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质检部小型真空封装机电路原理及维修

sc360xp

2018/07/01

常用设备综合讨论

质检部门制作留样或进行稳定性试验、加速试验，常常用到小型真空封装机对样品进行包装。这类小电器，价值低，出厂没有电路图，出现故障返修比较困难，只好自己动手解决。下面分析电路原理、介绍使用维修要点。
一、机器外观及工作流程

这是机器外观，一台aperts（爱博士）小型真空封装机：

机器后部：

机器各部位名称见下图，属于单室结构（一个真空工作腔）：

机器工作程序：使用时，将袋子的封口部分放入机器真空腔，双手压下盖子，待机器真空泵抽气3～5秒钟后松开手，让机器自己工作，当袋子内真空度达到设定值，机器接通加热电路，热封条进行封口约8秒钟，然后停机。

二、电路原理及重要元件参数
1、拆解
卸下机器底部7颗固定螺丝：

取下底壳后，内部全部电路元件呈现：

2、机器电路结构及原理框图
各部分名称：

主板上电路元件分布：

绘出电路结构框图如下：

电路工作原理：当双手按下机器上盖，即接通启动开关（上盖开关），电源电路提供四组工作电压，分别是：交流33V供电加热带使用，直流20V供真空泵电机和继电器线圈使用，直流5V供单片机使用，还有一组18V直流供内部脉宽调制控制电路IC使用（未画出），机器真空泵开始工作。当真空度抽到机器内部设定值，真空负压力开关(K1)接通，单片机接收到该接通信号后，接通继电器(RELAY 1)给电加热带通电，进行热合封口，约8秒钟后，停止抽气和加热。手动按下上盖的真空腔泄压按钮，打开上盖，取出塑封好的样品袋子。开盖泄压后，真空负压力开关(K1)复原，为下一次封装操作作好准备。
3、机器电子元件参数
①电加热带，用金属镍铬制成的扁带，工作有效长度26cm，冷态电阻值约1.5欧姆（气温25℃），其接线端采用弹簧，便于在热态时保持拉直状态。
这是加热带的左端接线头：

这是加热带的右端接线头：

②真空泵
真空泵组件安放在槽中，加了黑色泡沫减震：

真空泵外壳是塑料材质，这个真空软管内部的防折弹簧生锈了：

真空泵驱动采用19V直流电机：

③真空负压力开关（真空度传感器），当抽真空值达到设定值，内部的开关触点接通，向单片机发出关闭真空泵信号：

真空负压力开关背面有一个调节螺丝，抽真空值可以调整：

④电源
本机采用开关电源，其电子元件几乎覆盖了整个电路板。右边是市电输入端的EMI(电磁干扰)滤波电路及300V整流电路；左边是电源变换电路，小变压器组成辅助电源，供脉宽IC工作，大变压器组成开关电源主电路：

⑤电路板上AZ494AP-E1是脉宽调制控制电路IC，构成开关电源。本机将市电整流后的约300V高压直流转变为33V高频交流供电加热带，直流20V供真空泵电机及继电器，直流5V供MCU使用。AZ494AP-E1自身的18V直流工作电源，由辅助电源提供。

⑥开关电源两只电源功率管采用美国仙童公司的J13007-2（NPN，12A/400V），加了散热器：

⑦501B-8p是台湾松翰公司8脚单片机。各个脚的定义是：1脚VDD，2脚XINP1.3，3脚XIOUT/P1.2，4脚RST/P1.1，5脚P5.4/PWM，6脚P1.0，7脚P0.0，8脚VSS。内部固化了机器工作流程，接受真空负压力开关的信号，控制真空泵及加热继电器的工作状态。

⑧下图中RELAY1是小型直流继电器，是给电加热带通电的执行器。线圈直流电阻约1.3KΩ，额定工作电压直流18伏。

Q1Q2是电路板背面两只并联MOS管，型号A6SUB（N沟道低电压场效应管，3.5A/30V），是真空泵电机的驱动管：

三、使用及维修要点
1、使用注意事项
留样封装，应按照SOP进行，尽量与商品包装条件相同。例如：封袋的材质、厚度都应与商品包装相同。在使用本机器时，应注意正确使用密封袋的类型，如果要真空密封，使用下图中的1、2类型，只是热合密封，使用下图中的3类型。

2、常见故障排除
机器使用一段时间后，会出现一些故障。可以按照以下方法自己调整、维修。
①真空吸力降低现象。电机正常运转，有真空泵“嘭嘭嘭”的工作噪声，能够进入热合程序，但被包装物体的真空度不如以前。一般是真空负压力开关的起跳阈值降低，可以调整电路板背面真空负压力开关的调节螺丝，使抽真空值调整到合适。
②电机正常运转，不能抽真空故障。有真空泵“嘭嘭嘭”的工作声音，被包装物体长时间不能被抽真空。有两个方面原因：一是真空工作腔周围的封气棉老化失效，密封漏气，处理措施直接更换；二是真空泵活塞及膜片磨损严重，造成不能抽真空，处理措施更换真空泵；
③抽真空正常，不能热合故障。首先用万用表检测电加热带是否断路！若已经烧断，用相同规格更换；其次，若电加热带是好的，仔细听继电器(RELAY 1)在工作时，有无“滴答”吸合声响。若无吸合声响，即继电器未工作，检查继电器线圈、驱动三极管T1、真空负压力开关的好坏，排除故障。若有吸合声响，即继电器工作正常，说明33V加热电源有故障，不能加热，检查电源电路，排除故障。第三，真空负压力开关的起跳阈值发生变化，太高，机器一直处于抽气状态，无法进入热合程序，可以调整压力开关的螺丝；第四，检查其他元件都没有故障，最后再检查单片机的好坏。一般情况下，单片机的故障较少。
④不能抽真空，电机不运转故障。首先检测电源电路的四组电压（33V交流， 20V直流， 5V直流，辅助电源18V直流）是否正常！其次检测单片机及电机驱动MOS管，然后检查真空负压力开关是否有故障，最后检查电机绕组是否断线或烧毁，更换损坏的电机。

精
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wccd1

第1楼2018/07/03

边拆，边看，边找，边分析，边维修，图文并茂，赞一个。

0

qianguiyun1

第2楼2018/07/04

应助达人

说的很详细

0

夏天的雪

第3楼2018/07/06

应助达人

很详细，图文并茂

0

wangjunyu

第4楼2018/07/31

应助工程师

写的挺不错的，东西不大维修思路挺不错的

0

面对面想你

第5楼2018/08/15

这样的才称的上原创作品。

0

童心老叟

第6楼2019/02/27

应助达人

楼主没有介绍压力传感器电路部分。
压力传感器是什么型号？另外，传感器信号直接进单片机？应该还有放大器或者比较器吧？
详细一点更好，谢谢！

0

sc360xp

第7楼2019/02/27

压力传感器没印型号，就是一真空压力开关，信号是低电平开关量，直接进单片机。

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sc360xp

第8楼2019/02/27

请看7楼回复
童心老叟(v3089946) 发表:楼主没有介绍压力传感器电路部分。
压力传感器是什么型号？另外，传感器信号直接进单片机？应该还有放大器或者比较器吧？
详细一点更好，谢谢！

0

童心老叟

第9楼2019/02/27

应助达人

哦，机械式压力开关，明白了。
谢谢回复
sc360xp(sc360xp) 发表:压力传感器没印型号，就是一真空压力开关，信号是低电平开关量，直接进单片机。

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