Иногда при ремонте частотных преобразователей и другой силовой техники приходится сталкиваться с необходимостью проверки измерительных цепей. Измеряется ток двигателя по 2-м или 3-м фазам (3-х фазное измерение обычно присуще преоразователям с векторным управлением для скорости обработки сигналов). Измеряется напряжение на фазах питания, контура DC. В этих цепях можно встретить микросхему с наименованием на корпусе A786J, A7860J. Это так называемые сигма-дельта модуляторы (Δ «дельта» и Σ «сигма») с оптической развязкой.
Мы отстранимся от теоретических основ, принципов работы этих приборов, но попробуем произвести быстрое тестирование для проверки функционирования. Поскольку любое значимое повреждение какого-либо внутреннего функционального узла этой микросхемы приводит к нарушению её работы, то достаточно произвести функциональный тест по форме выходного сигнала в зависимости от входного в рабочих и запредельных режимах.
Подготовительные работы:
- Гальваниески связываем земли входной и интерфейсной частей микросхемы для упрощения питания и осциллографического контроля сигналов на обеих сторонах. Соединяем 8-ю и 9-ю ножки с минусом питания на 16-ти ножечном корпусе.
- Вместо штатного питания используем лабораторное +5В, подключаем к 1-й и 14-й ножкам (16-ти ножечный корпус). Важно обеспечить питание не только со стороны интерфейсной части, но и со стороны изолированной измерительной, иначе модулятор не будет работать!
- При наличии генератора синосуидального сигнала с регулируемым уровнем выхода задача упрощается. Но также может применяться и встроенный в осциллограф генератор с установкой резистивного делителя для согласования уровня входа в модулятор.
На примере частотного преобразователя SIEMENS MICROMASTER 440 6SE6440-2AD31-1CA1 получилось вот такое нагромождение:
Вначале оцениваем работу при нулевом входном сигнале, убеждаемся в наличии сигнала MCLK, а выходной сигнал последовательно хаотично переходит из низкого в высокое состояние и наоборот, что предварительно говорит о жизни модулятора (2-й канал синий — выход MCLK, частота 10 МГц, 1-й канал желтый — выход MDAT, среднее значение — половина амплитуды):
Теперь задача испытать на рабочих и запредельных режимах. Для этого входной синусоидальный сигнал с частотой порядка 10 кГц по амплитуде устанавливаем чуть больше предельных 200 мВ и получаем следующую картину (2-й канал — синий — входной синусоидальнй сигнал, 1-й канал — желтый — выход MDAT):
Мы видим адекватное реагирование модулятора, т.е. при отрицательной полуволне он переходит в нулевой уровень, при положительной — в единичный. В переходах пытается преобразовать сигнал согласно его уровню.
Таким образом, можно произвести экспресс проверку сигма-дельта модулятора без демонтажа с платы или замены на заведомо исправный.
Спасибо за внимание!