Статьи.

Некоторые решенные вопросы по ремонту электроники котлов.

   Иногда, в платах управления газовых котлов возникают не типичные неисправности. Некоторые из них описаны в этом разделе. Если Вас заинтересовала главная страница сайта  и возникли технические вопросы или Вы мастер по ремонту газовых котлов, то возможно эта информация будет интересна. Также, возможна консультация в телефонном режиме, для связи см. "контакты".

 

Газовый котел Vaillant TurboTEC plus разработки 2015 года. Электрическая схема котла.

   Данная схема выполнена по реальному жгуту котла (модель с бойлером). Схема проверена - плата  была подключена "на столе",  и  успешно  отремонтирована. Позиционные обозначения и цвета проводов соответствуют плате и жгуту котла.

Газовый котел Buderus GB112, схема модуля контроля пламени в блоке управления UBA 4001

   Принципиальная схема модуля контроля пламени представлена на рисунке ниже. Схема собрана на миниатюрной печатной плате в виде суб-модуля, вертикально установленного на основной плате блока управления UBA 4001. Напряжение на выходе к электроду контроля пламени формируется блокинг-генератором (транзистор VT2*), частота 55 кГц,  и амплитуда 35В. Питание модуля 24В. 

  В некоторых версиях UBA 4001 схема контроля пламени является частью основной платы, или в виде залитого компаундом электронного компонента.

(* -позиционные обозначения на схеме не соответствуют реальным)

Модуль защиты типа SPD.

   Данный модуль устанавливается по входу сетевого питания газовых котлов и другого электронного оборудования. Используется для защиты при ударе молнии и превышении сетевого напряжения. Электрические параметры указаны на корпусе устройства.

Vaillant Ecotec plus vu int iv 346/5-5 r4. Датчик массового расхода (mass flow sensor) / устройство Вентури.

   В некоторых моделях конденсационных котлов, между выходом газового клапана и входом турбины имеется "Датчик массового расхода/устройство Вентури", который измеряет параметры потока смеси газ - воздух. Поведение этого устройства похоже на датчик тяги с аналоговым выходом, и измеряет фактическое разряжение в точке подачи газа. Например, в модели котла Vaillant Ecotec plus используется подобный датчик и имеет два выхода: аналоговый - напряжение пропорционально разряжению на входе турбины и цифровой - контроль работоспособности датчика, и запрос на прерывание контроллера платы. Назначение - оптимизация смеси газ-воздух. Его подключение и алгоритм работы таковы:

Х25.9 - красный провод питание +5В;

Х25.7 - черный провод земля 0В;

Х25.12 - зеленый сигнальный провод, аналоговый выход. Когда турбина выключена, напряжение +1,7В а затем, при старте турбины и увеличении оборотов оно соответственно возрастает до +3,3В. Это происходит приблизительно за 40 мСек – такая динамика нарастания оборотов и пропускная способность газового клапана. Если канал газового клапана перекрыт, это напряжение возрастает, до +3,5В. При выключении турбины, напряжение уменьшается пропорционально оборотам с +3,3В до +1,7В.

Х25.6 - белый сигнальный провод, цифровой выход. Когда котел выключен, потенциал +5В („1”). Сигнал цифровой. В момент старта турбины возникает скачек разряжения, этот сигнал падает в 0В прим. на 110...160 мСек, затем возвращается в „1”. При выключении турбины, и медленном уменьшении оборотов турбины он не меняется - „1”.

   Чтобы измерить эти параметры, была проведена “лабораторная работа“, с использованием платы управления, стандартной электропроводки котла, и турбины совмещенной с газовым клапаном.

Junkers Ceraclass / Junkers Euroline / Bosch Gaz 3000. Плата 45007556-005 REV B.

  Некоторые особенности платы управления.

 Эти платы производятся в двух вариантах: для дымоходного котла, и универсальная. Прошивка управляющего контроллера одна и та - же, но установлены разные компоненты на плате. Проверено, плату дымоходного котла можно переделать в универсальную, («турбо» - «дымоход»). Для этого нужно: удалить J04 (перемычка  R 0 Ом 1206), установить R168 (100 Ом 0603), установить C127 (0,1 мкФ 1206), установить R169 (10 кОм 0603), добавить реле RY1 (JV24S-KT). Если плату с такими доработками включать в режиме «Дымоход», то контакты 1-2 разъема X5 что для прессостата должны быть замкнуты.

   Универсальные платы – самоопределяющиеся. При установке на котел, в зависимости от того что к ней подключено, автоматически устанавливается нужный режим работы. И делается проверка, подключена ли нагрузка к разъему «Fan» - это важно! Никаких настроек через сервисное меню платы делать не нужно.

   Режим "дымоход" - есть датчик тяги (его сопротивление 200 Ом при 35 градусах), нет нагрузки в цепи турбины, вместо прессостата – перемычка

     Режим "турбо" - датчика тяги нет, есть нагрузка в цепи турбины, прессостат подключен и нормально разомкнут.

Wolf CGU-2K / Wolf CGG-2K. Схема управления газовым клапаном.

    Как и в большинстве моделей котлов это схема с "безопасным отказом". Блокирующие обмотки газового клапана включаются через контакты реле К1 и К2. Сами реле могут быть включены только при наличии двух управляющих сигналов от контроллера: статический, высокого уровня и импульсный со скважностью 2. При условии что обмотки реле одинаковые, а питание схемы 24В, соответвенно напряжение  (интегрированное, там однополярные импульсы амплитудой 24В)   обмоток  К1: +11В,   а К2: -11В.

45.006.399-002 модуль блока розжига.

MTI 0505 REV. 02

Такие модули применяются например в блоке розжига производства Honeywell S4565CD 1039 0215T. Тип платы:  45.006.105-006 REV.A

Схема электрическая принципиальная и расположение элементов.

Baxi Luna Duo Tec ошибка E385.

Причина возникновения ошибки.

Тип платы:  HAGC03-BX01.

   Тип котла - конденсационный. Ошибка Е385 по инструкции расшифровывается как «Слишком низкое напряжение питания». Интересна схема измерения напряжения питания, она совмещена с источником питания. Это – импульсный, обратноходовой преобразователь напряжения на основе ШИМ - контроллера Viper22 (DA1). Часть схемы представлена на рисунке ниже.

На выходе формируются два напряжения:

   +27В    От него запитан сам контроллер платы (через дополнительный линейный стабилизатор LM7805), реле, обмотки газового клапана. Он стабилизирован.

    +200В    От него запитаны схема поджига и контроля пламени, и это - же напряжение используется для косвенного измерения сетевого напряжения. Соответственно не стабилизирован.

   Как видно из схемы, цепь стабилизации по источнику +27В. Это напряжение формируется импульсами "обратного хода" с низковольтной обмотки трансформатора заряжая через диод VD4 емкость C5. Напряжение на нем зависит от амплитуды и длительности этих импульсов. Обратная связь – через оптрон VO3. При изменении сетевого напряжения или нагрузки, ШИМ - контроллер автоматически изменяет длительность импульсов, поддерживая напряжение на C5 на уровне напряжения стабилизации +27В.

  Источник +200В работает по другому принципу. Емкость C7 заряжается импульсами "прямого хода" с двух вторичных обмоток трансформатора включенных последовательно через диоды VD4 и VD6. Напряжение на C7 зависит только от амплитуды этих импульсов и нагрузке по цепи +200В, но не зависит от их длительности. Это напряжение пропорционально входному сетевому напряжению и коэффициенту трансформации между первичной и сумме двух вторичных обмоток трансформатора.

   Напряжение +200В через делитель R12, R14, R13 и фильтр (C8) подается на вход аналогового коммутатора CD4051 и далее в контроллер. Его величина около 3В при 220В сетевого. При выходе из строя емкости самозапитки C6 (уменьшение емкости) контроллера DA1, нарушается его работа. Он работает в прерывистом режиме с частотой включения 100…..500 Гц. При этом схема стабилизации еще поддерживает стабильность +27В, а вот напряжение +200В уменьшается. Это фиксируется контроллером и формируется ошибка Е385. При полной потере этой емкости, БП платы уже не может включиться. Ремонт: замена C6.  Также, иногда выходит со строя конденсатор C7, тоже потеря емкости. В этом случае наблюдаются высоковольтные пульсации с частотой преобразования.

  Примечание: позиционные обозначения на схеме не совпадают с реальной платой.

  Почти такая - же схема высоковольтной части в плате ABM01 от Ferroli.

                                                                                                                                                                           

Ariston BS II 24 FF ошибка электронной схемы.

Состояние индикаторов:  «80°» и «Блокировка».

Причина возникновения ошибки.

Тип платы: 740190011303.

    Проявляется эта ошибка таким образом: после подачи питания на плату, (плата в режиме «зима»), переключается 3-х ходовой клапан- пауза 20 секунд - включается насос - пауза 30 секунд - и блокировка по ошибке. Это – комбинация индикаторов зеленый - «80°» и красный - «Блокировка». По инструкции: «ошибка электронной схемы» Реакция на кнопки и регуляторы нормальная. На плате имеется два контроллера. Один их них, IC21 (M30280FCHP) отвечает за связь с панелью управления – индикации, управляет насосом, турбиной, и 3-х ходовым клапаном. Он рабочий, все питания в норме, есть генерация на выводах кварцевого резонатора. Он запитан от IC03 (78M05).

   А вот со вторым контроллером возникли вопросы. Тип контроллера, IC20 (uPD78F0513 производства NEC). Его даташит здесь: http://www.datasheet-pdf.com/PDF/UPD78F0513-Datasheet-RenesasElectronics-700558 . Отвечает за работу газового клапана. Запитан от IC04 (78L05B), питание на соответствующих выводах и RESET в норме. Но на выводах резонатора генерации нет. И нет обмена данными с EEPROM IC19 (93C66).

   Но отсутствие генерации далеко не факт повреждения контроллера. В этом контроллере имеются еще два внутренних RC генератора: на 8 МГц и 240 кГц а внешний кварцевый генератор может быть включен или выключен внутренней командой. А вот если подать RESET, то все порты за исключением порта Р130 (только выход), должны перейти в 3-е состояние. А это не происходит, на большинстве выводов 0В, а на некоторых, что «подтянуты» резисторами на +5В имеется +0,8В. Вот отсюда вывод – контроллер поврежден. Еще, имеется вывод контроллера REGC (выход внутреннего регулятора), мехду ним и землей подключена блокировочная емкость 1 мкФ. При прозвонке тестером на «землю» - 28 Ом. Явно – пробой внутреннего регулятора.

 

Baxi Ecofour 24F ошибка E35.

Причина возникновения ошибки.

Тип платы:  SM11469    Sw: R411C.

  Чаще всего ошибка E35 (паразитное пламя) возникает при использовании в этом котле платы CS0261F производства Honeywell. Этот производитель признал брак (якобы бракованная деталь) и предлагает замену проблемных плат по гарантии. Но это не всегда возможно и интересно отремонтировать. Фрагмент схемы поджига / контроля и временные диаграммы работы см. рис. ниже.

     Выглядит это так: при включении котла происходит загрузка и тестирование системы, потом старт турбины, срабатывание прессостата, далее включается поджиг и через несколько секунд ошибка E35. Как видно из схемы котла здесь совмещенный электрод поджига / контроля пламени. Ток импульсов поджига и ток ионизации протекают через повышающую обмотку импульсного трансформатора. При электрическом пробое воздушного зазора «электрод – горелка» возникает эффект выпрямления в дуге и соответственно возникает постоянная составляющая тока в обмотке трансформатора (I ion). Импульсы отрицательные и их амплитуда ограничена варистором RV1 (431В), точка «А» на рисунке. А ток соизмерим по величине и того-же направления что и ток ионизации при нормальном горении.  Так, в момент генерации импульса поджига схема контроля пламени фиксирует эту постоянную составляющую тока и формирует в сторону контроллера (Fcontr) потенциал «пламя есть» хотя реального зажигания еще нет. Частота следования этих импульсов, как видно из схемы зависит от сетевого напряжения, и возростает с его увеличением. И на практике, Е35 чаще возникает при повышенном напряжении сети.

  В итоге, при поджиге некоторое время контроллер «видит» многократное зажигание и гашение горелки (которого реально нет). Это приводит к ошибке.

   Эта проблема решена, некоторым изменением схемотехники платы. Отремонтированные в начале 2019 года платы, успешно работают в настоящее время.

Турбина RLS154/1600.

                                         Разборка и ремонт турбины. 

   Попала в ремонт турбина, с поврежденным двигателем. Конструкция турбины условно - неразборная. Механически все замыкается на крыльчатку: чтобы снять плату управления и сам двигатель нужно открутить винты, которые находятся под крыльчаткой. А крыльчатка сделана из пластика, и имеет стальную втулку запресованную на вал двигателя. С помощью некоторых ухищрений удалось снять крыльчатку, без ее повреждений. 

   

   В турбине имеется регулировка проходного сечения - пластиковые конусная втулка и диск с зубьями, похож на шестеренку. Этот диск доступен со стороны воздухозаборника.  Он законтрен специальным штифтом с зубьями,  и штифт можно вытащить - его головка снаружи корпуса турбины.

    Интересна посадка обоих подшипков - они имеют резиновые посадочные места. Все подробности на фото ниже:

Турбина NRG 118/0800-3612.

                              Схема и принцип работы источника питания. 

    В этой турбине интересная схема источника вспомогательного питания 15В.  Он представляет из себя аналоговый стабилизатор, но работающий в экономичном режиме. Сток регулирующего транзистора запитан импульсами выпрямленой синусоиды, частота 100Гц. Но, транзистор работает в регулирующем режиме только на участках функции питающего напряжения 18V - 63,6V и 63,6V - 18V, частота импульсов тока стока соответственно 200Гц. Эта особенность значительно уменьшает рассеиваемую мощность регулирующего транзистора и его температуру. Увеличивается КПД. Величина 63,6V зависит от номинала VD4 (48V), выходного напряжения (15V) и прямого падения на переходе Б-Э транзистора VT2 (0,6V).

    Выходное напряжение такого стабилизатора (15V) определяется стабилитроном VD5 (в данном случае 18V) и пороговым напряжением отпирания полевого транзистора (около 3V).

   Принципиальная схема и временные диаграммы работы схемы на рисунке ниже:

Принцип работы блока управления турбины конденсационного котла.

  Наиболее распространенные модели турбин, которые используются в современных конденсационных котлах производства "EBMpapst". Структурная схема блока управления такой турбины представлена на рисунке ниже.

    Двигатель такой турбины состоит из ротора:  два постоянных магнита и две пары полюсов,    статора: одна обмотка, разделенная на четыре секции. Секции  включены попарно и в противофазе. Эти секции расположены на статоре напротив друг друга. Также, на статоре закреплен датчик Холла. Магнитное поле ротора-магнита при повороте воздействует на датчик. Выходной сигнал датчика Холла – логический уровень который меняется четыре раза за один оборот ротора. Фактически,    двигатель турбины + блок управления - это электромеханический генератор в котором через датчик холла замыкается положительная обратная связь. Причем масса, инерционность ротора и параметры крыльчатки влияют на скорость вращения. Логический уровень на выходе датчика меняется так, чтобы приложенное к обмотке напряжение стало той полярности, что вызовет поворот ротора на очередные 90 градусов. Так возникает процесс вращения. Дополнительно, импульсы с выхода датчика Холла, через схему «Гальваническая развязка» (оптроны) подаются на плату управления газовым котлом. Частота этих импульсов пропорциональна скорости вращения.

   Обмотка двигателя подключена к коммутатору на мощных полевых транзисторах образующих мостовую схему. Затворы транзисторов управляются двумя полумостовыми драйверами, условно «Полумостовой драйвер А» и «Полумостовой драйвер В». Управляются они от «Схемы управления» противофазными логическими сигналами, дополнительно модулированными сигналом «PWM внутренний». Также, между истоками нижних транзисторов и «землей» включен низкоомный резистор – датчик тока. Если произошла авария, и ток через обмотку (и соотв. датчик тока) превысил определенное значение, падение напряжения на датчике тока фиксируется схемой управления, и она выключает оба драйвера.

    С помощью сигнала «PWM внутренний» происходит управление оборотами турбины. При модуляции этим сигналом низкочастотных импульсов питания обмотки, меняется действующее значение напряжения этих импульсов и соответственно меняется скорость вращения ротора.

   Турбиной управляет электронная плата котла. Управление с помощью сигнала «PWM внешний» и тоже через схему гальванической развязки. Частота несущей этого сигнала может быть 0,8…6 кГц. Внутри блока управления турбиной происходит два преобразования: «PWM внешний» - постоянное напряжение - «PWM внутренний», с частотой несущей, оптимизированной под конкретный двигатель.

   Основное питание турбины – «Входной выпрямитель» это диодный выпрямитель и емкость на выходе. А «Источник низковольтного питания» – встречаются разные варианты (даже в пределах одной модели). Маломощный импульсный блок питания или линейный стабилизатор на мощном полевом транзисторе. От него запитаны все логические и управляющие схемы.

  В некоторых блоках управления турбин конденсационных котлов используется специализированная микросхема TPD4102K от Toshiba. Еще на плате блок питания и гальваническая развязка. А внутри этой микросхемы собрана практически такая-же схема и мощные ключи коммутатора.

   Модели от "EBMpapst" бывают с двумя характеристиками управления, "прямой" и "обратной". В первом случае, при отсутствии сигнала PWM турбина не вращается, а при появлении начинает вращаться, пропорционально его скважности.  Во втором случае, при отсутствии сигнала PWM турбина вращается на максимальных оборотах, и уменьшает их пропорционально скважности PWM.

   Турбины от " EBMpapst"  широко используются в таких моделях котлов, как Viessmann, Vaillant, Pictor dual, Protherm и др. Одна и та-же модель турбины может иметь разные варианты схемотехники.

Delfis 24 CTFS Monotermica контроль пламени.

     Некоторые проблемы контроля пламени в схемах с совмещенным                                                                        электродом.

Тип платы:  6SCHEMOD29.

    Некоторые модели котлов имеют один «универсальный» электрод, который используется для поджига смеси газ-воздух и для контроля пламени. В таких схемах ток ионизации (в процессе горения) течет через высоковольтную обмотку трансформатора поджига (ТП). Один вывод этой обмотки (условно «горячий») подключен высоковольтным кабелем к электроду, а второй вывод (условно «холодный»), соединен с «землей» через варистор на 140Vac....350Vac, в зависимости от модели котла. К этому, «холодному» выводу подключается цепь контроля пламени – высоковольтный источник переменного тока, с выходным сопротивлением 0,5 МОм….2,0 Мом и напряжением 120Vac....180Vac.

   В трансформаторе поджига, к первичной, низковольтной обмотке подключена схема «накачки», состоящая из накопительной емкости и динистора (в некоторых схемах тиристора), что по команде от контроллера коммутирует эту, заряженную емкость на первичную обмотку ТП, порождая импульс тока.

   В большинстве   схем    генераторов   поджига,     накопительная емкость в заряженном   состоянии  когда нет поджига.      Типичное напряжение на ней +150Vdc.       Иногда, между обмотками трансформатора поджига возникает пробой изоляции, появляется «паразитное» сопротивление и ток утечки в сторону «холодного» вывода ТП и варистора. Этот ток утечки соизмерим с током ионизации и противоположен ему по знаку. В результате резкая потеря чувствительности схемы контроля пламени, и слабая искра.

   С помощью осциллографа эту проблему можно выявить – видно смещение напряжения контроля пламени в положительную сторону. Например, в плате управления котла Delfis Condensing с пробоем в трансформаторе с сопротивлением 18 МОм, при таком смещении +20Vdc, чувствительность схемы контроля пламени упала до 4 мкА. С такой-же проблемой попадались платы котлов Delfis Mohotermica, Vela Compact и Solly Standart. В последнем, сопротивление утечки пробитого ТП было около 300 кОм, смещение 95Vdc, и контроль пламени не работал вообще.

   Для работы со схемой с совмещенным электродом был изготовлен специальный "универсальный имитатор пламени", см.  схему и фото  .

    Ниже, на фото: участок схемы с поврежденным трансформатором .

    Еще одна интересная проблема, что бывает в схемах с совмещенным электродом - повреждение варистора (см. RV1 по схеме). В таких схемах варистор – это элемент блокировки: в момент генерации высоковольтного импульса поджига за счет его обратимого пробоя замыкается цепь: (земля) - (варистор) - (обмотка трансформатора) - (дуга при пробое) - (земля). Поэтому варистор работает в достаточно «тяжелом» режиме, через него течет ток дуги и импульсная мощность на нем может достигать десятков киловатт. Это допускается по его паспортным данным, но иногда происходит его повреждение.

    А в режиме контроля пламени ток через варистор равен практически нулю – напряжение на нем меньше его напряжения пробоя. Так, если при повреждении варистора нарушается симметричность его характеристики, через него начинает течь небольшой постоянный ток. Он может совпадать или быть противоположным току ионизации. В обоих случаях это приводит к ошибкам. Или резко падает чувствительность цепи контроля пламени, или это выглядит «как паразитное пламя» - этот ток того же знака что и ток ионизации.

    Именно такая проблема была выявлена в плате котла Zoom Boilers Project.  При ремонте был заменен  варистор.

Контроллер газового клапана ATtiny13.

  Совместимость прошивок контроллеров ATtiny13 для разных моделей

                                                 плат управления котлов.

 

  При ремонте партии плат котлов Eolo Star 24 модель P085A2 обнаружено выход со строя нескольких контроллеров газового клапана. Модель контроллера ATtiny13. Прошивки не было, но были старые (разборка) платы от котлов Vela Compact и Atlas/Oberon/Triton, где используется такой-же контроллер и тоже, для управления газовым клапаном. Решил попробовать и как оказалось подошли оба. Этот контроллер связан с основным контроллером платы 3-х проводным цифровым каналом по SPI протоколу. А в процессе работы происходит взаимный контроль работы схемы (система с безопасным отказом). При загрузке – соответственно тестирование. Так что нормально работающая плата – главный признак совместимости.

    Вероятно, производители разных моделей плат котлов используют контроллер с такой прошивкой как стандартный элемент системы.

Ну и будут добавляться модели других плат на предмет совместимости с этим контроллером. 

   

Hermann Habitat 2 выключение при нагреве.

              Проблемы при нагреве плат газовых котлов с контроллером

                                                             ST72C334N4.

Тип платы:  SMCOH01.

     В некоторых экземплярах плат котла Habitat 2 наблюдаются сбои при нагреве платы. Причина – остановка работы контроллера ST72C334N4 именно при нагреве. В отдельных случаях даже достаточно нагрева до 30-ти градусов. Но остыв, «холодная» плата опять работает нормально.

   При такой остановке контроллера, тактовый генератор продолжает нормально работать, а по цепи «Reset» наблюдаются короткие импульсы в «0» на фоне логической «1», вероятно это результат работы встроенного watchdog – таймера. А он срабатывает при ошибках в работе программы.

   Эксперимент по нагреву феном с двумя платами Habitat 2. В одной из плат контроллер выключился при нагреве до 58 градусов, второй при нагреве до 65 градусов, измерение температуры пирометром. Это не соответствует температурному диапазону по официальному datasheet для этих контроллеров, он -40С…+85С. А остыв, эти платы уже не работали, контроллер необратимо поврежден нагревом.    

   Нет информации из-за чего это происходит, то ли нарушен режим работы, или просто бракованная партия контроллеров. Возможно повреждение внутренней его flash – памяти программ и соответственно нарушение структуры данных прошивки, flash структуры особенно чувствительны к нагреву. В платах котла Habitat 2 это явление наблюдается достаточно часто. То же происходит и с котлами Demrad (такой же контроллер).

   На форуме http://monitor.net.ru  тоже упоминалось о сбоях при нагреве для платы котла Westen Quasar с этим же контроллером.

   Если попала в ремонт плата с таким контроллером,  обязательно делается термо тест - нагрев до 40С.

 

Некоторые модели отремонтированных плат можно купить, см. "Сейчас в продаже".