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.