Электронные контроллеры  Hansa серии PС

Устройство и ремонт электронного контроллера стиральных машин Hansa серии PС

В этой части рассматриваются устройство и ремонт контроллеров, которые используются в следующих моделях стиральных машин HANSA серии PC:

РС4510В423/425(S), РС4512В425, РС5510В423/425, РС5512В425(С), РС4580В425, РС5580В425, РС4510А423, РС5510А423, РС4580А422, РС5580А422 и др.

Электронный контроллер стиральных машин (СМ) HANSA серии РС, в отличие от предыдущей линейки (РА), имеет следующие особенности:

• применен импульсный источник питания (ИП), формирующий одно выходное напряжение -5 В и эффективно работающий при изменении сетевого питающего напряжения в широких пределах;
• в программном переключателе (селекторе программ) используется принцип формирования управляющего кода. В предыдущей версии контроллера (серии РА) использовался принцип формирования управляющего напряжения, что зачастую приводило к ошибкам выбора программ. Кроме того, переключатель новой версии контроллера объединен в одном корпусе с выключателем питания;
• применена более функционально насыщенная и устойчиво работающая микросхема процессора (ST72F324J6);
• применены маломощные симисторы в корпусе для поверхностного монтажа (SMD) — они рассчитаны на прямой ток в открытом состоянии, равный 1 А (в ранней версии использовались симисторы на ток 0,8 А);
• сведено к минимуму количество аналоговых сигналов, поступающих на микросхему процессора, 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 переключателя, регулятора скорости вращения барабана и управляющих кнопок передней панели). Это позволило при работе контроллера исключить формирование ложных управляющих сигналов;
• в новой версии контроллера используется цифровой индикатор (наряду с традиционными светодиодами). Отметим, что подобный знакосинтезирующий индикатор не используется в моделях СМ линии «Optimum», имеющих в своем названии индекс «А» (например, РС5580А422);
• использование только одного выходного напряжения ИП (-5 В) потребовало изменения схемотехники 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).

Порядок запуска и выполнение сервисного теста стиральных машин HANSA серии РС, а также возможные коды ошибок СМ и причины их возникновения описаны в статье о ремонте HANSA

Расположение и описание работы элементов и узлов контроллера

Внешний вид контроллера показан на рис. 1 (вид сверху) и рис. 2 (вид снизу).

Рис. 1 Внешний вид электронного контроллера (вид сверху) СМ HANSA серии PC

Рис. 3 Внешний вид электронного контроллера (вид снизу) СМ HANSA серии PC

Так как принципиальных схем электронных контроллеров производители бытовой техники не распространяют даже в сервисных организациях, приведем расположение основных элементов на его электронной плате. Структурная схема контроллера показана на рис. 3.

Рис. 3 Структурная схема контроллера СМ HANSA серии PC

Рассмотрим назначение и взаимодействие внешних элементов СМ и электронного контроллера.

Источник питания

ИП построен на основе микросхемы ШИМ TNY264G со встроенным высоковольтным полевым транзистором. В состав ИП входят сетевой выпрямитель и фильтр, микросхема ШИМ, импульсный трансформатор, выходной выпрямитель, оптрон цепи обратной связи и другие элементы.

Расположение элементов ИП на печатной плате контроллера показано на рис. 1 (1) и 2 (1), а принципиальная схема источника — на рис. 4.

Рис. 4 Принципиальная электрическая схема источника питания

Высокие эксплуатационные характеристики ИП позволяют исключить большинство дефектов, присущих СМ HANSA серии РА, возникающих вследствие пониженного сетевого напряжения. Цоколевка микросхемы TNY264G приведена на рис. 5.

Рис. 5 Цоколевка микросхемы TNY264G

Потребляемая мощность ИП от сети переменного тока составляет не более 9 Вт, а максимальная частота работы его преобразователя составляет 132 кГц.

Как уже отмечалось, ИП формирует выходное напряжение -5 В, которое используется для питания элементов электронного контроллера.

Примечание. При ремонте контроллера необходимо иметь в виду, что гальваническая развязка ИП от питающей сети отсутствует.

Элементы управления исполнительными устройствами СМ

На плате контроллера расположены следующие элементы управления исполнительными устройствами СМ:

• симистор распределительного клапана JET SYSTEMS (2 на рис. 2), подключен к соединителю CN5 контроллера и управляется с выв. 4 процессора U2 (см. рис. 3);
• симисторы клапанов залива воды (3 на рис. 2), подключены к соединителю CN6 и управляются с выв. 2 и 5 процессора;
• симистор сливного насоса — 4 на рис. 2 подключен к соединителю CN3 и управляется с выв. 6 U2. Следует отметить, что этот симистор также управляется от датчика уровня воды, но только в том случае, если вода в баке достигнет уровня перелива (см. рис. 3). Это необходимо для аварийного понижения уровня воды в баке (ниже уровня перелива);
• симистор замка блокировки люка — 5 на рис. 2 подключен к соединителю CN7 (рис. 1) и управляется с выв. 28 микросхемы U2;
• симистор приводного мотора — 2 на рис. 1 подключен к соединителю CN4 (рис. 2) и через транзисторный ключ управляется с выв. 18 U2;
• реле ТЭНа — 3 на рис. 1 подключено через соединитель CN7 к нагревательному элементу и управляется через транзисторный ключ с выв. 30 процессора;
• реле реверса — 4 на рис. 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. 2).

Элементы измерительных цепей СМ

На плату контроллера поступают сигналы со следующих датчиков СМ:

• с датчика уровня воды, подключенного к соединителю CN7 контроллера (рис. 1). Сигналы с него через соответствующие схемы согласования (СС) поступают на выв. 6 процессора (уровень перелива) и на выв. 10 — вход АЦП (номинальный уровень или уровень 2). Причем, в первом случае этот сигнал также 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 включение ТЭНа, если в баке СМ отсутствует вода. Замыкание этой контактной группы датчика происходит в тот момент, когда в баке будет достигнут уровень воды 1;
• с датчика AQUASTOP, подключенного к соединителю CN2 контроллера (рис. 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, какой датчик сработал;
• с датчика температуры, подключенного к соединителю CN1 контроллера. Его сигнал поступает на выв. 8 процессора (вход АЦП);
• с тахогенератора находящемся на приводном моторе и подключенному к соединителю CN4 контроллера. Формируемый им сигнал (синусоидальной формы) далее поступает на усилитель 7 (рис. 2), ас него — на выв. 17 процессора.

Для обеспечения работоспособности встроенных в процессор таймеров на его выв. 31 поступает 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 селектор программ, который предназначен для формирования кодовой комбинации в соответствии 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. 3. Расположение ПП на плате контроллера показано на рис. 1 (5), а в разобранном виде — на рис. 6.

Рис. 6 Программный переключатель

На этом рисунке видно, что в ПП входят: четыре контактные группы (1) переключателя, программный диск (2) и сетевой выключатель, состоящий из двух подвижных (3) и двух неподвижных (4) контактов. Подобная конструкция ПП позволила (по сравнению с предыдущей версией контроллера в линейке СМ серии РА) исключить ложное считывание управляющего кода процессором, а также значительно повысить надежность работы сетевого выключателя. ПП легко разбирается, что также позволяет проводить обслуживание его контактных групп;

• управляющие кнопки передней панели, подключены к выв. 20, 25, 26, 34, 35 процессора и позволяют выбирать необходимые режимы работы СМ. Опрос состояния кнопок процессором происходит в динамическом режиме;
• цифровой индикатор и индикаторные светодиоды. Они отображают состояние и выбранные режимы работы СМ и работают по принципу динамической индикации и поэтому в большинстве своем подключены к одним и тем же выводам процессора (как и кнопки) — см. рис. 3;

Процессор, память и сервисный разъем

Основным управляющим элементом электронного контроллера является процессор U2 (8 на рис. 2 и 3) типа ST72F324J616, выполненный в 44-выводном корпусе TQFP. Он включает 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;
• 32 универсальных порта ввода/вывода;
• 10-битный 12-канальный АЦП;
• 4 таймера;
• последовательные интерфейсы SPI и SCI.

Следует отметить, что в зависимости от программного обеспечения процессора, его выводы могут иметь различное назначение.

Обозначение выводов микросхемы ST72F324J616, а также их функциональное предназначение применительно к электронному контроллеру СМ HANSA серии РС приведено в табл. 1.

Таблица 1. Назначение выводов процессора ST72F324J616

Примечание:

1. В таблице используются следующие сокращения:

• универсальные порты ввода/вывода обозначены как РА (В, С, D. Е, F). Следующие за этим обозначением цифры — это номер разряда порта;
• входы АЦП процессора обозначены как АIN, а следующая цифра соответствует номеру разряда;

1. Так как на рассматриваемой электронной плате к общей шине подключено питающее напряжение +5 В (с источника питания), следует считать, что выводы микросхемы процессора V_SS подключены к шине питания -5 В, а V_DD— к общей шине.

Для начального сброса процессора на его выв. 39 U2 поступает сигнал RESET. Он же может поступать с внешнего программатора Flash-памяти процессора, который подключается к сервисному разъему контроллера (см. рис. 1).

Отметим, что для программирования Flash-памяти процессора (с помощью внешнего программатора), а также микросхемы ЭСППЗУ U1 (см. рис. 3) используется интерфейс SPI, а также внешнее напряжение 12 В (оно поступает на выв. 38 U2) — все они выведены на контакты сервисного разъема (рис. 1). Назначение этих и других контактов сервисного разъема приведено в табл. 2.

Таблица 2 Назначение контактов сервисного разъема

Условно будем считать первый контакт сервисного разъема — нижний, см. 9 на рис. 2.

Сервисный разъем используется для программирования Flash-памяти процессора на этапе производства. Если во Пазп-памяти процессора не активирован бит защиты записи, файл прошивки с управляющей программой СМ можно записать вновь — но для этого необходим соответствующий программатор. В ремонтной практике чаще всего поступают следующим образом — прошивают «чистую» микросхему процессора, а затем устанавливают ее на плату контроллера.

Процессор через интерфейс SPI обмениваеткя данными с микросхемой энергонезависимой памяти U1 типа 24С04АN объемом 4 кбит — (см. 10 на рис. 2). Она используется для хранения  служебных констант в соответствии с выбранной ; программой стирки СМ. Наименование выводов микросхемы 24С04АN приведено на рис. 7.

Рис. 7. Цоколевка микросхемы 24С04

Характерные неисправности контроллера и способы их устранения

Прежде чем принимать решение по ремонту контроллера, следует убедиться, что дефект вызван именно из-за него, а не его внешних элементов СМ: датчиков, клапанов, приводного мотора и др. Довольно часто неисправности СМ возникают по причине плохих контактов в соединителях 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 теста, а также по индикации кодов ошибок.

Рассмотрим характерные неисправности электронного контроллера, а также способы их устранения.

СМ не включается

В подобном случае вначале проверяют поступление сетевого напряжения с сетевого фильтра на соединитель, расположенный в верхней части крышки программного переключателя (рис. 1). Затем проверяют поступление этого напряжения на выходы сетевого выключателя и далее — на ИП. Исправность контактных групп выключателя можно проверить омметром. Проверка работоспособности ИП, а также поиск возможных неисправных его элементов не требует комментариев (принципиальная схема ИП приведена на рис. 4), так как подобные методики общеизвестны.

Причина подобного дефекта СМ также может быть вызвана отказом процессора, а это в свою очередь происходит чаще всего из-за попадания на плату контроллера влаги (пены).

СМ не выполняет одну или несколько программ стирки (или выполняемая программа не соответствует выбранной)

Наиболее вероятная причина подобного дефекта — отсутствие контакта в ПП. Разбирают корпус переключателя (см. рис. 6) и очищают его контактные группы от окислов (при необходимости, контакты подгибают).

В противном случае проверяют элементы схемы согласования между ПП и процессором Если и в этом случае не было выявлено неисправных элементов, необходимо заново прошить содержимое Flash-памяти процессора или заменить сам процессор, предварительно записав в его память файл с управляющей программой.

В некоторых случаях помогает программный сброс процессора. Выполнить это можно, например, запустив сервисный тест

В режиме стирки барабан СМ вращается только в одну сторону (после паузы)

Причина подобного дефекта может быть вызвана неисправностью одного (из двух) реле реверса или соответствующего электронного ключа (см. приведенное выше описание).

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 реле ТЭНа и цепи его управления (см. описание), датчик уровня воды, а также соединители ТЭНа и сам нагревательный элемент. Датчик уровня подлежит проверке из-за того, что одна из его контактных групп стоит в цепи питания ТЭНа (она замыкается при достижении уровня 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, проверяют их цепи управления: от соответствующего вывода процессора (см. рис. 3) — до симистора. Также проверяют исправность самих симисторов, соединители на контроллере и проводные соединители самих элементов.

Отметим, что при коротком замыкании одного из симисторов велика вероятность выхода из строя микросхемы процессора, а также соответствующих элементов в цепи управления симистора.

Выполнение программы стирки СМ прекращается, на передней панели отображается код ошибки Е08

Причин возникновения подобного дефекта несколько:

• напряжение в питающей сети выше или ниже нормы;
• неисправен ИП контроллера;
• на выв. 31 процессора U2 не поступает тактовый сигнал 50 Гц (или его уровень сильно занижен), который формируется из напряжения питающей сети (см. рис. 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 большинстве случаев выход из строя этого элемента 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 сервисный тест СМ  — это необходимо для того, чтобы более широко представлять картину возникновения конкретного дефекта, а также с целью выявления неисправностей, не связанных с самим контроллером.

Следующим шагом проверяют работоспособность ИП — напряжение на его выходе должно составлять 5 В ±5%. С помощью осциллрафа проверяют уровень пульсаций этого напряжения (не более 10 мВ).

Затем проверяют генерацию тактового резонатора 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 отклонений в работе перечисленных элементов необходимо заново прошить содержимое Flash-памяти процессора или заменить сам процессор (предварительно записав в его память файл с управляющей программой).

Маркировка и описание некоторых элементов, используемых в контроллере

Маломощный симистор Z0107MN

• Маркировка —Z7M
• Корпус — SOT-223
• Назначение выводов — см. рис. 8 (г)

Основные характеристики:

• отпирающий ток управляющего электрода — 5 мА;
• постоянное прямое (обратное) напряжение в закрытом состоянии — 600 В;
• прямой ток в открытом состоянии — 1 А.

Рис. 8 Цоколевка полупроводниковых элементов контроллера

Симистор средней мощности ВТВ 12-600BW

• Маркировка—ВТВ12-600BW
• Корпус — ТО-220АВ
• Назначение выводов — см. рис. 8 (д)

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. 8 (а)

Основные характеристики:

• напряжение стабилизации — 33 В;
• номинальный ток — 5 мА.

Сборка маломощных универсальных диодов BAW56

• Маркировка—A1s
• Корпус — SOT-23
• Назначение выводов — см. рис. 8 (в)
• Ближайший аналог — два универсальных диода 1N4148

Основные характеристики:

• постоянный прямой ток — не более 200 мА;
• обратное напряжение — 70 В.

Маломощный транзистор структуры р-п-р ВС857В

• Маркировка — ЗF
• Корпус — SOT-23
• Назначение выводов — см. рис. 8 (б)
• 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. 8 (б)

Ближайший аналог — ВС327

Основные характеристики:

• статический коэффициент передачи — 160...400;
• постоянный ток коллектора — 500 мА;
• напряжение К-Э — 45 В

Ремонт стиральных  машин марки «Ariston»

 Ремонт узла управления стиральных машин «Ariston», оборудованных системой управления EVO-II

Современные стиральные машины ARISTON серий AVD, AVL, AVSD, AVSL, AVXL, оснащены системой управления EVO-II. Узел электронного управления стиральных машин ARISTON, оборудованных системой EVO-II, состоит из платы управления и силовой платы. Каждая из этих плат имеет две аппаратных модификации.

Плата управления

Платы управления выпускаются с ЖК индикатором (модели серий AVD, AVSD) - см. рис. 1
 

Рис. 1

 и без него (серии AVL, AVSL, AVXL) рис. 2.
 

Рис. 2

 К плате управления подключены силовая плата, селектор программ и управляющие потенциометры (для ПУ первого типа - селектор программ, для второго типа ПУ - регуляторы температуры и скорости отжима, а также селектор программ).

Внешний вид селектора программ СМ серии AVD, AVSD показан на рис. 3.
 

Рис. 3

Особенностью селектора является отсутствие в нем мотора. Селектор представляет собой переключатель, коммутирующий «весовые» резисторы в его составе. Сопротивление на выходе селектора, соответствующее тому или иному положению его ручки, считывается микроконтроллером платы управления. Микроконтроллер преобразует его в управляющий код и передает в силовую плату, где формируется соответствующая программа (или режимы стирки). Аналогично устроены регуляторы температуры воды и скорости отжима в стиральных машинах серии AVL, AVSL, AVXL. В качестве примера приведем номиналы резисторов (кОм), показанных на рис. 3 (слева направо): 2,67_3,57_4,99_7,5_2,4_24,9_75.

Возможные неисправности платы управления и способы их устранения.

Силовая плата

Как уже отмечалось, силовая плата имеет две модификации.

В первом случае силовая плата (СП-1) предназначена для работы с обычным коллекторным двигателем привода барабана (рис. 4)

Рис. 4

А во втором (СП-2) - для работы с трехфазным двигателем (рис. 5)

Рис. 5

Компоновка этих плат различна, однако основные соединители в большинстве своем имеют аналогичное назначение. Отметим элементы, обозначенные цифрами на рис. 4 и рис. 5.

1 — управляющий симистор клапана залива горячей воды

2 — управляющий симистор клапана залива воды в отсек предварительной стирки;

3 — управляющий симистор клапана залива воды в отсек основной стирки;

4 — дроссель, стоящий в цепи питания ключей электронного коммутатора 3-х фазного двигателя

5 — элементы импульсного источника питания силовой платы;

6 — теплоотвод силовых ключей коммутатора приводного двигателя.

В СМ ARISTON последних серий применяются 3-х фазные бесколлекторные двигатели привода барабана. Для них и была разработана специальная силовая плата (СП-2). Главная ее особенность — электронный коммутатор обмоток 3-х фазного двигателя привода барабана.

Внешний вид 3-х фазного двигателя и назначение его выводов приведено на рис. 6.

Рис. 6

Основные преимущества такого двигателя перед обычными коллекторными следующие:

• меньшее энергопотребление;
• пониженный уровень шума;
• увеличенный ресурс.

Всеми режимами работы двигателя управляет так называемый цифровой сигнальный процессор (DSP) — см. рис. 5

В составе двигателя имеется термопредохранитель, который при повышенной температуре размыкается, вследствие чего блокируется работа электронного коммутатора.

Как уже отмечалось, в составе силовых плат имеется импульсный источник питания, который работает все время, пока СМ подключена к питающей сети. В «выключенном» состоянии (при нажатии кнопки выключения) СМ находится как бы в дежурном режиме (на плату управления и силовую плату поданы питающие напряжения). Вот почему при проведении различных ремонтных работ это необходимо учитывать.

Возможные неисправности силовой платы и способы их устранения

Электронные контроллеры  Hansa серии PA

Устройство и ремонт электронного контроллера стиральных машин Hansa серии PA

В этой части мы подробнее остановимся на описании и ремонте электронного контроллера для стиральных машин HANSA серии PA, который используется в представленных на российском рынке моделях РА4510В421, РА4512В421, РА5512В421, РА4580В421, РА5510В421, РА5580В421 и др.

Назначение электронного контроллера

Электронный контроллер стиральных машин HANSA серии РА выполняет следующие функции:

• выбор программы стирки и дополнительных режимов стиральной машины с помощью переключателя 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 установлен тахогенератор, сигнал с которого поступает в контроллер;
• управление нагревом воды в баке до заданной температуры, исполнительным элементом 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 датчика уровня;
• контроль протечек воды с помощью датчика AQUASTOP;
• включение/выключение машины.

Кроме того, для контроля работоспособности элементов СМ, контроллер обеспечивает выполнение программы автотестирования с последующей индикацией возможных ошибок. Запуск автотеста, порядок его выполнения и индикация коДов ошибок  подробно описаны в статье о ремонте СМ Hansa

Маркировка и расположение элементов

Внешний вид контроллера показан  на рис. 1 (вид сверху) и 2 (вид снизу).

Рис. 1 Внешний вид (сверху) электронного контроллера

Рис. 2 Внешний вид (снизу) электронного контроллера

В виду отсутствия принципиальной схемы приведем расположение основных элементов на плате контроллера. Это поможет ремонтникам быстро найти неисправный элемент на плате.

Источник питания

• Силовой трансформатор — 5 на рис. 1;
• стабилизатор напряжения U1 7905 (-5 В) — 6 на рис. 1;
• сетевой выключатель — 7 на рис. 1;
• выпрямитель—8 на рис. 2;
• предохранители (разрывные резисторы) — 17 на рис. 2.

Симисторы и их схемы согласования (СС)

• Управления распределительным клапаном JET SYSTEMS — 7 на рис. 1, его СС — 9 на рис. 2;
• управления клапанов залива воды — 8 на рис. 1, СС — 10 на рис. 2;
• управления сливным насосом — 9 на рис. 1, СС — 11 на рис. 2;
• управления приводным мотором — 10 на рис. 1, СС — 12 на рис. 2;
• управления блокировкой люка — 11 на рис. 1, СС—13 на рис. 2.

Реле и их СС

• Управления реверсом — 12 на рис. 1, СС—13 на рис. 2;
• управления ТЭНом — 13 на рис. 1, СС — 14 на рис. 2.

Остальные элементы

• Процессор U1 — 15 на рис. 2;
• память U2 — 16 на рис. 2;
• регулятор скорости вращения центрифуги VR1 — 14 на рис. 1;
• ключи питания индикаторов — 18 на рис. 2;
• СС датчика AquaStop — 19 на рис. 2;

Устройство блокировки люка

 СС тахогенератора — 20 на рис. 2;

СС датчика температуры — 21 на рис. 2.

Как уже отмечалось, указанный тип контроллера используется в моделях СМ HANSA сери РА.

Маркировка контроллера нанесена на бумажной этикетке (1 на рис. 1).

Пример маркировки показан на рис. 3.

Рис. 3 Маркировка контроллера

В первой строке на рис. 3 указывается тип контроллера и серия СМ, в которой он используется, во второй — версия прошивки памяти процессора, в третьей — дата производства и заводской номер.

Версия прошивки памяти процессора в последних моделях контроллеров также нанесена на корпусе микросхемы.

Описание соединителей контроллера

Схема подключения элементов к контроллеру приведена на рис. 4.

Рис. 4 Схема подключения узлов СМК к электронному контроллеру

Перечислим их:

• S1 (2 на рис. 1) — соединитель для подключения питающего напряжения 220 В с сетевого фильтра;
•  Х1 (3 на рис. 1) — соединитель датчика уровня воды (конт. 2-4), устройства блокировки люка (конт. 5-7) и ТЭНа (конт. 1);
• ХЗ (1 на рис. 2) — соединитель приводного мотора (статор — конт. 3, 6, ротор — конт. 4, 5) и тахогенератора (конт. 1, 2);
• Х9 (2 на рис. 2) — соединитель сливного насоса (конт. 1,2);
• Х6 (3 на рис. 2) — соединитель клапанов залива воды (конт. 3, 5, 7);
• Х10 (4 на рис. 2) — соединитель распределительного клапана системы впрыска воды  JET SISTEMS (конт. 1,2);
• Х8 (5 на рис. 2) — соединитель выключателя Aquastop (конт. 1, 3);
• Х12 (6 на рис. 2) — соединитель датчика температуры (конт. 1, 3);
• системный соединитель (4 на рис. 2). Используется для программирования Flach-памяти процессора U3 (см. рис. 3).

Структурная схема

Структурная схема контроллера приведена на рис. 5.

Рис. 5 Структурная схема электронного контроллера

На плате контроллера размещены следующие элементы:

• микроконтроллер U3;
• энергонезависимая память U2;
• источник питания: сетевой трансформатор Т1, стабилизатор напряжения U1 и фильтрующие конденсаторы;
• светодиоды индикации режимов работы СМ;
• переключатель программ;
• управляющие кнопки;
• схема сброса микроконтроллера;
• 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 (СС). Это могут быть как транзисторные ключи, так и RC-цепи.

Совместная работа элементов контроллера

Основным управляющим элементом контроллера является микроконтроллер фирмы NEC типа µPD78F9177Y (U1). Он выполнен в 44-выводном пластиковом корпусе типа LOFP и включает в себя следующие элементы:

• 8-битный центральный процессор 78KOS;
• масочное ПЗУ (16/24 кбайт) или Flash-память (24 кбайт) для хранения управляющей программы и настроечных файлов (в зависимости 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 I²C.

Следует отметить, что в зависимости от программного обеспечения микроконтроллера, его выводы могут иметь различное назначение. Назначение выводов микросхемы µPD78F9177 приведено в табл. 1.

Таблица 1 Назначение выводов микросхемы µPD78F9177

Для начального сброса микроконтроллера используется внешний сигнал RESET, формируемый соответствующей схемой (7 на рис. 2).

Для программирования Flash-памяти микроконтроллера используются сигналы системного соединителя ТхD20, КхD20 и внешнее напряжение 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 воды, AQUASTOP, а также переключателя программ, регулятора скорости вращения центрифуги и управляющих кнопок поступают на входы АЦП микроконтроллера. Эти напряжения преобразуются в цифровые коды, которые обрабатываются, и в соответствии с управляющей программой процессор формирует сигналы управления 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 регулятора скорости VR1).

Тактовый сигнал 50 Гц и сигнал с тахогенератора приводного мотора поступают на входы таймера микроконтроллера.

Процессор по шине I²С обменивается данными с микросхемой энергонезависимой памяти U2 типа 24С05 объемом 4 кбит. Она служит для хранения настроек СМ в соответствии с выбранной программой.

Переключатель программ представляет собой регулируемый делитель напряжения. Уровень напряжения на выходе переключателя соответствует той или иной выбранной программе.

Источник питания контроллера формирует два напряжения: нестабилизированное -12 В и стабилизированное -5 В (вырабатывается стабилизатором U1).

Напряжением -12В питаются транзисторные ключи управления реле реверса и ТЭНа, а напряжением -5В — микроконтроллер U3, энергонезависимая память U2 и другие элементы схемы.

Характерные неисправности электронного контроллера и способы их устранения

Перед тем, как приступать к ремонту электронного контроллера, необходимо убедиться в его неисправности, так как в большинстве случаев те или иные проблемы в работе СМ могут быть вызваны дефектами внешних элементов (например, датчика температуры, приводного мотора, клапанов залива воды и др.). Довольно часто неисправности возникают по причине отсутствия контактов в соединителях контроллера (особенно, в силовых цепях, например, в соединителе приводного мотора ХЗ).

Поэтому, прежде чем приступать к выполнению ремонтных работ, в большинстве случаев необходимо проверить элементы СМ, как отдельно, так и с помощью программы автотестирования.

Рассмотрим характерные неисправности электронного контроллера, а также способы их устранения.

СМ не включается

В подобном случае вначале проверяют поступление сетевого напряжения на соединитель S1 с сетевого фильтра.

Если фильтр исправен, проверяют исправность выключателя питания (7 на рис. 1), а также его пайку. Часто причиной подобного дефекта также является нарушение пайки соединителя S1.

Возможен также случай, когда корпус сетевого выключателя отклеивается от платы контроллера, и он смещается вправо (см. рис. 2) или приподнимается над платой. Вследствие этого, при повороте программного диска (15 на рис. 1), толкатель 16 сдвигается на расстояние, недостаточное для полного утапливания штока сетевого выключателя. Чтобы в дальнейшем этого не происходило, устанавливают выключатель в исходное положение и фиксируют его на плате клеем или металлическим хомутом.

Если же сетевой выключатель работает, а СМ по-прежнему не включается, проверяют элементы источника питания: сетевой трансформатор, выпрямительные диоды (8 на рис. 2), стабилизатор напряжения U1, фильтрующие конденсаторы и предохранители (17 на рис. 2).

Остальные элементы контроллера в подобном случае выходят из строя крайне редко.

Часто подобный дефект возникает при попадании на плату контроллера влаги (пены). Как правило, в этом случае микроконтроллер выходит из строя и требуется замена всей платы.

Также возможен случай, когда в одном из положений программного диска (15 на рис. 1)

СМ выключается.

Причина дефекта все та же — корпус выключателя приподнимается или сдвигается вправо (но на меньшее расстояние, как в предыдущем случае).

СМ не выполняет одну или несколько программ

Причина дефекта в большинстве случаев — отсутствие контакта в переключателе программ.

Для устранения неисправности снимают крышку переключателя (23 на рис. 2). На плате (под крышкой) очищают от загрязнений покрытые графитом площадки и, при необходимости, на крышке подгибают пружинные контакты. Устанавливают крышку и фиксируют краской ее место соединения с другой половиной переключателя.

Также проверяют на обрыв и на соответствие номиналу (100 Ом) весовые резисторы переключателя (22 рис. 2).

В худшем случае подобный дефект может быть вызван нарушением работы масочного ПЗУ (или Flash-памяти) процессора, но тогда необходима замена этой микросхемы (с аналогичной «прошивкой»).

В режиме стирки барабан машины вращается только в одну сторону (через паузу)

Причина дефекта может быть вызвана неисправностью контактных групп одного из реле реверса (12 на рис. 1). Также может быть неисправен один из транзисторных ключей схемы согласования (13 на рис. 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. 1), элементы СС (14 на рис. 2), соединители ТЭНа, а также сам ТЭН.

На передней панели СМ индикатор ГОТОВ мигает сериями по 15 вспышек

В большинстве случаев причина дефекта вызвана неисправностью процессора из или микросхемы энергонезависимой памяти U2. Однако все же необходимо проверить питание 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 — питающее напряжение сети ниже нормы.

Подобный дефект также возможен, если на выв. 13 процессора отсутствуют импульсы частотой 50 Гц, поступающие от питающей сети через гасящие резисторы (24 на рис. 2). Общее сопротивление этих резисторов составляет 440 кОм (2 х 220 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, проверяют их цепи управления: от соответствующего вывода процессора (см. рис. 3), через СС — на управляющий электрод симистора. Также следует проверить исправность соответствующих симисторов, контактные соединители на контроллере, а также проводные соединители самих элементов.

Следует отметить, что при коротком замыкании всех выводов симисторов «в точку», велика вероятность выхода из строя элементов СС, а также микроконтроллера.

Маркировка и описание элементов, используемых в контроллере

Симисторы

Маломощный симистор Z00607 МА

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 состоянии — 800 мА.

Указанный симистор нельзя заменить на более распространенный МАС97, так как у последнего ниже прямое напряжение в закрытом состоянии (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 состоянии—12 А.

Диоды

1N4004 (маркировка S1G);

ВА321 (маркировка JS_S). Постоянный прямой ток — 250 мА, максимальное обратное напряжение — 200 В.

Транзисторы

ВС857В (п-р-п, маркировка 3Fp), функциональный аналог ВС 557В;

ВС847В (р-п-р, маркировка 1F), функциональный аналог ВС547В.

Ремонт  электронных модулей стиральных машин «ARDO» 

Электронный модуль DMPU для стиральных машин ARDO: устройство, принцип работы, проверка, ремонт.

Назначение электронного модуля DMPU

Электронный модуль типа DMPU используется 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 следующих 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 модуле DMPU контроль за исправностью узлов машины (терморезистора, основного двигателя, сливной помпы, таймера, регуляторов температуры и скорости, кнопок дополнительных функций) и самого электронного модуля с помощью встроенной программы автотеста.

Применение и маркировка модуля DMPU

Модуль DMPU используется в стиральных машинах ARDO, выпускаемых с мая 2000 года и нашел свое применение в моделях с фронтальной загрузкой — как с сушкой (серия WD), так и без нее (серия А), рассчитанных на 800 и 1000 оборотов центрифуги. Чуть раньше тип этого модуля можно было встретить на некоторых моделях узкой фронтальной машины «Ardo S1000X». Эпоха применения этих цифровых модулей заканчивается с момента появления нового семейства электронных машин, имеющих в своем названии букву «Е». Примером такого семейства являются модели AE800X, AED1000X, TL1ОООEX и др.

В электронных модулях этих стиральных машин используется микроконтроллер семейства HC08 имеющий более широкие возможности по сравнению со своим предшественником HC05.

Этикетка на модуле (рис. 1) позволяет определить его модификацию и область применения.

В левом верхнем углу этикетки помещены торговый знак производителя модуля и параметры питающего напряжения, а в правом верхнем — модификация модуля: Н7 или Н8.1.

В центральной части этикетки показаны:

• DMPU — тип модуля (для коллекторных двигателей);
• 10 или 1000 RPM — максимальная скорость вращения барабана (в обоих случаях 1000 об/мин);
•  /33, /39, /42 — дополнительная информация по стиральным машинам, в которых используются модули (33 — узкие модели А833, А1033; 39 — модель S1000Х; 42 — полноразмерная с фронтальной загрузкой.

В нижней части этикетки показаны дата производства (например, 21/06/2000) и код детали для заказа (546033501 или 54618901 —см. рис.1).

Назначение контактов соединителей модуля

Внешний вид электронного модуля без радиатора охлаждения симистора двигателя привода барабана приведен на рис. 2.

Рис. 2 Внешний вид DMPU

Модуль DMPU включается в общую схему стиральной машины с помощью трех соединителей: CNA, CNB, CNC. Приведем назначение контактов этих соединителей модуля.

Соединитель CNA:

А01 — вход сигнала от температурного зонда (терморезистора) о нагреве воды;

А02 — общий провод;

А0З — вход сигнала с тахогенера о скорости вращения барабана;

А04 — общий провод;

А05, А07 — питание статорной обмотки приводного двигателя;

А06 — не используется;

А08, А09 — питание роторной обмотки приводного двигателя;

А10, А11 — цепь термозащиты двигателя.

Соединитель CNB:

В01 — не используется;

В02 — кнопка «дополнительное полоскание» (ЕК);

В03 — 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;

В 12 — выход на клапан холодной воды.

Соединитель CNC:

С01 — питание модуля переменным напряжением -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 переключателей таймера;

С07 — вход с контакта ЗТ таймера;

С08 — вход с контакта 1Т таймера;

С09 — вход с контакта 5Т таймера;

С10 — вход с контакта 3В таймера;

С11 — вход с контакта 5В таймера;

С12 — вход с контакта 1В таймера.

Функциональная схема СМ

Ardo на основе модуля DMPU

Функциональная схема стиральной машины ARDO на основе электронного модуля DMPU приведена на рис. 3.

Рис. 3 Функциональная схема стиральной машины ARDO на основе электронного модуля DMPU

Она состоит из следующих 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 функционирование элементов микроконтроллера.

Микроконтроллер семейства НС05

Описание микроконтроллера проведем на примере микросхемы МС68НС705Р6АСР. Микроконтроллер получает информацию о состоянии узлов стиральных машин через порты ввода и в соответствии с заложенной в нем программой выдает сигналы управления на порты вывода микросхемы.

Рис. 4 Структурная схема микроконтроллера МС68НС705Р6АСР

Микроконтроллер состоит из следующих блоков (см. рис. 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 внешние сигналы RESET (выв. 1 U1 на рис. 3) и IRQ (выв. 2 U1). При- поступлении сигнала RESET = лог. «0» происходит сброс всех регистров микроконтроллера в начальное состояние, а при последующей установке RESET = лог. «1» процессор 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 сигнала RESET = лог. «0».

Внешними запросами прерывания являются сигналы, поступающие на вход IRQ. Активный уровень сигнала прерывания IRQ (высокий или низкий) задается при программировании микроконтроллера.

Параллельные порты ввода/вывода данных

Для обмена данными с внешними устройствами в микроконтроллере МС68НС705Р6А могут использоваться четыре параллельных порта: РА, РВ, РС, РD (см. табл. 1).

Таблица 1 Состав и функции параллельных портов микроконтроллера МС68НС705Р6А

Двунаправленные порты служат для ввода/вывода (I/0) данных, некоторые порты обеспечивают только ввод (I) или только вывод (0) данных — их функциональное назначение программируется в микроконтроллере.

Выводы некоторых портов (см. табл. 1) совмещены со входами/выходами других периферийных 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 выводах имеется значение лог. «0», при запуске процессора эти выводы программируются в соответствии с программой и могут изменить свое значение на лог. «1», в этом случае они используются для вывода данных.

В табл. 2 приведено назначение портов ввода/вывода микроконтроллера в модуле DMPU.

Таблица 2. Состав и функции портов ввода/вывода микросхемы  МС68НС705Р6А в модуле DMPU

Последовательные порты ввода/вывода данных

Для последовательного обмена данными в микроконтроллере МС68НС705Р6А используется упрощенный вариант синхронного последовательного порта SIOP. Для приема/передачи данных порт использует три вывода порта РВ: SDO (выв. 11), SDI (выв. 12) и SCK (выв. 13). Прием и передача каждого бита производится при поступлении положительного фронта синхросигнала SCK, который формируется при в активном состоянии реле уровня воды. Это означает, что микроконтроллер использует команды поступаемые на выв. 11 и 12 только при наличии воды в баке стиральной машины.

Внутренний генератор тактовых импульсов (ГТИ)

Генератор задает формирует тактовые импульсы для синхронизации всех блоков микроконтроллера. Для его функционирования к выв. 27 и 28 подключен внешний кварцевый резонатор частотой 4 МГц. Частота формируемых внутренних тактовых импульсов F₁ = F₁/2, где F₁ — собственная частота резонатора.

Блок таймера

Микроконтроллеры семейства МС68НС705 имеют в своем составе 16-разрядный таймер, который работает в режимах захвата и сравнения. Таймер имеет следующие внешние сигналы:

• вход захвата ТСАР (выв. 25), на который подается сигнал с тахогенератора приводного двигателя;
• выход совпадения ТСМР (выв. 24), который в электронном модуле DMPU не используется.

В режиме захвата поступление сигнала на вход ТСАР таймера вызывает его запись в регистр счетчика. Последующая запись в регистр позволяет определить время поступления сигнала. Это позволяет определить скорость вращения ротора приводного двигателя.

В режиме сравнения производится запись определенного числа в регистр сравнения. Когда содержимое счетчика становится равным заданному числу, формируется сигнал совпадения на выходе ТСМР, в зависимости от ситуации значение может принимать значение лог. «0» или лог. «1».

Использование таймера блока совместно с блоком прерываний позволяет измерять временные интервалы между событиями, формировать сигналы с заданной задержкой, периодически выполнять необходимые подпрограммы, формировать импульсы заданной частоты и длительности, а также другие процедуры.

Аналого-цифровой преобразователь

В состав микроконтроллера МС68НС705Р6А входит 4-канальный АЦП: AD0-AD4 (выв. 16—19). Для функционирования АЦП необходимо опорное напряжение, оно формируется модулем температуры — Vrefh и Vrl

В МС68НС705Р6А опорное напряжение Vrefh подключается к выв. РС7 (выв. 15), а Vrl соединено с общим проводом (выв. 14).

Поступающие на входы AD0-AD3 напряжения Vвх должны находиться в диапазоне Vrefh >Vвх > Vrl). Для модуля DMPU значение входного напряжения следующее: 2,8 В > Vвх > 0 В.

Микроконтроллер питается напряжением 5 В и работает в расширенном температурном диапазоне -40...+85 °С.

Так как микроконтроллер изготовлен по КМОП-технологии, он имеет малое энергопотребление (в рабочем режиме — 20 мВт и 10 мВт— в режиме ожидания) на тактовой частоте F₁= 2,1 МГц.

Входные сигналы, поступающие на микроконтроллер 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 микроконтроллера используются для управления узлами на симисторах, а логические — транзисторными ключами.

Тип микросхем, используемых в модулях DMPU: МС68НС705Р6СР или SС527896СР.

Модуль питания

Модуль питания (МП) предназначен для преобразования переменного напряжения 220 В в постоянные стабилизированные напряжения 24 и 5 В. Напряжение 24 В используется для питания исполнительных реле К1 и К2 модуля управления двигателем, а напряжение 5В — для питания микроконтроллера и остальных элементов схемы. МП построен по схеме бестрансформаторной схеме, в составе которой имеются гасящие резисторы R51А, R51В, выпрямитель на элементах D16, С20 и стабилизаторы напряжения DZ4 (24 В) и U3 (5 В).

Модуль формирования команд

Этот модуль (рис. 3) предназначен для приема команд от узлов, задающих режим работы стиральной машины (таймер, кнопки дополнительных функций), их преобразования и передачи на соответствующие входы микроконтроллера U1.

Модуль состоит из шести однотипных каскадов, 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 соответствующей кнопки дополнительных функций. На выходах каскадов формируются следующие сигналы:

• 1-й каскад (диоды D7-D8) формирует сигнал SDD, который поступает на последовательный порт синхронного интерфейса SIOP;
• 2-й каскад (диоды D15-D23) формирует сигнал SDI, который поступает на последовательный порт синхронного интерфейса SIOP;
• 3-5-й каскады (диоды D3-D4, D5-D6, D1-D2) формируют сигналы на входах параллельного порта РСО-РС2;
• 6-й каскад (диоды D9-D10) формирует на входе сигнал параллельного порта РD5.

Исходя из входных сигналов МК U1 формирует сигналы на выходах параллельного порта РА0-РА7 для управления элементами и узлами стиральной машины в соответствии с выбранной программой.

Регулируемый модуль команд

Модуль (рис. 3) предназначен для преобразования механического положения регуляторов температуры и скорости отжима в соответствующие аналоговые напряжения. В его составе имеются согласующие схемы (резисторные делители) в цепях выбора температуры нагрева воды и скорости центрифуги.

Регуляторы скорости или температуры представляют собой коммутируемые наборы постоянных резисторов, включенных в среднюю точку делителей скорости (температуры) с которых и происходит считывание выходных напряжений.

Совместная работа узлов

В соответствии с положением ручки регулятора скорости и кода команды, поступившей с модуля формирования команд на вход АD2 (выв. 18 U1) микроконтроллера поступает аналоговый сигнал. Он преобразуется АЦП в цифровой код, на основании которого МК U1 выдает соответствующие выходные сигналы на изменение оборотов вращения центрифуги на фазе отжима. В режиме стирки шерсти модуль формирования команд выдает команду, в соответствии с которой отжим происходит на пониженных оборотах. При включении режима «без отжима» выход на любую скорость отжима исключен.

В некоторых моделях стиральных машин вместо ручки плавной регулировки скорости отжима установлена кнопка «Low/High Speed» (обозначение на схемах — «МС»), которая включает два режима отжима. Исходя из этих изменений микроконтроллер U1 программируется производителем под конкретную конфигурацию стиральной машины.

При наличии на входе АD1 (выв. 17 U1), АЦП переводит его в цифровой код команды и сравнивает его с кодом сигнала на входе АD0 выв. 16).

На основании сравнения кодов поддерживается заданная температура воды в баке при выполнении следующих операций:

• ДЕЛИКАТНАЯ СТИРКА при температуре до 65 °С;
• ИНТЕНСИВНАЯ СТИРКА при температуре свыше 65 °С с последующим доливом воды (если температура превысит 70 °С).

Необходимо следующую особенность машин с модулем DMPU. Сам модуль непосредственно 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 выбранного значения, включается мотор командоаппарата, 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 машины, вырабатывает напряжение, пропорциональное температуре воды, которое поступает на вход АЦП (АD0, выв. 16 U1).

Кроме того, модуль формирует опорное напряжение Vrefh (2,8 В), необходимое для работы АЦП, и подает на вход U1 (выв. 15).

Модуль тахометра

Модуль предназначен для преобразования переменного синусоидального напряжения с изменяемой амплитудой и частотой, поступающего с выхода тахогенератора приводного двигателя, в последовательность прямоугольных импульсов 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), закрепленным на роторе приводного двигателя машины. При вращении ротора тахометра, в статорной обмотке наводится переменная ЭДС с частотой и напряжением, пропорциональным его скорости вращения. Сигнал с тахометра поступает на соединитель А03 модуля DMPU и далее — на вход модуля тахометра, в котором преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов положительной полярности амплитудой 5 В и частотой, пропорциональной скорости вращения двигателя. Преобразованный сигнал далее поступает на блок таймера микроконтроллера U1 в виде сигнала TCAP (выв.25 U1).

Работая в режиме захвата, таймер фиксирует время поступления каждого последующего импульса положительной полярности по отношению к предыдущему и по нему определяется скорость вращения приводного двигателя. Чем меньше время следования импульсов, тем выше скорость вращения. Оценивая время следования импульсов и коды команд на входе портов РВ, РС и РD микроконтроллер, в соответствии с записанной в ПЗУ программой, вырабатывает сигналы управления двигателем, которые с выходов РА7-5 (выв. 3-5 U1) поступают на вход модуля управления двигателем.

Выходной сигнал РА7 управляет скоростью вращения двигателя, за счет изменения времени поступления отпирающих импульсов симистора. Выходные сигналы РА6, РА5, в зависимости от версии исполнения модуля управления двигателем, обеспечивают реверсивное движение и останов двигателя в соответствии с выполняемой операцией.

В режиме сравнения таймер работает только во время операции отжима: он сравнивает периоды поступления импульсов ТСАР от модуля тахометра — постоянство периодов говорит о равномерности вращения барабана и сбалансированности белья в стиральной машине. Если фиксируется дисбаланс, то микроконтроллер возвращает операцию на этап раскладки белья — таких попыток может быть до шести, после чего отжим происходит с меньшим числом оборотов.

Модуль верхнего уровня воды

Модуль предназначен для формирования импульсов SCK положительной полярности, обеспечивающих 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 уровня воды на резисторе R53 (1 МОм) происходит падение переменного напряжения, в результате формируется сигнал SCK. Считывание микроконтроллером сигналов SDO и SDI, поступающих с каскадов 1 и 2 модуля формирования команд, возможны только при поступлении положительного полупериода сигнала SCK, формируемого модулем верхнего уровня воды.

Модуль управления двигателем

Модуль предназначен для усиления и преобразования выходных сигналов микроконтроллера и 1 для управления работой приводного двигателя.

В состав модуля входят следующие узлы (рис. 3):

• управляющие ключи и реле К1, К2;
•  усилитель сигнала управления симистора ТR2;
• симистор приводного двигателя (ТR2).

В зависимости от модификации модуля DMPU существует несколько модификаций схем модулей управления двигателем. Условно назовем их версией А и версией В. Эти изменения приведены в табл. 3.

Таблица 3 Разновидности комплектации модуля DMPU

Схема модуля управления двигателем версии А приведена на рис. 3, а версии В — на рис. 5.

Рис. 5 Схема модуля управления двигателем версия В

Рассмотрим взаимодействие модуля управления двигателя с другими устройствами на примере версии А, используемой в модификации Н7 DMPU  (рис. 3).

Ключ управления реле К1 (версия 2)

Ключ управления реле К1 выполнен на транзисторе Q3, нагрузкой которого является обмотка реле К1. Диод D11 подключен параллельно обмотке реле, он защищает транзистор Q3 от пробоя. Ключ питается напряжениями 24 и 5 В.

В исходном состоянии транзистор Q3 закрыт, реле К1 обесточено и своими контактами К1.1 последовательно соединяет статор двигателя с ротором и с верхним по схеме выводом симистора ТR2. При поступлении на базу Q3 сигнала лог. «1» транзистор открывается, реле К1 срабатывает 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 транзисторе Q1 по аналогичной схеме, за исключением цепи смещения базы 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 контактную группу К2.2 и термозащиту двигателя (ТМ7-ТМ8) соединяется с фазой сети (обозначена буквой «F»).

При таком включении ротора и статора вращение приводного двигателя происходит по часовой стрелке. При поступлении на вход ключа лог. «1», он открывается, реле своими контактами К2.1 и К2.2 через контакты реле К1.2 изменяет схему включения ротора. Статор М5 соединяется с ротором М8, а ротор М9 через контактную группу К2.2 и термозащиту двигателя (ТМ7-ТМ8) соединяется с фазой сети. Такое включение изменяет направление протекания тока в роторной обмотке двигателя и направление его вращения (против часовой стрелки).

Схемы ключевых каскадов версий 1 и 2 приведены на рис. 6 и 7. Обе версии ключа открываются сигналами лог. «1» поступающими с выв. 5 и 4 микроконтроллера U1.

Рис. 6 Схема ключа версии 1

Рис. 7 Схема ключа версии 2

Сигнал с выв. 5 (РА5) поступает только для разрыва цепи питания между ротором и статором двигателя. Сигнал с выв. 6 (РА6) обеспечивает режим реверсивного вращения барабана в режиме стирки и раскладки белья.

Усилитель сигнала для управления симистором ТR2

Усилитель предназначен для согласования выхода РА7 микроконтроллера U1 (выв. 3) с управляющим электродом симистора TR2. Усилитель выполнен на транзисторе Q2. Изменение фазы отпирания симистора TR2 приводит к изменению питающего напряжения на двигателе, а значит и изменяется 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 начинаются 200020ХХХХХ или 0020ХХХХХ).

Любители апгрейдов могут легко увеличить скорость отжима с 800 до 1000, заменив свой электронный модуль на модуль от «шустрого близнеца» на 1000 оборотов.

Модуль управления двигателем (версия В)

Модуль (рис. 5) мало отличается от модуля версии А, за исключением нескольких моментов.

Основные отличия заключаются в коммутации реле К1 и К2, изменена программа их работы: если в версии А, при закрытых Ключах К1 и К2 двигатель начинал вращение при поступлении сигнала на управляющий электрод ТК2, то в этом варианте цепь питания двигателя разорвана. Последовательное 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 таймера по сигналу с выв. 8 (РА2) микроконтроллера U1. Модуль выполнен на симисторе ТR4, включенном последовательно с нагрузкой (двигателем таймера) в цепь питания 220 В. Амплитуды входного сигнала достаточно для открывания ТR4, а с него сетевое напряжение поступает на двигатель таймера, который начинает свое вращение и переводит кулачковый механизм таймера в другое положение, тем самым замыкая другие контакты контактных групп 1, 3 и 5. Таким образом происходит смена кода операции.

По аналогичной схеме построены и модули управления сливной помпой и заливным клапаном.

Модуль управления сливной помпой (DPM) выполнен на симисторе ТR1, управляется импульсами с выв. 6 (РА4) U1.

Модули управления заливным клапаном (WV) выполнен на симисторе ТR5, управляется импульсами с выв. 7(РАЗ)U1.

Защита модуля DMPU

Для защиты электронного модуля от высокого уровня сетевого напряжения, в нем установлен варистор VR5, подключенный параллельно контактам 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 неисправности. Лучше всего провести тестирование модуля на стиральной машине, запустив программу автотеста.

Автотест

Программу автотеста можно проводить на любой модели стиральной машины, где используются описанные выше модификации модулей. Нельзя тестировать модули DMPU на моделях машин с асинхронными двигателями, высокоскоростными моделями (свыше 1000 об/мин) и на моделях «Ardo S1000X», произведенных до декабря 1999 года.

Перед запуском автотеста необходимо перевести СМ в следующее состояние:

• устанавливают программатор в положение 30 до щелчка (предпоследнее перед STOP на программе «Хлопок»);
• регулятор температуры устанавливают в положение 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 зонде и он не отсоединен, барабан вращается со скоростью 45 об/мин, в противном случае стоит на месте.

Поворачивают ручку регулятора температуры в положение 40°С — барабан вращается со скоростью 250 об/мин, включается сливная помпа и подается напряжение на двигатель таймера. На дальнейшее проведение теста отводится 2 минуты, по истечению которых тест останавливается.

Если необходимо пропустить тест кнопок, следует повернуть ручку регулятора температуры в положение 0. В ходе выполнения этой части теста достигается максимальная скорость работы центрифуги.

Для тестирования кнопок и цепей дополнительных функций следует нажимать их в соответствии с указанной последовательностью, иначе создается условие для ошибки и приводной мотор вращаться не будет.

При нажатии кнопки половинной загрузки скорость вращения барабана изменяется от 250 до 400 об/мин.

При нажатии кнопок полоскания 3 или 4 скорость 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 скорость вращения барабана изменяется от 600 до 720 об/мин.

При нажатии кнопки повышенного уровня воды скорость вращения барабана изменяется от 720 об/мин до максимальной.

В случае если на тестируемой стиральной машине не оказалось одной из перечисленных кнопок, для продолжения теста нажимают и сразу же отпускают кнопку отключения центрифуги.

Данный автотест позволяет проверить работу всех узлов стиральной машины, за исключением заливного клапана, ТЭНа и реле уровня.

Для проверки заливного клапана и реле уровня используется программа 1.

Проверка модуля DMPU с помощью измерительных приборов

Модуль DMPU можно проверить в автономном режиме. Для этого необходимо собрать схему в соответствии с рис. 8.

Рис. 8 Схема тестирования модуля DMPU в автономном режиме

Перед тестированием модуля необходимо проверить:

— целостность печатного монтажа платы;

— качество пайки, особенно мощных элементов (симисторы, резисторы R51);

— отсутствие поврежденных элементов.

Обязательно проверяют резисторы R51 (два больших керамических), включенных параллельно. Сопротивление параллельно выключенных резисторов должен составлять 3,1 кОм. Распространенный дефект модуля, когда один или оба резистора в обрыве.

В заключение, не выпаивая стабилизатор напряжения U3 (5 В), проверяют сопротивление между его выводами. При обнаружении короткого замыкания хотя бы одного из переходов, стабилизатор заменяют.

Тестирование модуля DMPU без подключения к стиральной машине

Поясним порядок сборки схемы для тестирования модуля DMPU.

Подключают к конт. А01-А02 резистор сопротивлением 5 кОм, к А05-А07 — лампу 220 В/60 Вт. Кроме того, устанавливают перемычки на между конт. А08 и А09, А10 и А11. Затем устанавливают одну из указанных ниже перемычек на соединителе CNC:

а) для проверки общего теста;

б) для тестирования программы залива воды;

с) для тестирования программы слива воды.

Напряжение питания 220 В подается на модуль через контакты С01 и С04.

Порядок тестирования с перемычкой «а» приведен в табл. 4.

Таблица 4. Результат общего теста с разной комплектацией модуля управления (перемычка «а»)

В зависимости от версии прошивки микроконтроллера время выполнения каждого шага теста и пауза между ними могут изменяться в диапазоне от 6 до 20 с. По окончании теста между контактами С01 и СОЗ соединителя CNC появляется напряжение 220 В.

Данный тест позволяет проверить исправность микроконтроллера и, частично, — блока питания, модуля управления двигателем, модуля формирования команд, системы регулирования скорости вращения двигателя и модуля управления таймером.

Такое поведение модуля во время теста объясняется тем, что на него не поступают импульсы с тахометра и система это воспринимает как отсутствие вращения ротора. В результате контроллер плавно увеличивает напряжение, подаваемого на двигатель. Если после этого система не получила импульсы с тахометра, питание с двигателя снимается и через несколько секунд делается повторная попытка. После 4-ой попытки модуль 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 стиркой машины можно реально 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 результатам автотеста на самой машине нужно относиться осторожно, и использовать их можно лишь после того, как проверены все взаимодействующие с модулем элементы и узлы.

Тестирование с перемычкой «b» позволяет проверить модуль управления заливным клапаном — между контактами С01 (CNC) и В12 (CNB) должно быть напряжение 220 В.

Тестирование с перемычкой «с» схемы позволяет проверить модуль управления сливной помпы — 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 выходе модуля питания. При наличии лог. «1» на выв. 4 и 5 U1 в соответствии с модификацией модуля управления двигателем (если есть несоответствие по выходам сигналов РА5-6), не торопитесь считать, что, неисправен микроконтроллер — может быть ситуация, когда это вызвано неправильной 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 модуле DMPU приведены в табл. 5.

Таблица 5. Типы симисторов, используемых в модуле DMPU

Внешний вид и цоколевка симисторов в корпусах ТО-220, ТО-92 и SOT-82 приведены на
рис. 9

Рис. 9

Симисторы проверяют омметром, при этом проводимость должна быть только между выводами А1 и G (1 и 3 для SOT-82).

Внешний вид и цоколевка транзисторов ВС337 и ВС327, используемых в модуле, показана на рис. 10,

Рис. 10

 а стабилизатора 5 В (LM78L05 или КА78L05А) на рис. 11.

В модуле используются диоды типа: 1N4148 и 1N4007.

Часто встречающиеся дефекты элементов в модуле DMPU

Модуль питания:

• обрыв сопротивлений R51 (А, В);
• выход из строя стабилизатора U3;
• выход из строя стабилитрона D24 (короткое замыкание);
• обрыв варистора VDR5.

Модуль управления двигателем:

• выход из строя реле К1, К2;
• выход из строя симистора ТR2.

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.

Кроме того, часто неработоспособность модуля DMPU может быть связана с подгоранием контактов соединителей CNA, CNB