в очень редких случа- ях становится причиной подобного дефекта. Неисправности, связанные с неработоспособностью внешних силовых элементов, подключенных к контроллеру и управляемые симисторами (например, не работают или постоянно включены клапаны залива воды, замок блокировки дверцы и др.) Подобные дефекты достаточно распростра- нены и бывают связаны с: — отказом внешних силовых элементов, под- ключенных к контроллеру; 53
Глава 3. Электронные модули стиральных машин ELECTROLUX/ZANUSSI — попаданием влаги на перечисленные внеш- ние элементы СМ; — отказами соответствующих симисторов. Большинство подобных дефектов сопровож- даются индикацией соответствующих кодов оши- бок. Чтобы после замены соответствующего сими- стора подобный дефект далее не повторялся, необходимо проверить методом замены и сами исполнительные элементы. При работе СМ постоянно возникают ошибки, связанные с недопустимым уровнем сетевого питающего напряжения (ЕВ2, ЕВЗ). Дополнительная проверка параметров питающей сети не выявила каких-либо отклонений Причина возникновения подобных ошибок ча- ще всего связана с изменением параметров ре- зистивного делителя напряжения (R210, R217, R218). Процессор в очень редких случаях стано- вится причиной подобного дефекта (вход АЦП — выв. 29). Отсутствует обмен информацией по последовательному интерфейсу между СМ и внешним ПК Причина возникновения подобного дефекта чаще всего связана с отказом одного из элемен- тов в цепи последовательного интерфейса, а также из-за дефекта кварцевого резонатора, подключенного к микропроцессору U4. 54
Глава 4 Электронные модули стиральных машин HANSA Внимание! Копирование и размещение данных материалов на Web-сайтах и других СМИ без письменного разрешения редакции преследуется в административном и уголовном порядке в соответствии с Законом РФ. 4.1. Электронный модуль стиральных машин HANSA серии РА В этом разделе мы подробно остановимся на описании и ремонте электронного контрол- лера (или модуля) для стиральных машин HANSA серии РА, который используется в представленных на российском рынке моделях РА4510В421, РА4512В421, РА5512В421, РА4580В421, РА5510В421, РА5580В421. Назначение электронного модуля Электронный модуль для стиральных машин HANSA серии РА выполняет следующие функ- ции: — выбор программы стирки и дополнительных режимов стиральной машины с помощью пе- реключателя программ и соответствующих кнопок (эти элементы выведены на переднюю панель машины); — индикация режимов работы машины; — управление электронными клапанами залива воды; — управление приводным мотором, который обеспечивает вращение барабана машины в различных режимах ее работы (при стирке или при отжиме). Для обеспечения контроля скорости вращения мотора, на его оси уста- новлен тахогенератор, сигнал с которого по- ступает в контроллер; — управление нагревом воды в баке до задан- ной температуры, исполнительным элемен- том служит ТЭН, а элементом контроля — датчик температуры; — управление устройством блокировки люка; — управление распределительным клапаном JET SYSTEMS; — управление сливным насосом (помпой); — контроль уровня воды в баке с помощью дат- чика уровня; — контроль протечек воды с помощью датчика AQUASTOP; — включение/выключение машины. Кроме того, для контроля работоспособности элементов СМ контроллер обеспечивает выпол- нение программы автотестирования с последую- щей индикацией возможных ошибок. Маркировка и расположение элементов Внешний вид электронного модуля показан на рис. 4.1.1 (вид сверху) и 4.1.2 (вид снизу). Так как на этот тип контроллера отсутствует принципиальная схема, приведем расположение основных элементов на его плате. Это поможет ремонтникам быстро найти неисправный эле- мент. Источник питания: • силовой трансформатор — 5 на рис. 4.1.1; • стабилизатор напряжения U1 7905 (-5 В) — 6 на рис. 4.1.1; • сетевой выключатель — 7 на рис. 4.1.1; • выпрямитель — 8 на рис. 4.1.2; • предохранители (разрывные резисторы) — 17 на рис. 4.1.2. Симисторы и их схемы согласования (СС): • управления распределительным клапаном JET SYSTEMS — 7 на рис. 4.1.2, его СС — 9 на рис. 4.1.2; 55
Гпава 4. Электронные модули стиральных машин HANSA Рис. 4.1.1. Внешний вид (сверху) электронного модуля Рис. 4.1.2. Внешний вид (снизу) электронного модуля • управления клапанов залива воды — 8 на рис. 4.1.1, СС — 10 на рис. 4.1.2; • управления сливным насосом — 9 на рис. 4.1.1, СС — 11 на рис. 4.1.2; • управления приводным мотором — 10 на рис. 4.1.1, СС — 12 на рис. 4.1.2; • управления блокировкой люка — 11 на рис. 4.1.1, СС — 13.1 на рис. 4.1.2. Реле и их СС: • управления реверсом — 12 на рис. 4.1.1, СС — 13 на рис. 4.1.2; • управления ТЭНом — 13 на рис. 4.1.1, СС — 14 на рис. 4.1.2. Остальные элементы: • микропроцессор U3 — 15 на рис. 4.1.2; • память U2 — 16 на рис. 4.1.2; • регулятор скорости вращения центрифуги VR1 — 14 на рис. 4.1.1; • ключи питания индикаторов — 18 на рис. 4.1.2; • СС датчика AQUASTOP — 19 на рис. 4.1.2; • СС тахогенератора — 20 на рис. 4.1.2; • СС датчика температуры — 21 на рис. 4.1.2. Как уже отмечалось, указанный тип контролле- ра используется в моделях CM HANSA серии РА. Маркировка контроллера (модуля) нанесена на бумажной этикетке (1 на рис. 4.1.1). Пример маркировки показан на рис. 4.1.3. El. G.T.: В421/РЕ301133 SW. : IC.00.A003-MASK 45/01/Elrad/588034 Рис. 4.1.3. Маркировка контроллера В первой строке на рис. 4.1.3 указывается тип контроллера и серия СМ, в которой он испо- льзуется, во второй — версия прошивки памяти процессора, в третьей — дата производства, на- именование производителя (Elrad) и заводской номер. Версия прошивки памяти в последних моде- лях контроллеров также нанесена на корпусе микросхемы процессора. Описание соединителей контроллера Схема подключения элементов к контроллеру приведена на рис. 4.1.4. Перечислим эти элементы: 56
4.1. Электронный модуль стиральных машин HANSA серии РА Устройство блокировки люка Рис. 4.1.4. Схема подключения узлов СМ к электронному контроллеру • S1 (2 на рис. 4.1.1) — соединитель для под- ключения питающего напряжения 220 В от се- тевого фильтра; • Х1 (3 на рис. 4.1.1) — соединитель датчика уровня воды (конт. 2-4), устройства блокиров- ки люка (конт. 5-7) и ТЭНа (конт. 1); • ХЗ (1 на рис. 4.1.2) — соединитель приводно- го мотора (статор — конт. 3, 6, ротор — конт. 4, 5) и тахогенератора (конт. 1, 2); • Х9 (2 на рис. 4.1.2) — соединитель сливного насоса (конт. 1,2); • Х6 (3 на рис. 4.1.2) — соединитель клапанов залива воды (конт. 3, 5, 7); • ХЮ (4 на рис. 4.1.2) — соединитель распре- делительного клапана системы впрыска воды JET SYSTEMS (конт. 1, 2); • Х8 (5 на рис. 4.1.2) — соединитель выключа- теля AQUASTOP (конт. 1, 3); • Х12 (6 на рис. 4.1.2) — соединитель датчика температуры (конт. 1, 3); • системный соединитель (4 на рис. 4.1.2). Ис- пользуется для программирования Flash-па- мяти процессора U3 (см. рис. 4.1.3). Структурная схема Структурная схема контроллера приведена на рис. 4.1.5. На плате контроллера размещены следую- щие элементы: — микропроцессор U3; — энергонезависимая память U2; — источник питания: сетевой трансформатор Т1, стабилизатор напряжения U1, выпрями- тель и фильтрующие конденсаторы; — светодиоды индикации режимов работы СМ; — переключатель программ; — управляющие кнопки; — схема начального сброса процессора; — реле ТЭНа и реверса приводного мотора; — регулятор скорости отжима VR1; — симисторы (ТС1-ТС6) управления клапанами залива воды, распределительного клапана JET SYSTEMS , сливного насоса и устройства блокировки люка; — схемы согласования. Это могут быть как тран- зисторные ключи, так и RC-цепи. Совместная работа элементов контроллера Основным управляющим элементом контрол- лера является микроконтроллер фирмы NEC ти- па |iPD78F9177Y (U1). Он выполнен в 44-вывод- ном пластиковом корпусе типа LQFP и включает в себя следующие элементы: 57
Гпава 4. Электронные модули стиральных машин HANSA Датчик температуры Датчик AQUASTOP Датчик уровня Схема согласования Регулятор скорости отжима (VR1) Переключатель программ Управляющие кнопки SPA 5 СС Индикаторы 30-34 SCL 6 21 U2 ЭСППЗУ 24С05 -12В Х2 U1 - - 470мк -220В 8 сброса [ j 73= гиг ,, 100мк 43 26 44 2 Х12 6 СС _L.17.19 Х8 11 |4. 5 42 114 |39|15 Реле ТЭНа из Микроконтроллер PPD78F9177Y 20 "1 25 Т r1 7905 J____±в IJfui^T- Схема <----1 5В *^, 28, 37 СС СС ТС5 ТС4 Х6 ХЮ ХЗ воды 2 Клапан залива воды 1 Сигнал с тахогенератора клапан JET SYSTEMS Блокировка люка Приводной мотор 27 38 5 МГц 16 35 12 Рис. 4.1.5. Структурная схема электронного контроллера ТС1 ТС2 ТСЗ СС СС Реле реверса Схема реверса 8 — 8-битный центральный процессор 78K0S; — масочное ПЗУ (16/24 кбайта) или Flash-па- мять (24 кбайта) для хранения управляющей программы и настроечных файлов (в зависи- мости от конфигурации СМ); - ОЗУ (512 байт); — тактовый генератор (5 МГц); — 6 портов ввода/вывода (количество разрядов в каждом порту — от 2 до 8); — 8 каналов 8/10-битных АЦП; — 8/16-битный таймер/счетчик; — сторожевой таймер; — последовательные интерфейсы CSI и 12С. Следует отметить, что, в зависимости от про- граммного обеспечения микроконтроллера, его выводы могут иметь различное назначение. На- значение выводов микросхемы 7PD78F9177 при- ведено в табл. 4.1.1. Для начального сброса микроконтроллера ис- пользуется внешний сигнал RESET, формируе- мый соответствующей схемой (7 на рис. 4.1.2). Для программирования Flash-памяти микро- контроллера используются сигналы системного соединителя TxD20, RxD20 и внешнее напряже- ние для программирования (12 В). Отметим, что сигнал «Переполнение бака» с датчика уровня воды поступает непосредственно на схему управления сливным насосом. Сигналы с датчиков температуры, уровня во- ды, AQUASTOP, а также переключателя про- грамм, регулятора скорости вращения центрифу- ги и управляющих кнопок поступают на входы АЦП микроконтроллера. Эти напряжения преоб- разуются в цифровые коды, которые обрабаты- ваются и, в соответствии с управляющей про- граммой, процессор формирует сигналы управ- ления исполнительными устройствами (клапаны залива воды, сливной насос, приводной мотор). Скорость вращения приводного мотора управляется ШИМ сигналом с выв. 15 U3 (она в режиме отжима зависит также от положения ре- гулятора скорости VR1). Тактовый сигнал 50 Гц и сигнал с тахогенера- тора приводного мотора поступают на входы таймера микроконтроллера. Процессор по шине 12С обменивается данны- ми с микросхемой энергонезависимой памяти U2 типа 24С05 (объемом 4 кбит). Она служит для хранения настроек СМ в соответствии с выбран- ной программой. 58
4.1. Электронный модуль стиральных машин HANSA серии РА Назначение выводов микросхемы yPD78F9177Y Таблица 4.1.1 Номер вывода Обозначение Назначение 1 P62/AN10 Вход с делителя напряжения переключателя программ 2 P62/ANI1 Вход напряжения с датчика температуры 3 P62/ANI2 Не используется 4 P62/ANI3 Вход сигнала с датчика уровня воды 5 P62/ANI4 Вход сигнала с датчика уровня воды 6 P62/ANI5 Вход сигнала с датчика AQUASTOP 7 P62/ANI6 Вход сигнала с регулятора (VR1) скорости вращения центрифуги 8 P62/ANI7 Вход напряжения с управляющих кнопок 9 AVSS' Напряжение питания -5 В* 10 РЮ Выход сигнала управления клапаном залива воды 11 Р11 Выход сигнала управления клапаном залива воды 12 P30/INTP0/TI81 Вход сигнала с тахогенератора приводного мотора 13 Р31/1ЫТР1ДО81 Вход тактового сигнала 50 Гц (сигнал формируется от сети 220 В через резистивные делители) 14 P32/INTP2/TO90 Выход управления сливным насосом 15 P33/INTP3/TO82 Выход управления включением приводного мотора (скорость вращения) 16 P20/SCK20 Выход управления реверсом приводного мотора 17 VDD1 Общий 18 TXD20 Сигнал передачи данных на системный соединитель (4 на рис. 4.1.1) 19 RXD20 Сигнал приема данных с системного соединителя (4 на рис. 4.1.1) 20 SCL0 Сигнал синхронизации шины 12С для обмена с микросхемой энергонезависимой памяти U2 21 SDA0 Сигнал данных шины 12С для обмена с микросхемой энергонезависимой памяти U2 22 VPP Напряжение для программирования flash-памяти процессора с системного соединителя (4 на рис. 4.1.1) 23,24 ХТ1,ХТ2 Выводы для подключения кварцевого резонатора 32768 Гц (не используются) 25 RESET Вход начального сброса (активный уровень - низкий) 26,27 XI,Х2 Выводы для подключения кварцевого резонатора 5 МГц 28 VSS0 Напряжение питания -5 В* 29 VDD0 Общий 30-34 Р25, Р26, POO, Р01, Р02 Выходы управления светодиодными индикаторами 35 РОЗ Выход управления реверсом приводного мотора 36 Р04 Не используется 37 VSS1 Напряжение питания -5 В* 38 Р05 Управление реле ТЭНа 39 Р50 Управление блокировкой люка 40 Р51 Не используется 41 Р52 Не используется 42 Р53 Выход управления распределительным клапаном JET SISTEMS 43,44 AVREF, AVDD Вход напряжения с управляющих кнопок * В качестве общего провода в схеме контроллера (см. рис. 4.1.3) используется шина «+». Переключатель программ представляет со- бой регулируемый делитель напряжения. Уро- вень напряжения на выходе переключателя со- ответствует той или иной выбранной программе. Источник питания контроллера формирует два напряжения: нестабилизированное -12 В и стабилизированное -5 В (вырабатывается ста- билизатором U1). Напряжением -12 В питаются транзисторные ключи управления реле реверса и ТЭНа, а на- пряжением -5 В — микроконтроллер U3, энер- гонезависимая память U2 и другие элементы схемы. 59
Глава 4. Электронные модули стиральных машин HANSA Характерные неисправности электронного контроллера и способы их устранения Перед ремонтом электронного контроллера необходимо убедиться в его неисправности, так как в большинстве случаев те или иные пробле- мы в работе СМ могут быть вызваны дефектами внешних элементов (например, датчика темпе- ратуры, приводного мотора, клапанов залива во- ды и др.)- Довольно часто неисправности возни- кают из-за отсутствия контактов в соединителях контроллера (особенно в силовых цепях, напри- мер, в соединителе приводного мотора ХЗ). Проверить элементы СМ также можно как от- дельно, так и с помощью программы автотести- рования. Рассмотрим характерные неисправности электронного контроллера, а также способы их устранения. СМ не включается В подобном случае вначале проверяют по- ступление сетевого напряжения на соединитель S1 с сетевого фильтра. Если фильтр исправен, проверяют исправ- ность выключателя питания (7 на рис. 4.1.1), а также его пайку. Часто причиной подобного де- фекта также является нарушение пайки соедини- теля S1. Возможен также случай, когда корпус сетево- го выключателя отклеивается от платы контрол- лера, и он смещается вправо (см. рис. 4.1.2) или приподнимается над платой. Вследствие этого, при повороте программного диска (15 на рис. 4.1.1) толкатель 16 сдвигается на расстоя- ние, недостаточное для полного утапливания штока сетевого выключателя. Чтобы в дальней- шем этого не происходило, устанавливают вы- ключатель в исходное положение и фиксируют его на плате клеем или металлическим хомутом. Если же сетевой выключатель работает, а СМ по-прежнему не включается, проверяют элемен- ты источника питания: сетевой трансформатор, выпрямительные диоды (8 на рис. 4.1.2), стаби- лизатор напряжения U1, фильтрующие конден- саторы и предохранители (17 на .рис. 4.1.2). Остальные элементы контроллера в подобном случае выходят из строя крайне редко. Часто подобный дефект возникает при попа- дании на плату контроллера влаги (пены). Как правило, в этом случае микроконтроллер выхо- дит из строя и требуется замена всей платы. Также возможен случай, когда в одном из по- ложений программного диска (15 на рис. 4.1.1) СМ выключается. Причина дефекта все та же -— корпус выключателя приподнимается или сдви- 60 гается вправо (но на меньшее расстояние, как в предыдущем случае). СМ не выполняет одну или несколько программ В большинстве случаев причина дефекта — отсутствие контакта в переключателе программ. Для устранения неисправности снимают крышку переключателя (23 на рис.4.1.2). На плате (под крышкой) очищают от загрязнений покрытые гра- фитом площадки и, при необходимости, на крыш- ке подгибают пружинные контакты. Устанавлива- ют крышку и фиксируют краской ее место соеди- нения с другой половиной переключателя. Также проверяют и на соответствие номиналу (100 Ом) весовые «резисторы переключателя» (22 на рис. 4.1.2). В худшем случае подобный дефект может быть вызван нарушением работы масочного ПЗУ (или Flash-памяти) процессора, но тогда необхо- дима перепрошивка или замена этой микросхе- мы (с аналогичной «прошивкой»). В режиме стирки барабан машины вращается только в одну сторону (после паузы) Причина дефекта может быть вызвана неисп- равностью контактных групп одного из реле ре- верса (12 на рис. 4.1.1). Также может быть неисп- равен один из транзисторных ключей схемы со- гласования (13 на рис. 4.1.2) соответствующего реле. Не включается ТЭН. На передней панели СМ индикатор ГОТОВ мигает сериями по 5 вспышек, программа стирки продолжает выполняться В подобном случае проверяют реле ТЭНа (13 на рис. 4.1.1), элементы СС (14 на рис. 4.1.2), со- единители ТЭНа, а также сам ТЭН. На передней панели СМ индикатор ГОТОВ мигает сериями по 15 вспышек В большинстве случаев причина дефекта вы- звана неисправностью процессора U3 или мик- росхемы энергонезависимой памяти U2. Однако все же необходимо проверить пита- ние этих микросхем (-5 В) — см. описание выше. Выполнение программы СМ прекращается. В некоторых случаях на передней панели индикатор ГОТОВ мигает сериями по 10 вспышек Причина дефекта •— напряжение сети ниже нормы. Подобный дефект также возможен, если на выв. 13 процессора отсутствуют импульсы часто- той 50 Гц, поступающие от питающей сети через гасящие резисторы (24 на рис. 4.1.2). Общее со-
4.2. Электронный модуль стиральных машин HANSA серии PC противление этих резисторов составляет 440 кОм (2x220 кОм). Не включается один из элементов, управляемый соответствующим симистором на контроллере (приводной мотор, клапаны залива воды и др.). Или, наоборот, на этот элемент постоянно подается питающее напряжение Если указанные элементы исправны, прове- ряют их цепи управления: от соответствующего вывода процессора (см. рис. 4.1.5) через СС — на управляющий электрод симистора. Также следует проверить исправность соответствую- щих симисторов, контактные соединители на контроллере, а также проводные соединители самих элементов. Следует отметить, что при коротком замыка- нии всех выводов симисторов «в точку», велика вероятность выхода из строя элементов СС, а также микроконтроллера. Маркировка и описание элементов, используемых в контроллере Маломощный симистор Z00607MA Корпус — ТО-92. Цоколевка (слева направо): 1 — 1-й анод; 2 — управляющий электрод; 3 — 2-й анод. Основные характеристики: — отпирающий ток — 5...7 мА; — постоянное прямое (обратное) напряжение в закрытом состоянии — 600 В; — постоянный прямой ток в открытом состоя- нии — 800 мА. Указанный симистор нельзя заменить на бо- лее распространенный МАС97, так как у послед- него ниже прямое напряжение в закрытом состо- янии (400 В) и выше отпирающий ток (15 мА). Симистор средней мощности ВТВ — 12 600 (управление приводным мотором) Корпус — ТО-220. Основные характеристики: — отпирающий ток — 100 мА; — постоянное прямое (обратное) напряжение в закрытом состоянии — 600 В; — постоянный прямой ток в открытом состоя- нии—12 А. Диоды 1N4004 (маркировка S1G); BAS21 (маркировка JSs). Постоянный прямой ток — 250 мА, максимальное обратное напряже- ние — 200В. Транзисторы ВС857В (п-р-п, маркировка 3Fp), функциона- льный аналог ВС 557В; ВС847В (р-п-р, маркировка 1F), функциональ- ный аналог ВС547В. 4.2. Электронный модуль стиральных машин HANSA серии PC В этом разделе рассматриваются контрол- леры (электронные модули), которые использу- ются в следующих моделях CM HANSA серии PC: PC4510B423/425(S), РС4512В425, РС5510В423/425, РС5512В425(С), РС4580В425, РС5580В425, РС4510А423, РС5510А423, РС4580А422, РС5580А422. Электронный контроллер (модуль) стираль- ных машин HANSA серии PC, в отличие от пре- дыдущей линейки (РА), имеет следующие осо- бенности: — в нем применен импульсный источник пита- ния (ИП), формирующий одно выходное на- пряжение -5 В и эффективно работающий при изменении сетевого питающего напряже- ния в широких пределах; — в программном переключателе (селекторе программ) используется принцип формирова- ния управляющего кода. В предыдущей вер- сии контроллера (серии РА) использовался принцип формирования управляющего напря- жения, что зачастую приводило к ошибкам выбора программ. Кроме того, переключатель новой версии контроллера объединен в од- ном корпусе с выключателем питания; — применена более функционально насыщен- ная и устойчиво работающая микросхема процессора (ST72F324J6); — применены маломощные симисторы в корпу- се для поверхностного монтажа — они рас- считаны на прямой ток в открытом состоянии, равный 1 А (в ранней версии использовались симисторы на ток 0,8 А); 61
Гпава 4. Электронные модули стиральных машин HANSA — сведено к минимуму количество аналоговых сигналов, поступающих на микросхему про- цессора, для которых требовалась цифровая обработка с помощью АЦП — это сигнал с датчиков температуры, уровня воды и AQUASTOP (в ранней версии к этому списку были добавлены сигнал с программного пере- ключателя, регулятора скорости вращения барабана и управляющих кнопок передней панели). Подобная доработка позволила при работе контроллера исключить формирова- ние ложных управляющих сигналов; — в новой версии контроллера используется цифровой индикатор (наряду с традиционны- ми светодиодами). Отметим, что подобный индикатор не используется в моделях СМ ли- нии «OPTIMUM», имеющих в своем названии индекс «А» (например РС5580А422); — использование только одного выходного напря- жения ИП (-5 В) потребовало изменения схе- мотехники контроллера, а также параметров некоторых элементов, которые в ранней версии контроллера питались напряжением 12 В (в основном это относится к ключам управления реле ТЭНа и реверса приводного мотора). Расположение и описание элементов платы контроллера (электронного модуля) Внешний вид контроллера показан на рис. 4.2.1 (вид сверху) и рис. 4.2.2 (вид снизу). Так как принципиальная схема этого контрол- лера отсутствует (производитель не поставляет ее даже в сервисные центры), приведем распо- ложение основных элементов на его электрон- ной плате. Структурная схема контроллера пока- зана на рис. 4.2.3 (наименования элементов на этой схеме обозначены условно). Рассмотрим назначение и взаимодействие внешних элементов СМ и электронного контрол- лера. Источник питания ИП построен на основе микросхемы ШИМ TNY264G со встроенным высоковольтным поле- вым транзистором. В состав ИП входят сетевой выпрямитель и фильтр, микросхема ШИМ, импу- льсный трансформатор, выходной выпрямитель, оптрон цепи обратной связи и другие элементы. Расположение элементов ИП на печатной плате контроллера показано на рис. 4.2.1 (1) и 4.2.2 (1), а принципиальная схема источника — на рис. 4.2.4. Высокие эксплуатационные характе- ристики ИП позволяют исключить большинство дефектов, присущих CM HANSA серии РА, воз- никающих вследствие пониженного сетевого на- пряжения. Наименование выводов микросхемы TNY264G приведено на рис. 4.2.5. Потребляемая мощность ИП от сети перемен- ного тока составляет не более 9 Вт, а максима- льная частота работы его преобразователя со- ставляет 132 кГц. Как уже отмечалось, ИП формирует выходное напряжение -5 В, которое используется для пи- тания элементов электронного контроллера. Рис. 4.2.1. Внешний вид контроллера (вид сверху) 62
4.2. Электронный модуль стиральных машин HANSA серии PC Рис. 4.2.2. Внешний вид контроллера (вид снизу) СС I Схема согласования -220В CN7 CN4 CN6 CN7 CN3 ®<Эщ ТЭН Датчик Aquastop Датчик уровня воды Клапан залива воды 1 Приводном мотор Клапан Распреде- Сливной залива воды 2 лительный насос клапан Блокировка люка Рис. 4.2.3. Структурная схема кнтроллера CN1 CN2 CN6 CN5 Датчик температуры 63
Гпава 4. Электронные модули стиральных машин HANSA Рис. 4.2.5. Цоколевка микросхемы TNY264G Рис. 4.2.4. Принципиальная электрическая схема источника питания Примечание. При ремонте контроллера необходимо иметь в виду, что гальваническая развязка первичной цепи ИП от питающей сети от- сутствует. Элементы управления исполнительными устройствами СМ На плате контроллера расположены следую- щие элементы управления исполнительными устройствами СМ: — симистор распределительного клапана JET SYSTEMS (2 на рис. 4.2.2) подключен к соеди- нителю CN5 контроллера и управляется с выв. 4 процессора U2 (см. рис. 4.2.3); — симисторы клапанов залива воды (3 на рис. 4.2.2) подключены к соединителю CN6 и управляются с выв. 2 и 5 процессора; — симистор сливного насоса — 4 на рис. 4.2.2 подключен к соединителю CN3 и управляется с выв. 6 U2. Следует отметить, что этот сими- стор также управляется от датчика уровня во- ды, но только в том случае, если вода в баке достигнет уровня перелива (см. рис. 4.2.3). Это необходимо для аварийного снижения уровня воды в баке (ниже уровня перелива); — симистор замка блокировки люка — 5 на рис. 4.2.2 подключен к соединителю CN7 (рис. 4.2.1) и управляется с выв. 28 микросхе- мы U2; — симистор приводного мотора — 2 на рис. 4.2.1 подключен к соединителю CN4 .(рис. 4.2.2) и через транзисторный ключ управляется с выв. 18 U2; — реле ТЭНа — 3 на рис. 4.2.1 подключено че- рез соединитель CN7 к нагревательному эле- менту и управляется через транзисторный ключ с выв. 30 процессора; — репе реверса — 4 на рис. 4.2.1 подключены через соединитель CN4 к ротору приводного мотора и управляются через транзисторные ключи с выв. 12 и 15 U2; — транзисторные ключи реле реверса, ТЭНа и симистора приводного мотора (6 на рис. 4.2.2). Элементы измерительных цепей СМ На плату контроллера поступают сигналы со следующих датчиков СМ: — с датчика уровня воды, подключенного к сое- динителю CN7 контроллера (рис. 4.2.1). Сиг- налы с него через соответствующие схемы согласования (СС) поступают на выв. 6 про- цессора (уровень перелива) и на выв. 10 — вход АЦП (номинальный уровень или уровень 2). Причем, в первом случае этот сигнал так- же управляет включением сливного насоса. Датчик уровня также управляет включением ТЭНа — его контактная группа включена в цепь питания нагревательного элемента. Это необходимо для того, чтобы исключить вклю- чение ТЭНа, если в баке СМ отсутствует во- да. Замыкание этой контактной группы датчи- ка происходит в тот момент, когда в баке бу- дет достигнут уровень воды 1; — с датчика AQUASTOP, подключенного к сое- динителю CN2 контроллера (рис. 4.2.2). Его сигнал через «весовой» резистор (730 кОм) поступает на выв. 10 процессора. Этот вывод является входом АЦП, на который поступает также сигнал с датчика уровня воды (уровень 2). АЦП в этом случае необходим, чтобы по уровню входного напряжения определить, ка- кой датчик сработал; — с датчика температуры, подключенного к сое- динителю CN1 контроллера. Его сигнал посту- пает на выв. 8 процессора (вход АЦП); — с тахогенератора, находящегося на привод- ном моторе и подключенном к соединителю CN4 контроллера. Формируемый им сигнал (синусоидальной формы) далее поступает на усилитель 7 (рис. 4.2.2), а с него — на выв. 17 процессора. 64
4.2. Электронный модуль стиральных машин HANSA серии PC Для обеспечения работоспособности встро- енных в процессор таймеров на его выв. 31 по- ступает тактовый сигнал 50 Гц (формируется из сетевого напряжения). Элементы управления и индикации В составе контроллера имеются следующие элементы управления и индикации СМ: — программный переключатель (ПП), или селек- тор программ, который предназначен для формирования кодовой комбинации в соот- ветствии с выбранной программой стирки СМ. Код с ПП поступает на выв. 34-37 микросхемы процессора. Сигнал опроса переключателя формируется на выв. 19 U2 — см. рис. 4.2.3. Расположение ПП на плате контроллера по- казано на рис. 1 (5), а в разобранном виде — на рис. 4.2.6. На этом рисунке видно, что в ПП входят: четыре контактные группы (1) пере- ключателя, программный диск (2) и сетевой выключатель, состоящий из двух подвижных (3) и двух неподвижных (4) контактов. Подоб- ная конструкция ПП позволила (по сравнению с предыдущей версией контроллера в линей- ке СМ серии РА) исключить ложное считыва- ние управляющего кода процессором, а также значительно повысить надежность работы се- тевого выключателя. ПП легко разбирается, что также позволяет проводить обслуживание его контактных групп; — управляющие кнопки передней панели, под- ключены к выв. 20, 25, 26, 34, 35 процессора и позволяют выбирать необходимые режимы работы СМ. Опрос состояния кнопок процес- сором происходит в динамическом режиме; — цифровой индикатор и индикаторные свето- диоды. Они отображают состояние и выбран- ные режимы работы СМ и работают по прин- ципу динамической индикации и поэтому в бо- льшинстве своем подключены к одним и тем же выводам процессора (как и кнопки) — см. рис. 4.2.3. Процессор, память и сервисный разъем Основным управляющим элементом элект- ронного контроллера является процессор U2 (8 на рис. 4.2.2 и 4.2.3) типа ST72F324J616, выпол- ненный в 44-выводном корпусе TQFP. Он вклю- чает в себя следующие основные элементы: — 8-битное процессорное ядро; — Flash-память объемом 32 кбайт, в которой хранится управляющая программа СМ; — ОЗУ объемом 1 кбайт; — тактовый генератор, стабилизированный внешним кварцевым резонатором частотой 4 МГц; Рис. 4.2.6. Программный переключатель — 32 универсальных порта ввода/вывода; — 10-битный 12-канальный АЦП; — 4 таймера; — последовательные интерфейсы SPI и SCI. Следует отметить, что в зависимости от про- граммного обеспечения процессора, его выводы могут иметь различное назначение. Обозначение выводов микросхемы ST72F324J616, а также их функциональное на- значение применительно к электронному конт- роллеру СМ серии PC приведено в табл. 4.2.1. Таблица 4.2.1 Назначение выводов процессора ST72F324J616 Номер вывода Обозначение Назначение 1 РЕ1 Выход 1 управления цифровым индикатором 2 РВО Выход управления симистором клапана залива воды 1 3 РВ1 Не используется (соединен с общей шиной) 4 РВ2 Выход управления симистором распределительного клапана JET SYSTEMS 5 РВЗ Выход управления симистором клапана залива воды 2 6 РВ4 Выход управления симистором сливного насоса/вход с датчика уровня воды (перелив) 7 PD0/AIN0 Не используется 8 PD1/AIN1 Вход сигнала с датчика температуры 9 PD2/AIN2 Не используется (соединен с общей шиной) 10 PD3/AIN3 Вход сигналов с д атчиков уровня воды и AQUASTOP 11 PD4/A1N4 Выход управления питанием индикаторных светодиодов 12 PD5/AIN5 Выход управления реле реверса 1 13 VAREF Общий 14 VSSA Напряжение питания -5 В 15 PF0/AIN8 Выход управления реле реверса 2 16 PF1 Не используется 17 PF2 Вход сигнала с тахогенератора приводного мотора 65
Гпава 4. Электронные модули стиральных машин HANSA Таблица 4.2.1 (окончание) Номер вывода Обозначение Назначение 18 PF4/AIN10 Выход управления си мистером приводного мотора 19 PF6 Выход управления индикаторным светодиодом 1/ выход управления сегментом цифрового индикатора/ сигнал опроса программного переключателя 20 PF7 Выход управления индикаторным светодиодом 2/ выход управления сегментом цифрового индикатора/ кнопка передней панели 21 VDD 0 Общий 22 VSS 0 Напряжение питания -5 В 1 23 PC0/AIN12 Выход 2 управления цифровым индикатором 24 PC1/AIN13 Выход 3 управления цифровым индикатором 25 РС2 Выход управления индикаторным светодиодом 3/ выход управления сегментом цифрового индикатора/ кнопка передней панели 26 РСЗ Выход управления индикаторным светодиодом 4/ выход управления сегментом цифрового индикатора/ кнопка передней панели 27 PC4/ICCDATA Линия данных последовательного интерфейса SPI 28 PC5/AIN14 Выход управления симистором замка люка 29 PC6/ICCCLK Линия синхронизации последовательного интерфейса SPI 30 PC7/AIN15 Выход управления реле ТЭНа 31 РАЗ Вход тактового сигнала 50 Гц 32 VDD 1 Общий 33 VSS 1 Напряжение питания -5 В 34 РА4 Выход управления индикаторным светодиодом 5/ выход управления сегментом цифрового индикатора/ выход 1 программного переключателя/ кнопка передней панели 35 РА5 Выход управления индикаторным светодиодом 6/ выход управления сегментом цифрового индикатора/ выход 2 программного переключателя/ кнопка передней панели 36 РА6 Выход управления индикаторным светодиодом 7/ выход управления сегментом цифрового индикатора/ выход 3 программного переключателя 37 РА7 Выход 4 программного переключателя 38 VPP Постоянное напряжение для программирования внутренней Flash-памяти процессора 39 RESET Вход начального сброса 40 VSS 2 Напряжение питания -5 В 41 OSC2 Выход тактового генератора (4 МГц) 42 OSC1 Вход тактового генератора (4 МГц) 43 VDD 2 Общий 44 PEI Выход 1 управления цифровым индикатором Примечание 1. В таблице используются следующие сокращения: * универсальные порты ввода/вывода обозначены как РА (В, С, D, Е, F). Следующие за этим обозна- чением цифры — это номер разряда порта: • входы АЦП процессора обозначены как AIN, а сле- дующая цифра соответствует номеру разряда; 2. Так как на рассматриваемой электронной плате к общей шине подключено питающее напряжение +5 В (с источника питания), следует считать, что выводы микросхемы про- цессора VSs подключены к шине питания -5 В, a VDD — к об- щей шине. Для начального сброса процессора на его выв. 39 U2 поступает сигнал RESET. Он же мо- жет поступать с внешнего программатора Flash-памяти процессора, который подключается к сервисному разъему контроллера (см. рис. 4.2.1). Отметим, что для программирования Flash-памяти процессора (с помощью внешнего программатора), а также микросхемы ЭСППЗУ U1 (см. рис. 4.2.3) используется интерфейс SPI, а также внешнее напряжение 12 В (оно поступа- ет на выв. 38 U2) — все они выведены на контак- ты сервисного разъема (рис. 1). Назначение этих и других контактов сервисного разъема приведе- но в табл. 4.2.2. Условно будем считать первый контакт сервисного разъема — нижний, см. 9 на рис. 4.2.2. Таблица 4.2.2 Назначение контактов сервисного разъема Номер контакта Назначение 1 Линия синхронизации последовательного интерфейса SPI 2 Линия данных последовательного интерфейса SPI 3 Общий 4 Вход сигнала начального сброса 5 Напряжение питания -5 В 6 Внешнее напряжение программирования Flash-памяти процессора 7 Внешний сигнал защиты записи в ЭСППЗУ (поступает на выв. 7 (WP) микросхемы U1) Сервисный разъем используется для про- граммирования Flash-памяти процессора на эта- пе производства. Если во Flash-памяти процес- сора не активирован бит защиты записи, файл прошивки с управляющей программой СМ можно записать вновь — но для этого необходим соот- ветствующий программатор. В ремонтной прак- тике чаще всего поступают следующим обра- зом — прошивают «чистую» микросхему процес- сора, а затем устанавливают ее на плату конт- роллера. Процессор через интерфейс SPI обменивает- ся данными с микросхемой энергонезависимой памяти U1 типа 24C04AN объемом 4 кбит — (см. 10 на рис. 4.2.2). Она используется для хранения служебных констант в соответствии с выбранной программой стирки СМ. Расположение выводов микросхемы 24C04AN приведено на рис. 4.2.7. 66
4.2. Электронный модуль стиральных машин HANSA серии PC 24С04 8 ZZJvcc 7 6 Z3SCL 5 ZDsda Рис. 4.2.7. Цоколевка микросхемы ЭСППЗУ 24С04 Характерные неисправности контроллера и способы их устранения Прежде чем принимать решение по ремонту контроллера, следует убедиться, что дефект вы- зван его неисправностью, а не внешних элемен- тов СМ: датчиков, клапанов, приводного мотора и др. Довольно часто неисправности СМ возни- кают по причине плохих контактов в соедините- лях как самого контроллера, так и его внешних элементов, а также в случае попадания на него влаги (пены). Определить работоспособность элементов СМ можно с помощью сервисного тес- та, а также по индикации кодов ошибок. Рассмотрим характерные неисправности электронного контроллера, а также способы их устранения. СМ не включается В подобном случае вначале проверяют по- ступление сетевого напряжения с сетевого фи- льтра на соединитель, расположенный в верхней части крышки программного переключателя (рис. 4.2.1). Затем проверяют поступление этого напряжения на выходы сетевого выключателя и далее — на ИП. Исправность контактных групп выключателя можно проверить омметром. Про- верка работоспособности ИП, а также поиск воз- можных неисправных его элементов не требует комментариев (принципиальная схема ИП приве- дена на рис. 4.2.4), так как подобные методики общеизвестны. Причина подобного дефекта СМ также может быть вызвана отказом процессора, а это, как правило, происходит из-за попадания на плату контроллера влаги (пены). СМ не выполняет одну или несколько программа стирки или выполняемая программ не соответствует выбранной Наиболее вероятная причина подобного де- фекта — отсутствие контакта в ПП. Разбирают корпус переключателя (см. рис. 4.2.6) и очищают его контактные группы от окислов (при необходи- мости контакты подгибают). В противном случае проверяют элементы схемы согласования между ПП и процессором. Если и в этом случае не было выявлено неис- правных элементов, необходимо заново прошить содержимое Flash-памяти процессора или заме- нить сам процессор, предварительно записав в его память файл с управляющей программой. В режиме стирки барабан СМ вращается только в одну сторону (после паузы) Причина подобного дефекта может быть вы- звана неисправностью одного (из двух) реле ре- верса или соответствующего электронного клю- ча на контроллере (см. приведенное выше опи- сание). В процессе работы СМ в баке не нагревается вода (вода в бак заливается). В некоторых случаях отображается код ошибки Е05 (программа стирки в этом случае прерывается) Проверяют репе ТЭНа и цепи его управления (см. описание), датчик уровня воды, а также сое- динители ТЭНа и сам нагревательный элемент. Датчик уровня подлежит проверке из-за того, что одна из его контактных групп стоит в цепи пита- ния ТЭНа (она замыкается при достижении уров- ня 1 воды в баке); Не включается (или наоборот, постоянно включен) один из элементов, управляемый соответствующим симистором на контроллере (приводной мотор, клапаны и др.) Если указанные элементы исправны, прове- ряют их цепи управления: от соответствующего вывода процессора (см. рис. 4.2.3) — до сими- стора. Также проверяют исправность самих си- мисторов, соединители на контроллере и про- водные соединители самих элементов. Отметим, что при коротком замыкании одного из симисторов велика вероятность выхода из строя микросхемы процессора, а также соответст- вующих элементов в цепи управления симистора. Выполнение программы стирки СМ прекращается, на передней панели отображается код ошибки Е08 Причин возникновения подобного дефекта не- сколько: — напряжение в питающей сети выше или ниже нормы; — неисправен ИП контроллера; — на выв. 31 процессора U2 не поступает такто- вый сигнал 50 Гц (или его уровень сильно за- нижен), который формируется из напряжения питающей сети (см. рис. 4.2.3). Приводной мотор начинает вращаться на максимальных оборотах. После этого программа стирки прерывается и отображается код ошибки Е22 Подобный дефект бывает вызван коротким замыканием симистора приводного мотора. В бо- 67
Гпава 4. Электронные модули стиральных машин HANSA льшинстве случаев выход из строя этого элемен- та происходит из-за короткозамкнутых витков в обмотках приводного мотора. Неисправности, связанные с неустойчивой работой СМ: самопроизвольная остановка программы стирки (без отображения кода ошибки), постоянный повтор (или игнорирование) выполнения различных операций и др. В подобных случаях вначале запускают сер- висный тест СМ — это необходимо для того, что- бы более полно представлять картину возникно- вения конкретного дефекта, а также с целью вы- явления неисправностей, не связанных с самим контроллером. Следующим шагом проверяют работоспособ- ность ИП — напряжение на его выходе должно составлять 5 В ±5%. С помощью осциллографа проверяют уровень пульсаций этого напряжения (не более 10 мВ). Затем проверяют генерацию тактового резо- натора процессора, ее уровень (главное, чтобы уровень был постоянным и составлял не менее 1 В) и частоту (4 МГц). Если в ходе проверок не было выявлено от- клонений в работе перечисленных элементов, необходимо заново прошить содержимое Flash-памяти процессора или заменить сам про- цессор (предварительно записав в его память файл с управляющей программой). Маркировка и параметры элементов, используемых в контроллере Маломощный симистор Z0107MN • Маркировка — Z7M • Корпус — SOT-223 • Назначение выводов — см. рис. 4.2.8г • Основные характеристики: — отпирающий ток управляющего электрода — 5 мА; — постоянное прямое (обратное) напряжение в закрытом состоянии — 600 В; — прямой ток в открытом состоянии — 1 А. Симистор средней мощности BTB12-600BW • Маркировка — BTB12-600BW • Корпус — Т О-220АВ • Назначение выводов — см. рис. 4.2.8д • Основные характеристики: — отпирающий ток управляющего электрода — 50 мА; — постоянное прямое (обратное) напряжение в закрытом состоянии — 600 В; — прямой ток в открытом состоянии — 12 А. Сборка маломощных стабилитронов CMPZDA33V • Маркировка — W12 • Корпус — SOT-23 • Назначение выводов — см. рис. 4.2.8а • Основные характеристики: — напряжение стабилизации — 33В; — номинальный ток — 5 мА. Сборка маломощных универсальных диодов BAW56 • Маркировка — A1s • Корпус — SOT-23 • Назначение выводов — см. рис. 4.2.8в • Ближайший аналог — 2x1 N4148 • Основные характеристики: — постоянный прямой ток — не более 200 мА; — обратное напряжение — 70 В. Маломощный транзистор структуры р-п-р ВС857В • Маркировка — 3F • Корпус — SOT-23 • Назначение выводов — см. рис. 4.2.86 • Ближайший аналог— ВС557В • Основные характеристики: — статический коэффициент передачи — 420...800; — постоянный ток коллектора — 100 мА; — напряжение К-Э — 50 В. Маломощный транзистор структуры р-п-р ВС807 • Маркировка — 5В • Корпус — SOT-23 • Назначение выводов — см. рис.8б • Ближайший аналог — ВС327 • Основные характеристики: — статический коэффициент передачи — 160...400; — постоянный ток коллектора — 500 мА; — напряжение К-Э — 45 В. |а1,А2 |к а) |Ж| б) [~~] Ki] |к2 bJ [э Рис. 4.2.8. Цоколевка микросхемы контроллера 68
Глава 5 Электронные модули стиральных машин INDESIT/ARISTON Внимание! Копирование и размещение данных материалов на Web-сайтах и других СМИ без письменного разрешения редакции преследуется в административном и уголовном порядке в соответствии с Законом РФ. 5.1. Электронные модули стиральных машин на платформе EVO-I Электронные модули на платформе EVO-I ис- пользуются в большинстве младших моделей стиральных машин фирмы Indesit Company. Они имеют несколько модификаций: ARISTON FE, LB2000 UNI-ST и «полная» модификация моду- лей — FULL. В свою очередь, каждая модифика- ция модулей предназначена для установки в не- сколько модельных линеек СМ. В самой же ли- нейке стиральных машин их электронные моду- ли отличаются только программным обеспечением — типом «прошивки» микросхемы энергонезависимой памяти. Отметим, что все модули EVO-I предназна- чены для совместной работы с командоаппара- том (КА). Примечание. КА уже не устанавливаются в более старшей серии модулей — EVO-II. Внешний вид модулей LB2000 UNI-ST и ARISTON FE показан на рис. 5.1.1 и 5.1.2. Они имеют в своем составе: — процессор HD6433642RB95P со встроенным масочным ППЗУ, статическим ОЗУ универса- льными портами ввода-вывода, таймерами и АЦП. Процессоры различаются только вер- сией прошивки встроенного ППЗУ: в модулях ARISTON FE и LB2000 UNI-ST версии проши- вок V1.32 и V2.22 соответственно; — внешняя энергонезависимая память (ЭСППЗУ) типа 93С86. В ней хранится основ- ное программное обеспечение модулей, предназначенное для конкретного типа СМ. Поэтому при установке модуля в тот или иной тип стиральной машины необходимо, чтобы содержимое прошивки ЭСППЗУ соответство- вало определенному типу СМ; Рис. 5.1.1. Внешний вид модуля LB2000 UNI-ST 69
Глава 5. Электронные модули стиральных машин INDESIT/ARISTON Рис. 5.1.2. Внешний вид модуля ARISTON FE — источник питания, формирующий постоянные напряжения 5 и 12 В; — 7-канальный ключ типа ULN2003AN. Он испо- льзуется для усиления сигналов с выводов процессора для управления различными эле- ментами модуля — обмотками реле, светоди- одом на передней панели или симистором; — электронные репе. В зависимости от модифи- кации модулей их назначение и количество может быть разным. Эти элементы коммути- руют силовые цепи модулей — питание ТЭ- На, помпы и обмоток приводного двигателя; — симисторы, отличающиеся по своему пред- назначению. Симистор BTB12-800CW (уста- новлен на радиаторе) используется для управления приводным двигателем. Симисто- ры типов Z00607MA и МАС97А8, рассчитан- ные на рабочие токи до 1 А, управляют мало- мощными внешними устройствами модуля: электромагнитными клапанами залива воды, замком дверцы, блокировкой барабана (в СМ с вертикальной загрузкой) и двигателем командоаппарата. Кроме того, в составе электронных модулей есть отдельные элементы, входящие в состав различных управляющих цепей, а именно: кноп- ки передней панели СМ, тахогенератор, регуля- торы скорости отжима и температуры, датчики уровня воды (прессостат) и температуры, контак- тные группы командоаппарата и др. На рис. 5.1.3 приведена схема соединений CM «Ariston AL68XIT», на основе ЭК LB2000. Модули EVO-I во многом схожи между собой. Они различаются лишь набором реле, маломощ- ных симисторов, а также конфигурацией и назна- чением некоторых второстепенных элементов и внешних соединителей. Что же касается процес- сора, ЭСППЗУ, источника питания — их компо- новка и функциональное назначение во всех ти- пах ЭК EVO-I имеют минимальные различия (см. рис. 5.1.1 и 5.1.2). Поэтому при описании работы элементов и узлов модулей EVO-I возьмем за основу ARISTON FE — его принципиальная электриче- ская схема приведена на рис. 5.1.4. Описание основных узлов модуля EVO-I Источник питания Источник питания (ИП) модуля формирует на- пряжения +12 В (нестабилизированное) и +5 В (стабилизированное), которые используются для питания элементов и узлов контроллера. Кроме того, ИП формирует сигнал начального сброса на процессор модуля. В состав ИП входят (рис. 5.1.4): сетевой трансформатор Т1, выпря- митель В1, фильтр С1 С74 и стабилизатор на- пряжения +5 В на микросхеме L4949N. На выв. 6 этой микросхемы также формируется сигнал на- чального сброса, который поступает на выв. 18 процессора. При снижении питающего напряже- ния (ниже 10 В) на входе этой микросхемы, она формирует сигнал аварии (выв. 7), который по- ступает на выв. 64 процессора. Структурная схе- ма и цоколевка микросхемы L4949N приведены на рис. 5.1.5. Элементы управления исполнительными устройствами СМ На плате электронного модуля расположены следующие элементы управления исполнитель- ными устройствами СМ: • маломощные симисторы клапанов залива во- ды и замка дверцы (1 на рис. 5.1.2), управля- ются с выв. 25, 26, 28-30 процессора; 70
5.1. Электронные модули стиральных машин на платформе EVO-I Рис. 5.1.3. Схема соединений CM «ARISTON AL68XIT» маломощный симистор мотора командоаппа- рата (2 на рис. 5.1.2), управляется с выв. 31 процессора; симистор Q9 приводного мотора (3 на рис. 5.1.2), управляется ШИМ сигналом с выв. 45 процессора через транзисторный ключ в составе сборки ULN2003; реле ТЭНа RL7 управляется с выв. 42 процес- сора через ключ в составе сборки ULN2003; реле реверса и коммутации обмоток статора приводного мотора RL2-RL4, управляются с выв. 44, 46, 47 процессора через ключи в со- ставе сборки ULN2003. Коммутация обмоток статора необходима для подключения допол- нительной обмотки при переходе от стандарт- ного режима стирки к режиму отжима (и нао- борот). На рис. 5.1.3 показан вариант исполнения СМ с двухобмоточным статором приводного мотора; • реле помпы RL6, управляется с выв. 48 про- цессора через ключ в составе сборки ULN2003; • 7-канальный транзисторный ключ в составе микросхемы ULN 2003, используется для уси- ления выходных сигналов процессора для управления исполнительными устройствами (симистор приводного мотора, реле, индика- торный светодиод). Каждый ключ представля- ет собой два составных транзистора с эле- ментами смещения и защиты. Структурная схема микросхемы, расположение ее выво- 71
Гпава 5. Электронные модули стиральных машин INDESIT/ARISTON Регулятор скорости отжима Регулятор темпе- ратуры R80 Ч 1М R79f| 1 С81 12к Jo.OImk Датчик темпе- ратуры воды Рис. 5.1.4. Принципиальная электрическая схема СМ не основе модуля ARISTON FE 72
5.1. Электронные модули стиральных машин на платформе EVO-I Рис. 5.1.5. Структурная схема и цоколевка микросхемы L.4949N Рис. 5.1.6. Структурная схема и цоколевка микросхемы ULN2003. Принципиальная схема одного из ключей дов и принципиальная схема одного из клю- чей показаны на рис. 5.1.6. Следует отметить, что в зависимости от кон- фигурации СМ, на плате электронного модуля могут быть установлены дополнительные эле- менты: реле сушки, один или несколько симисто- ров управления электромагнитными клапанами залива воды или блокировки барабана. Элементы измерительных цепей На плату электронного 'модуля поступают следующие сигналы контроля (см. рис. 5.1.4): • с датчика температуры (подключен к соедини- телю CNA), сигнал с которого поступает на выв. 10 процессора (вход АЦП); • с датчика 1-го уровня (подключен к соедини- телю CN1), сигнал с которого поступает на выв. 38 процессора. Следует отметить, что если вода в баке СМ не достигает этого уров- ня, блокируется включение ТЭНа; • с датчика уровня переполнения (подключен к соединителю CNE), сигнал с которого посту- пает на выв. 37 процессора. Следует отме- тить, что если вода в баке СМ достигнет этого уровня, автоматически включается помпа слива воды; • с датчика контроля включения ТЭНа — этот сигнал поступает на выв. 39 процессора (см. рис. 5.1.3 и 5.1.4); • с датчика контроля работоспособности сими- стора приводного мотора (симистор проверяет- ся на наличие замыкания его выводов А1-А2), сигнал поступает на выв. 40 процессора; • с датчика контроля цепи питания приводного мотора, сигнал поступает на выв. 1 процессора; • с тахогенератора (датчика скорости вращения приводного мотора) через усилительный кас- кад на транзисторе Q12, сигнал поступает на выв. 50 процессора. 73
Гпава 5. Электронные модули стиральных машин INDESIT/ARISTON Для проверки уровня сетевого напряжения, на выв. 3 процессора (вход АЦП) через резистив- ный делитель поступает измерительный сигнал. Элементы (сигналы) управления и индикации В составе электронного модуля имеются сле- дующие элементы и цепи управления и индика- ции: • кнопки управления на передней панели СМ. Через резисторные делители они соединены с выв. 20—23 процессора; • регулятор скорости отжима (потенциометр). Сигнал с этого регулятора поступает на выв. 7 процессора (вход АЦП). В младших моделях СМ вместо регулятора может быть установле- на кнопка; • регулятор температуры воды в баке (потенци- ометр). Сигнал с этого регулятора поступает на выв. 8 процессора (вход АЦП). В младших моделях СМ вместо регулятора может быть установлена кнопка; • индикаторный светодиод или лампочка (уста- новлен на передней панели СМ), управляется с выв. 43 процессора через ключ в составе микросхемы ULN 2003. • контактные группы командоаппарата (сигналы управления с них поступают на выв. 5, 33—36 процессора). Для обеспечения работоспособности встро- енного в процессор таймера V на выв. 63 микро- схемы поступает тактовый сигнал 50 Гц, который формируется из сетевого напряжения с помо- щью резистивных делителей. Процессор, память, сервисный соединитель В электронных модулях EVO-I используется процессор фирмы HITACHI — HD6433642RB95P (и входит в семейство H8/300L), выполненный в 64-выводном корпусе SDIP. Он включает в себя следующие основные элементы: — 8-битное процессорное ядро; — ОЗУ объемом 512 бит; — масочное однократно программируемое ПЗУ объемом 16 кбит; — тактовые генераторы, стабилизированные внешними кварцевыми резонаторами 10 МГц и 32768 Гц (в модулях EVO-I не используется); — девять универсальных портов ввода вывода (45 разрядов — вход-выход, 8 — только вход); — 14-битный ШИМ контроллер; — 8-канальный АЦП; — два последовательных интерфейса SCI; — пять таймеров. Таблица 5.1.1 Назначение выводов процессора HD6433642RB95P Номер вывода Обозначение Назначение Назначение в электронном модуле ARISTON FE 1 P17/IRQ3/RGV Вход-выход разряда 7 порта Р1/ вход прерывания 3/вход управления счетчиком таймера V Вход контроля работоспособности управляющего симистора приводного двигателя 2 AVCC Напряжение питания +5 В 3 PB7/AN7 Вход 7 порта В/вход 7 АЦП Вход проверки сетевого напряжения 4 PB6/AN6 Вход 6 порта В/вход 6 АЦП Вход сигналов синхронизации с сервисного соединителя CN2 5 PB5/AN5 Вход 5 порта В/вход 5 АЦП Вход сигнала с контактной группы командоаппарата 6 PB4/AN4 Вход 4 порта В/вход 4 АЦП Не используется, соединен с конт. 8,9 соединителя CNC 7 PB3/AN3 Вход 3 порта В/вход 3 АЦП Вход управляющего сигнала с регулятора скорости отжима 8 PB2/AN2 Вход 2 порта В/вход 2 АЦП Вход управляющего сигнала с регулятора температуры 9 PB1/AN1 Вход 1 порта В/вход 1 АЦП Не используется, соединен с конт. 4 соединителя CNA 10 PB0/AN0 Вход 0 порта В/вход 0 АЦП Вход сигнала с датчика температуры 11 AVSS Общий 12 TEST Не используется, соединен с общей шиной 13 Х2 Выход тактового генератора 32768 Гц Не используется 14 XI Вход тактового генератора 32768 Гц Не используется 15 VSS Общий 16 OSC1 Вход тактового генератора Подключены к кварцевому резонатору 10 МГц 17 OSC2 Выход тактового генератора 18 RES Вход сигнала начального сброса (RESET) 19 Р90 Вход-выход разряда 0 порта Р9 Соединен с шиной +5 В 20 Р91 Вход-выход разряда 1 порта Р9 Вход 1 с управляющей кнопки передней панели СМ 21 Р92 Вход-выход разряда 2 порта Р9 Вход 2 с управляющей кнопки передней панели СМ 22 Р93 Вход-выход разряда 3 порта Р9 Вход 3 с управляющей кнопки передней панели СМ 23 Р94 Вход-выход разряда 4 порта Р9 Вход 4 с управляющей кнопки передней панели СМ 74
5.1. Электронные модули стиральных машин на платформе EVO-I Таблица 5.1.1 (продолжение) Номер вывода Обозначение Назначение Назначение в электронном модуле ARISTON FE 24 IRQ0 Вход прерывания 0 Соединен с общей шиной 25 Р60 Вход-выход разряда 0 порта Р6 Выход сигнала управления маломощным симистором (блокировка дверцы) 26 Р61 Вход-выход разряда 1 порта Р6 Выход сигнала управления маломощным симистором 27 Р62 Вход-выход разряда 2 порта Р6 Не используется 28 Р63 Вход-выход разряда 3 порта Р6 Выход сигнала управления маломощным симистором (клапан залива воды) 29 Р64 Вход-выход разряда 4 порта Р6 Выход сигнала управления маломощным симистором (клапан залива воды) 30 Р65 Вход-выход разряда 5 порта Р6 Выход сигнала управления маломощным симистором (клапан залива воды) 31 Р66 Вход-выход разряда 6 порта Р6 Выход сигнала управления маломощным симистором (мотор программатора) 32 Р67 Вход-выход разряда 7 порта Р6 Не используется 33 Р50/INTO Вход-выход разряда 0 порта Р5/ вход запроса на прерывание 0 Вход сигнала с контактной группы командоаппарата 34 P51/INT1 Вход-выход разряда 1 порта Р5/ вход запроса на прерывание 1 Вход сигнала с контактной группы командоаппарата 35 P52/INT2 Вход-выход разряда 2 порта Р5/ вход запроса на прерывание 2 Вход сигнала с контактной группы командоаппарата 36 P53/INT3 Вход-выход разряда 3 порта Р5/ вход запроса на прерывание 3 Вход сигнала с контактной группы командоаппарата 37 P54/NT4 Вход-выход разряда 4 порта Р5/ вход запроса на прерывание 4 Вход контроля включения помпы или срабатывания датчика уровня переполнения 38 P55/1NT5 Вход-выход разряда 5 порта Р5/ вход запроса на прерывание 5 Вход сигнала с датчика уровня 39 Р56/ INT6/TMIB Вход-выход разряда 6 порта Р5/ вход запроса на прерывание 6/ вход таймера В1 Вход контроля включения ТЭНа 40 P57/INT7 Вход-выход разряда 7 порта Р5/ вход запроса на прерывание 7 Вход контроля приводного мотора 41 VCC Питание +5 В. В данной конфигурации не подключено Не используется 42 Р73 Вход-выход разряда 3 порта Р7 Выход сигнала управления реле ТЭНа 43 P74/TMRIV Вход-выход разряда 4 порта Р7/ сброс таймера V Выход сигнала управления светодиодом на передней панели 44 P75/TMCIV Вход-выход разряда 5 порта Р7/ вход таймера V Выход сигнала управления реле приводного мотора 45 P76/TMOV Вход-выход разряда 6 порта Р7/ выход таймера V Выход управления симистором приводного мотора 46 Р77 Вход-выход разряда 7 порта Р7 Выход сигнала управления реле приводного мотора 47 P80/FTCI Вход-выход разряда 0 порта Р8/ вход синхронизации таймера X Выход сигнала управления реле приводного мотора 48 P81/FT0A Вход-выход разряда 0 порта Р8/ выход А таймера X Выход сигнала управления реле помпы 49 P82/FTOB Вход-выход разряда 0 порта Р8/ выход В таймера X Не используется 50 P83/FTIA Вход-выход разряда 0 порта Р8/ вход А таймера X Вход сигнала с тахогенератора 51 P84/FTIB Вход-выход разряда 0 порта Р8/ вход В таймера X Не используется, соединен с конт. 10 соединителя CNC 52 P85/FTIC Вход-выход разряда 0 порта Р8/ вход С таймера X Не используется 53 P86/FTID Вход-выход разряда 0 порта Р8/ вход О таймера X Не используется 54 Р87/ Вход-выход разряда 0 порта Р8/ Не используется 55 SCK3/P20 Сигнал синхронизации шины SCI3/ вход-выход разряда 0 порта Р2 Не используется 56 RXD/P21 Вход данных шины SCI3/ вход-выход разряда 1 порта Р2 Вход данных (выведен на контакты сервисных соединителей CN2, CNB) 57 TXD/P32 Выход данных шины SCI3/ вход-выход разряда 2 порта Р2 Выход данных (выведен на контакты сервисных соединителей CN2, CNB) 58 S01/P31 Выход данных шины SC11/ вход-выход разряда 1 порта РЗ Выход данных на внешнюю ЭСППЗУ 59 SI1/P30 Вход данных шины SC11 / вход-выход разряда 0 порта РЗ Вход данных с внешней ЭСППЗУ 60 SCK1/P22 Сигнал синхронизации шины SCI1/вход-выход разряда 2 порта РЗ Сигнал синхронизации для обмена с внешней ЭСППЗУ 61 РЮ/TMOW Вход-выход разряда 0 порта Р1/ выход синхроимпульсов Сигнал выбора кристалла на внешнюю ЭСППЗУ 62 P14/PWM Вход-выход разряда 4 порта Р1 / выход сигнала ШИМ Не используется 63 P15/IRQ1 Вход-выход разряда 5 порта Р1/ вход прерывания 1 Вход тактового сигнала 50 Гц (формируется из сетевого напряжения) 64 P16/IRQ2 Вход-выход разряда 6 порта Р1/ вход прерывания 2 Вход сигнала аварии стабилизатора напряжения 75
Гпава 5. Электронные модули стиральных машин INDESIT/ARISTON Назначение выводов процессора HD6433642RB95P, а также их функциональное предназначение применительно к ЭК ARISTON FE приведено в табл. 5.1.1. Следует отметить, что в зависимости от про- граммного обеспечения процессора, его выводы могут иметь различное назначение (в таблице приведено полное описание выводов). Если об- ратить внимание на принципиальную схему элек- тронного модуля (рис. 5.1.3), можно заметить, многие выводы этого процессора не используют- ся. Объяснением этому факту может быть то, что данный процессор является универсальным и не все его функции, применительно к конкретной конфигурации модуля, востребованы. Многие ремонтники часто задают вопросы по поводу замены и программирования данных про- цессоров. Программное обеспечение в ПЗУ про- цессора однократно записывается в заводских условиях и поэтому в дальнейшем изменяться не может. Электронный модуль имеют два соединителя, на которые выведены сигналы последователь- ных интерфейсов SCI. Соединитель CN2 исполь- зуется в качестве сервисного (4 на рис. 5.1.2), к нему подключают диагностический ключ (а через него возможно подключить и компьютер, под управлением которого можно тестировать СМ и «прошивать» ЭСППЗУ). Что же касается второго соединителя (CNB или Digital Connection WRAP) — то к нему под- ключаются устройства, управляющиеся по по- следовательному интерфейсу в составе самой СМ (например, датчики). Процессор через последовательный интер- фейс обменивается данными с микросхемой ЭСППЗУ 93С86 объемом 16384 байт. Она испо- льзуется для хранения управляющей программы на конкретный тип СМ — фактически в ней со- держится программная конфигурация. Что же ка- сается содержимого ПЗУ в составе процессо- ра — то в нем содержится начальный загрузчик, а также программа-конфигуратор самой микро- схемы HD6433642RB95P применительно к конк- ретному типу электронного модуля (отсюда и различие маркировок версий прошивок на корпу- се микросхемы). Кстати, для облегчения сня- тия/установки микросхем ЭСППЗУ многие ре- монтники используют переходные колодки, тем самым исключаются ненужные операции пайки (см. 6 на рис. 5.1.2). Характерные неисправности электронных модулей EVO-I и способы их устранения (применительно к модулю ARISTON FE) Прежде чем принимать решение по ремонту платы электронного модуля, следует убедиться, что возникший дефект не вызван неисправно- стью других элементов СМ: датчиков, двигате- лей, клапанов и других узлов. Довольно часто неисправности СМ возникают по причине плохих контактов в соединителях как самого модуля, так и его внешних элементов, а также в случае попа- дания на него влаги (пены). Определить работо- способность элементов СМ можно разными спо- собами: их отдельной проверкой (например, на клапан залива воды напрямую подают сетевое напряжение 220 В), с помощью диагностического ключа или индикацией кодов ошибок на перед- ней панели машины. Рассмотрим характерные дефекты модулей EVO-I и способы их устранения. СМ не включается В подобном случае вначале проверяют сете- вой выключатель и фильтр, а также контролиру- ют поступление сетевого напряжения на контак- ты соединителя CNF. Затем проверяют работо- способность ИП (принципиальная схема ИП при- ведена на рис. 5.1.4). Если на выходе ИП отсутствует напряжение +5 В, необходимо отключить выв. 8 микросхемы L4949N от схемы и еще раз измерить напряже- ние. При его появлении, вероятно, вышел из строя один из элементов: ULN2003, процессор или память. Отказы при запуске процессора так- же возможны, если микросхема L4949N не фор- мирует сигнал начального сброса, либо на ее выв. 7 появился сигнал аварии. Также следует проверить работоспособность кварцевого резо- натора 10 МГц (для начала, необходимо пропа- ять его), а затем проверить поступление тактово- го сигнала 50 Гц на выв. 63 процессора. Если перечисленные действия не привели к нахождению неисправного элемента, необходи- мо заново «прошить» содержимое ЭСППЗУ или ее заменить на микросхему с аналогичной про- шивкой. СМ не выполняет различные программы, в некоторых случаях наблюдаются «плавающие» дефекты. Возможны варианты, когда отображаются коды ошибок, но элементы, связанные с ними при проверке оказываются исправными Методом визуального осмотра платы элект- ронного модуля проверяют ее на наличие обго- ревших элементов, окислов и подгораний на со- 76
5.1. Электронные модули стиральных машин на платформе EVO-I единителях платы, а также следов попадания воды. Проверяют на модуле элементы или цепи, связанные возникшим дефектом (например, при возникновении ошибки F02 проверяют цепь тахо- генератора: каскад на транзисторе Q12, а также другие элементы). Подобные дефекты также могут быть вызва- ны неисправностью ЭСППЗУ — эту микросхему нужно перезаписать или заменить. Часто отсут- ствие, например, отжима или отказ в работе от- дельных узлов СМ бывает вызвано именно сбоя- ми содержимого ЭСППЗУ. В режиме стирки барабан СМ вращается только в одну сторону (через паузу) Причина подобного дефекта может быть вы- звана неисправностью реле реверса или микро- схемы ULN2003. Довольно редко причиной по- добного дефекта становится процессор. Приводной мотор начинает вращаться на высоких оборотах (возможна индикация кодов ошибок F01anu F02) В первом случае (ошибка F01) проверяют си- мистор Q9 приводного мотора (на короткое за- мыкание между его выводами А1-А2), а во вто- ром — поступление сигналов с тахогенератора (через каскад на транзисторе Q12 на выв. 50 про- цессора). Следует отметить, что при выходе из строя симистора приводного мотора необходимо про- верить работоспособность микросхемы ULN2003. Неисправности, связанные и неработоспособностью внешних силовых элементов, подключенных к ЭК (например, не работают или постоянно включены клапаны залива воды, замок блокировки дверцы) Подобные дефекты достаточно распростра- нены и бывают связаны с попаданием влаги на перечисленные внешние элементы СМ (управля- емые симисторами). Чтобы после замены соот- ветствующего симистора подобный дефект да- лее не повторялся, необходимо также проверить и сами исполнительные элементы. Их лучше за- менить, если причина дефекта не вызвана попа- данием влаги. В СМ во всех режимах работы постоянно работает помпа Если причиной постоянной работы помпы не стал повышенный уровень воды (уровень пере- лива), проверяют микросхему ULN2003 и соот- ветствующее реле. После включения СМ постоянно мигает светодиод на передней панели, все остальные функции не выполняются (замок дверцы блокируется) В большинстве случаев причина подобного дефекта связана со сбоями содержимого ЭСППЗУ — эту микросхему нужно заново «про- шить» или заменить. Также подобный дефект возможен, если поя- вился неконтакт одного из выводов микросхемы ЭСППЗУ (если она установлена на переходной колодке). Не срабатывает один из клапанов залива воды Проверка симистора и клапана не выявила неисправного элемента. Причина дефекта связа- на с утечкой варистора, который включен между анодами симистора. Маркировка и параметры элементов, используемых в ЭК EVO-I Маломощный симистор Z0067MA • Маркировка — Z0607MA • Корпус — Т 0-92 • Назначение выводов — см. рис. 5.1,7а • Основные параметры: отпирающий ток управ- ляющего электрода (lGT) — 5 мА; постоянное прямое (обратное) напряжение в закрытом состоянии (VDRM, VRRM) — 600 В; прямой ток в открытом состоянии (1т) — 0,8 А а) А1А2 G |BCR1AM-12~| А1А2 G BTB12-800CW MAC15N BTB16-800B В) А1А2 G BTA12-800CW BTA16-800B Рис. 5.1.7. Маркировка элементов электронного модуля EVO-I 77
Гпава 5. Электронные модули стиральных машин INDESIT/ARISTON • Ближайший аналог — BCR1AM-12 (назначе- ние его выводов показано на рис. 5.1.76. Маломощный симистор МАС97А8 • Маркировка — МАС97А8 • Корпус — Т 0-92 • Назначение выводов — см. рис. 5.1.7а • Основные параметры: lGT — 10 мА; VDRM, Vrrm — 600 В; К — 0,8 А. Симистор средней мощности BTB12-800CW • Маркировка — ВТВ12-800CW • Корпус — ТО-220АВ • Назначение выводов — см. рис. 5.1.7в • Основные параметры: lGT — 35 мА; VDRM, Vrrm — 800 В; It — 12 А. • Ближайший аналог — BTA12-800CW (назначе- ние его выводов показано на рис. 7г, в этом приборе подложка изолирована от кристалла). Симистор средней мощности ВТВ16-800В • Маркировка — ВТВ16-800В • Корпус — Т О-220АВ • Назначение выводов — см. рис. 5.1,7в • Основные параметры: IGt — 50 мА; VDrm, VrrM —800 В; lT—16 А. • Ближайший аналог — ВТА16-800В (назначе- ние его выводов показано на рис. 5.1.7г, в этом приборе подложка изолирована от крис- талла). Симистор средней мощности MAC15N • Маркировка — МАС15N • Корпус — Т О-220АВ • Назначение выводов — см. рис. 5.1.7в • Основные параметры: lGT — 35 мА; VDrm, Vrrm — 800 В; It — 15 А. Маломощный транзистор структуры р-п-р ВС327-25 • Маркировка — ВС327-25 • Корпус—ТО-92 • Основные параметры: — максимальное напряжение К-Э (Uc) — 50 В; — статический коэффициент передачи (6Ре) — 160...400; — максимальный постоянный ток коллектора (1С) — 0,8 А • Назначение выводов — см. рис. 5.1.7д • Ближайшие аналоги — ВС638, ВС640, MPS750, MPS751, 2SA965, а также отечест- венные КТ(2Т)310714 (у аналогов цоколевка может быть иная). Маломощный транзистор структуры п-р-п ВС337-25 • Маркировка — ВС337-25 • Корпус —ТО-92 • Основные параметры: - Uc — 50 В; - hFE —67...630; - 1С — 0,8 А • Назначение выводов — см. рис. 5.1.7е • Ближайшие аналоги — ВС637, ВС639, ВС737, MPS650, MPS651, а также отечественные КТ(2Т)3102Б, В, И, К (у перечисленных эле- ментов цоколевка может быть иная). 5.2. Электронные модули стиральных машин на платформе EVO-II с коллекторными приводными моторами В этом разделе описывается один из вари- антов модуля EVO-II, предназначенного для ра- боты с коллекторным приводным мотором, а также два варианта плат управления и индика- ции стиральных машин ARISTON/lNDESIT В большинстве современных моделей стира- льных машин (СМ) фирмы Indesit Company испо- льзуются электронные модули (ЭМ) на платфор- ме EVO-II. Эти модули имеют большое количест- во модификаций, связанных с различиями как в аппаратной комплектации СМ (например, в зави- симости от типа передней панели, наличия суш- ки, датчика проводимости, типа приводного мо- тора и др.), так и программного обеспечения (хранится в микросхеме энергонезависимой па- мяти ЭСППЗУ в составе электронного модуля). Примечание: 1. Существует еще одна аппаратная реали- зация ЭМ EVO-II — подобные модули, напри- мер, устанавливают в СМ, выпускаемые на предприятии Indesit Company в г. Липецке. Эти модули внешне кардинально отличаются от «классических» ранних версий EVO-II, на самом деле они полностью соответствуют идеологии и структуре этой платформы. В этой главе подобные модули рассматрива- ться не будут. 2. На плате ЭМ указана позиционная марки- ровка не всех электронных компонентов. В связи с этим на приведенных принципиаль- ных схемах также не указаны позиционные обозначения большинства элементов. 78
5.2. Электронные модули СМ на платформе EVO-II Интерфейс связи с панелью управления Датчик температуры воды в баке Клапан залива горячей воды Клапан залива холодной воды отсека предварительной стирки Клапан залива холодной воды отсека основной стирки Датчик температуры сушки Вентилятор сушки Электроклапан сушки Селектор 220 В Узел 220 В Рис. 5.2.1. Электронный модуль EVO-II и его внешние соединения 79
Гпава 5. Электронные модули стиральных машин INDESIT/ARISTON Внешний вид одного из вариантов модуля EVO-II, предназначенного для работы в СМ с коллекторным приводным мотором и его внеш- ние соединения показаны на рис, 5.2.1. Он имеет в своем составе следующие основ- ные элементы и узлы: • микроконтроллер HD6433662C01H со встро- енным ПЗУ, статическим ОЗУ универсальны- ми портами ввода-вывода, таймерами и АЦП. В описываемом в статье образце ЭМ исполь- зуется версия прошивки микроконтроллера 2.3 (Ver 2.3) (на корпусе микроконтроллера она имеет маркировку EVO2302741); • внешняя энергонезависимая память (ЭСППЗУ) типа 24С64. В ней хранится основ- ное программное обеспечение ЭМ, предназ- наченное для конкретной модели СМ. Поэто- му при установке ЭМ в СМ необходимо, чтобы содержимое прошивки ЭСППЗУ соответство- вало этой модели; • импульсный источник питания (ИП), формиру- ющий постоянные напряжения 5 и 12 В. ИП выполнен на основе ШИМ контроллера типа TNY264; • 7-канальный ключ типа ULN2003AN. Он испо- льзуется для усиления сигналов с выводов микроконтроллера для управления различны- ми элементами ЭМ — обмотками реле и си- мисторами; • электронные реле. В зависимости от модифи- кации ЭМ их назначение и количество может быть разным. Эти элементы коммутируют си- ловые цепи ЭМ — питание ТЭНа, помпы, об- моток приводного двигателя, вентилятора сушки (опция); • симисторы, отличающиеся по своему пред- назначению. Например, мощный симистор ВТА12 (ВТВ12) используется для управления приводным двигателем, а ВТВ16 (ВТА16) — ТЭНом сушки (опция). Маломощные симисто- ры типа Z00607MA управляют электромагнит- ными клапанами залива воды и устройством блокировки люка (УБЛ) дверцы. Как отмечалось выше, ЭМ EVO-II во многом схожи между собой. Они различаются лишь на- бором реле, маломощных симисторов, а также наличием некоторых элементов и внешних сое- динителей ЭМ (схемы датчика проводимости, элементов управления сушкой и др.). Что же ка- сается микроконтроллера, ЭСППЗУ, источника питания, то их компоновка и функциональное на- значение во всех подобных типах ЭМ имеют ми- нимальные различия. Рассмотрим состав и работу основных узлов ЭМ по принципиальным схемам. Описание основных узлов ЭМ EVO-II Источник питания Источник питания (ИП) ЭМ формирует напря- жения +12 В (нестабилизированное) и +5 В (ста- билизированное), которые используются для пи- тания элементов и узлов контроллера. На рис. 5.2.2 приведена принципиальная схема ИП без элементов схемы датчика проводимости, а на рис. 5.2.3 — с элементами этой схемы. Подробное описание ИП (схема на рис. 5.2.2) приведено в журнале «Ремонт & Сервис», № 7, 2008 г. Что же касается ИП с датчиком проводи- мости, то он отличается от первого варианта до- полнительным каналом питания 5 В, а также на- личием управляемого генератора на основе уни- версального таймера NE555. В зависимости от состояния датчика проводимости указанный ге- Рис. 5.2.2. Принципиальная электрическая схема. Источник питания, вариант 1 (без элементов схемы датчика проводимости) 80
5.2. Электронные модули СМ на платформе EVO-II Рис. 5.2.3. Принципиальная электрическая схема. Источник питания, вариант 2 (с элементами схемы датчика проводимости) нератор формирует импульсы с изменяемой час- тотой, которые через оптрон SF46156-2 поступа- ют на выв. 38 микроконтроллера U6. Элементы управления исполнительными устройствами СМ На плате ЭМ расположены следующие эле- менты управления исполнительными устройст- вами СМ: • маломощные симисторы управления клапа- нами залива воды и сушки (на рис. 5.2.4 — С111 и Q12, управляются с выв. 36, 40 микро- контроллера U6 соответственно, на рис. 5.2.5 — Q10 и Q13, управляются с выв. 41 и 39 U6) и УБЛ (на рис. 5.2.6 — Q9, управляется с выв. 42 U6); • симистор Q1 приводного мотора (рис. 5.2.7 и 5.2.8) управляется ШИМ сигналом с выв. 30 микроконтроллера U6 через транзисторный ключ в составе сборки ULN2003 (выв. 5 и 12); • реле ТЭНа К2 управляется с выв. 54 U6 через ключ в составе сборки ULN2003 (выв. 4 и 13) — см. рис. 5.2.4, 5.2.9 и 5.2.10; • симистор Q14 ТЭНа сушки (рис. 5.2.9). Управ- ляется с выв. 20 U6 через ключ в составе сборки ULN2003 (выв. 2 и 15); • реле К4 ТЭНа сушки (рис. 5.2.9). Управляется с выв. 19 U6 через транзисторный ключ; Рис. 5.2.4. Принципиальная электрическая схема. Цепь датчика температуры, управляющие цепи ТЭНа, клапанов залива воды 81
Глава 5. Электронные модули стиральных машин INDESIT/ARISTON Рис. 5.2.5. Принципиальная электрическая схема. Цепи управления клапанами сушки Рис. 5.2.6. Принципиальная электрическая схема. Цепи управления УБЛ и помпой Рис. 5.2.7. Принципиальная электрическая схема. Цепи тахогенератора и датчика проводимости, управляющие цепи приводного мотора (без среднего вывода на обмотке статора) 82
5.2. Электронные модули СМ на платформе EVO-II Рис. 5.2.8. Принципиальная электрическая схема. Цепи тахогенератора и датчика проводимости, управляющие цепи приводного мотора (со средним выводом на обмотке статора) Рис. 5.2.9. Принципиальная электрическая схема. Цепи управления ТЭНами (сушки и нагрева воды), вентилятора сушки реле Кб вентилятора сушки. Управляется с выв. 25 U6 через транзисторный ключ; реле реверса КЗ и К7 (рис. 5.2.7 и 5.2.8) ком- мутируют фазировку питания обмотки статора приводного мотора. Они управляются с выв. 28 и 29 микроконтроллера через ключи в составе сборки ULN2003 (выв. 7, 10 и 6, 11 со- ответственно); реле коммутации обмоток статора приводного мотора К5 (для моторов, имеющих средний вывод обмотки статора — см. рис. 5.2.8). Оно управляется с выв. 44 микроконтроллера че- рез ключ в составе сборки ULN2003 (выв. 1 и 16). Коммутация дополнительной обмотки статора необходима при переходе от стан- дартного режима стирки к режиму отжима (и наоборот); • реле помпы К1 (рис. 5.2.6) управляется с выв. 21 микроконтроллера через ключ в со- ставе сборки ULN2003 (выв. 3 и 14). Необхо- димо отметить, что помпа также может вклю- чаться в случае срабатывания контактной группы «ПЕРЕЛИВ» датчика уровня, а не по команде микроконтроллера. 83
Глава 5. Электронные модули стиральных машин INDESIT/ARISTON Рис. 5.2.10. Принципиальная электрическая схема. Буферный усилитель ULN2003A, микросхема источника опорного напряжения Элементы контроля и измерительных цепей На плату ЭМ поступают следующие сигналы контроля: • с датчика температуры (подключен к конт. 11, 12 соединителя J8) сигнал поступает на выв. 59 микроконтроллера (вход АЦП) — см. рис. 5.2.4; • с контактной группы 1-го уровня (подключен к конт. 4 соединителя J3) датчика уровня воды сигнал поступает на выв. 24 U6 (рис. 5.2.11); • с контактной группы ll-го уровня (подключен к конт. 3 соединителя J3) датчика уровня воды сигнал поступает на выв. 23 U6 (рис. 5.2.11). Контактная группа Н-го уровня коммутирует цепь питания ТЭНа (соединяет один его вы- вод с «землей», а второй вывод управляется микроконтроллером через реле). Это сделано для того, чтобы блокировать ошибочное включение ТЭНа, если в баке нет воды; • с цепи контроля работоспособности симисто- ра Q1 приводного мотора (если сигнал на управляющем электроде пассивен, а сими- стор открыт, управляющая программа микро- контроллера отображает код ошибки F01). Сигнал контроля симистора поступает с конт. 3 соединителя J9 одновременно на выв. 51 и 62 U6 (см. рис. 5.2.11). Существует еще одна цепь контроля подачи питания на приводной мотор (в данном случае контролируется цело- стность реле реверса и в целом цепь питания мотора), сигнал контроля снимается с конт. 7 соединителя J9 и поступает на выв. 13 U6 — см. рис. 5.2.11; • с цепи контроля работы помпы. Этот сигнал поступает с конт. 9 соединителя J9 на выв. 22 U6 — см. рис. 5.2.11. Этой цепью фиксируется состояние «ПЕРЕЛИВ» в баке (как известно, указанная контактная группа датчика уровня не контролируется модулем), а также прове- ряется работоспособность цепи питания пом- пы в момент ее включения от микроконтрол- лера; • с тахогенератора (датчика скорости вращения приводного мотора) через транзисторный уси- лительный каскад сигнал поступает на выв. 37 U6; • с цепи контроля работы симистора УБЛ, сиг- нал поступает со второго анода (А2) симисто- ра Q9 (рис. 6) на выв. 53 U6 (рис. 5.2.11); К А2 симистора Y УБЛ Q9 К клемме 7(J9) Т D14 Мн- К клемме 9(J9) TD15 -нь- К клемме 4(J3) TD16 —н— К клемме 3(J3) TD17 —Н— К клемме 2(J4) D18 —и- D19 Мн- К клемме 3(J9) TD22 -н- Рис. 5.2.11. Принципиальная электрическая схема. Элементы цепей контроля 84
5.2. Электронные модули СМ на платформе EVO-II • с цепи контроля закрытия дверцы люка. Сиг- нал с контактной группы УБЛ поступает с конт. 2 соединителя J4 одновременно на выв. 51 и 62 U6 (см. рис. 5.2.11). Микроконтроллер В ЭМ EVO-II используется несколько разно- видностей микроконтроллеров фирмы HITACHI. В данном случае используется микроконтроллер HD6433662C01H с версией прошивки 2.3. Эта микросхема входят в семейство процессоров H8/300L и выполнена в корпусе QFP-64A. В состав микроконтроллера входят следую- щие основные элементы: • 8-битное процессорное ядро; • ОЗУ объемом 512 бит; • масочное однократно программируемое ПЗУ объемом 16 кбит; • тактовые генераторы, стабилизированные внешними кварцевыми резонаторами до 10 МГц (в данном случае используется резо- натор на частоту 4.91 МГц) и 32768 Гц (по- следний в контроллерах EVO-II не использу- ется); • 29 универсальных портов ввода-вывода; • 14-битный ШИМ контроллер; • 10-битный АЦП; • последовательные интерфейсы 12С и SCI; • четыре таймера. Для обеспечения работоспособности микро- контроллера к нему подключены элементы схе- мы начального сброса RESET (выв. 7 U6 — см. рис. 5.2.12), внешний кварцевый резонатор Назначение выводов процессора HD6433662C01H Таблица 5.2.1 Номер вывода Обозначение Назначение Назначение в электронном модуле EVO-II 1,2 NC He используются — 3 AVcc Питание +5 В аналоговой части схемы — 4 Х2 Вход для подключения внешнего кварцевого резонатора 32768 кГц Не используются 5 Х1 Выход для подключения внешнего кварцевого резонатора 32768 кГц Соединены с общим проводом через блокировочный конденсатор 6 VCL Вход переключения питания — 7 RES Вход начального сброса — 8 TEST Тестовый вход Не используется, соединен с общим проводом 9 Vss Общий провод — 10 OSC2 Выход для подключения внешнего кварцевого резонатора Подключен внешний кварцевый резонатор 4,91 МГц 11 OSC1 Вход для подключения внешнего кварцевого резонатора 12 Vcc Питание +5 В — 13 P50/WKP0 Вход/выход разряда 0 универсального порта Р5 или вход прерывания (0) Вход контроля подачи питания на приводной мотор (в данном случае контролируется целостность реле реверса и в целом цепь питания мотора), сигнал контроля снимается с конт. 7 соединителя J9 14 P51/WKP1 Вход/выход разряда 1 универсального порта Р5 или вход прерывания (1) Не используется 15-18 NC Не используются — 19 P52/WKP2 Вход/выход разряда 2 универсального порта Р5 или вход прерывания (2) Выход управления реле К4 ТЭНа сушки 20 P53/WKP3 Вход/выход разряда 3 универсального порта Р5 или вход прерывания (3) Выход управления симистором 014ТЭНа сушки. Сигнал поступает через ключ в составе сборки ULN2003 (выв. 2 и 15) 21 P54/WKP4 Вход/выход разряда 4 универсального порта Р5 или вход прерывания (4) Выход управления реле помпы К1. Сигнал поступает через ключ в составе сборки ULN2003 (выв. 3 и 14). 22 P55/WKP5/ADTRG Вход/выход разряда 5 универсального порта Р5, вход прерывания (5) или вход АЦП Вход контроля работы помпы. Этот сигнал поступает с конт. 9 соединителя J9 23 P10/TMOW Вход/выход разряда 0 универсального порта Р1 или выход таймера А Вход контроля контактной группы ll-го уровня воды датчика уровня (подключен к конт. 3 соединителя J3) 24 P11 Вход/выход разряда 1 универсального порта Р1 Вход контроля контактной группы 1-го уровня датчика уровня (подключен к конт. 4 соединителя J3) 25 P12 Вход/выход разряда 2 универсального порта Р1 Выход управления реле Кб вентилятора сушки 26 P56/SDA Вход/выход разряда 6 универсального порта Р5, шина данных интерфейса 12С Соединен с шиной SDA ЭМ (выв. 5 ЭСППЗУ U3, конт. 1 сервисного разъема J7) 85
Гпава 5. Электронные модули стиральных машин INDESIT/ARISTON Таблица 5.2.1 (продолжение) Номер вывода Обозначение Назначение Назначение в электронном модуле EVO-II 27 P57/SCL Вход/выход разряда 7 универсального порта Р5, шина синхронизации интерфейса 12С Соединен с шиной SCL3M (выв.6 ЭСППЗУ U3, конт. 2 сервисного разъема J7) 28 P74/TMRIV Вход/выход разряда 4 универсального порта Р7, вход начального сброса таймера V Выход управления реле реверса КЗ и приводного мотора. Сигнал поступает через ключ в составе сборки ULN2003 (выв. 7,10) 29 P75/TMCIV Вход/выход разряда 5 универсального порта Р7, вход таймера V Выход управления реле реверса К7 и приводного мотора. Сигнал поступает через ключ в составе сборки ULN2003 (выв. 6,11) 30 P76/TMOV Вход/выход разряда 6 универсального порта Р7, выход таймера V Выход управления симистором Q1 приводного мотора. Сигнал поступает через транзисторный ключ в составе сборки ULN2003 (выв. 5 и 12) 31-34 NC Не используются — 35 NMI Вход немаскируемого прерывания Не используется, соединен через резистор с шиной питания 5 В 36 P80/FTCI Вход/выход разряда 0 универсального порта Р8, выход таймера W Выход управления симистором Q11 клапана залива воды 37 P81/FTI0A Входы/выходы разряда 1 универсального порта Р8 и таймера W Вход сигнала с тахогенератора 38 P82/FTIOB Входы/выходы разряда 2 универсального порта Р8 и таймера W Вход сигнала с датчика проводимости 39 P83/FTIOC Входы/выходы разряда 3 универсального порта Р8 и таймера W Выход управления симистором Q13 клапана залива воды 40 P84/FTIOD Входы/выходы разряда 4 универсального порта Р8 и таймера W Выход управления симистором Q12 клапана залива воды 41 Р85 Входы/выходы разряда 5 универсального порта Р8 Выход управления симистором Q10 клапана сушки 42 Р86 Входы/выходы разряда 6 универсального порта Р8 Выход управления симистором Q9 УБЛ 43 Р87 Входы/выходы разряда 7 универсального порта Р8 Не используется 44 P20/SCK3 Входы/выходы разряда 0 универсального порта Р2, линия синхронизации шины SPI Выход управления реле коммутации обмоток статора приводного мотора К5 (для моторов, имеющих средний вывод обмотки статора). Сигнал поступает через ключ (выв. 1 и 16) в составе сборки ULN2003 45 P21/RXD Входы/выходы разряда 1 универсального порта Р2, вход данных шины SPI Не используется 46 P22/TXD Входы/выходы разряда 2 универсального порта Р2, выход данных шины SPI Не используется 47-50 NC Не используются - 51 P14/IRQ0 Входы/выходы разряда 4 универсального порта Р1, вход прерывания 0 1. Вход цепи контроля закрытия дверцы люка. Сигнал с контактной группы УБЛ поступает с конт. 2 соединителя J4 одновременно на выв. 51 и 62 U6. 2. Сигнал контроля симистора Q1 приводного мотора поступает с конт. 3 соединителя J9 52 P15/IRQ1 Входы/выходы разряда 5 универсального порта Р1, вход прерывания 1 Не используется 53 P16/IRQ2 Входы/выходы разряда 6 универсального порта Р1, вход прерывания 2 Вход контроля симистора Q9 УБЛ 54 P17/1RQ3/TRGV Входы/выходы разряда 7 универсального порта Р1, вход прерывания 3 или вход триггера таймера V Выход управления реле ТЭНа К2. Сигнал поступает через ключ в составе сборки ULN2003 (выв. 4 и 13) 55 PB4/AN4 Вход разряда 4 порта РВ, вход 4 АЦП Сигнал TEST сервисного разъема J7 (конт. 5) 56 PB5/AN5 Вход разряда 5 порта РВ, вход 5 АЦП Вход опорного напряжения 57 PB6/AN6 Вход разряда 6 порта РВ, вход 6 АЦП Соединен через резистор 4,7 кОм с шиной 5В 58 PB7/AN7 Вход разряда 7 порта РВ, вход 7 АЦП Соединен с общим проводом 59 PB3/AN3 Вход разряда 3 порта РВ, вход 3 АЦП Вход сигнала с датчика температуры 60 PB2/AN2 Вход разряда 2 порта РВ, вход 2 АЦП Не используется 61 PB1/AN1 Вход разряда 1 порта РВ, вход 1 АЦП Соединен через резистор с общим проводом 62 PB0/AN0 Вход разряда 0 порта РВ, вход 0 АЦП 1. Вход цепи контроля закрытия дверцы люка. Сигнал с контактной группы УБЛ поступает с конт. 2 соединителя J4 одновременно на выв. 51 и 62 U6. 2. Сигнал контроля симистора Q1 приводного мотора поступает с конт. 3 соединителя J9 63,64 NC Не используются - 86
5.2. Электронные модули СМ на платформе EVO-II 4,91 МГц (выв. 10, 11 U6 — см. рис. 5.2.6) и ис- точник опорного напряжения на микросхеме типа 431 АС (выв. 56 U6 — см. рис. 5.2.10). Обозначение и назначение выводов микро- контроллера HD6433662C01H приведено в табл. 5.2.1. Следует отметить, что в зависимости от про- граммного обеспечения процессора его выводы могут иметь различное назначение (в таблице приведено полное наименование выводов). Если обратить внимание на принципиальные схемы ЭМ, можно заметить, многие выводы этого про- цессора не используются. Объясняется тем, что данный процессор является универсальным и не все его функции, применительно к конкретной конфигурации ЭМ, востребованы. Многие ремонтники часто задают вопросы по поводу замены и программирования данных про- цессоров. Программное обеспечение в ПЗУ про- цессора однократно записывается в заводских условиях и поэтому в дальнейшем изменяться не может. ЭМ имеют соединители, на которые выведе- ны сигналы последовательного интерфейса 12С. Соединитель J7 используется в качестве сервис- ного (рис. 5.2.12), к нему подключают диагности- ческий ключ (а через него, возможно подключить и компьютер, под управлением которого можно тестировать СМ и «прошивать» ЭСППЗУ). Ко второму соединителю Л1 подключается плата управления и индикации. Процессор через последовательный интер- фейс обменивается данными с микросхемой ЭСППЗУ 24С64 объемом 64 кбит. Она использу- ется для хранения управляющей программы на конкретный тип СМ — фактически в ней содер- жится программная конфигурация. Что же каса- ется содержимого ПЗУ в составе процессора — то в нем содержится начальный загрузчик. Узлы управления и индикации В комплекте СМ кроме ЭМ имеются платы управления и индикации. Они соединяются с ЭМ специальным шлейфом (2 линии — питание 5 В, и 2 линии — последовательная шина обмена данными). Рассмотрим две, разновидности по- добных плат (с дисплеем и без него). Внешний вид плат управления и индикации приведен на рис. 5.2.13 (с дисплеем) и 5.2.14 (без дисплея). Рассмотрим более подробно описание плат управления с дисплеем и без него. Плата управления и индикации с дисплеем Фрагменты принципиальной схемы платы управления и индикации приведены на рис. 5.2.15—5.2.17. Рис. 5.2.12. Принципиальная электрическая схема. Микроконтроллер, сервисный разъем, энергонезависимая память Рис. 5.2.13. Внешний вид платы управления и индикации (с дисплеем) Рис. 5.2.14. Внешний вид платы управления и индикации (без дисплея) Рис. 5.2.15. Принципиальная электрическая схема. ЖК индикатор и микроконтроллер 87
Гпава 5. Электронные модули стиральных машин INDESIT/ARISTON Рис. 5.2.16. Принципиальная электрическая схема. Управляющие кнопки и их соединения, кварцевый резонатор, микроконтроллер, буферная микросхема Рис. 5.2.17. Принципиальная электрическая схема. Шина обмена с ЭМ, микроконтроллер, схема начального сброса, буферная микросхема Эта плата имеет в своем составе следующие элементы: • микроконтроллер HD6433802B06H. Он явля- ется представителем того же семейства, что и микроконтроллер в составе ЭМ с аналогичны- ми характеристиками. В рассматриваемой плате управления и индикации микроконтрол- лер имеет маркировку прошивки EVO22012353; • ЖК индикатор. Он управляется от микроконт- роллера методом динамической индикации; • буферная микросхема 74НС14. Она пред- ставляет собой 6 триггеров Шмидта с инвер- сией и используется для контроля нажатия кнопок выбора температуры и скорости отжи- ма и передачи этой информации на выв. 64 микроконтроллера; • кнопки выбора режимов. Сигналы с кнопок по- ступают или непосредственно на соответству- ющие выводы микроконтроллера или через буферные каскады микросхемы 74НС14 так- же на микроконтроллер; • схема начального сброса. Формирует сигнал RESET на выв. 8 микроконтроллера; • шина обмена информацией с ЭМ. В этой цепи отсутствуют какие-либо активные буферные элементы — обмен информацией ведется не- посредственно с выв. 1, 15 и 14, 60 микрокон- троллера; • селектор программ. Он представляет собой резистивный переключатель и подключается непосредственно к плате индикации и управ- ления. Сигнал с селектора поступает на выв. 62 микроконтроллера (вход АЦП). 88
5.2. Электронные модули СМ на платформе EVO-II Плата управления и индикации без дисплея Фрагменты принципиальной схемы платы управления и индикации приведены на рис. 5.2.18—5.2.20. Эта плата имеет в своем составе следующие элементы: • микроконтроллер HD6433600869H. Он явля- ется представителем того же семейства, что и микроконтроллер в составе ЭМ. В рассматри- ваемой плате управления и индикации микро- контроллер имеет маркировку прошивки EVO21003853; • функциональные индикаторы и кнопки. Сигна- лы с кнопок поступают непосредственно на соответствующие выводы микроконтроллера. Светодиодные индикаторы также управляют- ся непосредственно от микроконтроллера; Рис. 5.2.18. Принципиальная электрическая схема. Микроконтроллер, схема начального сброса • регуляторы температуры, скорости отжима и селектор программ. Все они подключаются не- посредственно к плате индикации и управле- ния. Селектор программ представляет собой резистивный переключатель, сигнал с которого поступает на выв. 61 микроконтроллера (вход АЦП). Что же касается регуляторов температу- ры и скорости отжима — это потенциометры, сигналы с которых поступают на выв. 62 и 60 микроконтроллера соответственно; • схема начального сброса. Формирует сигнал RESET на выв. 7 микроконтроллера; Рис. 5.2.19. Принципиальная электрическая схема. Функциональные индикаторы Рис. 5.2.20. Принципиальная электрическая схема. Шина обмена с ЭМ, микроконтроллер, функциональные индикаторы и кнопки 89
Гпава 5. Электронные модули стиральных машин INDESIT/ARISTON • шина обмена информацией с ЭМ. В этой цепи отсутствуют какие-либо активные буферные элементы — обмен информацией ведется не- посредственно с выв. 26, 27 микроконтроллера. Коды маркировки SMD-компонентов в составе электронного модуля Показанные на принципиальных схемах полу- проводниковые SMD-компоненты не имеют пози- ционного обозначения (об этом мы отмечали выше) — только корпусную маркировку. В табл. 5.2.2 приведено соответствие кодов мар- кировки некоторых SMD-компонентов в составе ЭМ и их типам. Таблица 5.2.2 Коды маркировки и основные характеристики SMD-компонентов в составе ЭМ EVO-II Код маркировки Тип элемента Основные параметры 5В Биполярный транзистор ВС807 р-п-р, ию = 45 В. 1к = 500 мА 6В Биполярный транзистор ВС817 п-р-п, Ura = 45 В, 1к = 500 мА 1GW Биполярный транзистор ВС847 п-р-п, Uio = 45 В, 1к = 200 мА А4 Сборка из двух универсальных диодов BAV70(соединены катодами) Uo6p = 70 В, 1пр = 200 мА Характерные неисправности модуля и их устранение Прежде чем принимать решение по ремонту платы ЭМ, следует убедиться, что возникший де- фект не вызван неисправностью других элемен- тов СМ: датчиков, моторов, клапанов и других уз- лов. Довольно часто неисправности СМ возника- ют по причине плохих контактов в соединителях как самого ЭМ, так и его внешних элементов, а также в случае попадания на него влаги (пены). Определить работоспособность элементов СМ можно разными способами: их отдельной про- веркой (например, на клапан залива воды напря- мую подают сетевое напряжение 220 В), а также с помощью диагностического ключа или индика- цией кодов ошибок на передней панели машины. Универсальных рецептов ремонта ЭМ EVO-II не существует — в большинстве своем специали- сты полагаются на собственный опыт и базовые знания, основанные понимании работы отдель- ных узлов и цепей в составе конкретного элект- ронного модуля, а также сервисных приложений, предусмотренных производителем СМ (коды ошибок, тестовые режимы). 90 Рассмотрим характерные дефекты ЭМ EVO-II и способы их устранения. СМ не включается При признаках подобной неисправности в первую очередь проверяют работоспособность ИП (см. принципиальные схемы на рис. 5.2.2 и 5.2.3). Если он неисправен, определяют причину вы- хода ИП из строя (например, вследствие повы- шенного напряжения в сети, попадания влаги на плату ЭМ или короткого замыкания в нагрузках). Это необходимо сделать для того, чтобы после ремонта ИП повторно не вышел из строя. Приво- дить методику ремонта рассматриваемых ИП в силу их простоты не имеет смысла. Если ИП исправен, необходимо проверить ра- ботоспособность управляющих элементов пане- ли управления и ЭМ — кнопку включения СМ, ра- ботоспособность микроконтроллера (хотя бы на наличие генерации кварцевого резонатора и ра- ботоспособности схемы начального сброса), проконтролировать наличие обмена информа- ции на последовательной шине 12С. Необходимо помнить — работоспособность ЭМ можно в большинстве случаев восстановить, если исправен его единственный заказной («не- заменяемый») компонент — микроконтроллер. Подавляющее большинство остальных элемен- тов ЭМ можно приобрести отдельно. Также отме- тим, что отказы электронного модуля могут быть вызваны неконтактами в переходных металлизи- рованных отверстиях его платы — поиск подоб- ных дефектов часто бывает затруднителен и требует много времени. Проще всего в подобной ситуации методом замены плат определиться, какой узел вышел из строя (ЭМ или плата инДикации). Дальнейшие поиски неисправного компонента продолжают на основании логики работы микроконтроллера, элементов ЭМ и всей СМ в целом. СМ не выполняет различные программы, в некоторых случаях наблюдаются «плавающие» дефекты. Возможны варианты, когда отображаются коды ошибок, но связанные с ними элементы при проверке оказываются исправными Методом визуального осмотра платы ЭМ про- веряют ее на наличие обгоревших элементов, окислов и подгораний на соединителях платы, а также следов попадания воды. Проверяют на ЭМ элементы или цепи, связан- ные возникшим дефектом (например, при возник- новении ошибки F02 проверяют цепь тахогенера- тора, или — при ошибке F01 проверяют симистор Q1, цепь его контроля и приводной мотор).
5.2. Электронные модули СМ на платформе EVO-II Подобные дефекты также могут быть вызва- ны вследствие возникновения ошибок в самой ЭСППЗУ — эту микросхему нужно перезаписать или заменить. В журнале «Ремонт & Сервис», № 10, 11, 2006 г. опубликована статья, в которой описаны ситуации, когда необходима повторная «прошивка» или замена микросхемы ЭСППЗУ При работе СМ происходят отказы силовых исполнительных компонентов — как в составе ЭМ, так и внешних элементов Подробно описывать все подобные компонен- ты и их цепи не имеет смысла — достаточно об- ратиться к описанию (см. выше). Важно помнить одно — например, симисторы (клапанов залива воды, УБЛ и др.) беспричинно выходят из строя редко. Поэтому в любом подобном случае необ- ходимо определить причину выхода из строя узла или компонента, а уже затем заменить управляю- щие (симисторы, реле) и исполнительные компо- ненты (помпа, клапан залива воды и др.). Часто в подобных случаях приходится менять управляю- щие и исполнительные элементы вместе. Необходимо отметить, что если после указан- ных замен дефект не был устранен, нужно про- верить компоненты в соответствующих управля- ющих цепях. Часто в подобных случаях «ограни- чиваются» заменой сборки ключей ULN2003. Но если уж вышел из строя соответствующий порт микроконтроллера — необходима замена этой микросхемы (например, с «донорского» ЭМ) или всего модуля целиком. При работе СМ нарушается логика выполнения программ. Проверка внешних компонентов ЭМ не выявила неисправности В подобном случае чаще всего бывает необ- ходимо перезаписать микросхему ЭСППЗУ или заменить ее на аналогичную, с «рабочей» про- шивкой. 91
Глава 6 Электронные модули стиральных машин LG Внимание! Копирование и размещение данных материалов на Web-сайтах и других СМИ без письменного разрешения редакции преследуется в административном и уголовном порядке в соответствии с Законом РФ. Электронный модуль стиральной машины «LG WD-80160» серии Intellowasher с коллекторным приводным мотором В этом разделе рассматривается элект- ронный модуль ELAN-PJT6870EC9090-1, входя- щий в состав стиральных машин «LG WD-80160». В ней описано назначение, состав, характерные неисправности модуля и способы их устранения. CM «LG WD 80160» имеет в своем составе два электронных модуля — плату управления и индикации, а также основной модуль. Основной модуль имеет разновидности, например, 6871EN1032D и ELAN-PJT6870EC9090-1. Эти модули в основном различаются компоновкой и обозначением электронных компонентов, также имеются небольшие схемотехнические отличия. На примере модуля ELAN-PJT6870EC9090-1 рассмотрим его схемотехнические особенности и характерные неисправности. По своему назначению модуль ELAN-PJT6870EC9090-1 функционально ничем не отличается от подобных устройств других производителей, но у него есть и свои особен- ности. Внешний вид электронного модуля ELAN-PJT6870EC9090-1 приведен на рис. 6.1. Схема внешних соединений модуля показана на рис. 6.2. Необходимо отметить, что на этом рисунке приведена схема соединений, относя- щаяся к другой версии модуля. Одно из отличий заключаются в назначении выводов 6-контактно- го соединителя NA (NA6), оно приведено в табл. 6.1. Рис. 6.1.1. Внешний вид электронного модуля ELAN-PJT6870EC9090-1 92
Электронный модуль стиральной машины «LG WD-80160» Рис. 6.2. Схема соединений CM «LG WD 80160» с электронным модулем 6871EN1032D Таблица 6.1 Назначение контактов соединителя NA(NA6) для разных исполнений основного модуля CM «LG WD 80160» Номер контакта Назначение контактов для модуля 6871EN1032D Назначение контактов для модуля ELAN-PJT6870EC9090-1 1 Общий Вход для подключения датчика температуры 2 Входы для подключения таходатчика Входы для подключения датчика уровня воды 3 4 Вход для подключения датчика температуры Вход для подключения таходатчика 5 Входы для подключения датчика уровня воды Общий е Расположение и обозначение основных эле- ментов на плате модуля ELAN-PJT6870EC9090-1 приведено на рис. 6.3 (верхняя сторона) и 6.4 (обратная сторона). Отметим, что назначение’внешних соедините- лей модуля отдельно рассматриваться не будет, так как эта информация наглядно проиллюстри- рована на рис. 6.2 и 6.3. Основные функции электронного модуля Рассматриваемый электронный модуль вы- полняет следующие основные функции: — обмен информацией с платой индикации и управления; — управление уровнем воды в баке (исполните- льными устройствами являются клапаны за- лива воды и сливной насос, а функцию конт- роля выполняет датчик уровня); — управление устройством блокировки люка (УБЛ); — управление нагревом воды в баке до задан- ной температуры (исполнительным элемен- том служит ТЭН, функцию контроля выполня- ет датчик температуры); — управление приводным мотором во всех ре- жимах его работы (реверсивный режим — при стирке, с регулированием оборотов — при от- жиме). Регулировка оборотов мотора произ- водится на основе ШИМ, оконечным регули- рующим элементом которого является мощ- ный симистор. Контроль скорости вращения мотора обеспечивается с помощью таходат- чика. Состав и основные цепи Перечислим входящие в состав модуля основные элементы и узлы, рассмотрим их на- значение и цепи прохождения основных сигна- лов. Принципиальные электрические схемы основных узлов модуля приведены на рис. 6.5—6.7 и рис. 6.10—6.14. 93
Гпава 6. Электронные модули стиральных машин LG стирки Примечание. 1. MS10, MS1, MS5 — выводы статора приводного мотора. 2. NA6 (вывод 6) — "s* датчика уровня Рис. 6.3. Расположение элементов на плате модуля ELAN-PJT6870EC9090-1 (верхняя сторона) Рис. 6.4. Расположение элементов на плате модуля ELAN-PJT6870EC9090-1 (нижняя сторона) Рис. 6.5. Принципиальная электрическая схема. Микропроцессор, ЭСППЗУ, схема сброса, формирователь тактовой частоты 100 Гц В составе модуля можно выделить следую- щие элементы и узлы: — Микропроцессор IC1 типа TMP87PM41F фирмы TOSHIBA (рис. 6.5). Он является основным управляющим компонентом моду- ля. Микропроцессор имеет 8-битное ядро, встроенные ОЗУ и ПЗУ объемом 1 и 32 Кбайт соответственно, а также 10-битный 16-каналь- ный АЦП, 2-канальный ШИМ, 16- и 8-битный таймеры, сторожевой таймер и др. Он выпол- нен в корпусе в 64-выводном корпусе QFP64-P-1420-1.00A. Работоспособность микропроцессора в рас- сматриваемом модуле обеспечивают схема на- чального сброса на микросхеме IC8 типа 7042АР (ее выход подключен к выв. 23 IC1), кварцевый резонатор CRT частотой 8 МГц (подключен к выв. 24, 25 IC1) и усилитель-формирователь так- товой частоты 100 Гц на транзисторе Q91 (выход этого каскада подключен к выв. 11 IC1, входной сигнал снимается с диодного моста D81-D84). Отметим, что в зависимости от программного обеспечения, записанного в масочном ПЗУ про- цессора, назначение некоторых его выводов мо- жет быть различным. Назначение выводов про- цессора будет рассмотрено более подробно при рассмотрении основных цепей модуля. - ЭСППЗУ (EEPROM) типа 93С46 (рис. 6.5). Микросхема имеет организацию 64x16 бит, выполнена в корпусе SOIC-8 и обменивается данными с микропроцессором по 4-проводной последовательной шине. Микросхема памяти служит для хранения различных служебных данных (например, зафиксированных кодов ошибок или промежуточных данных о выпол- нении операций выбранной программы стир- ки), поэтому при ее возможной замене, можно 94
Электронный модуль стиральной машины «LG WD-80160» Рис. 6.6. Принципиальная электрическая схема. Источник питания, реле ТЭНа и коммутации фазы установить новую ЭСППЗУ без прошивки (с кодами FF). — Источник питания (ИП) (см. рис. 6.6) служит для формирования постоянных напряжений 16 В (нестабилизированное), 5 и 12 В (стаби- лизированные), а также импульсного напря- жения частотой 100 Гц для тактирования внутренних таймеров в составе микропроцес- сора IC1. В состав ИП входят следующие эле- менты: • силовой трансформатор (TRANS). На его вто- ричной обмотке формируется переменное на- пряжение 16 В; • выпрямитель и фильтр ( D81-D85, R84, С82, С84); • стабилизатор и фильтр 12 В (IC7 7812 и С82); • стабилизатор и фильтр 5 В (IC6 7805, С81, СЕ81). — 7-канальные интегральные транзисторные ключи IC2, IC3 типа ULN2004A. Они исполь- зуются в качестве буферных элементов в це- пях управления обмоток реле и симисторов. Кроме того, ULN2004A (IC11) входит в состав платы управления и индикации в качестве бу- ферного формирователя строк матрицы ин- дикации (см. рис. 6.7). Отметим, что в составе этой платы есть еще одна 8-канальная сборка ключей М54563Р. Она выполняет функцию усилителя столбцов матрицы индикации. Блок-схема микросхемы ULN2004A приведе- на на рис. 6.8, а принципиальная схема одного канала в составе этой микросхемы — на рис. 6.9. На рис. 6.10 показана схема соединений между микропроцессором IC1 и сборками IC2, IC3. — Управляемый генератор датчика уровня воды. Генератор (рис. 6.1.11) выполнен на основе трех вентилей, входящих в состав сборки триггеров Шмидта IC4 (4069UBF). Дат- чик уровня состоит из катушки и сердечника, который перемещается вдоль оси катушки при деформации диафрагмы, воспринимаю- щей изменение прилагаемого к ней давления. В свою очередь, это давление зависит от уровня воды в баке. Собственно, получается система, преобразующая значение уровня во- ды в баке в частоту. Сигнал с управляемого генератора датчика уровня поступает на выв. 43 микропроцессора IC1. Подробнее о датчиках такого типа можно ознакомиться в материале из журнала «Ремонт & Сервис», № 6, 2008 г. — Цепь сигналов с тахогенератора. Тахогене- ратор представляет собой катушку, на кото- рую воздействует кольцевой постоянный маг- нит, закрепленный на валу приводного мото- ра. Он служит для формирования сигналов, частота следования которых пропорциональ- на скорости вращения вала мотора. Сигнал с тахогенератора поступает по цепи: выв. 4 сое- динителя NA6 — выв. 2 и 1 усилителя в соста- ве микросхемы IC9 (KIA538) — R71 — выв. 44 IC1 (рис. 6.11). — Цепи устройства блокировки люка (УБЛ) и питания ТЭНа. Микропроцессор с выв. 5 фор- мирует сигнал блокировки люка, который да- лее поступает по цепи: выв. 5 и 12 сборки IC2, реле Х111, УБЛ (см. рис. 6.3 и 6.12). Для конт- роля срабатывания УБЛ служит следующее цепь: контакт D/S соединителя NA3 (рис. 6.3 и 6.12), формирователь (R102, R103, SD101, С101, SE101), выв. 52 IC1. Питание на ТЭН подается через контактные группы реле Х144 и Х145. Реле Х144 управляет- ся по цепи: выв. 10 IC1 — выв. 4 и 13 IC3 — реле Х144, а Х145 — по цепи: выв. 12 1С1 — выв. 3 и 14 IC3 — реле Х145 (рис. 6.6). Реле Х111 — типа NAIS AQ1B-12V (UH0M = 12 В, UK0MM макс = 250 В, 1комм макс = 1 А), а Х144, Х145 — типа NAIS ALE16B12 (UH0M = 12 В, Ukomm макс“ 250 В, 1«омм макс “16 А). 95
Глава 6. Электронные модули стиральных машин LG V+5B R149 Юк Рис. 6.7. Принципиальная электрическая схема. Плата управления и индикации, цепи управления от микропроцессора IC1 SW1 -пуск SW2 - старт/пауза SW3 - выбор задержки включения SW4, SW5 - рекомендуемые режимы SW6 - выбор температуры SW7 - выбор скорости отжима SW8 - выбор программы OUT 1 OUT 2 OUT 3 OUT 4 ОДТ 5 OUT 6 OUT 7 — Узел управления приводным мотором. Фрагмент принципиальной схемы модуля с элементами цепей управления приводным мотором показан на рис. 6.13. Рассматриваемый электронный модуль пред- назначен для работы с коллекторным привод- ным мотором постоянного тока. Мотор питается через отдельный выпрямитель, обмотки статора и ротора включены последовательно. Режим ре- версивного вращения в данном случае достига- Рис. 6.8. Блок-схема интегральной сборки ULN2004A Рис. 6.9. Принципиальная электрическая схема одного канала интегральной сборки ULN2004A 96
Электронный модуль стиральной машины «LG WD-80160» Рис. 6.10. Принципиальная электрическая схема соединений между микропроцессором IC1 и интегральными транзисторными ключами IC2, IC3 Рис. 6.11. Принципиальная электрическая схема. Управляемый генератор датчика уровня воды, усилитель сигналов таходатчика ется изменением фазировки включения обмотки статора с помощью реле. Плавное управление вращением мотора обеспечивает ШИМ с регули- рующим элементом на симисторе. Контроль ско- рости вращения мотора обеспечивает микропро- цессор с помощью тахогенератора. В состав узла управления приводным мото- ром входят следующие элементы: • реле реверса приводного мотора Х131, Х133. Они служат для изменения фазы вклю- чения статорной обмотки мотора (для обеспе- чения реверсивного вращения барабана СМ в режиме стирки). Реле управляются от микро- процессора по следующей цепи (в скобках для цепи реле Х133): выв. 3 (6) IC1, выв. 7 (4) и 11 (13) IC2, обмотка реле Х131 (Х133). Оба 97
Глава 6. Электронные модули стиральных машин LG реле — типа OMI-SH-112L (UHOM = 12 В, UK0MM макс- 250 В, Ikomm макс — 12 А), • реле переключения обмоток статора приводного мотора Х132. Так как статор имеет две обмотки, данное реле обеспечива- ет их коммутацию в режимах стирки и отжима. Обмотка реле управляется микропроцессо- ром по цепи, аналогичной реле Х133 (см. вы- ше). Тип реле Х132 — OMI-SH-112L; • выпрямитель приводного мотора. Он вы- полнен на диодном мосте типа GSIB15A60 Смаке = 15 А, имаКс= 600 В) и элементах фильтра С131, С133, R131; • управляющий симистор приводного мо- тора. Симистор TR116 типа BCR16PM вклю- чен последовательно в цепь питания мотора и обеспечивает плавное регулирование его оборотов. Симистор управляется сигналом от микропроцессора через ключ в составе IC2 и резистор R123. Для контроля работоспособ- ности симистора служит следующая цепь: выв. А2 симистора TR116, выпрямитель-фор- мирователь (R162, R163, SD161, SD162, С161, SE161), на выв. 53 IC1. В цепи питания приводного мотора также включено тепловое реле — оно размещено на Рис. 6.12. Принципиальная электрическая схема. Цепи управления сливным насосом и УБЛ Рис. 6.13. Принципиальная электрическая схема. Цепи управления коллекторным приводным мотором 98
Электронный модуль стиральной машины «LG WD-80160» корпусе мотора и разрывает электрическую цепь при достижении заданной критической темпера- туры. — Цепь управления сливным насосом. Фраг- мент принципиальной схемы электронного модуля, на котором показана цепь управле- ния сливным насосом, приведен на рис. 6.12. Сливной насос управляется по цепи: выв. 7 IC1, выв. 3 и 14 IC2, R21, симистор TR115 (BCR8P), контакт DP соединителя NA3, сливной насос. — Цепи управления клапанами залива воды. Фрагмент принципиальной схемы электронно- го модуля, на котором показана цепи управле- ния клапанами залива воды, приведен на рис. 6.14. Клапаны управляются по следую- щим цепям: • клапан отделения основной стирки: выв. 8, 9 IC1, выв. 1, 2 и 15, 16 IC2, R120, си- мистор TR114 (BCR1AM12), контакт MV сое- динителя BL1, обмотка клапана залива воды; • клапан отделения предварительной стирки: выв. 12 IC1, выв. 3 и 14 IC3, R1119, симистор TR113 (BCR1 AM 12), контакт PV сое- динителя BL1, обмотка клапана залива воды. — Цепь датчика температуры. Датчик темпе- ратуры (термистор NTC) служит для контроля температуры воды в баке СМ. Сигнал с него в виде постоянного напряжения поступает по цепи: контакт 1 соединителя NA6, фильтр (СЕ61, R61, С61), выв. 50 IC1 (вход АЦП). Рис. 6.14. Принципиальная электрическая схема. Цепи управления клапанами залива воды Особенности ремонта электронного модуля Как известно, большинство электронных мо- дулей CM LG (за исключением плат управления и индикации) размещены в пластмассовом кожу- хе и залиты специальным силиконовым гермети- ком. Естественно, когда возникает необходи- мость в ремонте модуля, герметик затрудняет доступ к электронным компонентам. Эту проблему можно решить путем извлече- ния модуля из кожуха и последующим удалени- ем герметика с внешней или обратной сторон платы. Упрощенно подобный процесс можно разбить на следующие этапы: — по внутреннему периметру кожуха небольшой плоской отверткой очищают по краям плату модуля от герметика; — углубляют тонкой отверткой канавку по пери- метру платы в промежутке между ней и кожу- хом; — вставляют тонкую плоскую отвертку между платой и кожухом в одном из углов рядом с сетевым трансформатором. Аккуратно при- поднимают угол и постепенно извлекают всю плату из кожуха в направлении от трансфор- матора до противоположной узкой стороны. Главное — это соблюдать осторожность, что- бы не повредить плату и электронные компо- ненты на ней; — после извлечения платы из кожуха удаляют с нее герметик в местах, где это необходимо. С целью предотвращения повреждения ком- понентов на плате лучше удалять герметик деревянной лопаткой или просто пальцами; — после ремонта участки платы, с которой был удален герметик, необходимо покрыть защит- ным лаком, например, PLASIK 70 (для мон- тажных работ). Кстати, этот лак удаляется с платы при помощи паяльной станции. Примечание: Опытные ремонтники уже по внешним при- знакам проявления неисправности знают эле- менты на модуле, которые необходимо прове- рить в первую очередь. Они не извлекают це- ликом модуль из кожуха, а вырезают в пласт- массовом кожухе (с обратной стороны платы) участки, которые открывают доступ к печатному монтажу интересующих их ком- понентов. Один из подобных примеров рас- смотрен в журнале «Ремонт & Сервис», № 5, 2008 г. В большинстве электронных модулей CM LG чаще всего выходят из строя реле по причине плохих паяных соединений их силовых цепей (так называемая «холодная пайка» контактов). Необходимо заметить, что компания-производи- тель учла нарекания ремонтных организаций по 99
Гпава 6. Электронные модули стиральных машин LG а) б) Рис. 6.15. Качество пайки контактов реле старых (а) и новых (б) версий электронных модулей данному вопросу. Например, сравнительно не- давно появились доработанные версии модулей для CM «LG WD-10160(N/S)» и «LG WD-10180(N/S)» с усиленными паяными соеди- нениями силовых компонентов. Эти платы имеют желтую наклейку с надписью «IMPROVED». На рис. 6.15 показано качество пайки контактов ре- ле старых (фрагмент «а») и новых (фрагмент «б») версий электронных модулей. Характерные неисправности модуля и способы их устранения На передней панели СМ отображается код ошибки dE (не закрыта дверца люка) При возникновении подобной ошибки в пер- вую очередь проверяют реле Х144, Х145 и их пайку, а также УБЛ, его соединители и реле Х111. Для проверки указанных реле и качества пайки их выводов, необходимо извлечь плату модуля из пластмассового кожуха (см. выше) или вырезать в кожухе отверстие, чтобы были до- ступны печатные площадки контактов реле. На передней панели СМ отображается код ошибки tE Данная ошибка означает, что значение сопро- тивления датчика температуры вышло за допус- тимые пределы или температура воды не соот- ветствует заданной. Обычно в подобных случаях проверяют датчик температуры (его сопротивле- ние при 20 °C должно составлять около 15 кОм) и его цепи, а также ТЭН (25...28 Ом). Если датчик температуры исправен, необхо- димо проверить на модуле номиналы элементов в его цепи (от контакта 1 соединителя NA6 до выв. 50 IC1): R61, R62, СЕ61 и С61. Также прове- ряют исправность элементов в цепи питания ТЭ- На (см. описание). В заключение отметим, что основной причи- ной отказов подобных электронных модулей яв- ляется «холодная пайка» контактов реле в цепях питания ТЭНа и УБЛ, сами реле также часто вы- ходят из строя. Это, можно сказать, своеобраз- ная «визитная карточка» в статистике неисправ- ностей большинства модулей CM LG. При попытках восстановления подобных мо- дулей данную проблему усугубляют сложности с доступом к электронным компонентам платы из-за нанесенного на них слоя герметика. Что же касается общей статистики неисправ- ностей подобных СМ, то она мало отличается от продукции аналогичного класса и ценового диа- пазона других производителей. Отметим лишь, что в CM LG часто выходят из строя ТЭНы, а в машинах с прямым приводом — тахогенератор на основе датчиков Холла. Выявить неисправные элементы и узлы СМ LG с электронным управлением для опытных ре- монтников, как правило, не представляет труда, так как эти машины имеют развитую систему внутренней диагностики — тестовый режим и ин- дикацию кодов ошибок. 100
Глава 7 Электронные модули стиральных машин SAMSUNG Внимание! Копирование и размещение данных материалов на Web-сайтах и других СМИ без письменного разрешения редакции преследуется в административном и уголовном порядке в соответствии с Законом РФ. 7.1. Электронный модуль стиральных машин «Samsung Р1405J/P1205J/P1005J/P805J» В этом разделе рассматривается универса- льный модуль для стиральных машин «Samsung P1405J/P1205J/P1005J/P805J 0187». Стиральные машины «Samsung P1405J/ P1205J/P1005J/P805J» имеют практически оди- наковую конструкцию, но отличаются некоторы- ми техническими характеристиками и потребите- льскими возможностями. Схемотехника входя- щих в их состав электронных модулей в боль- шинстве своем идентична (за небольшими исключениями). Управление всеми режимами рассматривае- мых стиральных машин осуществляется с помо- щью платы электронного модуля РСВ Control. На рис. 7.1.1 приведена схема внешних элементов электронного модуля стиральной машины. Перечислим внешние элементы электронного модуля СМ (см. рис. 7.1.1). Двигатель привода барабана (WASHING MOTOR) — коллекторный, с последовательным возбуждением. Он питается однополярными импульсами от модуля РСВ Control. Обмотки статора двигателя (STATOR) и ротора (ROTOR) включаются последовательно. От скважности этих импульсов зависит скорость вращения барабана. Двигатель (WASHING MOTOR) имеет встроенный таходатчик (TACHO) и термозащиту (PROTECTOR). Двигатель насоса (PUMP MOTOR), ТЭН (WASHING HEATER), со- леноид замка блокировки дверцы загружающего люка (DOOR LOCK-S/W) и клапаны подачи воды включаются при поступлении на них переменно- го напряжения 220 В. Для оценки параметров в процессе стирки используются термистор (THERMISTOR) и индуктивный датчик уровня во- ды (WATER SENSOR). При открытой (разблоки- рованной) дверце контактная группа замка DOOR LOCK размыкает цепь подачи напряжения питания на силовую часть схемы. Сетевое на- пряжение подается на схему через помехоподав- ляющий фильтр (NOISE FILTER). На рис. 7.1.2 приведена принципиальная электронного модуля РСВ Control. Как видно из рисунка, силовой частью управляют пять реле и семь симисторов. Управляющие сигналы для этих элементов поступают с выходов микроконт- роллера IC4 через буферные усилители микро- схем IC5 и IC6 (KID65003). Реле RELAY1 обеспе- чивает подачу напряжения на силовую часть, ес- ли замкнуты контакты замка DOOR LOCK. Реле RELAY2 обеспечивает включение ТЭНа. Реле RELAY3 обеспечивает реверс двигателя WASHING MOTOR, изменяя полярность включе- ния статора. Реле RELAY5 изменяет скорость вращения вала этого двигателя (две ступени), переключая обмотки статора, а реле RELAY6 обеспечивает управление замком дверцы DOOR LOCK. Типы и основные функции симисторов TRIAC 1-TRIAC 7 сведены в табл. 7.1.1. Диодный мост BD1 выпрямляет сетевое напряжение для питания двигателя WASHING MOTOR. Таблица 7.1.1 Типы и основные функции симисторов Симистор Тип Функция TRIAC1 SM10LZ47 Управление мотором TRIAC2 SM2LZ47 Включение клапана подачи воды в отделение полоскания TRIAC3 — Включение клапана подачи холодной воды TRIAC4 — Включение сливного насоса TRIAC5 - Включение клапана подачи воды в отделение предварительной стирки TRIAC6 — Включение клапана подачи горячей воды TRIAC7 - Включение замка блокировки двери 101
Гпава 7. Электронные модули стиральных машин SAMSUNG РСВ CONTROL _ (HEATER) (MAIN) Fyeli YEL BLU GRN WHT WHT WHT BLU NTR GRY BLU Г red1 DC68-00095A Рис. 7.1.1. Схема внешних элементов CM Основой платы РСВ Control является микро- контроллер IC4 (М37705). Назначение его выво- дов приведено в табл. 7.1.2. Служебная информация (опции, последние выявленные коды ошибок и др.) хранятся в мик- росхеме энергонезависимой памяти IC2 (KS24C010), с которой процессор соединен двух- проводной цифровой шиной (выв. 5 и 6 микро- схемы IC2). Само исходное программное обеспе- чение СМ хранится в энергонезависимой памяти процессора. Микросхемы IC1, IC7 и Транзисторы TR1-TR4 являются буферными усилителями схе- мы индикации. Программа стирки выбирается энкодерным переключателем ENCODER S/W (рис. 7.1.2). Транзистор TR6 является усилите- лем-формирователем сигнала 100 Гц на выв. 11 IC4, a TR5 — усилителем-формирователем сиг- нала таходатчика. Узел на диодах D14, D06 фор- мирует из переменного напряжения 220 В с кон- тактов замка блокировки дверки люка (DOOR LOCK-S/W) сигнал состояния дверцы люка. Блок питания платы РСВ Control содержит трансфор- матор и диодный мост D15 D16 D18 D19. Диод D17 — разделительный. С помощью стабилиза- тора TR7 (7805) формируется напряжение 5 В для питания микроконтроллера. Микросхема IC3 (7042) формирует импульс начального сброса на входе микроконтроллера при подаче напряжения питания 5 В. При возникновении различных неисправно- стей плата управления формирует звуковой сиг- нал и отображает код ошибки на индикаторе (см. табл. 7.1.3). В случае неисправности силовой или элект- ронной части машины необходимо выяснить, ка- кой исполнительный механизм (клапаны, элект- родвигатель и т. д.) не работает, и проверить на- личие на нем необходимых напряжений. В каче- стве справочной информации — сопротивления некоторых из этих элементов приведены в табл. 7.1.4. 102
7.1. Электронный модуль стиральных машин «Samsung P1405J/P1205J/P1005J/P805J» Рис. 7.1.2. Принципиальная схема платы РСВ Control 103
Гпава 7. Электронные модули стиральных машин SAMSUNG Таблица 7.1.2 Назначение выводов микроконтроллера М37705 Номер вывода Обозначение Назначение 1-6 ОРТ1-ОРТ6/Р76-Р71 Установки конфигурации и параметров (опции) 7 THER/P70 Вход сигнала отдатчика температуры 8 ТАСНО/Р66 Вход сигнала от таходатчика 9 W-SENSOR/P65 Вход сигнала от датчика уровня воды 10 ТАСНО/Р63 Вход сигнала от таходатчика 11 INT/P62 Вход сигнала 100 Гц 12 BUZZER/P60 Выход звуковой сигнализации 13 LOOR-LOCK/P56 Выход сигнала блокировки дверцы люка 14 WASH-HEATER/P55 Выход управления ТЭНом 15 CW-CCW/P54 Выход изменения направления вращения барабана 16 DOOR-LOCK/P53 Выход сигнала блокировки дверцы люка 17 PUMP-MOTOR/P52 Выход сигнала управления сливным насосом 18 MAIN(COOL)/P51 Выход включения клапана подачи холодной воды 19 PRE/P50 Выход управления клапаном заливки воды в отделение предварительной стирки 20 ОРТ8/Р47 Установки конфигурации и параметров 21 — Не используется 22 M0T0R-C0NTR0L/P41 Выход управления мотором 23 Р40 Соединены с общей шиной через резистор 4,7 кОм 24 BYTE 25 CNVSS 26 RESET Вход начального сброса 27 XIN Выводы кварцевого резонатора 8 МГц 28 XOUT 29 E Не используется 30 VSS Общий 31 P32 Входы сигналов от энкодерного переключателя программ режимов стирки 32 P31 33 DOOR-CHECK/P30 Вход сигнала от датчика дверцы люка 34 POWER-KEY/P27 Вход сигнала от сетевой кнопки ВКЛ/ВЫКЛ 35 KEY-IN/P26 Вход сигнала от кнопок клавиатуры 36 MR1000/P25 Выход сигнала регулировки скорости вращения барабана 37 POWER-RELEY/P24 Выход включения реле силового питания 38 RINSE/P23 Выход включения клапана заливки воды в отделение полоскания 39 MAIN(HOT)/P22 Выход включения клапана подачи горячей воды 40,41 P21.P21 Выходы сканирования схемы индикации 42-49 P17-P10 Выходы сканирования схемы индикации и клавиатуры 50 P07 Установки конфигурации и параметров 51 P06/e Информационные (сегментные) выходы на схему индикации 52 P05/d 53 P04/C 54 P03/b 55 P02/a 56 P01/g 57 POO/f 58 TX/P87 Управляющая цифровая шина (тактовые импульсы) 59 RX/P86 Управляющая цифровая шина (линия данных) 60 VCC Напряжение питания +5 В 61 AVCC 62 VREF 63 AVSS Общий 64 OPT7/P77 Установки конфигурации и параметров 104
7.2. Электронный модуль стиральных машин «Samsung» Таблица 7.1.3 Коды ошибок № Код Причина 1 Е1 Ошибка при подаче воды 2 Е2 Отсутствует слив воды 3 ЕЗ, Переполнение уровня воды в баке 4 DOOR Дефект блокировки 5 Е4 Ошибка дисбаланса 6 Е5.Е6 Проблемы с нагревом воды 7 Е7 Неисправен датчик уровня воды 8 Е8 Температура воды не соответствует норме 9 Е9 Утечка воды в поддон стиральной воды Таблица 7.1.4 Сопротивления обмоток исполнительных устройств Исполнитель- ное устройство Двигатель WASHING MOTOR ТЭН 2кВт/230В Замок блокировки двери Статор Ротор Тахо- датчик Выводы 5,10 5, 1 8,9 3,4 Сопротивление, Ом 2,07 0,90 >2,35 42,7 23...29 210±10% Если на исполнительное устройство не посту- пает напряжение, а необходимый сигнал на вы- ходе микроконтроллера присутствует, следует проверить исправность соответствующих реле и симисторов, а также буферных усилителей — микросхем IC5 и IC6 (KID65003). Эти же элемен- ты следует проверить, если какое-либо из испол- нительных устройств не выключается. При всех вышеперечисленных дефектах может быть не- справен микроконтроллер, если он не формиру- ет необходимый управляющий сигнал. Наиболее сложным дефектом любого цифрового устройст- ва управления следует считать «зависание» мик- роконтроллера, под которым следует понимать отсутствие реакции устройства на кнопки клавиа- туры через некоторое время после его включе- ния. Причин этого может быть несколько: • завышено или сильно занижено напряжение питания микроконтроллера; • повышен уровень пульсаций напряжения пи- тания микроконтроллера; • отсутствует сигнал начального сброса RESET; • не работает тактовый генератор; • замкнуты одна или несколько кнопок клавиа- туры; • нет обмена по цифровой шине между микро- контроллером и микросхемой памяти; • изменилось (стерлось) содержимое памяти; • неисправен микроконтроллер. Неработоспособность схемы начального сброса IC3 иногда бывает вызвана из-за потери емкости оксидного конденсатора СЕ1, а отказ тактового генератора может быть вызван плохой пайкой кварцевого резонатора 8 МГц. Но все же самыми распространенными де- фектами этих стиральных машин являются неис- правности в силовых и измерительных цепях (си- мисторы, реле, различные исполнительные эле- менты — ТЭН, моторы, а также датчики темпера- туры и уровня воды). 7.2. Электронный модуль стиральных машин «Samsung SWV-1200F/1100F/1000F/800F» и «Samsung Р1291/Р1091/Р8091/Р6091» В этом разделе описывается универсальный модуль для стиральных машин «Samsung SWV-1200F/1100F/1000F/800F» и «Samsung Р1291/Р1091/Р8091/Р6091». Как известно, управление* работой СМ обес- печивает электронный модуль. Схема подключе- ния внешних элементов и узлов СМ к электрон- ному модулю показана на рис. 7.2.1, а принципи- альная схема модуля — на рис. 7.2.2. Рассмотрим основные узлы силовой части стиральных машин данного типа. Двигатель при- вода барабана (WASHING MOTOR) — коллек- торный, с последовательным возбуждением. Он управляется сигналом ШИМ от микроконтролле- ра IC3 (выв. 22), через буферный каскад в соста- ве IC2 (выв. 22—10) и, далее — через мощный симистор (TRIAC1). Обмотки статора (STATOR) и ротора (ROTOR) двигателя включены последо- вательно. Двигатель имеет встроенный таходатчик (TACHO) и тепловой предохранитель (PROTECTOR), Помпа (PUMP MOTOR), ТЭН (WASHING HEATER), блокиратор дверцы люка (DOOR LOCKFS/W) и клапаны подачи воды включаются при поступлении на них переменно- го напряжения 220 В. Для оценки параметров в процессе стирки используются термистор (THERMISTOR) и датчик уровня воды (WATER 105
Гпава 7. Электронные модули стиральных машин SAMSUNG Рис. 7.2.1. Схема подключения внешних элементов и узлов СМ к электронному модулю SENFSOR). При открытой (разблокированной) дверце контактная группа замка DOOR LOCK размыкает цепь подачи напряжения питания на силовую часть схемы. Сетевое напряжение по- дается на схему через помехоподавляющий фильтр (NOISE FILTER). Мощность, потребляе- мая ТЭНом, составляет 2 кВт. Как видно из схемы на рис. 7.2.2, исполните- льными силовыми элементами СМ управляют 6 реле и 7 симисторов (количество симисторов в зависимости от модели СМ может меняться). Управляющие сигналы для этих элементов по- ступают с выходов микроконтроллера ГСЗ через буферные усилители микросхем IC2 и IC4 (KID65003). Реле RELAY1 обеспечивает подачу напряжения на силовую часть (если замкнуты контакты замка DOOR LOCK). Реле RELAY2 обеспечивает включение ТЭНа. RELAY3-5 обес- печивают работу мотора в режимах реверса и стирки/отжима. В режиме реверса с помощью ре- ле меняется полярность включения статорной обмотки двигателя, а в режиме стирки/отжима — коммутируются соответствующие обмотки тоже статора. Реле RELAY6 обеспечивает управление замком дверцы DOOR LOCK. Назначение силовых симисторов на электрон- ном модуле приведено в табл. 7.2.1. Таблица 7.2.1 Функциональное назначение симисторов в составе электронного модуля СМ Обозначение симистора на рис.7.2.2 Назначение TRIAC1 Управление приводным двигателем TRIAC2 Управление сливной помпой TRIAC3 Управление клапаном залива воды в отделение основной стирки (холодная вода) TRIAC4 Управление клапаном залива воды в отделение полоскания TRIAC5 Управление замком блокировки двери TRIAC6 Управление клапаном подачи воды в отделение предварительной стирки TRIAC7 Управление клапаном залива горячей воды в отделение основной стирки 106
7.2. Электронный модуль стиральных машин «Samsung» R56 R46 СЕЗ R21 С17’ ’ С01С11 СЕ1 ЗЗк 4,7к Юмк ЗЗк 0.1мк KSC815Y 0-1мк 100 Юмк С12 0,01мк Рис. 7.2.2. Принципиальная схема электронного модуля 107
Гпава 7. Электронные модули стиральных машин SAMSUNG Основой электронного модуля СМ является микроконтроллер IC3 типа М37705. Назначение его выводов приведено в табл. 7.2.2. В случае неисправности силовой или элект- ронной части машины необходимо выяснить, ка- кой исполнительный механизм (клапаны, помпа) не работает и проверить его работоспособность наличие на нем питающих напряжений. Если на исполнительное устройство не посту- пает (или постоянно присутствует) напряжение (при наличии на выходе микроконтроллера управляющего сигнала), следует проверить исп- равность соответствующих реле и симисторов, а также буферных усилителей — микросхем IC2 и IC4 (KID65003). При всех вышеперечисленных дефектах может быть неисправен микроконтрол- лер, если он не формирует необходимый управ- ляющий сигнал. Наиболее сложным дефектом следует считать «зависание» микроконтроллера (отсутствие реакции устройства на кнопки клави- атуры через некоторое время после включения устройства). Причин этого может быть несколько: • завышено или занижено напряжение питания микроконтроллера; • повышен уровень пульсаций напряжения пи- тания микроконтроллера; • отсутствует сигнал начального сброса Reset (выв. 26); • не работает тактовый генератор (выв. 26, 27); • замкнуты одна или несколько кнопок клавиа- туры; • нет обмена по цифровой шине между микро- контроллером и микросхемой памяти; • изменилось (стерлось) содержимое памяти IC5; • неисправен, собственно, сам микроконтрол- лер. Самыми распространенными дефектами этих стиральных машин являются неисправности в силовых и измерительных цепях (симисторы ре- ле, исполнительные элементы — помпа, ТЭН, приводной двигатель, а также датчики темпера- туры и уровня воды). Таблица 7.2.2 Назначение выводов микроконтроллера М37705 Номер вывода Обозначение Назначение 1-4,64 ОРТ1-ОРТ4/Р76-Р73, ОРТ5/Р77 Установки конфигурации и параметров (опции) 7 THER/P70 Вход сигнала от датчика температуры 8,10 ТАСНО/Р66, Р63 Вход сигнала от таходатчика 9 W-SENSOR/P65 Вход сигнала от датчика уровня воды 11 INT/P62 Вход сигнала 100 Гц 12 BUZZER/P60 Выход звуковой сигнализации 13,16 LOOR LOCK/P53, Р56 Выход сигнала блокировки дверцы люка 14 WASH-HEATER/P55 Выход управления ТЭНом 15 CW-CCW/P54 Выход изменения направления вращения барабана 17 PUMP-MOTOR/P52 Выход сигнала управления сливным насосом 18 MAIN (COOL)/P51 Выход включения клапана подачи холодной воды в отделение основной стирки 19 PRE7P50 Выход управления клапаном подачи воды в отделение предварительной стирки 20,21,23,24, 25 Р47, Р42, Р40, BYTE, CNVSS Соединены с общей шиной через резистор 4,7 кОм 22 MOTOR-CONTROL/P41 Управление приводным двигателем 26 RESET Вход начального сброса 27 XIN Выводы кварцевого резонатора 8 МГц 28 XOUT 30,63 VSS, AVSS Общий 5,6,29,31,32,40,41,42,50 E, P32, P31, P20, P21, P07, P17, P71, P72 Не используются 33 DOOR-CHECK/P30 Вход сигнала от датчика дверцы люка 34 POWER-KEY/P27 Вход сигнала от сетевой кнопки ВКЛ/ВЫКЛ 35 KEY-IN/P26 Вход сигнала от кнопок клавиатуры 36 MR1000/P25 Выход сигнала переключения обмоток статора в режимах стирка/отжим 37 POWER-RELEY/P24 Выход включения реле силового питания 108
7.2. Электронный модуль стиральных машин «Samsung» Таблица 7.2.2 (окончание) Номер вывода Обозначение Назначение 38 RINSE/P23 Выход управления клапаном залива воды в отделение полоскания 39 MAIN(HOT)/P22 Выход управления клапаном залива воды в отделение основной стирки (горячая вода) 43-49 Р10-Р16 Выходы сканирования схемы индикации и управления 51 РОб/е Информационные (сегментные) выходы на схему индикации 52 P05/d 53 Р04/С 54 РОЗ/Ь 55 Р02/а 56 Р01/д 57 POO/f 58 ТХ/Р87 Управляющая цифровая шина (тактовые импульсы) I 59 RX/P86 Управляющая цифровая шина (линия данных) 60,61,62 VCC, AVCC.VREF Напряжение питания +5 В 64 OPT7/P77 Установки конфигурации и параметров 109
Глава 8 Альтернативные конструкции электронных модулей Внимание! Копирование и размещение данных материалов на Web-сайтах и других СМИ без письменного разрешения редакции преследуется в административном и уголовном порядке в соответствии с Законом РФ. Универсальный электронный модуль для стиральных машин Как известно, большинство производителей стиральных машин не поставляют полную сер- висную информацию на свою продукцию (это касается, например, принципиальных схем мо- дулей, описания работы входящих в их состав компонентов, принципов взаимодействия основных узлов стиральных машин и др.). Поэ- тому часто специалисты сервисных центров при проведении ремонтных работ выполняют только поблочную замену вышедших из строя компонентов стиральных машин (СМ). В боль- шинстве случаев это оправдано — вышедшие из строя, например, клапаны залива воды, пом- па, прессостат, приводной мотор и др. — вос- становлению действительно не подлежат. Отдельно в этом списке стоят электронные модули — их ремонт на компонентном уровне экономически целесообразен (за исключением сложных случаев или когда модуль имеет зна- чительные повреждения). Что же касается еще находящихся в эксплу- атации старых моделей СМ, ситуация усугуб- ляется еще тем, что по ним комплектующие могут уже не поставляться. Чтобы «продлить жизнь» подобным аппаратам, подбираются аналоги некоторых узлов и элементов..Главная проблема — электронные модули. Для старых типов СМ найти модули на замену достаточно проблематично. В качестве альтернативы ре- шения подобной проблемы можно использовать аналоги подобных модулей. В этом разделе мы хотим познакомить чи- тателей с новой разработкой — универсаль- ным электронным модулем для стиральных ма- шин. Он может быть использован вместо штатных модулей в СМ с асинхронными, кол- 110 лекторными и комбинированными асинхрон- но-коллекторными приводными моторами. Основные его достоинства — универсаль- ность, низкая стоимость, простота, высокая ремонтопригодность. Общие сведения Рассматриваемый универсальный электрон- ный модуль предназначен для установки вместо штатных модулей СМ. Модуль выполнен на основе микроконтроллера и не требует подклю- чения командоаппарата. Отметим, что если в СМ уже имеется штатный командоаппарат, после установки модуля он будет выполнять только де- коративную функцию. Рассматриваемая версия модуля легко адап- тируется с большинством типов внешних эле- ментов СМ (с контактными датчиками уровня во- ды, различными типами датчиков температуры, ТЭН, приводными моторами, клапанами залива воды, устройством блокировки люка и др.). Управление модулем производится по инфрак- расному каналу от телевизионного пульта дис- танционного управления (ПДУ). Несмотря на простоту модуля и классическую схемотехниче- скую реализацию функциональных узлов и це- пей, многие схемотехнические решения схожи с аналогичными узлами ведущих компаний-произ- водителей бытовой техники. При разработке мо- дуля были учтены «слабые места» аналогичных узлов промышленного изготовления. В частно- сти, для снижения вероятности выхода из строя микроконтроллера (в цепях управления силовы- ми нагрузками), в нем применены интегральные буферные ключи типа ULN2003, также в цепи
Универсальный электронный модуль для стиральных машин Рис. 8.1. Внешний вид универсального электронного модуля формирователя сигналов с тахогенератора испо- льзуется оптрон. Применение оптрона, кроме обеспечения гальванической развязки повышает помехозащищенность микроконтроллера от на- водок работающего коллекторного приводного мотора, что особенно важно при повышенном из- носе щеток. В настоящее время готовятся варианты моду- ля, управление которых может выполняться от селектора программ и функциональных кнопок (в том числе, штатно установленных в СМ). Также ведется разработка модуля с мощными коммута- торами на IGBT-транзисторах для управления асинхронным приводным мотором. Внешний вид универсального электронного модуля показан на рис. 8.1. Основные функции модуля и его управление Универсальный модуль обеспечивает аппа- ратно-программное управление следующими элементами в составе СМ: — асинхронными или коллекторными приводны- ми моторами; — помпой; — клапанами залива воды; — устройством блокировки люка; — ТЭНом. Он также обеспечивает прием и обработку сигналов от элементов: — контрольной контактной группы замка дверцы люка; — датчика уровня воды; — датчика температуры; — датчика вибрации (если есть необходимость в его установке). Порядок управления модулем Внешнее управление электронным модулем (и СМ в целом) производится по инфракрасному каналу с помощью телевизионного пульта дис- танционного управления PANASONIC (типа EUR7717010 или ему подобным). В составе пользовательского интерфейса мо- дуля имеется три меню: — основных программ; — дополнительных опций; — служебное меню. Меню основных программ служит для выбора стандартных программ стирки — 7 основных про- грамм и 3 дополнительных режима (полоска- ние+отжим, отжим и слив воды). Меню дополнительных опций включает в себя следующие опции: предварительная стирка, ин- тенсивная стирка, суперполоскание, без отжима. Вход это меню выполняется нажатием кнопки «MENU» на ПДУ. Из служебного меню можно управлять отде- льными узлами СМА с целью контроля их рабо- тоспособности и при поиске неисправностей. Это меню предназначено для специалистов. Вход в служебное меню выполняют нажатием кнопки «РЮ MENU». Из меню основных программ кнопками ПДУ «1-7» выбирается одна из семи стандартных программ стирки, алгоритм работы которых запи- сан в памяти микроконтроллера, кнопкой «8» — полоскание +отжим, кнопкой «9» — режим отжи- ма, а кнопкой «О» — слив воды. Например, чтобы запустить программу стирки «хлопок, температура воды 60?С», нужно нажать кнопку «2», а затем — «ОК». Чтобы запустить эту же программу, но с дополнительной опцией «су- перполоскание» — нажимают кнопку «2», затем 111
Гпава 8. Альтернативные конструкции электронных модулей Таблица 8.1 Основные меню и порядок активации их функций Меню основных программ Меню дополнительных функций Служебное меню Наименование кнопки на ПДУ Функция Наименование кнопки на ПДУ Функция Наименование кнопки на ПДУ Функция 1 Программа стирки № 1 1 Предварительная стирка 1 Включение 1-го клапана залива воды 2 Программа стирки № 2 2 Интенсивная стирка 2 Включение 2-го клапана залива воды 3 Программа стирки № 3 3 Суперполоскание 3 Включение 3-го клапана залива воды 4 Программа стирки № 4 4 Стирка без отжима 4 Вращение приводного мотора в прямом направлении на малых оборотах 5 Программа стирки № 5 - 5 Вращение приводного мотора в обратном направлении на малых оборотах 6 Программа стирки № 6 - - 6 Вращение приводного мотора на максимальных оборотах (как при отжиме) 7 Программа стирки № 7 - - 7 Включение блокировки дверцы люка 8 Полоскание+отжим - - 8 Слив воды 9 Отжим - - 9 Зарезервировано 0 Слив воды - - 0 Короткая (тестовая) стирка «MENU», «3» (выбор опции «суперполоскание») и «ОК». Основные меню и их функции представлены в табл. 8.1. Состав и описание работы универсального модуля Прежде чем рассматривать описание аппа- ратной части модуля, остановимся на разновид- ностях его программного обеспечения (ПО). Как известно, в энергонезависимой памяти микро- контроллера (в составе модуля) записана управ- ляющая программа, которая обеспечивает логи- ческое функционирование модуля и всей СМ в целом. Эта программа обеспечивает прием и де- шифровку команд и сигналов (с ПДУ и датчиков) и на основе их обеспечивает выполнение режи- мов СМ по заданному алгоритму, управляя ис- полнительными элементами и узлами стираль- ной машины. На данный момент были разработаны две основные версии ПО — одна предназначена для СМ с асинхронными и комбинированными асинх- ронно-коллекторными без ШИМ-управления при- водными моторами, вторая — с коллекторными моторами с ШИМ-управлением. В дальнейшем планируется разместить в па- мяти микроконтроллера обе версии ПО. Актива- ция нужной из них будет производиться специа- листами в специальном режиме конфигурации. Предполагается, что если в конкретном типе СМ не будут использоваться некоторые элемен- ты и функции (тахогенератор, ШИМ управление приводным мотором, датчик температуры NTC и др.), чтобы не менять программную прошивку процессора, необходимую версию ПО можно бу- дет выбрать с ПДУ в режиме конфигурации. Принципиальная электрическая схема моду- ля приведена на рис. 8.2 (в варианте подключе- ния коллекторного приводного мотора). На рис. 8.3 и 8.4 показаны фрагменты принци- пиальной схемы модуля в вариантах подключе- ния к нему асинхронного и комбинированного асинхронно-коллекторного моторов соответст- венно. На рис. 8.5—8.7 подключение внешних эле- ментов и узлов стиральной машины в вариантах с коллекторным, асинхронным и комбинирован- ным асинхронно-коллекторным моторами соот- ветственно. Состав, назначение элементов и узлов модуля Рассмотрим состав и назначение основных элементов и узлов модуля. Отметим, что часть из них может не использоваться (например, кла- паны залива воды 2 и 3) — все зависит от соста- ва и конфигурации конкретной СМ, в которой установлен универсальный модуль. В составе универсального модуля входят сле- дующие основные узлы и элементы: — микроконтроллер U1; — источник питания; — инфракрасный фотоприемник; — узел синхронизации от сети переменного тока; — схемы управления клапанами залива воды, помпой и блокировки дверцы; 112
Рис. 8.2. Принципиальная электрическая схема модуля (вариант с коллекторным приводным мотором) А Б Устанавливается перемычка.если используется NTC Нормально-замкнутый контакт, если используется контактный датчик температуры О ВТ 139 600 536АА33129В VD2 12В DB107 10W R25 1к +12В С2 R11 13 14 12 QZ1 Или МАС 15 Зуммер 0,25А VD7 BAV20 VD6 BAV20 R6 Г 2к L VT2 КТ503Е VD1 1N4007 Датчик вибрации R24 56 Датчик уровня воды (ур.2) С17 0,1 мк R9 22к С1 О,1мк R7 22к 470мк 25В С8 ; 0,1 мк L1 С L2 47мкГ>47мкГ Датчик уровня I—— воды(ур,1) R14 22K С9 "т-1000мк 25В 10 15 16 Работа 15 12 13 О +12В КТ503Е Мас97А6 КРЕН5А VD5 1N4007 R21 VD3 BAV20 VD4 BZX4,7 С22 О.Змк С24 0,2мк С23 22мк 25В R20 22к Датчик уровня воды(ур.З)! R1R22K |+12?] ____ R33 1,2к СЗ 0,01мк VT1 КТ503Е R2 100 U5 4N35 R3 22к R1 1к С4 0,01 мк Катушка тахо- генератора NTC С7 0,1мк U4 КРЕН5А МАС 15 R26 1,2к К2 BS-902CS \ FNR 10К 391 ф ф К1 Bs-gozcs^ 47мк 25В С11 К4 BS-902CS 47мк 0,1мк R12 22к R13 100 С15 С14 0,1мк U6 Фото-приемник 536ААР129В С18 С19 R17 22K с20 R19 1.2к С21 22м к 25 В С25 =F 56 QZ2 1МГц С26 56 С27 0,1мк 14 51к С28 0,1мк 400В Ротор Л Статор BS-902 AS К5\ КЗ BS-902CS R27 R28 1к 750 FNR ЮК 391 Клапан воды 1 TR2 МАС 97А6 _ FNR ЮК 391 TR3 МАС 97А6 FNR ЮК 391 Клапан воды 2 Клапан воды 3 R29 R3O1K 750 R31 R32 1к 750 Помпа TR4 МАС 97А6 _ FNR ЮК 391 TR5 МАС 97А6 R34 R351k 750 FNR ЮК Замок 391 блокировки люка I TR6 МАС 97А6 R36 В37 1к 750 R22 ЗООк ТЭН А _ "—ЕЙ—• • R23 ЗООк ниверсальный электронный модуль для стиральных машин
Гпава 8. Альтернативные конструкции электронных модулей Рис. 8.3. Фрагмент схемы модуля в варианте с асинхронным приводным мотором Рис. 8.4. Фрагмент схемы модуля в варианте с комбинированным асинхронно-коллекторным приводным мотором — схема обработки сигналов от тахогенератора; — цепи контроля уровня воды; — цепь звуковой индикации; — схема управления приводным мотором. Рассмотрим функционирование этих и других функциональных узлов подробнее. Микроконтроллер В рассматриваемой версии универсального модуля используется микроконтроллер (МК) АТ- mega8-16PI (U1), он входит в состав семейства AVR-микроконтроллеров фирмы ATMEL. Микро- контроллер имеет Flash-память программ объе- мом 8 Кбайт, ОЗУ объемом 1 Кбайт и EEPROM объемом 512 байт. В микроконтроллере реали- зована Гарвардская архитектура, которая харак- теризуется раздельной памятью программ и дан- ных с собственными шинами доступа к ним. Микроконтроллер выполнен в корпусе PDIP-28. МК тактируется от внутреннего генератора с внешним кварцевым резонатором, который под- 114
Универсальный электронный модуль для стиральных машин Рис. 8.5. Схема подключения внешних элементов и узлов СМ к электронному модулю (вариант с коллекторным приводным мотором) Статор уровня воды Рис. 8.6. Схема подключения внешних элементов и узлов СМ к электронному модулю (вариант с асинхронным приводным мотором) 115
Глава 8. Альтернативные конструкции электронных модулей Рис. 8.7. Схема подключения внешних элементов и узлов СМ к электронному модулю (вариант с комбинированным асинхронно-коллекторным приводным мотором) ключается к выводам XTAL1 и XTAL2 (соответст- венно, выв. 9 и 10). С цепи R12 С14 на выв.1 (RESET) микрокон- троллера поступает сигнал начального сброса. На МК через соответствующие буферные це- пи поступают сигналы с тахогенератора привод- ного мотора, ПДУ, а также сдатчиков температу- ры (NTC), вибрации и уровня воды. В свою оче- редь, микроконтроллер управляет через интегра- льные ключи (U2, U3), симисторы (TR1-TR6) и реле (К1-К5) работой исполнительных устройств СМ — клапанами залива воды, помпой, устрой- ством блокировки люка, приводным мотором и ТЭНом. Назначение выводов МК применительно к данному модулю показано в табл. 8.2. Таблица 8.2 Назначение выводов микроконтроллера U1 Номер вывода Обозна- чение Назначение 1 RESET Вход сигнала начального сброса 2 PD0 Вход сигнала с тахогенератора 3 PD1 Вход сигнала синхронизации 100 Гц от сети переменного тока 4 PD2 Вход сигнала с датчика уровня воды (уровень 1) 5 PD3 Вход сигнала с датчика уровня воды (уровень 2) 6 PD4 Вход сигнала с датчика уровня воды (уровень 3) Номер вывода Обозна- чение Назначение 7 Vcc Вход питания цифровой секции (+5 В) 8 GND Общий 9 XTAL1 Подключение внешнего кварцевого резонатора 10 XTAL2 Подключение внешнего кварцевого резонатора 11 PD5 Вход сигнала с фотоприемника 12 PD6 Вход сигнала с датчика вибрации 13 PD7 Выход сигнала звуковой индикации 14 РВО Выход сигнала управления реле КЗ и К4 15 РВ1 Выход сигнала управления реле К2 16 РВ2 Выход ШИМ сигнала управления симистором приводного мотора 17 РВЗ Выход сигнала управления реле К1 18 РВ4 Выход сигнала управления клапаном залива воды 1 19 РВ5 Выход сигнала управления клапаном залива воды 2 20 AVcc Вход питания аналоговой секции (+5 В) 21 AREF Вход опорного напряжения 22 AGND Общий аналоговой секции 23 РСО Вход сигнала с датчика температуры NTC (вход АЦП) 24 РС1 Выход сигнала управления клапаном залива воды 3 25 РС2 Выход управления помпой 26 РОЗ Выход сигнала блокировки люка 27 РС4 Выход сигнала управления реле К5 (ТЭНа) 28 РС5 Контрольный вход блокировки дверцы люка 116
Универсальный электронный модуль для стиральных машин Источник питания В состав источника питания (ИП) входят: си- ловой трансформатор, диодный мост VD2, интег- ральный стабилизатор напряжения U4 и другие элементы. Он формирует два постоянных напря- жения: +12 В (нестабилизированное, для пита- ния цепей управления реле и симисторов) и +5 В (стабилизированное, для питания МК и осталь- ных элементов модуля). Инфракрасный фотоприемник Фотоприемник (U6) предназначен для приема сигналов с ПДУ по инфракрасному каналу. Он представляет собой фотодиод и схему усилителя-формирователя, объединенных в од- ном корпусе. Фотоприемник питается напряжени- ем 5В через фильтрующую цепь R13 С15 С16 (монтаж этих элементов производится непосред- ственно у микросхемы фотоприемника U6). При- нятые сигналы с фотоприемника поступают на выв. 11 МК. Дешифрацию кодов с ПДУ выполняет МК. Узел синхронизации от сети переменного тока Данная схема представляет собой формиро- ватель сигналов тактовой частоты для обеспече- ния синхронизации микроконтроллера U1 и всего модуля в целом. Этот узел выполнен на следую- щих элементах: R5-R7, R11, С2-С4 и VT1. На выходе схемы формируется сигнал часто- той 100 Гц, который поступает на выв. 3 U1. Следует отметить, что данный узел не испо- льзуется, если при работе приводного мотора не требуется ШИМ управление. Узел контроля уровня воды Сигналы с датчика уровня воды поступают на данный узел и далее — на выв. 4—6 U1. Узел представляет собой три идентичных RC-цепочки, основное их назначение — привязка выв. 4—6 СИ к лог «0» и первичное подавление (основное подавление реализовано программой) «дребез- га» контактов с датчика уровня воды. В состав узла входят элементы: R14-R16, С17-С19. Узел контроля температуры Узел в своем составе имеет делитель напря- жения (термистор NTC, резистор R18) и фильтр (С21, С22, R19). Выходное напряжение делителя поступает на вход аналого-цифрового преобра- зователя (АЦП) микроконтроллера — выв. 23 U1 (этот вывод МК программно сконфигурирован как вход АЦП). Отметим, что номинал резистора R18 должен меньше сопротивления термистора NTC (при 20°С) приблизительно в четыре раза. В против- ном случае его сопротивление необходимо кор- ректировать. В рассматриваемом случае сопро- тивление R18 выбрано под стандартный датчик NTC, используемый в CM INDESIT/ARISTON. Если в СМ используется регулируемый тер- мостат, он включается в цепь питания ТЭНа (к конт. А и Б на рис. 8.2). Датчик температуры NTC (и элементы его цепи) в этом случае не исполь- зуются. Узел контроля блокировки дверцы люка После блокировки дверцы замыкается конт- рольный контакт, сигнал с которого через узел контроля поступает на выв. 28 микроконтролле- ра U1. Узел представляет собой выпрями- тель-ограничитель напряжения на элементах: R20-R23, VD4, VD5, С23, С24. Узел контроля вибрации В модуле предусмотрена обработка сигнала от внешнего датчика вибрации. Его исполнение может быть любым. В простейшем случае — ме- ханический с контактной группой (с нормаль- но-разомкнутыми контактами), как показано на рис. 8.2. Узел представляет собой помехоподав- ляющую цепь R7 С20, сигнал с которой подается на выв. 12 микроконтроллера U1. Узел обработки сигнала тахогенератора Узел представляет собой усилитель-форми- рователь с оптронной развязкой на элементах: R1-R4, R8-R10, С1, С5, VD6, VD7, VT2, U5. Вход- ным сигналом для него является напряжение, снимаемое с катушки тахогенератора. Выходной сигнал с усилителя-формирователя поступает на выв. 2 микроконтроллера U1. Узел не используется, если в составе СМ от- сутствует тахогенератор. Узел управления клапанами залива воды, помпой и устройством блокировки люка Работой клапанами залива воды, помпой и устройством блокировки люка управляет микро- контроллер U1 (с выв. 18, 19, 24—26) через тран- зисторные ключи U2, U3 (ULN2003) и соответст- вующие маломощные симисторы (МАС97А6 или им подобные). Цепь управления приводным мотором Данная цепь предназначена для управления скоростью вращения приводного мотора. Совме- стно с тахогенератором и узлом обработки сиг- нала тахогенератора, данная цепь образует зам- кнутую систему автоматического регулирования 117
Радиобиблиотека сайта: www.pryriz.org.ua CD и радиодетали почтой www.pryriz.org.ua Отдых в Карпатах в частном секторе от 7$ в сутки www. karpaty-ua .org.ua Ukraine. The Lvov area. Truskavets. 2012
Глава 8. Альтернативные конструкции электронных модулей для поддержания постоянства заданных оборо- тов приводного мотора. Сигнал управления ШИМ приводным мотором формируется на выв. 16 микроконтроллера. Да- лее он поступает через транзисторный ключ в составе сборки U2, а затем, на симистор TR1 и приводной мотор. Параметры сигнала ШИМ определяются мик- роконтроллером на основании показаний тахоге- нератора и выбранного режима работы СМ. Более подробно описывать указанную цепь нет смысла — все ее элементы показаны на рис. 8.2. ШИМ-управление можно исключить, если в СМ, где установлен универсальный модуль, ис- пользуется асинхронный мотор, или в иных слу- чаях, где нецелесообразно использовать данную опцию. Узел коммутации обмоток приводного мотора Работой приводного мотора управляют 4 ре- ле (К1, К2, КЗ, К4 ). Если применен мотор коллек- торного типа, используется цепь управления ШИМ. Общее управление коммутацией обмоток осу- ществляется программно микроконтроллером U1 (с выв. 14, 15 и 17, через ключи в составе сборки U2 — на соответствующие реле). Рассмотрим логику работы узла подробнее. После включения СМ с универсальным моду- лем все указанные реле должны находиться в исходном пассивном состоянии (ни одно из них не должно быть включено). Для вращения мото- ра в прямом направлении включается реле К1, а в обратном — включается К2 (в обоих случаях мотор вращается на низких оборотах). Для того, чтобы мотор вращался на высоких оборотах (режим отжима), включаются одновре- менно реле КЗ и К4, а затем (через 1с) — реле К1 (вращение в прямом направлении). Заверше- ние режима отжима выполняется в обратном по- рядке: сначала выключается реле К1, а затем че- рез 1 сек — одновременно реле КЗ и К4. Отметим, что если в СМ установлен коллек- торный мотор с одной статорной обмоткой, кото- рый управляется в режиме ШИМ, то реле КЗ и К4 не используются. Звуковая индикация Управление звуковой индикацией обеспечи- вается программно с выв. 13 U1. Сигнал с этого вывода подается непосредственно на пьезоизлу- чатель QZ1. Узел управления ТЭНом Узел состоит, собственно, из реле К5, рабо- той которого управляет микроконтроллер U1 (с выв. 27 через ключ в составе U3 — на реле). Ре- ле К5 работает совместно с узлом контроля тем- пературы. Как отмечалось выше, если в СМ использует- ся регулируемый контактный термостат, то узел контроля температуры не используется, а кон- такты терморегулятора включаются последова- тельно в электрическую цепь питания ТЭНа. 118
Содержание Введение ....................................................................... 3 Глава 1. Электронные модули стиральных машин ARDO................................4 1.1. Электронные модули DMPU.....................................................4 Назначение модуля DMPU......................................................4 Применение и маркировка модуля DMPU.........................................4 Функциональная схема CM ARDO на основе модуля DMPU................. . . .6 Проверка и ремонт модуля DMPU............................................. 12 Силовые элементы, используемые в модуле DMPU...............................14 1.2. Электронные модули DMPA....................................................15 Общие сведения.............................................................15 Состав и описание работы модуля DMPA.......................................16 Характерные неисправности модуля DMPA и способы их устранения............ 21 1.3. Электронные модули MINISEL, MINIUDC, MINI АС и MINI DC.....................23 Общие сведения.............................................................23 Состав и описание работы модулей......................................... 24 Характерные неисправности модулей и способы из устранения..................30 Глава 2. Электронные модули стиральных машин BOSCH/SIEMENS......................34 Электронные модули SIEMENS......................................................34 Общие сведения........................................................... 34 Основные особенности электронного модуля . ... ...... 34 Состав и функционирование основных узлов модуля «SIEMENS 5WK51307 03» . . .35 Компоненты для поверхностного монтажа, используемые в электронном модуле...42 Характерные неисправности модуля и способы их устранения.................. 43 Глава 3. Электронные модули стиральных машин ELECTROLUX/ZANUSSI . . 45 Электронные модули на платформе EWM1000 ....................................... 45 Общие сведения.............................................................45 Основные функции электронного модуля на платформе EWM1000 ............... .45 Состав модуля и основные цепи..............................................49 Особенности схемотехнических решений контроллера...........................52 Возможные неисправности контроллера и способы их устранения................53 Глава 4. Электронные*модули стиральных машин HANSA...........................55 4.1. Электронный модуль стиральных машин HANSA серии РА.........................55 Назначение электронного модуля.............................................55 Маркировка и расположение элементов........................................55 Описание соединителей контроллера..........................................56 Структурная схема..........................................................57 Совместная работа элементов контроллера....................................57 Характерные неисправности электронного контроллера и способы их устранения.60 119
Содержание Маркировка и описание элементов, используемых в контроллере...............61 4.2. Электронный модуль стиральных машин HANSA серии PC........................61 Расположение и описание элементов платы контроллера (электронного модуля).62 Характерные неисправности контроллера и способы их устранения....... ... 67 Маркировка и параметры элементов, используемых в контроллере........ . . 68 Глава 5. Электронные модули стиральных машин INDESIT/ARISTON..................69 5.1. Электронные модули стиральных машин на платформе EVO-I....................69 Описание основных узлов модуля EVO-I......................................70 Характерные неисправности электронных модулей EVO-I и способы их устранения (применительно к модулю ARISTON FE)...............76 Маркировка и описание элементов, используемых в ЭК EVO-I..................79 5.2. Электронные модули стиральных машин на платформе EVO-II с коллекторными приводными моторами..........................................78 Описание основных узлов ЭМ EVO-H.........................................80 Коды маркировки SMD-компонентов в составе электронного модуля.............90 Характерные неисправности модуля и их устранение..........................90 Глава 6. Электронные модули стиральных машин LG................................92 Электронный модуль стиральной машины «LG WD-80160» серии Intellowasher с коллекторным приводным мотором...............................................92 Основные функции электронного модуля......................................93 Состав и основные цепи....................................................93 Особенности ремонта электронного модуля...................................99 Характерные неисправности модуля и способы их устранения.................100 Глава 7. Электронные модули стиральных машин SAMSUNG..........................101 7.1. Электронный модуль стиральных машин «Samsung P1405J/P1205J/P1005J/P805J».....................................101 7.2. Электронный модуль стиральных машин «Samsung SWV-1200F/1100F/1000F/800F» и «Samsung Р1291/Р1091/Р8091/Р6091».......................................105 Глава 8. Альтернативные конструкции электронных модулей.......................110 Универсальный электронный модуль для стиральных машин.........................110 Общие сведения...........................................................110 Основные функции модуля и его.управление.................................111 Состав и описание работы универсального модуля...........................112 120
I МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ БЫТОВОЙ ТЕХНИКИ ОТ ВЕДУЩИХ ЕВРОПЕЙСКИХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ: FORNARA | IOROSAPIENS I REFLEX | T.S.G. IОМВ Saieri I VECAM I ТЕСО Арматура 100% сделана в Италии office@udi.ru www.udi.ru АКВЛССТОП ЗАПАТЕНТОВАНО В РОССИИ ПРИОРИТЕТ ЗАЯВКИ №2001120115 ОТ 04.06.2007 Защита помещения от залива в случае разрыва/срыва наливного шланга стиральной/посудомоечной машины UDI-ECO ONE МАГНИТНЫЙ СМЯГЧИТЕЛЬ воды ОТДЕЛ ЗАПЧАСТЕЙ ОРИГИНАЛЬНЫЕ ЗАПАСНЫЕ ЧАСТИ НА ГАРАНТИЮ CANDY I WHIRLPOOL I ARDO | ВЯТКА I ARISTON УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ЗАПАСНЫЕ ЧАСТИ ДЛЯ РЕМОНТА БЫТОВОЙ ТЕХНИКИ Защита ТЭНа и агрегатов стиральной/ посудомоечной машины от накипи т. (495) 225-95-45, Измайловское шоссе, д.29, mail@udi-niaster.ru www.udi-master.ru Москва, Шоссе Энтузиастов, д.7А (9851233-95-04, (9261220-20-27, т/Ф (4951500-63-17