Текст
                    Серия «Ремонт», выпуск 131
Электронные модули
стиральных машин
BEKO, BOSCH, CANDY,
INDESIT, WHIRLPOOL
Приложение к журналу «Ремонт & Сервис»
Москва
СОЛОН-ПРЕСС
2014


УДК 621.397 ББК 32.94-5 Серия «Ремонт», выпуск 131 Приложение к журналу «Ремонт & Сервис» Под редакцией Родина А. В . и Тюнина Н. А . Электронные модули стиральных машин BEKO, BOSCH, CANDY, INDESIT, WHIRLPOOL. — М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2014. — 9 6 с.: ил. — (Серия «Ремонт», выпуск 131). В этой книге рассматриваются электронные модули стиральных машин BEKO, CANDY/ HOOVER/ZEROWATT, INDESIT/HOTPOINT-ARISTON, BOSCH, WHIRLPOOL (всего более 200 моде- лей СМ), относящихся к бюджетному и среднему классам. Помимо описания принципиальных схем модулей, характерных неисправностей и способов их устранения, даны материалы по взаи- модействию основных цепей модулей с компонентами и узлами в составе СМ. Также в ней при- водятся некоторые решения и рекомендации по программированию ЭМ. Книга будет полезна студентам профильных ВУЗов и колледжей, слушателям специализиро- ванных курсов повышения квалификации, специалистам по ремонту бытовой техники и читате- лям, имеющим базовые знания и необходимые практические навыки в этой области. При подготовке книги были использованы материалы журнала «Ремонт & Сервис», опублико- ванные в 2009-2013 гг. Сайт журнала «Ремонт & Сервис»: www.remserv.ru Сайт издательства «СОЛОН-ПРЕСС»: www.solon-press.ru КНИГА — ПОЧТОЙ Книги издательства «СОЛОН-ПРЕСС» можно заказать наложенным платежом (оплата при получении) по фиксированной цене. Заказ оформляется одним из трех способов: 1. Послать открытку или письмо по адресу: 123001, Москва, а/я 82. 2. Оформить заказ можно на сайте www.solon-press.ru в разделе «Книга — почтой». 3. Заказать по тел. (499) 254-44-10, (499) 795-73-26. Каталог издательства высылается по почте бесплатно. При оформлении заказа следует правильно и полностью указать адрес, по которому долж- ны быть высланы книги, а также фамилию, имя и отчество получателя. Желательно указать до- полнительно свой телефон и адрес электронной почты. Через Интернет вы можете в любое время получить свежий каталог издательства «СОЛОН-ПРЕСС», считав его с адреса www.solon-press.ru/kat.doc. Интернет-магазин размещен на сайте www.solon-press.ru . По вопросам приобретения обращаться: ООО «АЛЬЯНС-БУКС» Тел: (499) 725-54-09, 725-50-27, www.alians-kniga.ru ISBN 978-5-91359-135-7 © «СОЛОН-ПРЕСС», 2014
Содержание Сокращения ...........................................................6 Часть1.ЭлектронныемодулистиральныхмашинBEKO.......................7 Глава1.1.ЭлектронныемодулистиральныхмашинBEKO5-йсерии ................ 7 Общиесведения...................................................7 ОписаниеосновныхузловЭМ.........................................9 Источникпитания.................................................9 ЭлементыуправленияисполнительнымиустройствамиСМ.....................11 Элементыконтроляиизмерительныецепи...............................11 Микроконтроллер................................................12 КодымаркировкиSMD-компонентоввсоставеЭМ.........................13 ХарактерныенеисправностиЭМиихустранение..........................14 Глава1.2.Электронныемодули«Jnvensys475440/60» ..........................16 Описаниеосновныхэлементовиузловэлектронногомодуля ................. 17 Источникпитания................................................20 ЭлементыуправленияисполнительнымиустройствамиСМ.....................20 Элементыконтроляиизмерительныхцепей...............................20 Элементы ПУ (индикация, функциональные кнопки, селектор программ, регулятор) . . . . 22 Микроконтроллер................................................23 ПрограммированиеЭМ.............................................25 Программатор«TeleprogTLP1503E»иПОAVRprog...........................25 Другие разновидности ISP-программаторов и специализированное ПО к ним. . . . . . . . . 25 КодымаркировкиSMD-компонентоввсоставеЭМ.........................25 ВозможныенеисправностиЭМ.......................................27 Часть 2. Электронные модули стиральных машин INDESIT/HOTPOINT-ARISTON . . 29 Глава 2.1 . FULL-версия электронных модулей ARCADIA стиральных машин сколлекторнымиприводнымимоторами......................................29 ФункциональныйсоставЭМ.........................................29 ОписаниеосновныхузловЭМ........................................35 Импульсныйисточникпитания........................................35 ЭлементыуправленияисполнительнымиустройствамиСМ.....................35 Элементыконтроляиизмерительныецепи...............................36 Микроконтроллер................................................37 ВариантыреализацииЭМ...........................................39 Описаниекомпонентоввсоставеэлектронногомодуля .....................39 Ремонтмодуля...................................................40 Часть 3. Электронные модули стиральных машин CANDY и HOOVER . . . . . . . . . . . . 41 Глава 3.1 . Электронные модули INVENSYS стиральных машин с коллекторными приводнымимоторами....................................................41 Составэлектронногомодуля.........................................42 ОписаниеосновныхузловЭМ........................................44
4 Содержание Источникпитания................................................44 ЭлементыуправленияисполнительнымиустройствамиСМ.....................45 Элементыконтроляиизмерительныецепи...............................45 Микроконтроллер................................................49 ЭСППЗУ ......................................................50 КодымаркировкиэлектронныхкомпонентоввсоставеЭМ...................51 ВозможныенеисправностиЭМиихустранение...........................51 Глава 3.2 . Электронный модуль MDL 24k стиральных машин с коллекторными приводнымимоторами....................................................52 СоставЭМ......................................................52 ОписаниеосновныхузловЭМ........................................56 Источникпитания................................................56 ЭлементыуправленияисполнительнымиустройствамиСМ.....................56 Элементыконтроля/управленияиизмерительныецепи.......................58 Микроконтроллер................................................60 ЭСППЗУ ......................................................60 КодымаркировкиэлектронныхкомпонентоввсоставеЭМ...................60 Возможныенеисправностимодуляиихустранение........................60 Глава 3.3 . Электронный модуль MDL 32к стиральных машин с коллекторными приводнымимоторами....................................................62 Составэлектронногомодуля.........................................62 ОсновныеузлыЭМ................................................65 Источникпитания................................................65 ЭлементыуправленияисполнительнымиустройствамиСМ ....................66 Элементыконтроля/управленияиизмерительныецепи.......................67 Микроконтроллер................................................70 ЭСППЗУ ......................................................72 КодымаркировкиэлектронныхкомпонентоввсоставеЭМ...................73 НеисправностиЭМ................................................73 Часть 4. Электронные модули стиральных машин BOSCH, SIEMENS . . . . . . . . . . . . 74 Глава 4.1 . Электронный модуль стиральных машин BOSCH серии CLASSIXX5 . . . . . . . . 74 Общиесведения..................................................74 ОсновныефункцииЭМ.............................................74 Описаниеосновныхузловицепей.....................................75 ВнешниесоединенияЭМ...........................................75 Микроконтроллер................................................78 ЭСППЗУ ......................................................78 Источникпитания................................................78 Элементыконтроля,измерительныеисигнальныецепи.......................78 Элементыуправленияисполнительнымиустройствами.......................81 ПрограммированиеЭМ.............................................81 КодымаркировкиSMD-компонентоввсоставеЭМ.........................82 Диагностика ошибок и особенности цепей контроля элементов ЭМ . . . . . . . . . . . . . 82 ВозможныенеисправностиЭМиспособыихустранения ....................83
Содержание 5 Часть5.ЭлектронныемодулистиральныхмашинWHIRLPOOL.................85 Глава5.1.ЭлектронныймодульсерииALPHASC1..............................85 ОписаниеосновныхузловЭМ........................................87 Источникпитания................................................88 ЭлементыуправленияисполнительнымиустройствамиСМ.....................88 Элементыконтроляиизмерительныецепи...............................88 Микроконтроллер................................................89 Назначениеслужебныхсоединителей..................................93 КодымаркировкиэлектронныхкомпонентоввсоставеЭМ...................93 ВозможныенеисправностиЭМиихустранение...........................93 Литератураиинтернет-источники.........................................95
Сокращения АЦП — аналогово-цифровой преобразователь ИМС — интегральная микросхема ИП (ИИП) — источник питания (импульсный источник питания) КА — командоаппарат МК — микроконтроллер ПК (КПК) — персональный компьютер (карманный персональный компьютер) ПЗУ— постоянное запоминающее устройство (англ. ROM — Read-Only Memory) ЭСППЗУ — электрически стираемое перепрограммируемое ПЗУ (англ. EEPROM — Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) ПО — программное обеспечение ПУ — панель управления СМ — стиральная машина ТЭН — трубчатый электронагреватель УБЛ — устройство блокировки люка ЦСП — цифровой сигнальный процессор (англ. DSP — Digital Signal Processor) ШИМ — широтно-импульсная модуляция ЭМ — электронный модуль NTC-датчик (англ. Negative Temperature Coefficient) — резистор (термистор), сопротивление ко- торого меняется в обратной пропорции к температуре
Внимание! Копирование и размещение данных материалов на Web-сайтах и других СМИ без письменного разрешения редакции преследуется в административном и уголовном порядке в соответствии с Законом РФ. Часть 1 Электронные модули стиральных машин BEKO Общие сведения Рассмотрим конструктивные и схемотехни- ческие особенности электронного модуля СМ «ВЕКО WME53500». Чтобы понять назначение основных цепей рассматриваемого электронного модуля, приве- дем схему соединений модели СМ «ВЕКО WM5500», также относящейся к 5-й серии — см. рис. 1.1.1. Отметим, что назначение внешних со- единителей для разных моделей СМ может от- личаться (при внешне похожих модулях). Заказной код модуля указан на наклейке с штрих-кодом, а код прошивки — на двух отде- льных наклейках. Они расположены на верхней части корпуса реле реверса и на самом модуле (см. рис. 1.1.2). Глава 1.1 Электронные модули стиральных машин BEKO 5-й серии Рис. 1.1.1. Схема соединений СМ «ВЕКО WM5500»
8 Часть 1. Электронные модули стиральных машин BEKO Внешний вид электронного модуля СМ «ВЕКО WME53500» показан на рис. 1.1.2. Необходимо отметить, что часто специалисты по ремонту СМ ошибочно заказывают модули без конфигурационных прошивок, основываясь на ко- дах, указанных на основной маркировке модуля. Естественно, подобные модули будут неработос- пособны, так как в них необходимо предваритель- но записать файлы конфигурации, соответствую- щие определенным моделям СМ. Чтобы избежать подобных ошибок, необходимо правильно опре- делить заказной код модуля с соответствующей прошивкой. Делается это следующим образом — заменяют последние цифры из кода «непрошито- го» модуля на код прошивки. Этот код нанесен на 1 или 2 наклейках на плате модуля (обычно одна из наклеек расположена рядом с наклейкой кода модуля, а вторая — на корпусах реле реверса) — см. рис. 1.1 .2 . Если код «пустого» модуля, напри- мер, 2810110100, а код прошивки 0022 (на на- клейках может быть обозначен, как «ih_0022»), то окончательный код модуля с прошивкой будет 2810110022. Если же в распоряжении специалистов име- ется соответствующий программатор, ПО к не- му и оригинальный файл прошивки, можно са- мостоятельно прошивать «пустые» модули. Разъем J8 для подключения программатора расположен рядом с разъемом ТЭН (маркиров- ка его сигналов нанесена непосредственно на плате модуля). Flash-память МК ATmega32L не имеет активированной защиты памяти (в ней хранится, в том числе, основное ПО МК), поэто- му с помощью соответствующего программа- тора с ней можно проводить все доступные операции. Принципиальная схема линий последова- тельного интерфейса программирования энер- гонезависимой памяти МК ЭМ показана на рис. 1 .1.9 . На обратной стороне платы ЭМ размещены: контроллер источника питания VIPer12, ИМС 74НС06 (6 логических инверторов), микроконт- роллер ATmega32L и другие SMD-компоненты. В состав ЭМ входят следующие основные элементы и узлы:  МК ATmega32L производства компании ATMEL со встроенным ПЗУ, ОЗУ, универ- сальными портами ввода-вывода, тайме- рами и АЦП. Во встроенном ПЗУ хранится ПО СМ (оригинальное для каждой модели СМ) и переменные данные (файлы конфи- гурации и пр.);  ИИП, формирующий постоянные напряже- ния 5 и 24 В. Источник выполнен на основе ШИМ контроллера типа VIPer12; Дополнительное место рассположения нак лейки с кодом прошивки Код прошивки Код «пустого» модуля Рис. 1.1.2. Внешний вид электронного модуля СМ «ВЕКО WME53500»
Глава 1.1 . Электронные модули стиральных машин BEKO 5-й серии 9 Рис. 1.1.3. Принципиальная электрическая схема ИИП  6 инверторов, используются в цепях внут- реннего контроля узлов ЭМ и датчика уровня;  электронные реле (рассчитаны на напря- жение питания 24 В). В зависимости от мо- дификации ЭМ реле может быть 3 или 4. Эти элементы коммутируют силовые цепи модуля — питание ТЭН и обмотки привод- ного двигателя;  симисторы, использующиеся для управле- ния силовыми нагрузками в составе СМ. Мощный симистор BTВ16 используется для управления приводным двигателем. Маломощные симисторы типа Z00103MA управляют электромагнитными клапанами залива воды, УБЛ и сливной помпой. Рассмотрим состав и работу основных узлов ЭМ по принципиальным схемам. Описание основных узлов ЭМ Источник питания ИИП в составе ЭМ формирует два питающих напряжения: 5 и 24 В. Необходимо отметить, что в этом модуле шина «земля» СМ объединена с Рис. 1.1.4. Блок-схема микросхемы VIPer12
10 Часть 1. Электронные модули стиральных машин BEKO общей схемной шиной компонентов самого мо- дуля (гальванически эти шины не развязаны). В свою очередь, на общей шине объединены плюсы каналов 5 и 24 В ИИП. На рис. 1.1.3 при- ведена принципиальная схема ИИП. Как уже отмечалось выше, ИИП выполнен на основе микросхемы VIPer12 фирмы ST- Microelectronics. Блок-схема VIPer12 приведена на рис. 1.1.4. Микросхема в рассматриваемом ИИП включена по схеме ключевого понижающе- го преобразователя (часта переключения со- ставляет 60 кГц). В бытовой технике подобная схема включения применяется относительно редко — в ней выходной MOSFET-транзистор в составе ИМС подключен стоком (выв. 5-8) не- посредственно к выходу сетевого выпрямителя, а исток нагружен на накопительный дроссель, включенный по автотрансформаторной схеме. Контроль за уровнем выходных напряжений вы- полняется по каналу –5 В с помощью цепи об- ратной связи (пороговый усилитель), подклю- ченной к выв. 3 микросхемы. Питание для внут- ренних логических узлов VIPer12 формируется выпрямителем на диоде DD4 и поступает на выв. 4 (рис. 1.1 .3). Рис. 1.1.5. Принципиальная электрическая схема. Цепь контроля УБЛ, управляющие цепи клапанов залива воды Рис. 1.1.6. Принципиальная электрическая схема. Цепь контроля симистора помпы, управляющие цепи симисторов УБЛ и сливной помпы
Глава 1.1 . Электронные модули стиральных машин BEKO 5-й серии 11 Напряжение канала 5 В выделяется на сред- нем выводе накопительного дросселя и далее поступает на выпрямитель DD2 CR4. Напряже- ние канала 24 В формируется с помощью удвои- теля напряжения DD1 DD4 CR8 и сглаживается конденсатором CR9. Напряжение канала 24 В используется для питания транзисторных ключей, нагрузками ко- торых являются обмотки реле, а 5 В — остальных схем в составе модуля. Элементы управления исполнительными устройствами СМ На плате ЭМ расположены следующие эле- менты управления исполнительными устройс- твами СМ:  маломощные симисторы управления кла- панами залива воды (на рис. 1.1.5 — ТС3, ТС4, ТС6, ТС8, управляются с выв. 32, 31, 16, 14 МК соответственно);  маломощные симисторы управления УБЛ (на рис. 1.1.6 — ТС2, ТС9, управляются с выв. 33 МК);  маломощный симистор управления слив- ной помпой (на рис. 1.1 .6 — ТС7, управля- ется с выв. 25 МК);  симистор ТС1 приводного мотора (рис. 1.1.7) управляется ШИМ сигналом с выв. 26 МК через транзисторный ключ;  реле ТЭНа КL4 управляется с выв. 43 МК через транзисторный ключ TR1 (рис. 1.1.8);  реле реверса КL1 и КL2 (рис. 1.1.7) комму- тируют фазировку питания обмотки ротора приводного мотора. Они управляются с выв. 41 и 42 МК через ключи TR2, TR3 со- ответственно;  симисторы ТС2, ТС9 (соединены парал- лельно) УБЛ, а также симистор помпы TC7 управляются с выв. 25 МК (рис. 1.1.6). Элементы контроля и измерительные цепи На плату ЭМ поступают следующие сигналы контроля:  с датчика температуры (подключен к соеди- нителю J7), сигнал с которого поступает на выв. 35 МК (вход АЦП) — см. рис. 1.1 .8;  с выводов катушки индуктивного датчика уровня воды, которые соединены с управ- ляемым генератором на основе инверто- ров в составе микросхемы 74НС06. Сигнал с генератора поступает на выв. 40 МК (рис. 1.1.8). Более подробное описание работы индуктивного датчика уровня при- ведено в [1];  с контрольной контактной группы УБЛ, да- лее сигнал поступает через делитель на- пряжения на выв. 11 МК;  с тахогенератора через транзисторный усилительный каскад сигнал поступает на выв. 15 МК (см. рис. 1 .1.7). В составе ЭМ имеется цепь контроля состоя- ния (исправности) симистора ТС7 сливной пом- пы (рис. 1.1.6). Со второго анода (А2) этого си- Рис. 1.1.7. Принципиальная электрическая схема. Цепи тахогенератора и управления приводным мотором
12 Часть 1. Электронные модули стиральных машин BEKO мистора сигнал поступает через резистивный делитель напряжения на выв. 11 инвертора в со- ставе микросхемы 74HC06 и далее через ее выв. 10, 9 и 8 — на МК (выв. 2) и панель управления (рис. 1.1.8). Микроконтроллер Как отмечалось выше, в рассматриваемом ЭМ используется МК ATmega32L производства компании ATMEL. Он построен по структуре AVR и выполнен в 44-выводном корпусе ТQFP. В состав МК входят следующие основные элементы: — 8-битное ядро; — ОЗУ объемом 2 кбит; — ЭСППЗУ объемом 1 кбит; — Flash-память объемом 32 кбит; — тактовый генератор, стабилизированный внешним кварцевым резонатором до 8 МГц (в рассматриваемом ЭМ использует- ся резонатор на частоту 4 МГц); — 32 универсальных линии ввода/вывода; — 8-канальный 10-битный АЦП; — поддержка интерфейсов SРI, JTAG, UART. Для обеспечения работоспособности МК к не- му подключены элементы схемы начального сбро- са RESET (выв. 4 — см. рис. 1 .1 .8), внешний квар- цевый резонатор 4 МГц (выв. 7, 8 — см. рис. 1 .1.8) и резистивный источник опорного напряжения АЦП (на диодной сборке А7 (BAV99) и резисторах номиналом 6,19 кОм (выв. 34 — см. рис. 1.1 .9). Обозначение и назначение выводов микро- контроллера ATmega32L в корпусе ТQFP-44 при- ведено в табл. 1.1.1. Следует отметить, что в зависимости от ПО выводы МК могут иметь различное назначение (в таблице приведено полное наименование вы- водов). Если обратить внимание на принципи- альную схему самого модуля, можно заметить, что некоторые выводы этого МК не используют- ся. Это связано с тем, что микроконтроллер яв- ляется универсальным и не все его функции, применительно к конкретной конфигурации ЭМ модуля, востребованы. В комплекте СМ кроме основного модуля имеются плата управления и дисплей. Они со- единяются с модулем специальными шлейфа- ми — с соединителей J11 (рис. 1 .1 .8) и J3 (рис. 1 .1 .9) соответственно. В этой главе описание платы управления и дисплея не приводится. Программирование Flash-памяти МК не вы- зывает проблем — ATmega32L, как правило, не имеют активированной защиты памяти. С помо- щью специализированного программатора счи- тывают файл прошивки с оригинала, а потом за- писывают его в «чистые» МК при тиражировании. Также можно перезаписать содержимое памяти МК, предварительно имея файл прошивки, счи- танный с другого работоспособного микроконт- роллера. Рис. 1.1.8. Принципиальная электрическая схема. Управляемый генератор датчика уровня, цепи обмена с панелью управления, цепь управления реле ТЭНа, цепь датчика NTC
Глава 1.1 . Электронные модули стиральных машин BEKO 5-й серии 13 Коды маркировки SMD- компонентов в составе ЭМ Показанные на принципиальных схемах полу- проводниковые SMD-компоненты не имеют по- зиционного обозначения (это мы отмечали вы- ше) — только корпусную маркировку. В табл. 1.1.2 приведено соответствие кодов мар- кировки полупроводниковых SMD-компонентов в составе модуля их типам. Рис. 1.1.9. Принципиальная электрическая схема. Источник опорного напряжения для внутренних АЦП МК, цепи программирования внутренней памяти, линии связи с ПУ Таблица 1.1.1 . Назначение выводов МК ATmega32L применительно к ЭМ Номер вывода Обозначение Назначение Назначение в ЭМ 1 PB5 (MOSI) Разряд 5 порта В (сигнал шины SPI) Выведен на соединитель панели управления 2 PB6 (MISO) Разряд 6 порта В (сигнал шины SPI) Вход сигнала контроля симистора помпы (в том числе выведен на соединитель панели управления) 3 PB7 (SCK) Разряд 7 порта В (сигнал шины SPI) Сигнал управления дисплеем (в том числе выведен на соединитель панели управления) 4 RESET Вход сигнала начального сброса — 5 Vcc Питающее напряжение — 6 GND Общий — 7 XTAL2 Внешний кварцевый резонатор Кварцевый резонатор 4 МГц 8 XTAL1 9 PD0 (RXD) Разряд 0 порта D (вход данных шины USART) Линия приема данных RXD (обмен данных с программатором) 10 PD1 (TXD) Разряд 1 порта D (выход данных шины USART) Линия передачи данных TXD (обмен данных с программатором) 11 PD2 (INT0) Разряд 2 порта D (прерывание 0) Выход управления симистором заливного клапана 12 PD3 (INT1) Разряд 2 порта D (прерывание 1) Сигнал управления дисплеем 13 PD4 (OC1B) Разряд 4 порта D (выход таймера) Не используется 14 PD5 (OC1A) Разряд 5 порта D (выход таймера) Выход управления симистором заливного клапана 15 PD6 (ICP1) Разряд 6 порта D (вход таймера) Вход сигналов с тахогенератора 16 PD7 (OC2) Разряд 6 порта D (может быть входом таймера) Выход управления симистором заливного клапана 17 Vcc Питающее напряжение — 18 GND Общий — 19 PC0 (SCL) Разряд 0 порта С (шина синхронизации последовательного порта) Шина синхронизации последовательного порта 20 PC1 (SDA) Разряд 1 порта С (шина данных последовательного порта) Шина данных последовательного порта
14 Часть 1. Электронные модули стиральных машин BEKO Таблица 1.1 .2. Коды маркировки и основные характеристики SMD-компонентов в составе электронного модуля Код маркировки Тип элемента Основные параметры 3BW Биполярный транзистор ВС856B p-n -p, Uкэ=65 В, Iк=100 мА A7 Диодная сборка BAV99 (ее можно заменить на два универсальных диода BAV70) Uобр=70 В, Iпр=450 мА Характерные неисправности ЭМ и их устранение Прежде чем принимать решение по ремонту электронного модуля, следует убедиться, что возникший дефект не вызван неисправностью других элементов СМ — датчиков, приводного мотора, клапанов и других узлов. Довольно час- то неисправности СМ возникают по причине плохих контактов в соединителях (как самого ЭМ, так и его внешних элементов), а также в слу- чае попадания на него влаги (пены). Тем более, как показала практика, соединители в моделях Номер вывода Обозначение Назначение Назначение в ЭМ 21 PC2 (TCK) Разряд 2 порта С (может быть линией синхронизации интерфейса JTAG) Сигнал управления дисплеем 22 PC3 (TMS) Разряд 3 порта С (может быть линией выбора интерфейса JTAG) 23 PC4 (TD0) Разряд 3 порта С (может быть линией данных интерфейса JTAG) 24 PC5 (TDI) Разряд 3 порта С (может быть входом данных интерфейса JTAG) 25 PC6 (TOSC1) Разряд 6 порта С (вход таймера) Выход управления симистором сливной помпы 26 PC7 (TOSC2) Разряд 6 порта С (выход таймера) Выход управления симистором приводного мотора 27 AVcc Питающее напряжение для аналоговых схем — 28 GND Общий Соединен с общим проводом через блокировочный конденсатор 29 AREF Вход опорного напряжения АЦП Не используется 30 PA7 (ADC7) Разряд 7 порта А (может быть входом 7 канала АЦП) Сигнал управления дисплеем 31 PA6 (ADC6) Разряд 6 порта А (может быть входом 6 канала АЦП) Выход управления симистором заливного клапана 32 PA5 (ADC5) Разряд 5 порта А (может быть входом 5 канала АЦП) 33 PA4 (ADC4) Разряд 4 порта А (вход 3 канала АЦП) Выход управления симисторами УБЛ 34 PA3 (ADC3) Разряд 3 порта А (вход 3 канала АЦП) Вход опорного напряжения АЦП (2,5 В) 35 PA2 (ADC2) Разряд 2 порта А (вход 2 канала АЦП) Вход сигнала с датчика температуры NTC 36 PA1 (ADC1) Разряд 1 порта А (может быть входом 1 канала АЦП) Сигнал управления дисплеем 37 PA0 (ADC0) Разряд 0 порта А (может быть входом 0 канала АЦП) Сигнал управления дисплеем 38 Vcc Питающее напряжение — 39 GND Общий — 40 PB0 (XCK/T0) Разряд 0 порта В (линия синхронизации USART/вход таймера) Вход сигнала с датчика уровня воды (вход частоты с управляемого генератора) 41 PB1 (T1) Разряд 1 порта В (может быть входом таймера) Выход реле реверса приводного мотора 42 PB2 (AN0/INT2) Разряд 2 порта В (может быть входом аналогового компаратора (+) или входом внешнего прерывания) Выход реле реверса приводного мотора 43 PB3 (ANT1/OC0) Разряд 2 порта В (-) (может быть входами аналогового компаратора или внешнего прерывания) Выход управления реле ТЭН 44 PB4 (SS) Разряд 4 порта В (сигнал шины SPI) Не используется Таблица 1.1 .1 . Окончание
Глава 1.1 . Электронные модули стиральных машин BEKO 5-й серии 15 СМ рассматриваемого семейства очень низкого качества. Определить работоспособность эле- ментов СМ можно разными способами: их отде- льной проверкой (например, на клапан залива воды напрямую подают сетевое напряжение 220 В), а также с помощью индикации кодов ошибок на передней панели машины. Универсальных ре- цептов ремонта модулей этого типа не сущест- вует — в большинстве своем специалисты пола- гаются на собственный опыт и базовые знания, основанные на понимании работы отдельных уз- лов и цепей в составе конкретного электронного модуля, а также сервисных приложений, зало- женных производителем СМ (коды ошибок, тес- товый режим). Рассмотрим характерные дефекты ЭМ и спо- собы их устранения. СМ не включается При признаках подобной неисправности в первую очередь проверяют работоспособность ИИП (см. рис. 1.1.3). Если ИИП неисправен, определяют причину выхода его из строя (например, вследствие по- вышенного напряжения в сети, попадания влаги на плату модуля или короткого замыкания в на- грузках). Обычно бывает достаточно проверить элементы входных цепей, а также микросхему VIPer12. Подробно приводить методику ремонта рассматриваемого ИИП не имеет смысла в силу ее простоты. Если ИИП исправен, необходимо проверить работоспособность микроконтролле- ра (хотя бы на наличие генерации кварцевого ре- зонатора и работоспособности схемы начально- го сброса), срабатывания УБЛ и др. Необходимо помнить — работоспособность ЭМ можно в боль- шинстве случаев восстановить. Тем более в пос- леднее время разрешилась последняя проблема — удалось считать полный дамп памяти МК, что позволило наладить тиражирование этих ИМС применительно к указанной разновидности ЭМ. Подавляющее большинство практически всех элементов ЭМ можно приобрести отдельно. Дальнейшие поиски неисправного компонента продолжают на основании логики работы МК, других элементов модуля и всей СМ в целом. СМ не выполняет различные программы, в некоторых случаях наблюдаются «плавающие» дефекты. Возможны варианты, когда отображаются коды ошибок, но связанные с ними элементы при проверке оказываются исправными Методом визуального осмотра платы ЭМ про- веряют ее на наличие обгоревших элементов, окислов и подгораний на соединителях платы, а также следов попадания воды. Обязательно про- веряют ИИП на предмет соответствия выходных напряжений номинальным значениям, а также на уровень пульсаций в этих каналах. При необходимости запускают тестовый ре- жим СМ (он не будет запускаться, если не сбро- шен код ошибки и не устранена причина его воз- никновения). Вообще, особенностью данных СМ является то, что много возможных сбойных ситу- аций устраняется после выполнения операции общего сброса. При работе СМ происходят отказы силовых исполнительных компонентов — как в составе ЭМ, так и внешних элементов Подробно описывать все подобные компо- ненты и их цепи не имеет смысла — достаточно обратиться к описанию (см. выше). Важно пом- нить одно — например, силовые симисторы (клапанов залива воды, УБЛ и др.) беспричинно выходят из строя редко. Поэтому в любом по- добном случае необходимо определить причину выхода из строя узла или компонента, а уже за- тем провести замену управляющих (симисторы, реле) и исполнительных компонентов (помпа, клапан залива воды и др.). Часто в подобных слу- чаях приходится менять управляющие и испол- нительные элементы вместе. Необходимо отметить, что если после указан- ных замен дефект не был устранен, нужно про- верить компоненты в соответствующих управля- ющих цепях. Часто в подобных случаях «ограни- чиваются» заменой промежуточных элементов (резисторов или транзисторного ключа в цепи управления симистора приводного мотора). Но если уж вышел из строя соответствующий порт микроконтроллера — необходима замена этой микросхемы или ЭМ целиком.
16 Часть 1. Электронные модули стиральных машин BEKO Глава 1.2 Электронные модули «Jnvensys 475440/60» В этой статье описываются ЭМ «Jnvensys 475440/60», которые применяются в целой се- рии бюджетных СМ BEKO — WKD/WMD23/25xxx, WKL14xxx и др. Разновидности указанных ЭМ практически не отличаются внешне, за исключением коли- чества установленных на платах реле — есть версии с 3 и 4 реле. В последнем случае в мо- дуль устанавливается дополнительное реле коммутации обмотки статора приводного мото- ра, используемое в режимах низких/высоких оборотов отжима. ЭМ с 3 реле («Jnvensys 475460») используются только в моделях СМ с низкими оборотами отжима (например, модель WMD25060T имеет скорость отжима 600 об/ мин, заказной код модуля 2818180144). Кроме реле в ЭМ могут быть незначительные схемо- технические различия, а также разное ПО (от- личные друг от друга файлы конфигурации, в зависимости от модели ЭМ и др.). В качестве примера приведем заказные коды на некоторые ЭМ, применяемые в СМ на россий- ском рынке: — «Jnvensys 475460» с 3 реле (2818160100, 2818180144 и др.); — «Jnvensys 475440» с 4 реле (2822530100, 2818180600, 2818180601, 2818190100, 2822530100, 2822970482 и др.). Последние три цифры заказного кода ЭМ яв- ляются кодом прошивки (например, ЭМ 2818160100 имеет прошивку с кодом 100). На рис. 1.1.1 показан внешний вид ЭМ «Jnvensys 475440» с 4 реле, а на рис 1.2.2 — учас- ток модуля «Jnvensys 475460» с 3 реле. В этой статье приводится описание ЭМ «Jnvensys 475440», как наиболее полной версии. Оно будет также справедливо для версии «Jnvensys 475460», за исключением цепей уп- равления и коммутации реле KL203 (компоненты этих цепей не установлены). Отличительной особенностью многих бюд- жетных СМ различных производителей является совмещение компонентов ПУ и ЭМ на одной пла- те (например, ЭМ LOW END (INDESIT) или EWM1100 (ELECTROLUX)). Не является исключе- нием в этом плане и ЭМ «Jnvensys 475440/60». На них, кроме МК, элементов и цепей управле- ния основными силовыми узлами в составе СМ также установлен селектор программ, потенци- ометр-регулятор, функциональные кнопки и эле- менты индикации ПУ (светодиоды). Описанный в главе 1.1 модуль и ЭМ «Jnvensys 475440/60» имеют много общего, не считая еди- ного производителя Invensys: — в обоих типах ЭМ используется МК Atmega32L; — схемотехника ИП практически идентична; — многие цепи в составе ЭМ также имеют схожую схемотехнику (управления сило- выми компонентами и цепи контроля); — идентичный набор внешних узлов (испол- нительных и контрольных), кроме элемен- тов ПУ (селектор, кнопки, индикация). Рис. 1.2.1. Внешний вид ЭМ «Jnvensys 475440» J8 (ISP)
Глава 1.2 . Электронные модули «Jnvensys 475440/60» 17 Программирование ЭМ «Jnvensys 475440» проводят с помощью специализированных про- грамматоров методом внутрисхемного програм- мирования (ISP (англ) — In-System Programming). Технология ISP позволяет программировать компонент (например, ПЛИС, МК и др.) уже уста- новленный в устройство. Примечание. ПЛИС — программимруемая логимческая интеграмльная схемма (англ. PLD — Programmable Logic Device). Для программирования МК на ЭМ имеется отдельный соединитель J8 (ISP), на который вы- ведены линии ISP-интерфейса MOSI, MISO, SCK, RESET, GND (–5 V) и VCC (0 V) — см. описание ниже. Программирование Flash-памяти МК не вы- зывает проблем — ATmega32L, как правило, не имеет активированной защиты памяти — доста- точно иметь специализированный программа- тор и ПО к нему. При наличии указанных инстру- ментов считывают файл прошивки с оригинала, а потом записывают его в «чистые» МК при тира- жировании. В состав ЭМ входят следующие основные элементы и узлы: — МК универсального применения ATmega32L производства ATMEL со встроенным ППЗУ (Flash), статическим ОЗУ, универсальными портами ввода-вывода, таймерами и АЦП. Во встроенном ППЗУ хранится ПО (базовое ПО, файл конфигурации и др.); — импульсный ИП, формирует постоянные напряжения 5 и 24 В. Источник выполнен на основе ШИМ контроллера типа VIPer12; — 6 инверторов в составе микросхемы 74HCU04D, используются в цепях индика- ции и датчика уровня (прессостата); — электронные реле (рассчитаны на напря- жение питания обмотки 24 В). В зависимос- ти от разновидности ЭМ количество реле может быть 3 или 4. Эти элементы комму- тируют силовые цепи модуля — питание ТЭН и обмоток приводного двигателя; — симисторы, управляющие силовыми ис- полнительными узлами в составе СМ. Мощный симистор BTВ16 используется для управления приводным двигателем. Маломощные симисторы типа Z00103MA управляют электромагнитными клапанами залива воды, УБЛ и сливной помпой. Описание основных элементов и узлов электронного модуля Рассмотрим состав и работу основных эле- ментов ЭМ. Рис. 1.2 .2. Участок ЭМ «Jnvensys 475460» с 3 реле
18 Часть 1. Электронные модули стиральных машин BEKO Рис. 1.2.3. Принципиальная электрическая
Глава 1.2 . Электронные модули «Jnvensys 475440/60» 19 схема ЭМ «Jnvensys 475440»
20 Часть 1. Электронные модули стиральных машин BEKO На рис. 1.2 .3 приведена принципиальная электрическая схема ЭМ «Jnvensys 475440» (с 4 реле), а на рис. 1.2.4 — схема подключения к ЭМ внешних компонентов и узлов в составе СМ. Источник питания ИП в составе ЭМ формирует два питающих напряжения: 5 и 24 В. В этом модуле линия L се- тевого питания объединена с линией 0V (с ней также объединены плюсы каналов 5 и 24 В ИП). Вторичные цепи источника не имеют гальвани- ческой развязки от сети 220 В. Для понимания построения и работы ИП на рис. 1 .2.5 отдельно приведена принципиальная электрическая схема источника. ИП выполнен на основе микросхемы VIPer12 фирмы ST-Microelectronics (описание микросхе- мы см. в [2]). Блок-схема VIPer12 приведена на рис. 1 .2.6. Микросхема в рассматриваемом ИП включена по схеме последовательного ключево- го понижающего преобразователя, частота пе- реключения составляет 60 кГц. Эта схема вклю- чения применяется относительно редко — в ней выходной MOSFET-транзистор в составе микро- схемы подключен стоком (выв. 5-8) непосредс- твенно к выходу сетевого выпрямителя, а исток нагружен на накопительный дроссель, включен- ный по автотрансформаторной схеме. Контроль за уровнем выходных напряжений выполняется по каналу –5 В с помощью цепи обратной связи DX101 TR101 R101 R102 (пороговый усилитель), подключенной к выв. 3 микросхемы. Питание для логических узлов микросхемы (около 12 В) фор- мируется выпрямителем на диоде DD101 и пос- тупает на выв. 4 (рис. 1.2.3). Напряжение канала –5 В выделяется на сред- нем выводе накопительного дросселя LB101 и далее поступает на выпрямитель DD103 CR105. Напряжение канала 24 В формируется с выпря- мителем DD104 CR106. Напряжение канала 24 В используется для питания транзисторных ключей, нагрузками ко- торых являются обмотки реле, а 5 В — остальных схем в составе модуля. Элементы управления исполнительными устройствами СМ На плате ЭМ расположены следующие эле- менты управления исполнительными устройс- твами СМ:  маломощные симисторы ТС3, ТС4, ТС5 клапанов залива воды, которые управля- ются с выв. 3, 2, 1 МК DD1 соответственно (рис. 1.2.3);  маломощные симисторы устройства бло- кировки люка (УБЛ) ТС2, ТС7 (включены параллельно, последний устанавливается опционально). Они управляются с выв. 26, 20 DD1 соответственно. Необходимо от- метить, что с выв. 20 МК также управляет- ся симистор помпы ТС6 ;  маломощный симистор сливной помпы ТС6, управляется с выв. 20 DD1;  симистор ТС201 приводного мотора уп- равляется сигналом ШИМ с выв. 16 DD1 через ключ на транзисторе VT4;  реле ТЭН КL204 управляется с выв. 44 DD1 через транзисторный ключ VT8;  реле реверса КL201 и КL202 (рис. 1.2.3, рис.1.2 .4) коммутируют фазировку пита- ния обмотки ротора приводного мотора. Они управляются с выв. 43 и 42 DD1 через ключи VT3, VT6 соответственно;  реле КL203 (рис. 1.2.3, рис. 1 .2.4) комму- тации обмотки статора приводного мотора в режимах низких/высоких оборотов. Оно управляется с выв. 41 DD1 через ключ VT5. Элементы контроля и измерительных цепей На плату ЭМ поступают следующие контроль- ные и измерительные сигналы:  с датчика температуры (подключен к контакту 5 соединителя J2) сигнал пос- тупает на выв. 32 МК (вход АЦП) — см. рис. 1.2 .3;  с прессостата (датчика уровня воды), ка- тушка которого включена в цепь управляе- мого генератора НЧ (выполнен на основе вентилей в составе микросхемы DD2 74HCU04D — см. рис. 1.2.3, рис. 1 .2.4). Сигнал с генератора поступает на выв. 40 МК DD1. Более подробно с описанием ра- боты индуктивного датчика уровня воды можно ознакомиться в [1];  контроля срабатывания контактной группы УБЛ и симисторов ТС2(ТС7). Сигнал конт- роля контактной группы с конт.1 соедини- теля KN1 (выход силовой контактной груп- пы УБЛ) поступает через резисторы R15, R18, R72 на выв. 34 DD1. С этого же кон- такта сетевая линия N поступает на пита-
Глава 1.2 . Электронные модули «Jnvensys 475440/60» 21 Рис. 1 .2.4. Схема подключения к ЭМ внешних компонентов и узлов в составе СМ
22 Часть 1. Электронные модули стиральных машин BEKO ние клапанов залива воды, помпы, привод- ного мотора и ТЭН (со стороны сетевой линии L указанные компоненты коммути- руются через соответствующие симисто- ры и реле). Контроль состояния симистора(ов) УБЛ обеспечивается по другой цепи: верхний по схеме вывод ТС2(ТС7— R2, R3 — R72 — выв . 34 DD1. Дополнительный контроль состояния силовой контактной группы УБЛ также обеспечивается по цепи: конт. 1 соединителя KN1 — R6, R4, R23, R62 — выв. 11 DD1.  с тахогенератора через каскад на транзис- торе VT7 сигнал поступает на выв. 15 DD1 (см. рис. 1.2.3). В составе ЭМ имеется цепь контроля состоя- ния (исправности) симистора ТС6 сливной пом- пы. С нижнего по схеме (рис. 1 .2.3) второго ано- да (А2) этого симистора сигнал поступает через резисторы R19, R30, R73 на выв. 33 DD1. Также в качестве опции (компоненты на пла- те модуля не установлены) в ЭМ предусмотре- на цепь контроля состояния симистора ТС201 приводного мотора: нижний по схеме вывод ТС201 — R206, R207, R46 — выв. 25 DD1 (рис. 1.2.3). Элементы ПУ (индикация, функциональные кнопки, селектор программ, регулятор) Как отмечалось выше, на плате ЭМ располо- жены функциональные кнопки и селектор про- грамм. Светодиодные индикаторы представля- ют собой матрицу 2х6 и управляются с выв. 12- 14, 22-24 DD1. Столбцы матрицы управляются с выв. 24 DD1 через инвертор в составе DD2 Рис. 1 .2.5. Принципиальная электрическая схема ИИП Рис. 1.2.6. Блок-схема микросхемы VIPer12
Глава 1.1 . Электронные модули стиральных машин BEKO 5-й серии 23 (выв. 8, 9) и ключи VT1, VT2. На выв. 31 DD1 пос- тупает напряжение с функциональных кнопок ПУ. Каждая кнопка включена в цепь делителя напряжения и коммутирует резистор опреде- ленного номинала. При ее нажатии на входе АЦП МК появится соответствующее замкнутой кнопке напряжение. Селектор программ представляет собой мно- гопозиционный переключатель, включенный в цепь резистивного делителя, напряжение с ко- торого поступает на выв. 36, 37 DD1. Каждому положению ручки селектора соответствует оп- ределенное напряжение на этом входе. На ПУ также выведен потенциометр RA1 (рис. 1.2.3). В зависимости от модели СМ и про- шивки МК он может выполнять функции регуля- тора температуры нагрева воды или скорости вращения барабана СМ в режиме отжима. Регу- лятор представляет собой делитель напряже- ния, аналоговый сигнал с которого поступает на выв. 35 DD1 для дальнейшей обработки. Микроконтроллер В ЭМ применен МК ATmega32L производства компании ATMEL (описание — см. в [3]). Эта микросхема имеет ядро AVR и выполнена в 44- выводном корпусе ТQFP. В состав микроконтроллера входят следую- щие основные элементы: — 8-битное процессорное ядро; — ОЗУ объемом 2 кбайт; — ЭСППЗУ объемом 1 кбит; — Flash-память объемом 32 кбит; — тактовый генератор, стабилизированный внешним кварцевым резонатором до 8 МГц (в ЭМ используется резонатор на частоту 4 МГц); — 32 универсальных линии ввода/вывода; — 4-канальный ШИМ; — 8-канальный 10-битный АЦП; — универсальный 2-проводный последова- тельный интерфейс, интерфейс SРI; — три таймера и др. Для обеспечения работы внутреннего такто- вого генератора к выв. 7, 8 МК подключен вне- шний кварцевый резонатор XT1 (4 МГц). Для подключения внешнего ISP-программатора, на соединитель J8 выведены сигналы RESET, MOSI, SCK, MISO (три последних — это сигналы интер- фейса SPI, а вместо SS используется RESET с выв. 4, 1, 3, 2 DD1 соответственно. Обозначение и назначение выводов микро- контроллера ATmega32L в корпусе ТQFP-44 при- ведено в таблице 1.2.1 . Необходимо отметить, что на рис. 1.2.3 указано неполное обозначение Таблица 1.2 .1. Назначение выводов МК ATmega32L в составе ЭМ Номер вывода Обозначение Назначение в электронном модуле 1 PB5/MOSI Выход управления симистором ТС5 клапана залива воды, также линия подключена к конт. 4 соединителя J8 (разъем подключения ISP-программатора) 2 PB6/MISO Выход управления симистором ТС4 клапана залива воды, также линия подключена к конт. 1 соединителя J8, (разъем подключения ISP-программатора) 3 PB7/SCK Выход управления симистором ТС3 клапана залива воды, также линия подключена к конт. 3 соединителя J8 (разъем подключения ISP-программатора) 4 RESET Вход внешнего сигнала начального сброса подключен к конт. 5 соединителю J8 (разъем подключения ISP-программатора) 5 Vcc Напряжение питания +5 В (соединен с линией 0V) 6 GND Общий (соединен с линией –5V) 7 XTAL2 К выводам подключен внешний кварцевый резонатор 4 МГц 8 XTAL1 9 PD0/RXD Линия приема данных RXD, выведена на конт. 3 соединителя J1 10 PD1/TXD Линия передачи данных TXD , выведена на конт. 2 соединителя J1 11 PD2/INT0 Вход контроля срабатывания силовой контактной группы УБЛ 12 PD3/INT1 Выходы управления матрицей светодиодов (строки) ПУ 13 PD4/OC1B 14 PD5/OC1A 15 PD6/ICP1 Вход сигналов с тахогенератора приводного мотора 16 PD7/OC2 Выход управления симистором ТС201 приводного мотора 17 Vcc Напряжение питания +5 В (соединен с линией 0V) 18 GND Общий (соединен с линией –5V) 19 PC0/SCL Выход управления матрицей светодиодов (строка) ПУ 20 PC1/SDA Выход управления симисторами ТС6 (помпа) и ТС7 УБЛ (опция)
24 Часть 1. Электронные модули стиральных машин BEKO выводов МК, в этой таблице обозначение выво- дов указано полностью. В зависимости от ПО МК его выводы могут иметь различное назначение (в таблице 1.2.1 приведено полное наименование выводов). На принципиальной схеме ЭМ (рис. 1 .2 .3) видно, что некоторые выводы этого МК не используют- ся (или используются в одном из нескольких возможных вариантов). Это связано с тем, что МК является универсальным по назначению компонентом и не все его функции, примени- тельно к конкретной конфигурации могут вос- требованы. И наоборот, некоторые выводы ЭМ могут использоваться сразу в 2 цепях — это, на- Таблица 1.2.1 . Назначение выводов МК ATmega32L в составе ЭМ (окончание) Рис. 1.2 .7. Расположение и обозначение выводов соединителя J8 на ЭМ «Jnvensys 475440/475460» Номер вывода Обозначение Назначение в электронном модуле 21 PC2/TCK Не используется 22 PC3/TMS Выходы управления матрицей светодиодов (строки) ПУ 23 PC4/TD0 24 PC5/TDI Выход управления матрицей светодиодов (столбцы) ПУ 25 PC6/TOSC1 Вход контроля состояния симистора ТС201 (опция) 26 PC7/TOSC2 Выход управления симистором ТС2 УБЛ 27 AVcc Напряжение питания +5 В (соединен с линией 0V) 28 GND Общий (соединен с линией –5V) 29 AREF Соединен через конденсатор С11 с линией -5 V 30 PA7/ADC7 Не используется 31 PA6/ADC6 Вход сигнала с функциональных кнопок ПУ 32 PA5/ADC5 Вход сигнала с датчика температуры NTC 33 PA4/ADC4 Вход контроля силовой цепи питания помпы (состояния симистора ТС6) 34 PA3/ADC3 Вход контроля срабатывания силовой контактной группы УБЛ 35 PA2/ADC2 Вход сигнала с функционального регулятора ПУ (температура нагрева воды/скорость отжима) 36 PA1/ADC1 Вход 1 сигнала с селектора программ 37 PA0/ADC0 Вход 2 сигнала с селектора программ 38 Vcc Напряжение питания +5 В (соединен с линией 0V) 39 GND Общий (соединен с линией –5V) 40 PB0/XCK/T0 Вход сигнала с датчика уровня воды (с управляемого генератора в составе ЭМ (DD2), измерительным компонентом которого является катушка прессостата) 41 PB1/T1 Выход реле КL203 коммутации обмотки статора приводного мотора в режимах низких/высоких оборотов 42 PB2/AN0/INT2 Выход реле KL202 реверса приводного мотора 43 PB3/ANT1/OC0 Выход реле KL201 реверса приводного мотора 44 PB4/SS Выход реле KL204 ТЭН
Глава 1.1 . Электронные модули стиральных машин BEKO 5-й серии 25 пример, касается выводов 1-3 DD1, которые ис- пользуются как для обеспечения работы ISP- программатора, так для управления симистора- ми ТС3-ТС5 клапанов залива воды. Программирование ЭМ В данном ЭМ отсутствует отдельная микро- схема ЭСППЗУ — в составе МК для ее содержи- мого выделена соответствующая область памя- ти. На ЭМ для прошивки области ЭСППЗУ име- ется специальный соединитель J1 (рис. 1.2.3). Особой надобности в данном соединителе нет, так как работу со всей внутренней памятью МК может обеспечить внешний ISP-программатор, подключенный через соединитель J8. Flash-память МК ATmega32L не имеет активи- рованной защиты памяти (в ней хранится, в том числе, основное ПО МК), поэтому с помощью со- ответствующего программатора с ней можно проводить все доступные операции. Расположение соединителя J8 на плате ЭМ показано стрелкой на рис. 1.2.1, а обозначение его выводов — на рис. 1 .2.7. Рассмотрим некоторые типы программато- ров и ПО, с помощью которых можно програм- мировать МК в составе ЭМ. Программатор «Teleprog TLP1503E» и ПО AVRprog Программатор «Teleprog TLP1503» (рис. 1.2.8) подключается к ПК через USB-интерфейс, а к программируемой плате — с помощью специ- ального переходника. Он достаточно универсален и может заменить многие дорогостоящие программаторы с анало- гичным функционалом. Программатор имеет следующие особенности: — поддерживает большой набор микросхем памяти Serial EEPROM и Flash, а также МК семейств AT90, ATmega, ATtiny; — работает с любым ПК с ОС Windows XP/ Vista/7; — имеет интерфейсы программирования микроконтроллеров SPI и JTAG; — не требует внешнего источника питания. Программатор работает под управлением ПО AVRprog от того же разработчика. Основное ок- но программы показано на рис. 1 .2.9. Подробно о программаторе и его ПО можно ознакомиться на сайте разработчика [4]. Другие разновидности ISP- программаторов и специализированное ПОкним Существует много разновидностей ISP-про- грамматоров, выше уже был приведен програм- матор, работающий от USB-порта ПК. На рис. 1.2.10 приведена принципиальная электри- ческая схема ISP-программатора, подключаемо- го через СОМ-порт ПК (см. [5]), а на рис. 1.2.11 — схема программатора «STK200/300», подключа- емого через LPT-порт. Для обеспечения работы ISP-программато- ров имеется много разновидностей специализи- рованного ПО, наиболее простым и распростра- ненным из них является универсальный пакет Uniprof. Эта программа в большинстве своем выполняет те же функции, что и упомянутая вы- ше AVRprog, за исключением того, что она под- держивает, в том числе, простейшие реализации ISP-программаторов (рис. 1.2.10, рис. 1.2.11). Основное окно программы UniProf показано на рис. 1 .2 .12. Подробнее с программой UniProf можно оз- накомиться, например, в [6]. Коды маркировки SMD- компонентов в составе ЭМ Показанные на принципиальных схемах по- лупроводниковые SMD-компоненты не имеют позиционного обозначения — только корпус- Рис. 1.2.8. Внешний вид программатора «Teleprog TLP1503»
26 Часть 1. Электронные модули стиральных машин BEKO ную маркировку. В табл. 1.2.2 приведено соот- ветствие кодов маркировки полупроводнико- вых SMD-компонентов в составе модуля их ти- пам. Таблица 1.2 .2 . Коды маркировки и основные характеристики SMD-компонентов в составе ЭМ Код маркировки Тип элемента Основные параметры 3BW Биполярный транзистор ВС856B p-n-p , Uкэ=65 В, Iк=100 мА 1В Биполярный транзистор ВС846B n-p-n , Uкэ=65 В, Iк=100 мА A7 Диодная сборка BAV99 (ее можно заменить на два универсальных диода BAV70) Uобр=70 В, Iпр=450 мА Рис. 1 .2.10. Принципиальная электрическая схема ISP-программатора, управляемого от СОМ-порта ПК Рис. 1.2.9. Основное окно программы AVRprog
Глава 1.1 . Электронные модули стиральных машин BEKO 5-й серии 27 Возможные неисправности ЭМ Прежде чем принимать решение по ремонту ЭМ, следует убедиться, что возникший дефект не вызван неисправностью других элементов СМ — датчиков, электромоторов, клапанов и других уз- лов. Довольно часто неисправности СМ возника- ют по причине плохих контактов в соединителях (как самого модуля, так и его внешних элемен- тов), а также в случае попадания на него влаги (пены). Универсальных рецептов ремонта моду- лей этого типа не существует — в большинстве своем специалисты полагаются на собственный опыт и базовые знания, основанные на понима- нии работы отдельных узлов и цепей в составе конкретного электронного модуля, а также сер- висных приложений, заложенных производите- лем СМ (коды ошибок, тестовый режим). Рассмотрим характерные дефекты модуля и способы их устранения. СМ не включается При признаках подобной неисправности в первую очередь проверяют работоспособность ИП (см. рис. 1.2.3). Если ИП неисправен, опреде- ляют причину выхода его из строя (например, вследствие повышенного напряжения в сети, по- падания влаги на плату модуля или короткого за- мыкания в нагрузках). Обычно бывает достаточ- но проверить элементы входных цепей, а также микросхему VIPer12. Если ИП исправен, необхо- димо проверить работоспособность МК (хотя бы на наличие генерации на выводах кварцевого ре- зонатора), срабатывания УБЛ и др. Необходимо Рис. 1.2.11. Принципиальная электрическая схема ISP-программатора «STK200/300», управляемого от LPT-порта ПК Рис. 1.2.12. Основное окно программы UniProf
28 Часть 1. Электронные модули стиральных машин BEKO помнить — работоспособность ЭМ в подавляю- щем большинстве случаев можно восстановить, за исключением случаев, когда вышел из строя МК (с прошивкой). СМ не выполняет различные программы, в некоторых случаях наблюдаются «плавающие» дефекты. Методом визуального осмотра платы ЭМ про- веряют ее на наличие обгоревших элементов, окислов и подгораний на соединителях платы, а также следов попадания воды. Обязательно про- веряют ИП на предмет соответствия выходных напряжений номинальным значениям, а также на уровень пульсаций в этих каналах. Если на ЭМ не удалось найти неисправных компонентов, необходима прошивка памяти МК. При работе СМ происходят отказы силовых исполнительных компонентов как в составе ЭМ, так и внешних элементов Подробно описывать все подобные компо- ненты и их цепи не имеет смысла — достаточно обратиться к описанию (см. выше). Важно пом- нить — например, симисторы клапанов залива воды, УБЛ и др. без причины редко выходят из строя. Поэтому в любом подобном случае необ- ходимо определить причину выхода из строя уз- ла или компонента, а уже затем провести замену управляющих (симисторы, реле) и исполнитель- ных компонентов (помпа, клапан залива воды и др.). Часто в подобных случаях приходится ме- нять управляющие и исполнительные элементы вместе. Необходимо отметить, что если после указан- ных замен дефект не был устранен, нужно про- верить компоненты в соответствующих управля- ющих цепях. Часто в подобных случаях «ограни- чиваются» заменой промежуточных элементов (резисторов или транзисторного ключа в цепи управления симистора приводного мотора). Но если уж вышел из строя соответствующий порт МК — необходима замена этой микросхемы или ЭМ целиком.
Внимание! Копирование и размещение данных материалов на Web-сайтах и других СМИ без письменного разрешения редакции преследуется в административном и уголовном порядке в соответствии с Законом РФ. Часть 2 Электронные модули стиральных машин INDESIT/HOTPOINT-ARISTON Глава 2.1 FULL-версия электронных модулей ARCADIA стиральных машин с коллекторными приводными моторами В настоящее время парк находящихся в экс- плуатации в России СМ производства Indesit Company (торговые марки INDESIT/ HOTPOINT- ARISTON) активно заменяется моделями, выпол- ненными на новой аппаратной платформе ARCADIA. Материалы с описаниями двух разно- видностей ЭМ на указанной платформе были опубликованы в [7] и [8]. В этой главе рассмат- ривается еще одна разновидность ЭМ — ее еще называют полной (FULL) версией для СМ с кол- лекторным приводным мотором. Указанный мо- дуль отличается от ЭМ, описанного в [7] в основ- ном тем, что он может устанавливаться в СМ с сушкой. Кроме того, в нем применяется МК HD64F36079LFZ производства RENESAS (анало- гичный МК используется в ЭМ ARCADIA для 3-фазного приводного мотора — см. [8]). В на- стоящее время в мире указанный модуль при- меняется более чем сотне моделей СМ. Среди них — «Indesit IWB6123EU» «Indesit IWD5103/ 5085», «Ariston ARTXL145» и многие другие. Внешний вид полной версии ЭМ ARCADIA (за- казной код С00271221) и его электрические со- единения показаны на рис. 2.1.1. Электрическая схема внешних соединений ЭМ показана на рис. 2 .1.2. На рис. 2.1 .3 приведена принципиальная электрическая схема ЭМ, на рис. 2.1.4 — схема субмодуля ИП в составе модуля, а на рис. 2 .1.5 — схема субмодуля МК. Примечания 1. На плате ЭМ указана позиционная марки- ровка только крупногабаритных компонен- тов (реле, симисторы, варисторы, некото- рые диоды и др.) . Остальные компоненты имеют миниатюрные размеры и поэтому их позиции на плате не маркированы. На при- нципиальных электрических схемах (см. рис. 2.1.3-2 .1 .6) сохранены позиционные обозначения крупногабаритных компонен- тов, а наименования других выбраны произ- вольно. 2. Если сравнить рис. 2.1.1, 2.1.2 и 2.1.3, то можно заметить, что на рис. 2 .1.1 соедини- тель J005 имеет 6 контактов, а на остальных рисунках — 9 контактов. Эта неточность до- пущена самим производителем. Связано это с тем, что непосредственно к схеме подключены 6 контактов соединителя (кон- такты 3, 5 и 8 не используются), поэтому на рис. 2.1 .1 приведена новая нумерация (1-6) соединителя, в которой не обозначены не- используемые контакты, а на рис. 2.1 .2, 2.1 .3 показана нумерация (1-9) с учетом этих контактов. Перечислим еще раз отли- чия в нумерации 6- и 9-контактных версий соединителя J005 (в скобках — для 9-кон- тактного): — датчик температуры NTC стирки: конт. 1,2(1,2); — клапан залива воды EVP (предвари- тельная стирка): конт. 3, 4 (4, 6); — клапан залива воды EVL (основная стирка): конт. 5, 6 (7, 9). Функциональный состав ЭМ ЭМ имеет в своем составе следующие основ- ные элементы и узлы: — МК HD64F36079LFZ со встроенным ПЗУ(Flash-память объемом 128 кбит), ста- тическим ОЗУ (6 кбит), набором универ- сальных портов ввода/вывода, таймеров, АЦП и др. МК конструктивно размещен на отдельном субмодуле (рис. 2.1.5); — ИИП, формирующий на выходе постоянное напряжение 12 В. Источник построен на основе интегрального контроллера типа TNY264PN (рис. 2.1.4) и конструктивно вы- полнен на отдельном субмодуле
30 Часть 2. Электронные модули стиральных машин INDESIT/HOTPOINT-ARISTON Рис. 2.1.1. Внешний вид полной версии ЭМ ARCADIA (код С00271221) для коллекторных приводных моторов и его внешние соединения A — ТЭН сушки; B — мотор вентилятора сушки; С — сетевой помехоподавляющий фильтр; D — ТЭН стирки; Е — сливной насос (помпа); F — УБЛ; G — клапан залива горячей воды; Н — клапан сушки; I — температурный датчик NTC сушки; L — катушка тахогенератора; М — статор приводного мотора; N — ротор приводного мотора; О — клапан залива воды (стирка); Р — клапан залива воды (предварительная стирка); Q — температурный датчик NTC стирки; R — датчик уровня воды (прессостат); S — сервисный соединитель.
Глава 2.1. FULL-версия ЭМ ARCADIA СМ с коллекторными приводными моторами 31 Рис. 2.1.2. Электрическая схема внешних соединений ЭМ ARCADIA
32 Часть 2. Электронные модули стиральных машин INDESIT/HOTPOINT-ARISTON Рис. 2.1.3. Принципиальная электрическая — 7-канальный ключ типа ULN2003A. Он ис- пользуется для усиления по мощности сиг- налов с выводов МК и управления реле и связанных с ними узлами; — электромеханические реле. В зависимости от модификации ЭМ их назначение и коли- чество может быть разным. Реле управля- ют силовыми цепями ЭМ — ТЭН, вентиля- тором сушки (опция) и помпы, коммутиру- ют обмотки приводного мотора и др.; — симисторы, которые управляют работой исполнительных узлов в составе СМ: при-
Глава 2.1. FULL-версия ЭМ ARCADIA СМ с коллекторными приводными моторами 33 схема ЭМ ARCADIA (полная версия) водным мотором, ТЭН, клапанами залива воды, УБЛ и др. Все версии ЭМ указанной модификации различаются между собой следующими при- знаками: — элементами и цепями ключевой схемы де- журного режима. В версиях ЭМ с дежур- ным режимом удаляется перемычка JP004. Вместо нее коммутацию питания обеспе- чивает ключевая схема на транзисторах Q021-Q024 (см. рис. 2.1.3);
34 Часть 2. Электронные модули стиральных машин INDESIT/HOTPOINT-ARISTON — схемами управления УБЛ и приводным мо- тором (при наличии диодов D019, D020 удаляется перемычка J003 и др.). Похожая схема параллельного управления УБЛ (си- мисторами приводного мотора и УБЛ) бы- ла впервые реализована в ЭМ MINI QCP (ARDO, см. [9]), а также в версиях ЭМ ARCADIA для СМ с коллекторным привод- ным мотором, описанных в [7]; — каждая версия ЭМ имеет несколько разно- видностей ПО (в зависимости от модели СМ); — наличием или отсутствием цепей сушки; — подключением приводных моторов с отво- дом от средней точки обмотки статора или без него. Моторы с отводом статора ис- пользуются в моделях СМ, где требуется высокая скорость вращения барабана при отжиме. Субмодуль МК имеет минимальные различия в зависимости от версии ЭМ. Рис. 2.1 .4. Принципиальная электрическая схема субмодуля ИП Рис. 2.1.5. Принципиальная электрическая схема субмодуля МК
Глава 2.1. FULL-версия ЭМ ARCADIA СМ с коллекторными приводными моторами 35 Рассмотрим состав и работу основных узлов ЭМ по принципиальным схемам. Описание основных узлов ЭМ Импульсный источник питания ИИП формирует постоянное напряжение 12 В, которое используется для питания элементов и узлов ЭМ. Источник конструктивно выполнен на отдельном субмодуле. Сетевой выпрямитель и фильтр находятся на основной плате ЭМ, поэ- тому на вход субмодуля ИП поступает выпрям- ленное постоянное напряжение (около 300 В). Отметим назначение некоторых компонентов и цепей в составе ИИП: — усилитель ошибки D004 Q1; — защитный диод в первичной цепи ИП D001; — выходной выпрямитель и фильтр D002 C001; — импульсный трансформатор TR01; — интегральный контроллер со встроенным силовым транзистором U001. Необходимо отметить несколько особеннос- тей системы питания ЭМ: — шина +12 В на выходе ИИП соединена с сетью (линия NА), то есть гальваническая развязка между сетью и питанием элемен- тов ЭМ отсутствует; — для питания МК и других компонентов в составе ЭМ используется напряжение 3,3 В, которое формируется стабилизатором типа LD1117Axx33 (U2 на рис. 5) из напря- жения 12 В; — шина –12 В объединена со схемным кор- пусом. Элементы управления исполнительными устройствами СМ Рассмотрим элементы управления исполни- тельными устройствами СМ и их цепи:  Маломощные симисторы управления кла- панами залива воды (Q012, Q013, Q035, Q036). Цепь управления симистора Q12 (клапан стирки): выв. 22 МК U1 (рис. 2.1.5) — конт. 17 субмодуля — R025 — транзистор Q008 — управ- ляющий электрод Q12 (рис. 2 .1.3). Цепь управления симистора Q13 (клапан пред- варительной стирки): выв. 20 МК U1 (рис. 2 .1 .5) — конт. 15 субмодуля — R024 — транзистор Q006 — управляющий электрод Q13 (рис. 2 .1 .3). Цепь управления симистора Q35 (клапан го- рячей воды): выв. 14 МК U1 (рис. 2.1.5) — конт. 13 субмодуля — R033 — транзистор Q028 — уп- равляющий электрод Q35 (рис. 2.1.3). Необхо- димо заметить, что питание на второй вывод клапана подается непосредственно с сетевой линии LA (в отличие от других клапанов, привод- ного мотора, ТЭН и др., где питание подается с выхода силовой контактной группы УБЛ). Цепь управления симистора Q36 (клапан суш- ки): выв. 21 МК U1 (рис. 2.1.5) — конт. 18 субмо- дуля — R052 — транзистор Q027 — управляю- щий электрод Q36 (рис. 2 .1 .3).  Маломощный симистор управления помпой Q011 (рис. 2.1 .3). Цепь управления симисто- ра Q011: выв. 19 МК U1 (рис. 2.1.5) — конт. 16 субмодуля — R111 — транзистор Q019 — управляющий электрод Q011 (рис. 2.1.3).  Симистор управления приводным мото- ром Q007 (рис. 2 .1 .3). Цепь управления симистора Q007: выв. 28,38 МК U1 (рис. 2 .1 .5) — конт. 23 субмодуля — R089 — транзистор Q015 — R77 -R82 — управляющий электрод Q007 (рис. 2 .1 .3).  Маломощный симистор управления УБЛ Q018 (рис. 2.1.3). Он используется не во всех версиях ЭМ (в зависимости от типа УБЛ — стандартный или с импульсным уп- равлением). В связи с этим на ЭМ может быть установлена или отсутствовать пере- мычка JP003. Цепь управления симистора Q018: выв. 18 МК U1 (рис. 2.1.5) — конт. 11 субмодуля — R090 — транзистор Q016 — управляющий электрод Q018 (рис. 2.1 .3).  Симистор управления ТЭН сушки Q032 (рис. 2.1.3), он работает совместно с реле К007. Цепь управления симистора Q032: выв. 13 МК U1 (рис. 2.1.5) — конт. 14 суб- модуля — R051 — транзистор Q029 — R128-R133 — управляющий электрод Q032 (рис. 2.1.3).  Реле ТЭН К001 (рис. 2.1.3). Оно управляет- ся по цепи: выв. 15 МК U1 (рис. 2.1.5) — выв. 5-12 ключевой сборки U3 — конт. 10 субмодуля — обмотка K001 (рис. 2 .1.3). Цепь питания ТЭН коммутируется не толь- ко реле К001, в нее еще включены контакт- ные группы УБЛ и реле К002.
36 Часть 2. Электронные модули стиральных машин INDESIT/HOTPOINT-ARISTON ТЭН включается при следующих условиях: — УБЛ включено; — включено реле ТЭН К001; — реле К002 переключено из положения пи- тания помпы/вентилятора и ТЭН сушки в положение питания ТЭН (см. описание).  Реле переключения режимов К002 (рис. 2.1.3). Это реле в одном положении замыкает цепь питания ТЭН, а в другом — помпы, вентилятора и ТЭН сушки. В свою очередь, каждый из указанных элементов управляется соответствующим коммута- ционным компонентом (симистором или реле). Реле К002 управляется по цепи: выв. 56 МК U1 (рис. 2.1.5) — выв. 3-14 клю- чевой сборки U3 — конт. 8 субмодуля — обмотка K002 (рис. 2.1 .3).  Реле реверса К003 и К004 (рис. 2.1.3) ме- няют фазировку питания обмотки статора приводного мотора. Они управляются по цепям (в скобках указана цепь для реле К004): выв. 17 (58) МК U1 (рис. 2.1.5) — выв. 7-10 (1-16) ключевой сборки U3 — конт. 12 (6) субмодуля — обмотка K003 (К004) (рис. 2.1.3).  Реле коммутации статора К005 (рис. 2.1.3) приводного мотора коммутирует цепь пи- тания всей обмотки статора или только ее части (через отдельный вывод). Данное ре- ле применяется опционально и использу- ется в режимах низких (стирка) или высо- ких (отжим) оборотах приводного мотора. При отсутствии реле устанавливается пе- ремычка JP001. К005 управляется по цепи: выв. 55 МК U1 (рис. 2.1.5) — выв. 4-13 клю- чевой сборки U3 — конт. 7 субмодуля — об- мотка K005 (рис. 2.1.3).  Реле вентилятора сушки К006 (рис. 2.1.3). Оно управляется по цепи: выв. 16 МК U1 (рис. 2.1.5) — выв. 6-11 ключевой сборки U3 — конт. 9 субмодуля — обмотка K006 (рис. 2.1.3).  Реле ТЭН сушки К007 (рис. 2.1 .3). Контакт- ная группа реле включена параллельно си- ловому симистору Q032. К007 управляется по цепи: выв. 57 МК U1 (рис. 2.1.5) — выв . 2-15 ключевой сборки U3 — конт. 5 субмо- дуля — обмотка K007 (рис. 2.1.3).  Схема включения питания (реализация де- журного режима или режима ожидания). Сигналы управления питанием могут поступить из двух источников (перемычка JP004 удалена): — с панели управления сигнал POWER (конт. 5 соединителя J010) поступает на транзис- торные ключи Q023, Q024, и тем самым за- мыкается силовая цепь питания 12 В с ИП; — сигнал формируется на выв. 29, 36 МК U1 и через конт. 20 субмодуля МК поступает на ключи Q021-Q023. Установленная перемычка JP004 исключает из управления указанные выше цепи коммута- ции питания. Элементы контроля и измерительные цепи На плату ЭМ поступают следующие сигналы контроля измерительных цепей:  С датчика температуры (подключен к конт. 1, 2 соединителя J005 — см. рис. 2.1.1, рис. 2.1.3) сигнал поступает на конт. 44 субмодуля МК и далее, через интегрирую- щую RC-цепь, — на выв. 1 микроконтрол- лера (вход АЦП) — см. рис. 2.1.5.  С контактной группы прессостата «ПЕРЕ- ЛИВ» сигнал поступает по цепи: конт. 1 (OVF) соединителя J006 (рис. 2.1.3) — конт. 43 субмодуля МК — выв. 2 U1 (рис. 2.1.5).  С контактной группы прессостата «УРО- ВЕНЬ ЗАПОЛНЕНИЯ» сигнал поступает по цепи: конт. 5 (N1) соединителя J006 (рис. 2.1.3) — конт. 22, 38 субмодуля МК — выв. 31, 33, 62 U1 (рис. 2.1.6). Исходя из показаний прессостата, если ни одна из его контактных групп не включена, в баке отсутствует вода. Примечание: в этом описании рассматривается только цепь подключения электромеханического прессостата, цепь электронного (линейно- го) прессостата не приводится.  С цепи контроля работоспособности си- мистора Q007 приводного мотора. Сигнал контроля симистора поступает по цепи (в скобках указаны элементы контроля про- хождения нижней полуволны): 2-й анод (А2) Q007 — D016 (D014), R072, R073 (R071, R) — Q010 (Q014) — D015 — конт. 26 суб- модуля МК (рис. 2.1.3) — выв . 23, 39 U1 (рис. 2.1.5). В версии «параллельного» включения симисторов приводного мотора и УБЛ данная цепь также контролирует цепь симистора УБЛ.  С цепи контроля работоспособности сило- вой контактной группы УБЛ. При срабаты-
Глава 2.1. FULL-версия ЭМ ARCADIA СМ с коллекторными приводными моторами 37 вании УБЛ на конт. 1 (DLOUT) соединителя J004 контрольный сигнал поступает по це- пи: D011 — R061, R062 — конт. 41 субмо- дуля МК (рис. 2.1.3) — RC-цепь — выв . 64 U1 (рис. 2.1.5).  С цепи контроля помпы. Этот сигнал сни- мается с конт. 4 (DP2) соединителя J004 и далее поступает по цепи: D021, D022 — Q020 — Q025 — D023 — конт. 21 субмоду- ляМК—выв.25,32U1.  С тахогенератора (датчика скорости вра- щения приводного мотора). Этот сигнал снимается с конт. 1 (DТ2) соединителя J009 и далее поступает по цепи: Q009 — конт. 25 субмодуля МК — выв. 40, 54 U1.  С цепи контроля ТЭН и срабатывания реле К001. Этот сигнал снимается с конт. 4 (TEW1) соединителя J001 и далее поступа- ет по цепи: D024 — R105, R106 — Q026 — конт. 31 субмодуля МК — выв. 49, 52 U1. Существуют еще две цепи на ЭМ, сигналы ко- торых использует МК — это цепь синхронизации от питающей сети и цепь контроля уровня напря- жения в сети. Цепь синхронизации Q003-Q005 (рис. 2.1.3) формирует из сетевого напряжения импульсы частотой 50 Гц, которые поступают на конт. 24, 28 субмодуля МК и затем на выв. 37, 51 U1. Выв. 51 МК — это вход прерывания (IRQ), а выв. 37 — вход одного из таймеров. Сигналы на этих выво- дах обеспечивают тактирование узлов в составе МК. «Штатный» тактовый генератор с подключе- нием внешних времязадающих цепей (напри- мер, кварцевого резонатора) (выв. 10, 11) в дан- ном МК не используется. Для контроля уровня сетевого напряжения используется ранее упоминавшаяся цепь конт- роля работоспособности силовой контактной группы УБЛ: D011 — R061, R062 — конт. 41 суб- модуля МК (рис. 2.1.3) — RC-цепь — выв . 64 U1 (рис. 2.1.5). Наличие активного сигнала в этой цепи означает срабатывание УБЛ, а уровень это- го сигнала прямо пропорционален напряжению питающей сети. Таким образом, выв. 64 являет- ся входом АЦП в составе МК, выполняющий сра- зу две описанные функции. Микроконтроллер В ЭМ применяется МК типа HD64F36079LFZ фирмы RENESAS. Эта микросхема входит в се- мейство H8/300Н и выполнена в корпусе QFP-64. МК обеспечивает управление всеми компо- нентами и узлами в составе СМ. Микроконтрол- лер вместе с стабилизатором напряжения U2 и 7-канальным ключом U3 размещен на отдельном субмодуле. Подобный субмодуль является уни- версальным и может устанавливаться в другие ЭМ на платформе ARCADIA, в том числе — в мо- дули посудомоечных машин и бытовых холо- дильных приборов (см. [8]). В состав МК входят следующие узлы:  8-битное процессорное ядро;  ОЗУ объемом 6 кбит;  встроенный тактовый генератор (может работать без внешних времязадающих элементов — кварцевого резонатора, RC- цепей);  Flash-память объемом 128 кбит;  47 универсальных портов ввода-вывода;  10-битный АЦП;  последовательныe интерфейсы I2C и SCI. Для обеспечения питания МК на субмодуле установлен отдельный стабилизатор напряжения 3,3 В U3 (рис. 2.1.5). Это же напряжение исполь- зуется для питания других цепей в составе ЭМ (через контакт 34 субмодуля). Тактирование уз- лов в составе МК обеспечивается внутренним тактовым генератором, а также внешней цепью формирования сигнала сетевой синхронизации R013-R015 D003 Q003-Q005. Сигнал сетевой синхронизации поступает на МК после срабаты- вания УБЛ (см. описание выше). Обозначение и назначение выводов МК HD64F36079LFZ приве- дено в таблице 2.1.1. Память МК используется для хранения ПО, данных конфигурации СМ, переменных данных, а также начального загрузчика и другой инфор- мации. Большинство из этих данных доступно сервисным инженерам с помощью специальных средств (см. [10], [11]). ЭМ имеет два соединителя, на которые выве- дены сигналы последовательного интерфей- са, — это J010 (связь с ПУ) и J007 (сервисный соединитель). На соединителе J010 выведены два сигнала последовательного интерфейса, питание 12 В, общий провод (обозначен, как -12 В) и вход сиг- нала управления (с ПУ) дежурным режимом (POWER). Соединитель J007 используется в качестве сервисного, к нему подключают специальный ключ (используется, в том числе, для связи с ПК) или картридер.
38 Часть 2. Электронные модули стиральных машин INDESIT/HOTPOINT-ARISTON В этом соединителе два контакта использу- ются для линий последовательной шины, один — общий провод, а два остальных — для питания сервисного ключа и идентификации ЭМ. Отметим, что на контакты сервисного со- единителя ЭМ ARCADIA выведено питающее Таблица 2.1 .1 . Назначение выводов МК HD64F36079LFZ Номер вывода Обозначение Назначение применительно к схеме ЭМ 1 PB6/AN6/ExtD Вход сигнала с датчика температуры NTC 2 PB7/AN7ExtU Вход сигнала «Перелив» (OVF) с прессостата 3 AVcc Вход питания аналоговых узлов в составе МК 4 X2 Не используется 5 X1 Не используется, соединен с общей шиной 6 Vcl Соединен с шиной питания 3,3 В 7 RES Соединен через конденсатор с общей шиной (опционально — со схемой формирования сигнала начального сброса) 8 TEST Не используется, соединен с общей шиной 9 Vss Соединен с общей шиной 10 OSC2 Соединены через резисторы 1 кОм с общей шиной 11 OSC1 12 Vcc Вход питания 3,3 В 13 P50/WKP0 Выход управления симистором Q032 ТЭН сушки 14 P51/WKP1 Выход управления симистором Q035 клапана горячей воды 15 P34 Выход управления реле К001 ТЭН 16 P35 Выход управления реле К006 вентилятора сушки 17 P36 Выход управления реле К003 реверса приводного мотора 18 P37 Выход управления симистором Q018 УБЛ (опция) 19 P52/WKP2 Выход управления симистором Q011 помпы 20 P53/WKP3 Выход управления симистором Q013 клапана предварительной стирки 21 P54/WKP4 Выход управления симистором Q036 клапана сушки 22 P55/WKP5/ADTRG Выход управления симистором Q012 клапана стирки 23 P10/TMOW Соединен с выв. 39. Вход контроля состояния силовых цепей питания симисторов приводного мотора (Q007) и УБЛ (Q018) 24 P11/PWM Соединен с выв. 37. Вход сигнала сетевой синхронизации (50 Гц) с формирователя Q003- Q005 после включения УБЛ 25 P12 Соединен с выв. 32. Вход контроля цепи питания помпы 26 P56/SDA Линия последовательной шины SDA, соединена через каскад на транзисторе Q001 с соответствующими контактами соединителей J007 (1), J008(4), J010(1) 27 P57/SCL Линия последовательной шины SCL, соединена через каскад на транзисторе Q002 с соответствующими контактами соединителей J007 (2), J008(3), J010(1) 28 P74/TMRIV Соединен с выв. 38. Выход управления симистором Q007 приводного мотора 29 P75/TMCIV Соединен с выв. 36. Выход управления электронными ключами (Q021-Q023) управления питанием 30 P76/TMOV Соединен с выв. 34 и через резистор 4,7 кОм с общей шиной 31 P24 Соединен с выв. 33. Вход сигнала уровня «Заполнение» (N1) прессостата 32 P63/FTIOD0 Соединен с выв. 25. Вход контроля цепи питания помпы 33 P62/FTIOC0 Соединен с выв. 31. Вход сигнала уровня «Заполнение» (N1) прессостата 34 P61/FTIOB0 Соединен с выв. 30 и через резистор 4,7 кОм с общей шиной 35 NMI Соединен через резистор 10 кОм с общей шиной 36 P60/FTIOA0 Соединен с выв. 29. Выход управления электронными ключами (Q021-Q023) управления питанием 37 P64/FTIOA1 Соединен с выв. 24. Вход сигнала сетевой синхронизации (50 Гц) с формирователя Q003- Q005 после включения УБЛ 38 P65/FTIOB1 Соединен с выв. 28. Выход управления симистором Q007 приводного мотора 39 P66/FTIOC1 Соединен с выв. 23. Вход контроля состояния силовых цепей питания симисторов приводного мотора (Q007) и УБЛ (Q018) 40 P67/FTIOD1 Соединен с выв. 54. Вход сигнала с тахогенератора 41 P85 Каждый вывод соединен через отдельный резистор 1 кОм с шиной питания 3,3 В 42 P86 43 P87 44 P20/SCK3 Соединен через резистор 1 кОм с общей шиной 45 P21/RXD Соединен через резистор 4,7 кОм с общей шиной
Глава 2.1. FULL-версия ЭМ ARCADIA СМ с коллекторными приводными моторами 39 напряжение 12 В, когда как на модулях на дру- гих платформах (EVO-I/II) — напряжение 5 В. Многие специалисты часто задают вопросы по поводу замены и программирования данных процессоров. Прошить «чистый» МК возможно, тем более недавно специалистам удалось счи- тать все содержимое его внутренней прошивки. Ядро ПО записывается в память МК в заводских условиях или при тиражировании. Изменяемая часть ПО представляет собой набор данных, от- ражающих конфигурацию СМ, зафиксированные коды ошибок и др. Все сервисные операции выполняют через сервисный соединитель J007 с помощью специ- ализированных ключей, КПК и картридера с од- норазовыми карточками. Варианты реализации ЭМ Как уже отмечалось выше, в этой статье дано описание полной версии модуля (код С00271221). Возможны версии ЭМ, в которых могут быть исключены некоторые функции вместе с связанными с ними элементами и це- пями (цепи управления питанием, управления реле коммутации статора и др.). Но производи- тель ЭМ пошел еще дальше. На рис. 2 .1 .6 пока- зан ЭМ полностью залитый компаундом зеле- ного цвета (кроме внешних соединителей, суб- модуля МК и некоторых крупногабаритных компонентов). Вероятно, появление подобного модуля связано с первой реализацией навязчи- вой идеи любого производителя исключить воз- можный ремонт ЭМ на компонентном уровне. Описание компонентов в составе электронного модуля В таблице 2.1 .2 приведены коды маркировки некоторых полупроводниковых SMD-компонен- тов в составе ЭМ и их типы. Номиналы пассивных электронных компо- нентов приведены на принципиальных электри- Номер вывода Обозначение Назначение применительно к схеме ЭМ 46 P22/TXD Соединен с шиной питания 3,3 В 47 P23 Каждый вывод соединен через отдельный резистор 1 кОм с общей шиной 48 P70/SCK3_2 49 P71/RXD_2 Соединен с выв. 52. Вход контроля цепи ТЭН 50 P72/TXD_2 Соединен с выв. 53 и через резистор 4,7 кОм с общей шиной 51 P14/IRQ0 Вход сигнала сетевой синхронизации (50 Гц) с формирователя Q44-Q46 после включения УБЛ 52 P15/IRQ1/TMIB1 Соединен с выв. 49. Вход контроля цепи ТЭН 53 P16/IRQ2 Соединен с выв. 50 и через резистор 4,7 кОм с общей шиной 54 P17/IRQ3/TRGV Соединен с выв. 40. Вход сигнала с тахогенератора 55 P33 Выход управления реле К005 реле коммутации статора 56 P32 Выход управления реле К002 переключения режимов 57 P31 Выход управления реле К007 ТЭН сушки 58 P30 Выход управления реле К004 реверса приводного мотора 59 PB3/AN3 Вход сигнала с датчика температуры сушки 60 PB2/AN2 Вход контроля цепи ТЭН сушки 61 PB1/AN1 Не используется, соединен через резистор 4,7 кОм с шиной питания 3,3 В 62 PB0/AN0 Вход сигнала уровня «Заполнение» (N1) прессостата 63 PB4/AN4 Вход сигнала с цепи контроля напряжения канала питания 12 В 64 PB5/AN5 Вход контроля срабатывания УБЛ/контроль напряжения сети Таблица 2.1 .1 . Назначение выводов МК HD64F36079LFZ (окончание) Рис. 2.1.6. Внешний вид залитого компаундом ЭМ
40 Часть 2. Электронные модули стиральных машин INDESIT/HOTPOINT-ARISTON ческих схемах (см. рис. 2 .1 .3, рис. 2 .1 .5). Это важно, так как часть компонентов имеют чрез- вычайно малые размеры (например, резисторы имеют типоразмеры 0402, 0603, 1206) и на их корпусе не всегда нанесена маркировка номи- нала. Как отмечалось выше, позиционные обозна- чения большинства компонентов на плате ЭМ отсутствуют, поэтому им были присвоены про- извольные позиции. В таблице 2.1 .3 приведены основные харак- теристики некоторых полупроводниковых DIP- компонентов. Таблица 2.1 .3. Основные характеристики полупроводниковых DIP-компонентов. Тип элемента Основные параметры Полевой транзистор с изолированным затвором STN1NK60Z (маркировка 1NK60Z) n-канальный, UСИ=600 В, IС=0,3 А, RСИ ОТКР <15 Ом Биполярный транзистор BC547B n-p -n, UКЭ=45 В, IК=200 мА 7-канальная транзисторная сборка ULN2003 Все транзисторы n-p -n , каждый канал состоит из двух составных транзисторов, UКЭ=50 В, IК=500 мА Выпрямительный диод 1N4007 UОБР=700 В, IПР=1 А Выпрямительный диод 1N4937 UОБР=600 В, IПР=1 А Защитный диод P6KE170A UРАБ=170 В, IНОМ=1 мА Ремонт модуля Несмотря на увеличенные габаритные разме- ры рассматриваемый ЭМ, , совсем ненамного отличается от модулей, описанных в [7]. Его главные отличия — это применение МК произ- водства RENESAS (аналогичный субмодуль с та- ким же микроконтроллером применяется в ЭМ, который описан в [8]), а также добавление эле- ментов и цепей, связанных с сушкой и коммута- цией обмотки статора приводного мотора. На основании этого можно считать, что неисправ- ности ЭМ [7] можно соотнести с возможными дефектами рассматриваемого модуля. Учитывая, что все основные цепи и узлы мо- дуля были подробно рассмотрены в этой главе, можно с высокой вероятностью локализовать большинство возможных аппаратных неисправ- ностей данного типа ЭМ, тем более большинс- тво электронных компонентов в его составе можно приобрести по отдельности в специали- зированных торговых организациях. В модуле уже не осталось «незаменяемых» элементов — до недавнего времени им считался МК. Сейчас ядро ПО МК HD64F36079LFZ удалось считать (в виде двух файлов), можно надеяться, что в бли- жайшее время будет налажено тиражирование этих микросхем. Таблица 2.1 .2 . Коды маркировки и основные характеристики полупроводниковых SMD-компонентов в составе ЭМ ARCADIA Код маркировки Тип элемента Основные параметры 5BW Биполярный транзистор ВС807-25 p-n -p, UКЭ=45 В, IК=500 мА, hFE=100...400 6BW Биполярный транзистор ВС817-25 n-p -n, UКЭ=45 В, IК=500 мА, hFE=160...400 3EW Биполярный транзистор BC857A p-n -p, UКЭ=45 В, IК=100 мА, hFE=125...250 1FT Биполярный транзистор BC847B n-p -n, UКЭ=45 В, IК=100 мА, hFE=200...450 7AW Биполярный транзистор MBT3904 (PMST3904) n-p -n , UКЭ=60 В, IК=200 мА, hFE=100...300 360 Полевой транзистор с изолированным затвором FDN360P р-канальный, UСИ=20 В, IС=2 А, RСИ ОТКР=0,08 Ом SM Выпрямительный диод S1M UОБР=700 В, IПР=1 А A7W BAW99 — сборка из двух универсальных диодов (соединены последовательно с отводом в точке соединения) UОБР=75 В, IПР=150 мА L4W (L44, *V4) Один диод Шоттки BAT54 (сборка из двух последовательно включенных диода Шоттки BAT54S с отводом в точке соединения) UОБР=30 В, IПР=300 мА W9 Стабилитрон BZT52C5V6 UСТ=5,6 В, IСТ=5 мА T4 Универсальный диод BAV16W/1N4148W UОБР=50 В, IПР=150 мА А2 Выпрямительный диод BAS16TG UОБР=75 В, IПР=250 мА А8, JP Выпрямительный диод BAS19TG UОБР=100 В, IПР=200 мА T3 Универсальный диод BAV21W UОБР=140 В, IПР=200 мА LD33 Интегральный стабилизатор напряжения LD1117Aхх33 UВХ= до 15 В, UВЫХ СТ=3,3 В, IВЫХ=1 А
Внимание! Копирование и размещение данных материалов на Web-сайтах и других СМИ без письменного разрешения редакции преследуется в административном и уголовном порядке в соответствии с Законом РФ. Часть 3. Электронные модули стиральных машин CANDY и HOOVER Глава 3.1. Электронные модули INVENSYS стиральных машин с коллекторными приводными моторами Рассматриваемый в этой главе ЭМ INVENSYS применяется в целом семействе СМ CANDY (GO4 106, CTD8766 и др.) как с вертикальной, так и с фронтальной загрузкой белья. Модули этого семейства имеют несколько разновид- ностей (заказные коды 46003045, 46003431, 46003432, 46003705, 46004094 и др.) . Модули с похожей компоновкой того же производителя применяются в СМ АТЛАНТ (описание одного из них приведено в [12]). ЭМ рассматриваемого семейства могут значительно отличаться друг от друга — кроме различий в ПО, в них могут быть установлены или отсутствовать некоторые компоненты силовых цепей: клапанов залива воды, парковки барабана и др. Кроме того, в ЭМ могут использоваться различные типы МК — ATmega 32 и ATmega 644. Эти микросхемы от- личаются в основном функциональными воз- можностями и объемом встроенной Flash-памя- ти. Назначение выводов этих типов МК имеет мало отличий. Помимо встроенной в МК Flash- памяти (в ней хранится основное ПО), ЭМ имеет в своем составе отдельную микросхему ЭСП- ПЗУ 24С02WP, в которой хранятся данные кон- фигурации под конкретную модель СМ и другая информация. Внешний вид одной из разновидностей ЭМ показан на рис. 3.1.1, на рис. 3.1.2 — вид субмо- Рис. 3.1.1. Внешний вид ЭМ (код 46004094)
42 Часть 3. Электронные модули стиральных машин CANDY и HOOVER дуля, входящего в его состав, а на рис. 3 .1.3 при- ведена схема соединений ЭМ применительно к СМ «Candy CTD8766». На рис. 3.1.4 показано расположение и обозначение выводов двух ти- пов МК, применяемых в ЭМ — ATmega 32 и ATmega 644. Состав электронного модуля Рассматриваемый ЭМ имеет в своем составе следующие основные элементы и узлы:  МК типа ATmega 32/644, который наряду со своими внешними компонентами раз- мещен на отдельном субмодуле в составе ЭМ. МК управляет всеми внешними испол- нительными узлами СМ через буферные элементы (реле или симисторы), а именно: приводным мотором, клапанами залива воды, помпой, УБЛ и ТЭН. Кроме того, МК обеспечивает: — обмен информацией с ПУ по последова- тельной шине; — прием и обработку сигнала с датчика тем- пературы NTC воды; — прием и обработку сигнала с потенцио- метра на ПУ; — прием и обработку сигнала с селектора программ; — прием и обработку сигнала с тахогенера- тора; — прием и обработку сигналов с датчика уровня воды (прессостата); — прием диагностических сигналов, которые контролируют работоспособность некото- рых узлов в составе ЭМ.  Микросхема энергонезависимой памяти (ЭСППЗУ) типа 24C02. В ней хранятся кон- фигурационные, а также временная ин- формация.  ИИП формирует два постоянных напряже- ния: 24 и 5 В. Напряжение 24 В использу- ется для питания буферных каскадов уп- равления реле, а 5 В — для питания ос- тальных схем и узлов в составе ЭМ. ИИП выполнен на основе контроллера типа VIPER12A.  Реле предназначены для коммутации си- ловых цепей ЭМ — питания ТЭН и обмоток приводного мотора.  Симисторы предназначены для управле- ния силовыми нагрузками в составе СМ. Например, мощный симистор BTB16-600 используется для управления приводным мотором, симисторы средней мощности Т405-600 управляют УБЛ и устройством парковки барабана (опция), а маломощные симисторы Z0103MA — электромагнитны- ми клапанами залива воды, сливным насо- Рис. 3.1.2. Внешний вид субмодуля, входящего в состав ЭМ
Глава 3.1 . ЭМ INVENSYS СМ с коллекторными приводными моторами 43 Рис. 3.1 .3. Схема соединений СМ «Candy CTD8766»
44 Часть 3. Электронные модули стиральных машин CANDY и HOOVER сом (помпой), рециркуляционной помпой (опция) и устройством парковки барабана (опция). Конструктивно в составе ЭМ имеется субмо- дуль, на котором размещены МК, микросхема ЭСППЗУ, буферные каскады и другие элементы. В свою очередь, на основной плате ЭМ разме- щены силовые управляющие компоненты (реле, симисторы), ИП, внешние соединители и др. Необходимо отметить, что компоновка ЭМ имеет некоторую избыточность. Например, в рассматриваемом образце модуля (код46004094) не установлены компоненты в це- пях управления реле KL3 и симисторы ТС5, ТС8. Такая же ситуация и с субмодулем. В этой главе рассматривается полная версия ЭМ с той лишь разницей, что компоненты, которые отсутствуют в версии 460004094, обозначены пунктирными линиями (см. описание ниже). Описание основных узлов ЭМ На рис. 3.1.5 приведена принципиальная схе- ма ЭМ, а на рис.3.1.6 — входящего в его состав субмодуля ЭМ. Рассмотрим состав и работу основных узлов ЭМ по принципиальным схемам. Примечание. Электронные компоненты на принципиаль- ной электрической схеме субмодуля (рис. 3.1.6) имеют произвольно выбранные позиционные обозначения. Источник питания ИИП формирует два постоянных напряже- ния — 24 и 5В, которые используются для пита- ния элементов и узлов ЭМ. На рис.3.1 .5 приве- дена принципиальная электрическая схема ИИП. Основой источника является контроллер VIPER12A производства STMicroelectronics. Эта микросхема часто используется другими произ- водителями ЭМ для крупной бытовой техники. ИМС VIPER12A представляет собой импуль- сный обратноходовый преобразователь со встро- енным силовым ключом — МОП транзистором. В состав ИП входят следующие основные компоненты: — цепи ограничения по напряжению и току (RP101, VR1); — сетевой выпрямитель (DR101, CR101, СR102); — контроллер IC101 (VIPER12A); — импульсный трансформатор (LB101); — выходной выпрямитель (DD103, DD104, C101, CR103, CR105, CR106); Рис. 3.1.4. Расположение и обозначение выводов МК ATmega 32 (а) и ATmega 644 (б)
Глава 3.1 . ЭМ INVENSYS СМ с коллекторными приводными моторами 45 — усилитель ошибки (TR101, DZ101, DD102, R101, R102); — цепь питания IC101 (DD101). ИИП выполнен по одной из стандартных схем, рекомендованной производителем. От- метим одну особенность источника — схемный корпус в данном источнике условно соединен с шиной питания –5 В. Напряжение питания +5 В обозначено как «0 В» — подобным образом эта шина промаркирована непосредственно на плате ЭМ. Элементы управления исполнительными устройствами СМ На плате ЭМ расположены следующие эле- менты управления исполнительными устройс- твами СМ:  Симисторы управления клапанами за- лива воды EF1, EF2 и EVH (рис. 3.1 .3, рис. 3.1.5). Цепь управления симистора TC6: выв. 21 МК DD1 (рис. 3.1 .6) — R36 — конт. 26 субмодуля — R33 (рис. 3.1.5) — управляющий электрод TC6. Цепь управления симистора TC7: выв. 14 МК DD1 (рис. 3.1.6) — конт. 25 субмодуля — R28 (рис. 3.1.5)— управляющий электрод ТС7. Клапан EVH является опцией и поэтому на рис. 3 .1.3 он не подключен к соединителю J8. Симистор ТС8 в рассматриваемой версии ЭМ не устанавливается. В полной версии ЭМ цепь уп- равления симистора TC8 следующая: выв. 10 МК DD1 (рис.6)— конт. 24 субмодуля — R29 (рис. 3.1.5)— управляющий электрод ТС8.  Симистор TC2 управления УБЛ (рис. 3.1.3, рис. 3.1.5). Цепь управления симистора TC2: выв. 37 МК DD1 (рис. 3.1.6) — конт. 12 субмодуля — R10 (рис. 3.1.5)— управляющий электрод TC2.  Симистор TC1 приводного мотора (рис. 3.1.5), управляется ШИМ сигналом по цепи: выв. 40 МК DD1 (рис. 3.1.6) — транзистор VT3— конт. 14 субмодуля — R5 (рис. 3.1.5) — управляющий электрод TC1.  Симистор TC3 помпы (рис. 3.1 .3, рис. 3.1.5), управляется по цепи: выв. 24 МК DD1 (рис. 3.1.6) — конт. 19 субмоду- ля — R12 (рис. 3.1.5) — управляющий электрод TC3.  Симистор TC5 парковки барабана (рис. 3.1.3, рис. 3.1.5), управляется по це- пи: выв. 9 МК DD1 (рис. 3.1.6) — конт. 21 субмодуля — R16 (рис. 3 .1.5)— управляю- щий электрод TC5. Симистор и его цепь используются опционально в СМ с верти- кальной загрузкой белья.  Симистор TC4 рециркуляционной пом- пы (рис. 3.1 .5), управляется по цепи: выв. 22 МК DD1 (рис. 3.1.6) — конт. 20 субмоду- ля — R14 (рис. 3.1 .5) — управляющий элек- трод TC4. Симистор и его цепь использу- ются опционально.  Реле ТЭНа КL4, управляется по цепи: выв. 44 МК DD1 (рис. 3 .1.6) — транзистор VT2 — конт. 30 субмодуля — обмотка KL4 (рис. 3.1.5).  Реле реверса КL1 и KL2 коммутируют фа- зировку питания обмотки статора привод- ного мотора. Они управляются по следую- щим цепям (в скобках — для реле КL2): выв. 42 (26) МК DD1 (рис. 3.1.6) — тран- зистор VT1 (VT7) конт. 17 (18) субмодуля — обмотка KL1 (KL2) (рис. 3.1.5).  Реле КL3 коммутации обмотки статора приводного мотора (опция) переключает обмотки статора приводного мотора для перехода с низких оборотов (врежиме от- жима) на высокие и наоборот. Реле KL3 уп- равляется по цепи: выв. 41 МК DD1 (рис. 3.1.6) — транзистор VT6 — конт. 16 субмодуля — обмотка KL3 (рис. 3.1.5). Элементы контроля и измерительные цепи На плату ЭМ поступают следующие сигналы контроля измерительных цепей:  с датчика температуры NTC (подключен к конт. 8, 9 соединителя J7) сигнал поступа- ет на конт. 32 субмодуля (рис. 3 .1 .5) и да- лее, через интегрирующую RC-цепь — на выв. 30 МК (вход АЦП) (см. рис. 3 .1 .6);  с контактной группы S0 прессостата («Уровень заполнения») (рис. 3.1.3, рис. 3.1 .5) сигнал поступает по цепи: конт. J13 соединителя J1 (рис. 3 .1 .3) — R9 — конт. 23 субмодуля — R27 — выв . 4 МК DD1 (рис. 3 .1 .6);  с контактной группы S1 («Уровень перели- ва») (рис. 3.1.3, рис. 3.1.5) сигнал посту- пает по цепи: конт. J15 соединителя J1 (рис. 3 .1.3) — R8 — конт. 22 субмодуля — R29 — выв. 23 МК DD1 (рис. 3.1.6); Примечания. 1. Уровень прессостата «Пустой бак» не ис- пользуется МК. Для того чтобы была замкну-
46 Часть 3. Электронные модули стиральных машин CANDY и HOOVER Рис. 3.1.5. Принципиальная
Глава 3.1 . ЭМ INVENSYS СМ с коллекторными приводными моторами 47 электрическая схема ЭМ
48 Часть 3. Электронные модули стиральных машин CANDY и HOOVER Рис. 3.1.6. Принципиальная электрическая схема субмодуля в составе ЭМ
Глава 3.1 . ЭМ INVENSYS СМ с коллекторными приводными моторами 49 та цепь питания ТЭН, необходимы два усло- вия — срабатывание «Уровня заполнения» прессостата (ТЭН будет погружен в воду) и включение реле KL4 на ЭМ. 2. При достижении «Уровня перелива» соот- ветствующий сигнал с прессостата поступа- ет только на МК. Применяемая в большинс- тве СМ других производителей цепь аварий- ного включения помпы при достижении «Уровня перелива» (без участия МК) в СМ с ЭМ рассмативаемого семейства не предус- мотрена.  с цепи контроля работоспособности си- мистора УБЛ TC2. Сигнал контроля симис- тора поступает по цепи: 2-й анод (нижний по схеме) TC2 — R57 — конт. 15 субмодуля (рис. 3.1.5) — R53 — выв. 16 МК DD1 (рис. 3.1.6);  с цепи контроля питания приводного мо- тора. В данном случае контролируется в целом цепь питания мотора. Сигнал кон- троля снимается с нижнего по схеме си- лового вывода симистора ТС1 и через резистор R4 (рис. 3.1.5), конт. 11 субмо- дуля и RC-цепь поступает на выв. 12 МК DD1 (рис. 3.1.6). Эта же цепь служит для контроля состояния силовой контактной группы УБЛ (с линии DLOUT через резис- тор R3);  с тахогенератора (датчика скорости вра- щения приводного мотора) через конт. 5 соединителя J3 (рис. 3 .1.5) на конт. 13 суб- модуля (рис. 3.1.5). Далее сигнал поступа- ет через транзистор VT8 на выв. 15 МК DD1 (рис. 3.1.6);  с селектора программ через конт. 2 со- единителя J4 (рис. 3.1.3, рис. 3 .1 .5) на конт. 8 субмодуля. Далее сигнал поступа- ет через транзистор на выв. 34 МК DD1 (рис. 3.1 .6);  с потенциометров регулировки режимами работы СМ. Сигналы с них поступают на конт. 1, 4 соединителя J5 (рис. 3.1 .3, рис. 3.1.5) и затем на конт. 33, 2 субмодуля соответственно. Далее сигналы поступают на выв. 31, 36 МК DD1 (рис. 3 .1.6). Сигнал сетевой синхронизации подается на МК по следующей цепи: сетевая шина N — R7 — конт. 29 субмодуля (рис. 3.1.5) — выв . 11 МК DD1. Микроконтроллер В рассматриваемом семействе ЭМ использу- ется два типа МК ATmega 32 и ATmega 644 про- изводства фирмы ATMEL. Эта микросхема вы- полнена в корпусе TQFP44. В состав МК входят следующие основные элементы (в скобках — для ATmega 644):  8-битное процессорное ядро;  ОЗУ объемом 2(4) кбит;  Flash-память объемом 32(64)кбит;  ЭСППЗУ объемом 1(2) кбит;  32 линии универсальных портов ввода-вы- вода;  8-битный 4(6)-канальный ШИМ;  10-битный 8-канальный АЦП;  поддержка последовательных интерфей- сов I2C и SPI. В МК (применительно к рассматриваемому ЭМ) отсутствуют внешние компоненты тактового генератора (RC-цепи, кварцевый резонатор) и схемы начального сброса — эти функции реали- зованы внутренними ресурсами микроконтрол- лера. МК DD1 через последовательную шину обес- печивает управление ЭСППЗУ DD2 (рис. 3.1.6). Обозначение выводов двух разновидностей МК было приведено на рис. 3.1.4. Остановимся подробнее на назначении выводов МК примени- тельно к ЭМ — см. табл. 3.1.1. В ходе анализа табл. 3 .1.1 можно сделать следующие выводы: 1. Многие выводы МК не используются в ЭМ. Объясняется это тем, что данный микроконтрол- лер является универсальным и не все его функ- ции востребованы, применительно к конкретной конфигурации ЭМ. 2. Часть выводов МК зарезервирована, хотя они соединены с контактами субмодуля через RC-цепи, буферные ключи или напрямую. Это сделано с целью унификации — в зависимости от функциональных возможностей ЭМ на нем могут быть установлены дополнительные эле- менты, под которые на плате уже зарезервиро- ваны установочные места. В этом случае принци- пиальные доработки субмодуля уже не нужны. У специалистов часто возникают вопросы по поводу замены и возможного программирова- ния данных МК. Память в составе МК можно программировать с помощью ISP-программа- тора (In System Programming) — сигналы пос- ледовательного интерфейса SPI (MOSI, MISO, SCK) выведены на соединитель J9. Програм- мирование ЭСППЗУ DD2 возможно через со- единитель J10.
50 Часть 3. Электронные модули стиральных машин CANDY и HOOVER Программирование Flash-памяти МК не вы- зывает проблем — ATmega32L/644, как прави- ло, не имеют активированной защиты памяти. С помощью специализированного программа- тора считывают файл прошивки с оригинала, а потом записывают его в «чистые» МК при тира- жировании. Также можно перезаписать содер- жимое памяти МК, предварительно имея файл прошивки, считанный с другого работоспособ- ного микроконтроллера. ЭСППЗУ Как уже отмечалось, в микросхеме ЭСППЗУ DD2 (24С02) объемом 256 бит хранятся данные о модели СМ и временная информация. МК свя- зан с этой микросхемой последовательным ин- терфейсом I2C. По шине SDA (выв. 20 DD1 — выв. 5 DD2) передаются данные, а по шине SCL (выв. 10 DD1 — выв . 6 DD2)— синхросигнал. Микросхему ЭСППЗУ можно программиро- вать через соединитель J10 при наличии соот- Таблица 3.1 .1. Назначение выводов МК ATmega 32/644 в ЭМ INVENSYS Номер вывода Назначение в составе ЭМ 1 Линия MOSI, выведена на конт. 1 соединителя J9 2 Линия MISO, выведена на конт. 3 соединителя J9 3 Линия SCK, выведена на конт. 5 соединителя J9 4 Вход сигнала начального сброса, соединен с конт. 4, 2 соединителей J9, J10 соответственно 5 Питание +5 В (в составе ЭМ шина обозначена, как 0V) 6 Общий (в составе ЭМ шина обозначена, как -5V) 7 Не используются 8 9 Выход управления симистором ТС5 блокировки барабана (опция) 10 Выход управления симистором ТС8 клапана горячей воды EVH (опция) 11 Вход сигнала цепи сетевой синхронизации (соединена с шиной N) 12 Вход цепи контроля питания приводного мотора 13 Не используется, соединена с конт. 3 соединителя J6 14 Выход управления симистором ТС7 клапана холодной воды EV2 15 Вход сигнала с тахогенератора приводного мотора 16 Вход с цепи контроля работоспособности симистора УБЛ TC2 17 Питание +5 В (в составе ЭМ шина обозначена, как 0V) 18 Общий (в составе ЭМ шина обозначена, как -5V) 19 Линия SCL последовательного интерфейса, соединена с конт. 3 соединителя J10 20 Линия SDA последовательного интерфейса, соединена с конт. 5 соединителя J10 21 Выход управления симистором ТС6 клапана холодной воды EV1 22 Выход управления симистором ТС4 помпы рециркуляции (опция) 23 Вход сигнала прессостата «Уровень перелива» 24 Выход управления симистором ТС3 сливной помпы 25 Вход сигнала прессостата «Уровень заполнения» 26 Выход управления реле реверса KL2 приводного мотора 27 Соединен с линией 0 V (+5 В) 28 Общий (в составе ЭМ шина обозначена, как -5V) 29 Соединен с общим проводом (линией -5V) через блокировочный конденсатор 30 Вход сигнала с датчика NTC контроля температуры воды в баке 31 Вход сигнала c регулятора на ПУ СМ 32 Не используется, выведен на конт. 2 соединителя J6 33 Не используется, выведен на конт. 6 соединителя J6 34 Вход сигнала с селектора программ 35 Выведен на конт. 7 соединителя J9 36 Вход сигнала c регулятора на ПУ СМ 37 Выход управления симистором ТС2 УБЛ 38 Питание +5 В (в составе ЭМ шина обозначена, как 0V) 39 Общий (в составе ЭМ шина обозначена, как -5V) 40 Выход управления симистором ТС1 приводного мотора 41 Выход управления реле KL3 коммутации обмотки статора приводного мотора 42 Выход управления реле реверса KL1 приводного мотора 43 Не используется 44 Выход управления реле KL4 ТЭН
Глава 3.1 . ЭМ INVENSYS СМ с коллекторными приводными моторами 51 ветствующего программатора (например, опи- санного в [13]). Коды маркировки электронных компонентов в составе ЭМ Приведем соответствие кодов маркировки некоторых компонентов в составе ЭМ их типам (см. табл. 3.1.2) Таблица 3.1 .2. Коды маркировки и основные характеристики электронных компонентов в составе ЭМ Код маркировки Тип элемента Основные параметры 3B Биполярный транзистор ВС856B (корпус SOT-23) p-n -p, Uкэ=65 В, Iк=100 мА C556B Биполярный транзистор ВС556B (корпус TO-92) 1B Биполярный транзистор ВС846B (корпус SOT-23) n-p -n, Uкэ=65 В, Iк=100 мА A7 Сборка из 2-х последовательно включенных диодов BAV99 (корпус SOT-23) Uобр=75 В, I=200 мА Возможные неисправности ЭМ и их устранение Если говорить о неисправностях рассматри- ваемого ЭМ, то можно сказать, что данный мо- дуль подвержен тем же «болезням», что и анало- гичные узлы от других производителей. Нет смысла говорить об отказах, связанных с управ- лением внешних компонентов и узлов ЭМ или с нарушением работы элементов контроля — ло- гика их работы понятна подготовленному специ- алисту, как и поиск неисправностей в этих цепях. Особенности ЭМ и СМ на его основе приведены в данном материале, поэтому специалисты, по- лагаясь на свой опыт и знания, в большинстве своем смогут выявить и устранить большинство дефектов рассматриваемого ЭМ. При поиске и устранении неисправностей ЭМ также следует использовать возможности встроенной системы диагностики. Ниже приведены некоторые неис- правности и способы их устранения. СМ не включается При признаках подобной неисправности в первую очередь проверяют работоспособность ИИП (см. рис. 3.1 .5) и его цепей нагрузки, а так- же исправность контактной группы коммутации питания на ПУ. При включении СМ на передней панели периодически мигают все индикаторы. Код ошибки в этом случае не отображается Подобный дефект возможен в следующих случаях:  Неисправны ИП и связанные с ним цепи. В этом случае проверяют ИП на предмет соответствия номинальным значениям вы- ходных напряжений и уровням пульсаций.  Неисправен МК или ПУ При работе СМ нарушается логика выполнения программ. Проверка внешних компонентов ЭМ не выявила неисправностей В подобном случае чаще всего бывает доста- точным перезаписать прошивку МК. Прошивка ЭСППЗУ к подобным неисправностям отноше- ния не имеет.
52 Часть 3. Электронные модули стиральных машин CANDY и HOOVER Рис. 3.2.1. Внешний вид ЭМ MDL 24k Рассматриваемый в этой главе ЭМ MDL 24k (заказной код 91201336) применяется в целом семействе бюджетных моделей СМ CANDY, HOOVER и ZEROWATT (CTS83T, CTE102TWU и др.). Внешний вид модуля приведен на рис. 3.2.1. В ЭМ применяется МК uPD78F9177 (в 44-вы- водном корпусе) с объемом внутренней Flash- памяти 24 кбит. Этот ЭМ не следует путать с двумя другими разновидностями модулей MDL, внешне похожими на него. Во-первых, в них применяется другой тип МК uPD780034 (в 64- выводном корпусе LQFP) с объемом Flash-па- мяти 32 кбит. Кроме того, в этих ЭМ соедини- тель К7 имеет 16 контактов (в ЭМ 91201336 применяется 12-контактный соединитель К7), и в одном из модулей применен ИИП. Также ука- занные разновидности ЭМ имеют другие заказ- ные коды, например 41003812, 41011819, 41003726 и др. Один из подобных модулей опи- сан в главе 3.3 . В ЭМ MDL 91201336 установлена микросхе- ма энергонезависимой памяти ЭСППЗУ типа 24С04 (или две микросхемы 24С02) для хране- ния данных конфигурации СМ и другой инфор- мации. Во Flash-память в составе МК на этапе производства записывается ПО, которое в про- цессе работы СМ не меняется. С целью защиты от копирования ПО память МК защищена от чтения — активирован специальный бит защи- ты памяти. На корпусе МК uPD78F9177 в соста- ве ЭМ нанесена маркировка «Candy 01 A0052- 25», которая часто смущает специалистов, пы- тающихся определить производителя и тип МК. В учебной сервисной документации на СМ ([14]) типы МК в составе ЭМ также не указыва- ются. В ней ЭМ разделяются по внешнему виду (приведены фото) и по версиям (24/32к). На са- мом деле указанные версии обозначают объем Flash-памяти в составе МК (не путать с памятью ЭСППЗУ). На рис. 3.2.2 приведена схема соединений ЭМ применительно к СМ «Candy Holiday1001TL» (код 31000061). На рис. 3 .2 .3 показано распо- ложение и обозначение выводов МК uPD78F9177. Некоторые подробности по рассматривае- мому модулю можно найти, например, на спе- циализированных форумах (см. [15], [16], [17]). Состав ЭМ ЭМ имеет в своем составе следующие основ- ные элементы и узлы:  МК типа uPD78F9177 производства компа- нии NEC. Он управляет всеми внешними исполнительными узлами СМ через бу- ферные элементы (реле или симисторы), а именно: приводным мотором, клапанами залива воды, помпой, устройством блоки- ровки люка (УБЛ) и ТЭН. Кроме того, МК обеспечивает: — прием управляющих сигналов с функцио- нальных кнопок, потенциометрических ре- гуляторов (если установлены) и селектора программ на панели управления (ПУ) СМ; — управление индикаторами на ПУ; Глава 3.2. Электронный модуль MDL 24k стиральных машин с коллекторными приводными моторами
Глава 3.2 . ЭМ MDL 24k СМ с коллекторными приводными моторами 53 — прием и обработку сигнала с датчика тем- пературы воды (NTC); — прием и обработку сигнала с тахогенера- тора; — прием и обработку сигналов с датчика уровня воды (прессостата); — прием диагностических сигналов, которые контролируют работоспособность некото- рых узлов в составе ЭМ.  Микросхема ЭСППЗУ типа 24C04 (или две ИМС 24С02). В ней хранятся данные кон- фигурации СМ, временная и другая ин- формация (в последнем случае в одной микросхеме хранятся данные конфигура- ции, во второй — остальная информация).  Источник питания (ИП). Он формирует два постоянных напряжения: 24 и 5 В. Напря- жение 24 В используется для питания бу- ферных каскадов управления реле, а 5 В — для питания остальных схем и узлов в составе ЭМ. ИП выполнен по схеме га- Рис. 3.2.2 . Схема соединений ЭМ СМ «Candy Holiday1001TL» Рис. 3.2.3. Расположение и обозначение выводов МК uPD78F9177
54 Часть 3. Электронные модули стиральных машин CANDY и HOOVER Рис. 3.2.4. Принципиальная
Глава 3.2 . ЭМ MDL 24k СМ с коллекторными приводными моторами 55 электрическая схема ЭМ
56 Часть 3. Электронные модули стиральных машин CANDY и HOOVER шения напряжения с помощью реактивно- го компонента — конденсатора. Стабили- заторы напряжений 5 и 24 В — парамет- рического типа.  Реле, предназначенные для коммутации силовых цепей ЭМ — питания ТЭНа и об- моток приводного мотора.  Симисторы, предназначенные для управле- ния силовыми нагрузками в составе СМ — приводным мотором, УБЛ, клапанами зали- ва воды, мотором селектора программ, помпами слива воды и рециркуляции. Необходимо отметить, что компоновка ЭМ имеет некоторую избыточность. Например, в рассматриваемом образце модуля не установ- лены компоненты в цепях управления реле RL4 (коммутация выводов обмотки статора в режи- мах низкие/высокие обороты). Компоненты этой цепи на принципиальной электрической схеме (рис. 3.2.4) обозначены пунктиром. Описание основных узлов ЭМ На рис. 3.2 .4 приведена принципиальная электрическая схема ЭМ. Рассмотрим состав и работу основных узлов ЭМ. Примечание. Часть компонентов (в SMD-исполнении) на электрической схеме ЭМ (рис. 3 .2 .4) имеют произвольно выбранные позиционные обоз- начения. Источник питания ИП формирует два постоянных напряжения 24 и 5 В, которые используются для питания эле- ментов и узлов ЭМ. Он не имеет гальванической развязки между входом и выходами. Источник выполнен по бестрансформаторной схеме с бал- ластным ограничителем напряжения — конден- сатором С1. Переменное напряжение с конден- сатора выпрямляется однополупериодными вы- прямителями и поступает на параметрические стабилизаторы на основе диодных стабилитро- нов, а с них — на нагрузки. В состав ИП входят следующие компоненты: — реактивный балластный элемент (С1); — входные элементы ограничения по напря- жению и току (VDR7, R69); — элементы выпрямителей и фильтров (D1, CE3, CE4 — канал 24 В; D2, R43, R44, CE2 — канал 5 В); — стабилизаторы (D16 — канал 5В; DZ1, DZ2, R45 — канал 24В). В ЭМ объединены с общим проводом (N — нейтраль) шины питания +5 и –24 В. На соедини- телях ЭМ (K6, K7, К13, P0, ST — см. рис.3 .2 .4) шина +5 В обозначена как СОМ, а общий про- вод—как–5ВилиN. В ИП роль предохранителя в первичной цепи выполняет разрывной резистор R69. Элементы управления исполнительными устройствами СМ На плате ЭМ расположены следующие эле- менты управления исполнительными устройс- твами СМ:  Симистор TR1 управляет приводным мо- тором. Симистор управляется по цепи: выв. 40 МК DD1 — VT11 — управляющий электрод TR1. Обмотки мотора также ком- мутируются с помощью реле реверса (RL2, RL3) и реле коммутации обмоток статора (RL4) — см. описание.  Симисторы TR2, TR3 управляют клапана- ми залива воды EVC (горячая вода) и EVF (холодная вода) соответственно — см. рис. 3.2.4. На рис. 3.2.2 клапан EVC не обозначен, так как в конкретной модели СМ он не используется. Необходимо от- метить, что клапаны по линии L (LINE, см конт. 5 соединителя РN) питаются через последовательно включенную обмотку помпы MP, а по линии N (нейтраль) — че- рез симисторы TR2, TR3. Помпа, в свою очередь, управляется как от МК, так и от прессостата через симистор TR5 (см. опи- сание ниже). Указанные силовые цепи на- глядно показаны на блок-схеме СМ «Candy Holiday1001TL» (рис. 3.2 .5). Симистор TR2 управляется по цепи (в скобках указаны элементы цепи TR3): выв. 30 (31) МК DD1 (рис. 3.2.4) — D10 (D11) — R95 (R97)— уп- равляющий электрод TR2 (TR3).  Симистор TR4 управляет работой УБЛ BV. Его цепь управления следующая: выв. 42 DD1 — R36 — управляющий электрод TR4. В цепи питания симистора включен разрывной резистор R8 — он, в том чис- ле, выполняет роль предохранителя. Ес- ли R8 в обрыве или на нем имеются сле-
Глава 3.2 . ЭМ MDL 24k СМ с коллекторными приводными моторами 57 ды перегрева, причину ищут в силовой цепи УБЛ. При срабатывании УБЛ его си- ловая контактная группа коммутирует пи- тание на ТЭН, приводной мотор и рецир- куляционную помпу (в свою очередь, каж- дый из указанных элементов управляется через реле и симисторы с МК — см. опи- сание).  Симистор TR5 управляет сливной помпой МР. Он управляется МК по цепи: выв. 15 DD1 — R99 — управляющий электрод TR5. Также сливная помпа автоматически вклю- чается (без участия МК) при достижении прессостатом (датчиком уровня воды) «Уровня переполнения». В этом случае TR5 управляется по цепи: конт. «S» прессоста- та — конт. 1 (PS) соединителя РN — R102 — R103 — D13 — VT14 — VT15—R99—уп- равляющий электрод TR5.  Симистор TR6 управляет рециркуляцион- ной помпой МR. Он управляется по цепи: выв. 41 МК DD1 — R90 — управляющий электрод TR6. В зависимости от модели СМ в некоторых версиях ЭМ симистор TR6 может отсутствовать (как и рециркуляци- онная помпа в составе СМ).  Симистор TR7 управляет мотором селек- тора программ SEL MOT. Симистор управ- ляется МК по цепи: выв. 39 DD1 — R30 — управляющий электрод TR7. Сам селектор программ представляет собой комбини- рованное устройство, совмещающее в се- бе многопозиционный переключатель с набором резисторов, электромотор и си- ловой выключатель (VP, см. рис. 3.2.2, рис. 3.2 .5).  Реле ТЭНа RL1 управляется МК по цепи: выв. 19 DD1 — R56 — VT2, VT5 — обмотка RL1 (рис. 3.2.4). В цепи питания ТЭН кроме контактной группы реле RL1 последова- тельно включены силовые группы прес- состата «Уровень заполнения» (контакты Р-С, см. рис. 3.2.2) и УБЛ. Таким образом, для включения ТЭН необходимо не только срабатывание реле RL1, но и замыкание соответствующих контактных групп УБЛ и прессостата. Подобное решение является своеобразной защитой от несанкциониро- ванного включения ТЭН.  Реле реверса RL2 и RL3 коммутируют фа- зировку питания обмотки статора привод- ного мотора. Они управляются по следую- Рис. 3.2.5. Упрощенная блок-схема силовых цепей СМ «Candy Holiday1001TL»
58 Часть 3. Электронные модули стиральных машин CANDY и HOOVER щим цепям (в скобках — для реле RL3): выв. 38 (16) DD1 — R74 (R55) — VT8, VT9 (VT2, VT3) — обмотка RL2 (RL3) (рис. 3.2 .4, рис. 3.2.5).  Реле RL4 (опция) коммутирует выводы об- мотки статора приводного мотора для пе- рехода с низких оборотов на высокие и на- оборот (в режимах стирка/отжим). Реле управляется по цепи: выв.32 DD1 — R71 — VT6, VT7 — обмотка RL4 (рис. 3.2.4). В большинстве ЭМ указанное реле не ис- пользуется (в точках подключения его си- ловой контактной группы устанавливается перемычка), так как в СМ не реализуется данный режим коммутации обмотки стато- ра (хотя моторы с дополнительным отво- дом обмотки статора могут и устанавли- ваться в СМ). Элементы контроля/управления и измерительные цепи На плату ЭМ поступают следующие сигналы контроля/управления измерительных цепей:  С датчика температуры NTC сигнал посту- пает по цепи : конт. 9 (NTC2) соединителя МС—R79,R80—R47 — выв. 1 DD1 (см. рис. 3.2.4).  С контактной группы C-P прессостата («Уровень заполнения») (рис. 3.2.2) сигнал поступает по цепи: конт. 2 (PN) соедините- ля РN (рис. 3.2.4) — R39, R40 — D3 — R31— выв. 14 МК DD1. В отличие от «Уровня пе- реполнения» состояние прессостата «Уро- вень заполнения» контролируется МК. Эта же цепь используется для формирования сигнала сетевой синхронизации МК DD1.  С тахогенератора (датчика скорости вра- щения приводного мотора) сигнал посту- пает по цепи: конт. 4 (DT2) соединителя MC—R78—VT10—выв.12МКDD1.  С селектора программ через конт. 4 (ENC IN) соединителя EN (рис.3.2.4) постоянное напряжение (его уровень зависит от выбо- ра программы стирки) поступает по цепи: R25—R28—выв.2DD1.  С регуляторов режимов работы ПУ СМ. Сигналы с них поступают на конт. 1, 4, 5 соединителя Р0. В зависимости от типа СМ количество регуляторов (потенциомет- ров) может меняться, или они могут вовсе отсутствовать. Сигналы с регуляторов пос- тупают по цепям: — POT 1: конт. 5 соединителя Р0 — R15 — R21 — выв. 3 DD1; — POT 2: конт. 4 соединителя Р0 — R16 — R22 — выв. 4 DD1; — POT 3: конт. 1 соединителя Р0 — R17 — R23— выв. 5 DD1.  С функциональных кнопок ПУ СМ. Сигналы с них поступают на конт. 1, 4, 5, 7, 10 со- единителя VA (рис. 3.2.4). В зависимости от типа СМ количество функциональных кнопок может меняться. Сигналы с кнопок поступают по цепям: — конт. 1 соединителя VA — R3 — R13 — выв. 7 DD1; — конт. 4 соединителя VA — R7 — R13 — выв. 7 DD1; — конт. 5 соединителя VA — R5 — R14 — выв. 6 DD1; — конт. 7 соединителя VA — R6 — R14 — выв. 6 DD1; — конт. 10 соединителя VA — R4 — R14 — выв. 6 DD1. Примечания: 1. К выводам МК может быть подключено не- сколько кнопок, так как они коммутируют ре- зисторы разного номинала в соответствую- щих делителях напряжения. 2. Между соединителями VA и K7 имеются линии для питания соответствующих инди- каторов ПУ (нажатие кнопки сопровождает- ся свечением соответствующего индикато- ра). Также для обеспечения работы индика- торов с МК через резисторы R10-R12 на соединитель К7 выведены три линии с выв. 33-35 DD1. В ЭМ имеются специальные цепи контроля состояния силовых компонентов:  Симистора управления приводным мото- ром TR1. Сигнал снимается с левого (по схеме на рис. 3.2.4) силового вывода си- мистора и далее поступает по цепи: R82, R83 — VT12, VT13 — выв. 11 DD1.  Симистора УБЛ TR4. Сигнал снимается с конт. 3 (BV) соединителя Р0 и далее посту- пает по цепи: R48, R49 — D4 — R32 — выв. 10 DD1.  Срабатывания силовой контактной группы УБЛ. Сигнал снимается с УБЛ и через кон- такт BLOCK соединителя F1 поступает по цепи: R64, R65 — выв. 13 DD1. Указанные цепи необходимы для обеспече- ния работы системы управления СМ и, в част- ности, системы диагностики.
Глава 3.2 . ЭМ MDL 24k СМ с коллекторными приводными моторами 59 Таблица 3.2 .1. Назначение выводов МК uPD78F9177 Номер вывода Назначение в составе ЭМ 1 Вход сигнала с датчика температуры воды в баке СМ (через контакт 9 (NTC2) соединителя МС) 2 Вход сигнала с селектора программ (через контакт 4 (BNC IN) соединителя EN) 3 Вход сигнала с функционального регулятора на ПУ СМ (регулятор устанавливается опционально). Сигнал поступает с контакта 5 (РОТ.1) соединителя P0 4 Вход сигнала с функционального регулятора на ПУ СМ (устанавливается опционально). Сигнал поступает с контакта 4 (РОТ.2) соединителя P0 5 Вход сигнала с функционального регулятора на ПУ СМ (устанавливается опционально). Сигнал поступает с контакта 1 (РОТ.3) соединителя P0 6 Выведен через резистор R14 на контакт 11(I.10) соединителя К7 и контакт 3 (CTRL) соединителя ST 7 Выведен через резисторы R13, R3, R7 на контакты 4, 6 (I.3, I.5) соединителя К7 и контакты 1, 4 (V.5, V.4) соединителя VA 8 Соединен с общим проводом (–5V) через резистор 10 кОм 9 Общий (в составе ЭМ шина обозначена, как –5V) 10 Вход сигнала контроля состояния симистора TR4 УБЛ 11 Вход сигнала контроля состояния симистора TR1 приводного мотора 12 Вход сигнала с тахогенератора приводного мотора (через контакт 4 (DT2) соединителя МС) 13 Вход сигнала контроля срабатывания силовой контактной группы УБЛ (через контакт BLOCK соединителя F1) 14 Вход сигнала контроля срабатывания прессостата «Уровень заполнения». Этот же вход используется для обеспечения сетевой синхронизации МК (прием сигнала частотой 50 Гц) 15 Выход сигнала управления симистором TR5 сливной помпы 16 Выход сигнала управления реле RL3 реверса приводного мотора. Этот же вывод используется как линия SCK (выведена на контакт 6 соединителя К13) последовательного интерфейса 17 Питание +5 В (в составе ЭМ шина обозначена, как СОМ) 18 Линия TXD последовательного интерфейса, выведена на контакт 7 соединителя К13 19 Выход сигнала управления реле RL1 ТЭН. Этот же вывод используется как линия RXD (выведена на контакт 8 соединителя К13) последовательного интерфейса 20 Линия SCL последовательного интерфейса, соединена с контактом 4 соединителя К6 и с выв. 6 ЭСППЗУ DD2, DD3 21 Линия SDA последовательного интерфейса, соединена с контактом 2 соединителя К6 и с выв. 5 ЭСППЗУ DD2, DD3 22 Вход напряжения программирования (используется при записи в память МК). Соединен с контактами 1 и 4 соединителей К6, К13 (имеет обозначение RES). Также соединен с входом формирователя сигнала начального сброса на транзисторе VT1 (на выходе формирователя сигнал уже имеет обозначение /RES) 23 Не используется 24 Не используется, соединен с общим проводом (-5V) 25 Вход сигнала начального сброса 26 К выводам подключен внешний кварцевый резонатор (5МГц) 27 28 Общий 29 Питание +5 В (в составе ЭМ шина обозначена, как СОМ) 30 Выход сигнала управления симистором TR2 клапана залива воды EVC 31 Выход сигнала управления симистором TR3 клапана залива воды EVF 32 Выход сигнала управления реле RL4 коммутации выводов обмотки статора приводного мотора. 33 Выведен через резистор R11 на контакт 7 (I.6) соединителя К7 34 Выведен через резистор R10 на контакт 9 (I.8) соединителя К7 35 Выведен через резистор R12 на контакт 5 (I.4) соединителя К7 36 Выведен через резисторы R9, R27 на контакты 1, 3 (I.1, I.2) соединителя К7 соответственно 37 Общий 38 Выход сигнала управления реле RL2 реверса приводного мотора 39 Выход сигнала управления симистором TR7 мотора селектора программ 40 Выход сигнала управления симистором TR1 приводного мотора 41 Выход сигнала управления симистором TR6 рециркуляционной помпы 42 Выход сигнала управления симистором TR4 УБЛ 43 Питание +5 В (шина СОМ) аналоговой части 44 Соединен с линией питания +5 В (СОМ)
60 Часть 3. Электронные модули стиральных машин CANDY и HOOVER Для тактирования таймеров в составе МК цепь прессостата «Уровень заполнения» также используется для формирования сигнала се- тевой синхронизации (50Гц) — см. описание выше. Микроконтроллер Как уже отмечалось выше, в ЭМ используется МК uPD78F9177 производства фирмы NEC. Эта ИМС выполнена в корпусе LQFP-44. В состав МК входят следующие основные элементы:  8-битное процессорное ядро;  ОЗУ объемом 512 бит;  Flash-память объемом 24 кбит;  31 линия универсальных портов ввода-вы - вода;  10-битный 8-канальный АЦП;  поддержка последовательных интерфей- сов I2C и SPI. Частота тактового генератора МК стабилизи- рована внешним кварцевым резонатором (5 МГц). Начальный сброс МК обеспечивает схе- ма на транзисторе VT1 (рис. 3 .2.4). Также сигнал /RES может поступать извне через соединитель К13 (от внешнего специализированного про- грамматора). МК DD1 через последовательную шину обес- печивает управление ЭСППЗУ DD2 (в качестве опции — и DD3). Остановимся подробнее на назначении вы- водов МК применительно к ЭМ — см. табли- цу 3.2.1. Память ЭСППЗУ составе ЭМ можно програм- мировать с помощью специализированного программатора, предлагаемого производите- лем (см. рис. 3 .2.6) — GIAS PROG, код 49012472 (новый код 49020069). Для работы программа- тора необходимо установить перемычку между контактами 1, 2 соединителя К13. Возможно программирование ЭСППЗУ и другими типами программаторов, тем более прошивки для раз- ных типов СМ CANDY не являются большим сек- ретом. ЭСППЗУ Как уже отмечалось, в ЭМ могут использо- ваться два типа микросхем ЭСППЗУ: — 24С04 объемом 4 кбит (устанавливается на место DD2, позиция DD3 остается пус- той); — две ИМС 24С02 объемом 2 кбит каждая (устанавливаются на позиции DD2 и DD3). В ЭСППЗУ хранятся данные конфигурации СМ и другая временная информация. В вариан- те, когда в ЭМ установлены две микросхемы (24С02), одна из них предназначена для хране- ния только временной информации, а другая — только данных конфигурации. Управление ЭСППЗУ обеспечивается от МК или от внешнего программатора (через соеди- нитель К6). Коды маркировки электронных компонентов в составе ЭМ Соответствие кодов маркировки некоторых компонентов в составе ЭМ их типам приведено в таблице 3.2.2 . Возможные неисправности модуля и их устранение Если говорить о неисправностях рассматри- ваемого ЭМ, то можно сказать, что данный ЭМ подвержен тем же «болезням», что и аналогич- ные узлы от других производителей. Нет смыс- ла говорить об отказах, связанных с управле- нием внешних компонентов и узлов ЭМ или с нарушением работы элементов контроля — ло- гика их работы понятна подготовленному спе- циалисту, как и поиск неисправностей в этих цепях. Особенности ЭМ и СМ на его основе Таблица 3.2.2 . Коды маркировки и основные характеристики электронных компонентов в составе ЭМ Код маркировки Тип элемента Основные параметры 3F Биполярный транзистор ВС857B (корпус SOT-23) p-n-p,Uкэ = 50В,Iк= 100мА 1F Биполярный транзистор ВС847B (корпус SOT-23) n-p-n,Uкэ = 50В,Iк = 100мА 51 Универсальный импульсный диод MMSD4148T1 (корпус SOD-123) Uобр=100 В, Iпр=200 мА BZX55C5V1 Маломощный стабилитрон BZX55C5V1 Uст=5,1 В, Iст=5 мА PNZY10 ZY10 Uст=10 В, Iст=100 мА Candy 01 A0052-25 uPD78F9177 (корпус LQFP-44) —
Глава 3.2 . ЭМ MDL 24k СМ с коллекторными приводными моторами 61 приведены в данном материале, поэтому спе- циалисты, полагаясь на свой опыт и знания, в большинстве своем смогут выявить и устра- нить большинство дефектов рассматриваемо- го ЭМ при условии, что они не связаны с выхо- дом из строя МК или с другими фатальными последствиями. При возникновении неисправностей также следует проанализировать содержимое памя- ти ЭСППЗУ. Например, в области временных данных (000000-0000FF) записываются зафик- сированные коды ошибок (по адресам 0000А0, 0000А1, 0000А2 и др.) и другая информация. Если СМ ни разу не включалась (новая), ука- занная область вообще может быть заполнена нулями. Что же касается области постоянных данных (область данных конфигурации, адреса 000100-0001FF), то для специалистов интерес представляют адреса 000100-000103, по кото- рым записан продуктовый номер СМ — по нему можно узнать соответствует ли прошивка дан- ной модели СМ или нет. Ниже приведены некоторые неисправности и способы их устранения. Неисправности ИП Неисправности ИП являются наиболее часты- ми в общей статистике отказов ЭМ. Причем, проявления дефектов могут быть совершенно разными: начиная от невозможности включения СМ, отказах в режиме отжима, зацикливании не- которых операций (реверсивное вращение мо- тора) и заканчивая самопроизвольным сбросом программы. Также зафиксированы случаи, когда СМ работала со сбоями только на определенных программах. В любом случае необходимо проверить ис- правность ИП, обратив особое внимание на ста- билитроны D16, DZ1, DZ2 и конденсатор С1. Проще всего эти компоненты сразу заменить, так как они чаще всего являются причинами большинства дефектов, связанных с ИП. Если СМ не включается (компоненты ИП были проверены (см. описание)), проверяют исправ- ность выключателя VP (рис. 3.2.5). Нарушена логика работы СМ (не выполняются некоторые режимы, нет управления исполнительными устройствами, СМ «зависает» и др.) Проверка ИП, исполнительных устройств, их цепей управления и контроля не выявила дефек- тных элементов. Ошибки не фиксируются. В данном случае возможны два варианта: 1. Неисправен селектор программ или его це- пи на ЭМ. Большинство дефектов селектора чаще всего связано с нарушением контакта переключа- теля в его составе. Восстанавливают работоспо- собность селектора подгибанием пружинных кон- тактов переключателя или его чисткой. 2. В силу различных причин (например, при сбоях в электросети) произошло некорректное изменение содержимого ЭСППЗУ. В данном случае обновляют прошивку ЭСППЗУ в составе ЭМ любым из известных способов. Рис. 3.2.6. Внешний вид программатора GIAS PROG
62 Часть 3. Электронные модули стиральных машин CANDY и HOOVER Глава 3.3. Электронный модуль MDL 32к стиральных машин с коллекторными приводными моторами В этой главе рассматривается разновидность семейства модулей производства MDL для сти- ральных машин с коллекторным приводным мо- тором — ЭМ MDL 32к. Рассматриваемый ЭМ имеет заказные коды 41009111 и 41008591 и применяется более чем в 1000 моделей СМ с вертикальной и фронтальной загрузкой белья для СМ CANDY и HOOVER (например, «CANDY CTAS 122» (продуктовый код 31000340), «CANDY CTE 104SY» (31000401), «CANDY ACS1040SY» (31145105) и др.). Чтобы отличить упомянутые модули от тех, которые были описаны в главе 3.2, применяют обозначения «32k» или «24k», оз- начающие объем внутренней Flash-памяти МК в составе ЭМ. Внешний вид ЭМ MDL 32к (код 41009111) приведен на рис. 3.3.1. Модуль прак- тически не отличается от своего предшествен- ника, за исключением соединителя К7 — он име- ет 16 контактов (против 12 в версии «24k»). Так- же в нем используется другой тип МК μPD78F0034AY производства NEC в 64-вывод- ном корпусе LQFP. Частично информация по от- личиям ЭМ MDL 24k и 32k приведена в [18]. ЭМ MDL 32к версий 41009111 и 41008591 не- взаимозаменяемы, — они практически не имеют внешних отличий, вся разница у них в ПО, при- чем первый модуль является универсальным (с «чистой» ЭСППЗУ) и применяется в СМ с фрон- тальной загрузкой белья, а второй используется в машинах с вертикальной загрузкой. Универ- сальный ЭМ 41009111 может устанавливаться вместо модулей 41011819, 41006170, 41003804, 41003803, 41015597, 41021513, 41008591, 41014397, 41021512, 41013996, 41014792, 41013959, 41011826, 81452390, 49010312, 41023419, 41009801, 41019594. Существует еще одна разновидность ЭМ CANDY MDL 32k — в нем используется ИИП, вы- полненный на основе микросхемы LNK305PN. Все остальные компоненты оставлены без изме- нений, как и общий функционал модуля. Уже упомянутый выше универсальный ЭМ 41009111 можно устанавливать взамен некоторых версий модулей с ИИП (например, вместо ЭМ 41019594 и др.). В ЭМ установлена ИМС ЭСППЗУ типа 24С04 для хранения данных конфигурации под конк- ретную модель СМ и другой информации. На плате ЭМ имеется свободное посадочное место для установки дополнительной микросхемы. Вместо ЭСППЗУ 24С04 может использоваться микросхема типа M34F04. Причем она может ис- пользоваться как совместно с 24С04, так и без нее. Как уже отмечалось, в составе МК имеется Flash-память, уже запрограммированная на эта- пе производства. Эта память используется для хранения основного ПО, ее содержимое в про- цессе работы СМ не меняется. С целью защиты от копирования/тиражирования ПО Flash-память МК защищена от чтения. На рис. 3.3 .2 приведена схема соединений ЭМ СМ «Candy CTE 104SY» (продуктовый код 31000401, код модуля 41008591), а на рис. 3.3.3 — упрощенная блок- схема силовых цепей этой же модели. На рис. 3.3.4 приведена схема соединений модели с дисплеем «Candy ACS 1040SY» (продуктовый код 31145105, код модуля 41009111). Состав электронного модуля ЭМ имеет в своем составе следующие основ- ные элементы и узлы:  МК типа μPD78F0034AY производства ком- пании NEC. Он управляет всеми внешними исполнительными узлами СМ через бу- ферные элементы (реле или симисторы), а именно: приводным мотором, клапанами залива воды, помпой, устройством блоки- ровки люка (УБЛ) и ТЭН. Кроме того, МК обеспечивает: — прием управляющих сигналов от функцио- нальных кнопок, потенциометрических ре- гуляторов (если установлены) и селектора программ на панели управления (ПУ) СМ; — управление индикаторами на ПУ; — прием и обработку сигнала от датчика тем- пературы воды (NTC); — прием и обработку сигнала от тахогенера- тора; — прием и обработку сигналов от датчика уровня воды (прессостата);
Глава 3.2 . ЭМ MDL 32k СМ с коллекторными приводными моторами 63 — прием диагностических сигналов, кото- рые контролируют работоспособность не- которых узлов в составе ЭМ (симисторов управления УБЛ и приводного мотора, а также состояния силовой контактной груп- пы УБЛ).  В микросхеме ЭСППЗУ 24C04 хранятся данные конфигурации СМ, переменные и другая информация.  ИП формирует постоянные напряжения 5 и 24 В. Напряжение 24 В используется для питания буферных каскадов управления реле, а напряжение 5 В — для питания ос- тальных схем и узлов в составе ЭМ. ИП вы- полнен по схеме гашения напряжения с помощью реактивного компонента — кон- денсатора. Стабилизаторы напряжений 5 и 24 В — параметрического типа.  Реле коммутации силовых цепей ЭМ — пи- тания ТЭН и обмоток приводного мотора.  Симисторы управления силовыми нагруз- ками в составе СМ — приводным мотором, Рис. 3.3.1. Внешний вид ЭМ MDL 32к (код 41009111)
64 Часть 3. Электронные модули стиральных машин CANDY и HOOVER Рис. 3.3.2. Схема соединений ЭМ СМ «Candy CTE 104SY» Рис. 3.3.3. Упрощенная блок-схема силовых цепей СМ «Candy CTE 104SY»
Глава 3.2 . ЭМ MDL 32k СМ с коллекторными приводными моторами 65 УБЛ, клапанами залива воды, мотором се- лектора программ, помпами слива воды и рециркуляции (если есть). Необходимо от- метить, что компоновка ЭМ имеет некото- рую избыточность. Например, в рассмат- риваемом образце модуля не установлены компоненты в цепях управления реле RL4 (коммутация выводов обмотки статора в режимах низкие/высокие обороты). Ком- поненты этой цепи на принципиальной электрической схеме (рис. 3.3 .5) обозна- чены пунктиром. Основные узлы ЭМ На рис. 3.3 .5 приведена принципиальная электрическая схема ЭМ. Рассмотрим состав и работу основных узлов ЭМ. Примечание. Практически все SMD-компоненты на плате ЭМ не имеют маркировки позиционных обозначений, поэтому на принципиальной электрической схеме (рис. 3.3.5) им присво- ены условные позиционные номера. Источник питания ИП в составе ЭМ формирует постоянные на- пряжения 5 и 24 В и не имеет гальванической развязки от сети. Источник выполнен по бес- трансформаторной схеме с балластным ограни- чителем напряжения — конденсатором С1. Пе- ременное напряжение после конденсатора вы- прямляется однополупериодными выпрямителями и поступает на параметричес- кие стабилизаторы на основе диодных стабилит- ронов, а с них — на нагрузки. В состав ИП входят следующие компоненты: — реактивный балластный элемент (С1); — входные элементы ограничения по напря- жению и току (VDR7, R69); — элементы выпрямителей и фильтров (D1, CE3, CE4 — канал 24 В; D2, R43, R44, СЕ1, CE2 — канал 5 В); —стабилизаторы (D20 — канал 5В; DZ1, DZ2, R45 — канал 24 В). Рис. 3.3.4. Схема соединений «Candy ACS 1040SY»
66 Часть 3. Электронные модули стиральных машин CANDY и HOOVER В ЭМ объединены с общим проводом (N — нейтраль) шины питания +5 и –24 В. На соедини- телях ЭМ (K6, K7, К13, P0, ST — см. рис. 3.3.5) шина +5 В обозначена как СОМ, а общий про- вод—как–5ВилиN. В ИП функцию сетевого предохранителя вы- полняет разрывной резистор R69. Элементы управления исполнительными устройствами СМ На плате ЭМ расположены следующие эле- менты управления исполнительными устройс- твами СМ:  Симистор TR1 управляет приводным мо- тором. Симистор управляется по цепи: выв. 2 DD1 — VT11 — управляющий элект- род TR1. Обмотки мотора также коммути- руются с помощью реле реверса RL2, RL3 и реле коммутации обмоток статора RL4 (если установлено) — см. описание.  Симисторы TR2, TR3 управляют клапанами залива воды EVC (горячая вода) и EVF/EF (холодная вода) соответственно — см. рис. 3.3.5. На рис. 3.3.2-3.3.4 клапан EVC не обозначен, так как в конкретной модели СМ он не используется. Необходимо отме- тить, что клапаны по линии L (LINE, см конт. 5 соединителя РN0) питаются через пос- ледовательно включенную обмотку помпы MP, а по линии N (нейтраль) — через си- мисторы TR2, TR3. Помпа, в свою очередь, управляется как от МК, так и от прессоста- та через симистор TR5 (см. описание ни- же). Указанные силовые цепи показаны на рис. 3.3.3, рис. 3.3.5. Симистор TR2 управ- ляется по цепи (в скобках указаны элемен- ты цепи TR3): выв. 5 (6) DD1 (рис. 3.3.5) — D10 (D11) — R95 (R97) — управляющий электрод TR2 (TR3).  Симистор TR4 управляет работой устройс- тва блокировки люка (УБЛ) BV. Его цепь управления следующая: выв. 4 DD1 — D17 — R36 — управляющий электрод TR4. В цепи питания симистора включен разрыв- ной резистор R8 — он, в том числе, выпол- няет функцию предохранителя. Если R8 в обрыве или на нем имеются следы пере- грева, причину ищут в силовой цепи УБЛ. При срабатывании УБЛ его силовая кон- тактная группа коммутирует питание на ТЭН, приводной мотор и рециркуляцион- ную помпу (в свою очередь, каждый из ука- занных элементов управляется через реле и симисторы с МК — см. описание).  Симистор TR5 управляет сливной помпой МР. Он управляется МК по цепи: выв. 7, 8 DD1 — R99 — управляющий электрод TR5. Также сливная помпа автоматически вклю- чается (без участия МК) при достижении прессостатом (датчиком уровня воды) «Уровня переполнения». В этом случае TR5 управляется по цепи: конт. «S» прессоста- та — конт. 1 (PS) соединителя РN0 — R102 — R103 — D13 — VT14 — VT15—R99—уп- равляющий электрод TR5.  Симистор TR6 управляет рециркуляцион- ной помпой МR. Он управляется по цепи: выв. 3 DD1 — R90 — управляющий элект- род TR6. В зависимости от модели СМ в некоторых версиях ЭМ симистор TR6 мо- жет отсутствовать, как и рециркуляцион- ная помпа в составе СМ.  Симистор TR7 управляет мотором селек- тора программ SEL MOT. Симистор управ- ляется МК по цепи: выв. 1 DD1 — R30 — D16 — управляющий электрод TR7. Сам селектор программ представляет собой комбинированное устройство, совмещаю- щее в себе многопозиционный переключа- тель с набором резисторов, электромотор и силовой выключатель (VP, см. рис. 3.3.2- 3.3.4).  Реле ТЭН RL1 управляется МК по цепи: выв. 11 DD1 — R56 — VT4, VT5 — обмотка RL1 (рис. 3.3.5). В цепи питания ТЭН кроме контактной группы реле RL1 последова- тельно включены силовые группы прес- состата «Уровень заполнения» (контакты Р-С, см. рис. 3.3.4) и УБЛ. Таким образом, для включения ТЭН необходимо не только срабатывание реле RL1, но и замыкание соответствующих контактных групп УБЛ и прессостата. Подобное решение является своеобразной защитой от несанкциониро- ванного включения ТЭН.  Реле реверса RL2 и RL3 коммутируют фа- зировку питания обмотки статора привод- ного мотора. Они управляются по следую- щим цепям (в скобках — для реле RL3): выв. 12 (15) DD1 — R74 (R55) — VT8, VT9 (VT2, VT3) — обмотка RL2 (RL3) (рис. 3.3.5).  Реле RL4 (опция) коммутирует выводы обмотки статора приводного мотора для
Глава 3.2 . ЭМ MDL 32k СМ с коллекторными приводными моторами 67 перехода с низких оборотов на высокие и наоборот (в режимах стирка/отжим). Ре- ле управляется по цепи: выв. 16 DD1 — R71 — VT6, VT7 — обмотка RL4 (рис. 3.3.4). В большинстве ЭМ указанное реле не ис- пользуется (в точках подключения его си- ловой контактной группы устанавливает- ся перемычка), так как в СМ не реализу- ется данный режим коммутации обмотки статора, хотя моторы с дополнительным отводом обмотки статора могут и уста- навливаться в СМ. Элементы контроля/управления и измерительные цепи На плату ЭМ поступают следующие сигналы контроля/управления измерительных цепей:  С датчика температуры NTC сигнал посту- пает по цепи : конт. 9 (NTC2) соединителя МС—R79—R47 — выв. 33 DD1 (см. рис. 3.3.5).  С контактной группы C-P прессостата («Уровень заполнения») (рис. 3.3.4) сигнал поступает по цепи: конт. 2 (PN) соедините- ля РN0 (рис. 3.3.5) — R39, R40 — D3 — R31 — выв . 43 DD1. В отличие от «Уровня переполнения» состояние прессостата «Уровень заполнения» контролируется МК. Эта же цепь используется для формирова- ния сигнала сетевой синхронизации МК.  С тахогенератора (датчика скорости вра- щения приводного мотора) сигнал посту- пает по цепи: конт. 4 (DT2) соединителя MC—R78—VT10—выв.48DD1.  С селектора программ через конт. 4 (ENC IN) соединителя EN (рис. 3.3.4) напряже- ние, уровень которого зависит от положе- ния ручки селектора, поступает по цепи: R25—R28—выв.32DD1.  С регуляторов режимов работы ПУ СМ. Сигналы с них поступают на контакты 1, 4, 5 соединителя Р0. В зависимости от типа СМ количество регуляторов (потенциомет- ров) может меняться, или они могут вовсе отсутствовать. Сигналы с регуляторов пос- тупают по цепям: POT 1: конт. 5 соединителя Р0 — R15 — R21 — выв. 31 DD1; POT 2: конт. 4 соединителя Р0 — R16 — R22 — выв. 30 DD1; POT 3: конт. 1 соединителя Р0 — R17 — R23 — выв. 29 DD1.  С функциональных кнопок ПУ СМ. Сигналы с них поступают на контакты 1, 4, 5, 7, 10 соединителя VA (рис. 3.3.5). В зависимос- ти от типа СМ количество функциональных кнопок может меняться. Сигналы с кнопок поступают по цепям: — конт. 1 соединителя VA — R3 — R13 — выв. 27 DD1; — конт. 4 соединителя VA — R7 — R13 — выв. 27 DD1; — конт. 5 соединителя VA — R5 — R14 — выв. 28 DD1; — конт. 7 соединителя VA — R6 — R14 — выв. 28 DD1; — конт. 10 соединителя VA — R4 — R14 — выв. 28 DD1. Каждая из кнопок коммутирует соответствую- щий весовой резистор в двух измерительных це- пях, подключенных к выв. 27, 28 DD1. Примечание. Часть контактов соединителей VA и K7 объ- единены (см. рис. 3.3 .5). Это связано с тем, что одни и те же информационные линии используются как для организации индика- ции (динамического типа), так и для работы функциональных кнопок. Также для обеспе- чения работы индикаторов с выв. 17, 61-63 DD1 на соединитель К7 выведены дополни- тельные линии. В ЭМ имеются специальные цепи контроля состояния силовых компонентов:  Симистора управления приводным мото- ром TR1. Сигнал снимается с левого (по схеме на рис. 3.3.5) силового вывода си- мистора и далее поступает по цепи: R82, R83 — VT12, VT13 — выв. 44 DD1.  Симистора УБЛ TR4. Сигнал снимается с конт. 3 (BV) соединителя PN0 и далее пос- тупает по цепи: R48, R49 — D4 — R32 — выв. 45 DD1.  Срабатывания силовой контактной группы УБЛ. Сигнал снимается с УБЛ и через кон- такт BLOCK/COM соединителя F1 поступа- ет по цепи: R64, R65 — выв. 46 DD1. Указанные цепи необходимы для обеспече- ния работы системы управления СМ и, в част- ности, системы диагностики. В таблице 3.3.1 приведено назначение выво- дов МК μPD78F0034AY в составе ЭМ. Для обеспечения работы таймеров в составе МК цепь прессостата «Уровень заполнения» также используется для формирования сигнала сетевой синхронизации (50 Гц) — см. описание выше).
68 Часть 3. Электронные модули стиральных машин CANDY и HOOVER Рис. 3.3.5. Принципиальная
Глава 3.2 . ЭМ MDL 32k СМ с коллекторными приводными моторами 69 электрическая схема ЭМ
70 Часть 3. Электронные модули стиральных машин CANDY и HOOVER Таблица 3.3 .1 . Назначение выводов МК μPD78F0034AY в составе ЭМ Номер вывода Назначение в составе ЭМ 1 Выход сигнала управления симистором TR7 мотора селектора программ 2 Выход сигнала управления симистором TR1 приводного мотора 3 Выход сигнала управления симистором TR6 рециркуляционной помпы 4 Выход сигнала управления симистором TR4 УБЛ 5 Выход сигнала управления симистором TR2 клапана залива воды EVC 6 Выход сигнала управления симистором TR3 клапана залива воды EVF 7 Выход сигнала управления симистором TR5 сливной помпы 8 Соединен с выв. 7 через резистор 10 кОм 9 Общий (в составе ЭМ шина обозначена как –5V) 10 Питание +5 В (в составе ЭМ шина обозначена как СОМ) 11 Выход сигнала управления реле RL1 ТЭН 12 Выход сигнала управления реле RL2 реверса приводного мотора 13 Линия SDA последовательного интерфейса, соединена с контактом 2 соединителя К6 и с выв. 5 ЭСППЗУ DD2, DD3 14 Линия SCL последовательного интерфейса, соединена с контактом 4 соединителя К6 и с выв. 6 ЭСППЗУ DD2, DD3 15 Выход сигнала управления реле RL3 реверса приводного мотора последовательного интерфейса 16 Выход сигнала управления реле RL4 коммутации выводов обмотки статора приводного мотора 17 Выведен через резисторы R9, R27 на контакты 5, 7 (I.1 , I.2) соединителя К7 18 Выведен через резистор R12 на контакт 9 (I.4) соединителя К7 19 Выведен через резистор R11 на контакт 11 (I.6) соединителя К7 20 Выведен через резистор R10 на контакт 13 (I.8) соединителя К7 21 Линия RXD последовательного интерфейса (выведена на контакт 8 соединителя К13) 22 Линия TXD последовательного интерфейса (выведена на контакт 7 соединителя К13) 23 Линия SCK (выведена на контакт 6 соединителя К13) 24 Напряжение питания +5 В 25 Общий 26 Соединен с общей шиной через резистор 10 кОм 27 Выведен через резисторы R13, R3, R7 на контакты 8, 10 (I.3 , I.5) соединителя К7 и контакты 1, 4 (V.5 , V .4) соединителя VA 28 Выведен через резисторы R4-R6, R14 на контакт 12, 14 , 16 (I.7 , I.9 , I.11) соединителя К7 и контакты 5, 7 , 10 (V.3 , V.2 , V .1) соединителя VA 29 Вход сигнала с функционального регулятора на ПУ СМ (устанавливается опционально). Сигнал поступает с контакта 1 (РОТ.3) соединителя P0 30 Вход сигнала с функционального регулятора на ПУ СМ (устанавливается опционально). Сигнал поступает с контакта 4 (РОТ.2) соединителя P0 31 Вход сигнала с функционального регулятора на ПУ СМ (регулятор устанавливается опционально). Сигнал поступает с контакта 5 (РОТ.1) соединителя P0 32 Вход сигнала с селектора программ (через контакт 4 (BNC IN) соединителя EN) 33 Вход сигнала с датчика температуры воды (через контакт 9 (NTC2) соединителя МС) 34, 35 Соединены с шиной +5 В 36 Вход сигнала начального сброса Микроконтроллер Как уже отмечалось выше, в ЭМ используется МК μPD78F0034AY семейства 78K/0 фирмы NEC. Эта микросхема выполнена в корпусе LQFP-64. В состав МК входят следующие основные эле- менты:  8-битное процессорное ядро;  ОЗУ объемом 1024 бит;  Flash-память объемом 32 кбит;  10-битный 8-канальный АЦП;  последовательные интерфейсы I2C и SPI.  51 линия универсальных портов ввода/вы- вода. Частота тактового генератора МК стабили- зирована внешним кварцевым резонатором (5 МГц). МК в составе ЭМ обеспечивает общее управ- ления компонентами и узлами модуля и СМ в це- лом. Назначение выводов МК приведено в таб- лице 3.3.1. Кроме дискретного управления сило- выми устройствами в составе СМ, МК обеспечивает обмен информацией с ПУ, а также с ЭСППЗУ (DD2, DD3) по цифровой шине I2C. У многих специалистов часто возникают воп- росы по поводу замены МК и возможного про- граммирования памяти ЭСППЗУ. Так как счи-
Глава 3.2 . ЭМ MDL 32k СМ с коллекторными приводными моторами 71 Рис. 3.3.6. Внешний вид программатора CuoreMaster Candy (PROGRAMMING UNIT INTERFACE BOX), а также его связи при подключении к ПК и ЭМ Номер вывода Назначение в составе ЭМ 37 Не используется 38 Общий 39 Вход напряжения программирования Flash-памяти МК. Соединен с контактами 1 и 4 соединителей К6, К13 (имеет обозначение /RES). Также соединен с входом инвертирующего каскада на транзисторе VT1 (на выходе формирователя сигнал уже имеет обозначение RES) 40, 41 К выводам подключен внешний кварцевый резонатор (5МГц) 42 Общий 43 Вход сигнала контроля срабатывания прессостата «Уровень заполнения». Этот же вход используется для обеспечения сетевой синхронизации МК (вход сигнала частотой 50 Гц) 44 Вход сигнала контроля состояния симистора TR1 приводного мотора 45 Вход сигнала контроля состояния симистора TR4 УБЛ 46 Вход сигнала контроля срабатывания силовой контактной группы УБЛ (через контакт BLOCK/СОМ соединителя F1) 47 Соединен через резистор 10 кОм с шиной +5 В 48 Вход сигнала с тахогенератора приводного мотора (через контакт 4 (DT2) соединителя МС) 49-60 Соединены через резистор 10 кОм с шиной +5 В 61 Соединен с конт. 3 (I2.1) соединителя K7 62 Соединен с конт. 1 (I1.1) соединителя K7 63 Соединен с конт. 4 (I3.1) соединителя K7 64 Соединен через резистор 10 кОм с шиной +5 В Таблица 3.3.1 . Назначение выводов МК μPD78F0034AY в составе ЭМ (окончание)
72 Часть 3. Электронные модули стиральных машин CANDY и HOOVER тать содержимое Flash-памяти в составе МК μPD78F0034AY специалистам пока не удалось, тиражирование этих микросхем также остается под вопросом. Внутрисхемное программирова- ние Flash-памяти МК в заводских условиях обеспечивается с помощью специализирован- ного программатора через соединитель К13. Память ЭСППЗУ составе ЭМ можно про- граммировать внутрисхемно с помощью спе- циализированных программаторов, предлага- емых производителем, так и с помощью аль- тернативных продуктов. В качестве примера приведем один из альтернативных продуктов, описанный в [13]. Производитель рекомендует две модели внутрисхемных программаторов: 1. CuoreMaster (PROGRAMMING UNIT INTERFACE BOX, см. рис. 3 .3 .6), заказной код комплекта 49000727. В комплект входят сам программатор, принадлежности и диск с ПО. Устройство питается от сети переменного то- ка. Описание программатора и инструкция по работе с ним приведены в [19]. Программатор работает под управлением ПК, на панели уп- равления имеет только кнопки и светодиодные индикаторы. Внутренняя память программато- ра выполняет роль буфера, в ней можно хра- нить только один файл прошивки. Устройство позволяет программировать ЭМ СМ, духовок и посудомоечных машин. В настоящее время подобное устройство устарело и практически не используется. 2. GIAS PROG (программатор MEM (Modules Eeprom Manager), см. рис. 3 .3 .7), заказной код комплекта 49009100. Программатор представ- ляет собой специализированный КПК (имеет клавиатуру и дисплей), который позволяет вы- полнять все необходимые операции при про- граммировании ЭМ, по чтению и отображению зафиксированных кодов ошибок в тестируемом устройстве. Он также обеспечивает доступ к справочной информации, необходимой при подборе версии нового ЭМ взамен неисправ- ного. Описание программатора и инструкция по работе с ним приведены в [20]. Особеннос- тью программатора является то, что в его па- мяти может храниться целая библиотека фай- лов прошивок, которую можно периодически пополнять. Устройство предназначено для ра- боты не только с ЭМ СМ, но и посудомоечных машин, сушильных машин и встраиваемых ду- ховок. МЕМ -программатор может работать с ЭМ без подключения к ПК (связь с ПК необхо- дима для обновления ПО и др.) . Программатор может питаться как от батарей, так и от сетево- го адаптера. В настоящее время производи- тель рекомендует использовать только это уст- ройство. Возможно программирование ЭСППЗУ и другими типами программаторов (в том числе, позволяющими прошивать микросхемы памяти после демонтажа последних с ЭМ), тем более что подобные прошивки для разных типов СМ CANDY не являются большим секретом. ЭСППЗУ В ЭМ могут использоваться три типа микро- схем ЭСППЗУ: — 24С04 объемом 4 кбит (устанавливается на позицию DD3, позиция DD2 остается свободной); — две ИМС 24С02 объемом 2кбит каждая (ус- танавливаются на позиции DD2 и DD3); — M34F04 объемом 4 кбит, является анало- гом 24С04. Микросхема может работать как отдельно, так и совместно с 24С04 (оп- ционально). В ЭСППЗУ хранятся данные конфигурации СМ и другая временная информация. Управле- ние ЭСППЗУ обеспечивается от МК или от вне- шнего программатора (через соединитель К6). Рис. 3.3.7 . Внешний вид программатора GIAS PROG (МЕМ-программатор)
Глава 3.2 . ЭМ MDL 32k СМ с коллекторными приводными моторами 73 Коды маркировки электронных компонентов в составе ЭМ Приведем соответствие кодов маркировки некоторых компонентов в составе ЭМ их ти- пам — см. таблицу 3.3.2 Неисправности ЭМ Если говорить о неисправностях рассматри- ваемого ЭМ, то можно сказать, что он подвержен тем же «болезням», что и аналогичные узлы от других производителей. Это же касается всей линейки ЭМ MDL 24/32k — некоторые характер- ные неисправности подобных модулей были описаны в главе 3.2. Таблица 3.3.2 . Коды маркировки и основные характеристики электронных компонентов в составе ЭМ Код маркировки Тип элемента Основные параметры 3F Биполярный транзистор ВС857B (корпус SOT-23-3) p-n -p , Uкэ=50 В, Iк=100 мА 1F Биполярный транзистор ВС847B (корпус SOT-23-3) n-p -n , Uкэ =50 В, Iк=100 мА 5I Универсальный импульсный диод MMSD4148T1 (корпус SOD-123) Uобр=100 В, Iпр=200 мА JF Универсальный импульсный диод BAL99 (корпус SOT-23), подключен к выв.2, 3 Uобр=70 В, Iпр=250 мА BZX55C5V1 Маломощный стабилитрон BZX55C5V1 Uст=5,1 В, Iст=5мА ZY10(1), ZT03C10(2) PNZ10(1), BZT03C10(2) Uст=10 В, Iст=100 мА Candy 02/03 илиμPD78F0034AY Универсальный микроконтроллер μPD78F0034AY (корпус LQFP-64) —
Внимание! Копирование и размещение данных материалов на Web-сайтах и других СМИ без письменного разрешения редакции преследуется в административном и уголовном порядке в соответствии с Законом РФ. Часть 4. Электронные модули стиральных машин BOSCH, SIEMENS Глава 4.1. Электронный модуль стиральных машин BOSCH серии CLASSIXX5 Общие сведения По ЭМ BOSCH/SIEMENS в России был опуб- ликован всего один материал — модуль СМ BOSCH серии МАХХ (см. [21]). В продолжение темы в этой главе описан модуль, который ис- пользуется в бюджетных СМ BOSCH с верти- кальной загрузкой белья (линейка «BOSCH WOR1615x») и имеет заказной код 445795. На плате ЭМ размещены цепи и компоненты, кото- рые используются для функционирования па- нели управления ПУ СМ — функциональные кнопки, потенциометрический регулятор, се- лектор программ и элементы индикации. Не- смотря на то, что рассматриваемый ЭМ приме- няется в СМ бюджетного класса, цена модуля неоправданно высока — в разных источниках она варьируется от 8 тыс. руб. и более. Это об- стоятельство лишний раз доказывает экономи- ческую целесообразность ремонта ЭМ на ком- понентном уровне. Примечание. Рассматриваемый ЭМ изначально разраба- тывался для СМ BRANDT. Причины, побудив- шие производителя выпускать практически идентичные модели СМ уже под маркой BOSCH, неизвестны Внешний вид ЭМ 445795 приведен на рис. 4.1.1, его принципиальная электрическая схема показана на рис. 4.1.2, а схема внешних соединений ЭМ — на рис. 4 .1 .3. Необходимо отметить, что на рис. 4.1.2 при- ведена одна из версий принципиальной схемы ЭМ — в других вариантах ЭМ некоторые приве- денные на нем элементы и соединители могут не использоваться или вовсе отсутствовать, напри- мер, может быть исключен один из потенциомет- рических регуляторов, выведенных на ПУ СМ. Основные функции ЭМ ЭМ выполняет следующие функции: — управление индикацией на ПУ (светодио- ды размещены на плате ЭМ); — прием команд с селектора программ и функциональных кнопок, кнопки и селек- тор размещены на плате ЭМ; Рис. 4.1.1. Внешний вид ЭМ 445795
Глава 4.1 . Электронный модуль стиральных машин BOSCH серии CLASSIXX5 75 — управление клапаном залива воды; — управление водораспределителем; — управление УБЛ; — управление нагревом воды в баке до за- данной температуры (исполнительным элементом служит ТЭН, регулирующим — селектор программ, а функцию контроля температуры выполняет датчик NTC); — управление сливной помпой; — контроль уровня воды в баке с помощью электромеханического датчика уровня (прессостата); — обмен служебной информацией (напри- мер, с ПК) по встроенному последователь- ному интерфейсу; — управление приводным коллекторным мо- тором во всех режимах его работы (напри- мер, реверсивный режим — в режиме стирки, с регулировкой оборотов — в ре- жиме отжима). Регулировка оборотов мо- тора производится методом ШИМ, оконеч- ным регулирующим элементом которого является симистор. Скорость вращения мотора контролируется тахогенератором; — контроль силовой цепи питания помпы; — контроль состояния датчика парковки ба- рабана. Кроме того, для проверки работоспособнос- ти узлов и цепей в составе СМ модуль подде- рживает режим тестирования, а при фиксации различных сбоев (отказов) в работе машины — индикацию кодов ошибок. Описание основных узлов и цепей Внешние соединения ЭМ Для подключения компонентов СМ к ЭМ на нем имеются внешние соединители, назначение некоторых из них приведено в таблице 4.1.1 (так- же см. рис. 4.1.2, рис. 4.1.3). Перечислим входящие в состав ЭМ основные элементы и узлы (см. рис. 4.1.2, рис. 4 .1.3), их назначение и цепи прохождения сигналов. Таблица 4.1 .1. Внешние соединители ЭМ и их назначение Соединитель Номера контактов Назначение, подключение внешних элементов и узлов J1 1-2 Катушка тахогенератора 3-4 Ротор приводного мотора 5-7 Контакты подключения статора приводного мотора (в том числе, статора с выводом от средней точки) J2 1 Линия SDA интерфейса I2C (используется для внешнего программирования микросхемы ЭСППЗУ) 2 Линия SCL интерфейса I2C (используется для внешнего программирования микросхемы ЭСППЗУ) 3 Линия DATA последовательного интерфейса (используется для внешнего программирования Flash-памяти в составе МК) 4 Линия CLK последовательного интерфейса (используется для внешнего программирования Flash-памяти в составе МК) 5 Вход внешнего сигнала начального сброса RESET 6 Напряжения Vpp программирования Flash-памяти МК 7 Напряжение питания –5 В 8 Общий (+5 В) J3 1-2 ,3 Датчик парковки барабана J4 1-2 Контактная группа водораспределителя 4-6 Мотор водораспределителя J5(MC5) 1-2 ,3 Датчик температуры воды NTC J6 1-3 Клапан залива воды 2-4 Помпа 5 Вход сигнала «Перелив» (Overflow) с прессостата 6 Вход сигнала «Заполнение» (N1) с прессостата 7 Общий (+5 В) J7 1-2 Силовая контактная группа УБЛ 1-3 Термоэлемент («таблетка») УБЛ МС1 — Общий (+5 В), соединен с конт. 11 прессостата МС2 — Линия питания ТЭН
76 Часть 4. Электронные модули стиральных машин BOSCH, SIEMENS Рис. 4.1.2. Принципиальная электрическая
Глава 4.1 . Электронный модуль стиральных машин BOSCH серии CLASSIXX5 77 схема ЭМ 445795
78 Часть 4. Электронные модули стиральных машин BOSCH, SIEMENS Микроконтроллер В составе ЭМ применяется микроконтроллер (МК) IC1 типа ST72F324J6T6 фирмы STMicroelectronics (рис. 4.1 .2). МК входит в состав семейства ST7, является основным управляющим компонентом ЭМ и включает в себя следующие основные элемен- ты:  8-битное процессорное ядро;  ОЗУ объемом 1024 бит;  ПЗУ (Flash) объемом 32 кбит;  тактовый генератор с ФАПЧ, стабилизиро- ванный внешним кварцевым резонатором (применительно к ЭМ используется резо- натор частотой 7,9 МГц);  32 линии универсальных портов ввода/вы- вода;  10-битный АЦП;  последовательные интерфейсы SPI, SCI и др. МК выполнен в 44-выводном корпусе TQFP. Назначение выводов МК ST72F324J6T6 при- менительно к ЭМ 445795 приведено в табли- це 4.1.2. ЭСППЗУ Для хранения переменных данных в ЭМ ис- пользуется микросхема ЭСППЗУ IC2 типа 24С08 объемом 8 кбит. Она связана с МК IC1 по цифро- вому последовательному интерфейсу I2C. Источник питания ИП формирует постоянные стабилизирован- ные напряжения 5 и 15 В для питания элементов и узлов в составе ЭМ. ИП не имеет гальваничес- кой развязки между входом и выходом. Он вы- полнен по бестрансформаторной схеме с бал- ластным ограничителем напряжения — конден- сатором С1 (2,2 мкФ). Переменное напряжение с конденсатора С1 выпрямляется диодами D1, D2 и далее поступает на параметрические ста- билизаторы на основе стабилитронов DZ1 (1N5929, Uст= 15 В) и DZ2 (Uст= 5,1 В). Выходное напряжение 15 В используется в цепях управле- ния обмотками реле RL1-RL3, а напряжение 5 В — для питания остальных элементов в составе ЭМ. Резистор R1 выполняет две функции — он ограничивает ток на входе ИП (например, при включении СМ в сеть) и является своеобразным предохранителем (разрывает цепь питания при увеличении тока через него выше допустимого значения). Организация питания ЭМ выполнена таким образом, что на общем проводе модуля объеди- нены шины –5 и +15 В, в то же время сетевая ли- ния L объединена с шиной +5 В (на рис. 4.1.2 и рис. 4.1.3 обозначена как 0V). Элементы контроля, измерительные и сигнальные цепи В составе ЭМ имеются следующие измери- тельные и сигнальные цепи: — контроля температуры воды в баке. Вход- ным сигналом для этой цепи является на- пряжение, снимаемое с датчика температу- ры NTC, которое через делитель R75 R76 поступает на выв. 10 IC1; — контроля подачи питания на сливную помпу и проверки работоспособности симистора TR5. Сигнал снимается с верхнего (по схе- ме на рис. 4.1 .2) вывода симистора TR5 и далее поступает по цепи: делитель R42 R44 R46 — R81 — выв . 27 IC1. Включение помпы может быть инициировано как прессоста- том при достижении уровня «Переполне- ние» (Overflow), так и МК через симистор TR5 (см. описание ниже). В обоих случаях МК контролирует состояние цепи питания помпы; — контроля уровня «Заполнение» (N1) прес- состата. Сигнал поступает по цепи: контакт 6 соединителя J6 — делитель R41 R43 R45 — выв. 1 IC1; — сетевой синхронизации МК. Сигнал снима- ется с сетевой шины N и далее поступает по цепи: делитель-ограничитель R5 R79 D3 — R6 — выв . 15 IC1. Сигнал сетевой синхрони- зации используется для работы таймеров в составе МК, а также для функционирования ШИМ; — формирования сигнала начального сброса RESET на МК. Сигнал формируется интег- рирующей цепью R20 C10 и поступает на выв. 39 IC1. Сигнал начального сброса так- же может быть внешним (через контакт 5 соединителя J2) при программировании внутренней памяти МК; — контроля уровня сетевого напряжения. Сиг- нал снимается с сетевой шины N и далее поступает по цепи: R55 — делитель R56- R58C17—R82—выв.28IC1; — контроля вращения приводного мотора. На приводном моторе установлена катушка та-
Глава 4.1 . Электронный модуль стиральных машин BOSCH серии CLASSIXX5 79 Рис. 4.1.3. Упрощенная схема внешних соединений ЭМ 445795
80 Часть 4. Электронные модули стиральных машин BOSCH, SIEMENS хогенератора, с нее снимается измеритель- ный сигнал, который поступает по цепи: контакт 2 соединителя J1 — R71 — усили- тель-формирователь T7 R69 R70 C19 D9 — R67— выв. 19 IC1; — контроля датчика парковки барабана. Сиг- нал с датчика поступает по цепи: контакт 2, 3 соединителя J3 — R74 — выв. 44 IC1; — контроля срабатывания контактной группы водораспределителя. Сигнал с контактной Таблица 4.1 .2. Назначение выводов МК ST72F324J6T6 применительно к ЭМ 445795 Номер вывода Типовое обозначение Назначение 1 RDI/PE1 Вход сигнала «Заполнение» (N1) с прессостата 2 PB0 Выход управления реле RL4 коммутации обмотки статора приводного мотора (реле показано только на рис. 4.1.3) 3 PB1 Выход управления реле RL1 реверса приводного мотора 4 PB2 Выход управления реле RL2 реверса приводного мотора 5 PB3 Выход управления реле RL3 ТЭН 6 PB4 Выход управления симистором TR3 УБЛ 7 AIN0/PD0 Вход аналогового сигнала с кнопок ПУ 8 AIN1/PD1 Вход сигнала с регулятора R22 9 AIN2/PD2 Вход сигнала с регулятора R7 10 AIN3/PD3 Вход сигнала с датчика температуры NTC 11 AIN4/PD4 Выход управления симистором TR2 мотора водораспределителя 12 AIN5/PD5 Вход сигнала с контактной группы водораспределителя 13 VAREF Напряжение питания + 5В 14 VSSA Общий 15 MCO/AIN8/PF0 Вход сигнала сетевой синхронизации 16 BEEP/PF1 Выход управления симистором TR4 клапана залива воды 17 PF2 Не используется 18 OCMP1_A/AIN10/PF4 Выход ШИМ сигнала управления симистором TR1 приводного мотора 19 ICAP1_A/PF6 Вход сигнала с тахогенератора 20 EXTCLK_A/PF7 Выход управления симистором TR5 помпы 21 VDD_0 Напряжение питания + 5В 22 VSS_0 Общий 23 PC0/OCMP2_B/AIN12 Вход кода с селектора программ (разряд 1) 24 PC1/OCMP1_B/AIN13 Линия SCL интерфейса I2C для обмена информацией с микросхемой ЭСППЗУ IC2 25 PC2/ICAP2_B Линия SDA интерфейса I2C для обмена информацией с микросхемой ЭСППЗУ IC2 26 PC3/ICAP1_B Вход кода с селектора программ (разряд 3) 27 PC4/MISO/ICCDATA Линия DATA (ICCDATA) последовательного интерфейса для связи программатора (через соединитель J2) и МК 28 PC5/MOSI/AIN14 Вход контроля уровня сетевого напряжения 29 PC6/SCK/ICCCLK Вход кода с селектора программ (разряд 4). Также этот вывод используется как линия CLK (ICCCLK) последовательного интерфейса для связи программатора (через соединитель J2) и МК 30 PC7/SS/AIN15 Вход кода с селектора программ (разряд 2) 31 PA3 Вывод светодиодной матрицы динамической индикации (строка 3) 32 VDD_1 Напряжение питания + 5В 33 VSS_1 Общий 34 PA4 Вывод светодиодной матрицы динамической индикации (строка 2) 35 PA5 Вывод светодиодной матрицы динамической индикации (строка 1) 36 PA6 Вывод светодиодной матрицы динамической индикации (столбец 1) 37 PA7 Вывод светодиодной матрицы динамической индикации (столбец 2) 38 VPP/ICCSEL Вход напряжения программирования с программатора 39 RESET Вход сигнала начального сброса 40 VSS_2 Общий 41 OSC2 Подключен кварцевый резонатор 7,9 МГц 42 OSC1 43 VDD_2 Напряжение питания + 5В 44 PE0/TDO Вход сигнала с датчика парковки барабана
Глава 4.1 . Электронный модуль стиральных машин BOSCH серии CLASSIXX5 81 группы поступает по цепи: контакт 2 со- единителя J4 — R31 — выв. 12 IC1. Водо- распределитель предназначен для рас- пределения подачи воды через различные отделения (основной и предварительной стирки, для отбеливающих средств и смяг- чителя). Он имеет в своем составе элект- ромотор и контактную группу, сигнализи- рующую о завершении одного из циклов работы мотора. Примечания: 1. МК напрямую не контролирует срабаты- вание силовой контактной группы УБЛ. Че- рез нее коммутируется питание (шина Neutral On/Off) приводного мотора, водо- распределителя, клапана залива воды и ТЭН. По их работоспособности МК опреде- ляет исправность УБЛ. 2. МК контролирует цепь питания только од- ного силового элемента — помпы. Работос- пособность всех остальных силовых цепей (управляемых симисторами и реле) контро- лируется косвенно, например, работу ТЭН — с помощью датчика NTC, клапана залива во- ды — прессостатом и др. В составе ЭМ также имеются цепи и компо- ненты ПУ: — функциональные кнопки KN4-KN6, KStart. Они включены в цепь резистивного дели- теля R10-R13 R78 R93 , выходное напряже- ние с которого поступает на выв. 7 IC1. Каждая кнопка коммутирует резисторы оп- ределенных номиналов. При ее нажатии на входе АЦП МК появится соответствующее замкнутой кнопке напряжение; — светодиоды индикации LD1, LD3, LD4, LD8- LD10. Они включены в матрицу 2х3 и уп- равляются динамическим способом через выв. 31, 34, 35-37 МК; — регуляторы R7, R22. В большинстве СМ используется только один регулятор — R22, он используется для регулировки оборотов отжима. Сигнал с регулятора R22 поступает на выв. 8 IC1, а с регулято- раR7—навыв.9IC1. — селектор программ S2. С контактных групп селектора 4-разрядный программный код поступает на выв. 23, 26, 29, 30 МК. Селек- тор программ совмещен с выключателем питания, сетевое питание с контактных групп выключателя подается на ИП ЭМ во всех положениях ручки селектора, кроме одного — «ВЫКЛ». Элементы управления исполнительными устройствами В составе ЭМ имеются следующие элементы управления исполнительными устройствами СМ:  симисторы управляются по следующим цепям: — приводной мотор: выв. 18 IC1 — C16, R49 — T2—R53—TR1; — мотор водораспределителя: выв. 11 IC1 — R33 — TR2; — УБЛ:выв.6IC1—R34—TR3; — клапан залива воды: выв. 16 IC1 — R35 — TR4; — помпа: выв. 20 IC1 — R36 — TR5.  реле управляются по следующим цепям: — приводной мотор (реверс): выв. 3 IC1 — R59 — T8, Т3 — обмотка RL1; — приводной мотор (реверс): выв. 4 IC1 — R60 — T9, Т4 — обмотка RL2; — ТЭН: выв. 5 IC1 — R61 — T5, Т10 — обмотка RL3. На ЭМ имеется еще один канал управления реле управления приводным мотором RL4, оно устанавливается опционально. Данное реле при- меняется для коммутации обмотки статора при- водного мотора (с отводом от средней точки), подобная схема включения мотора показана на рис. 4.1.3. Коммутация статора используется при переходе СМ из режима стирки в режим от- жима на высоких оборотах. Реле RL4 управляет- сяпоцепи:выв.2IC1—R62—T6,Т11 —обмот- ка RL4 (включена параллельно диоду D8). В цепь питания ТЭН, кроме реле RL3, также включена контактная группа прессостата уровня «Заполнение» (N1). Это сделано для того, чтобы предотвратить включение ТЭН, если в баке СМ нет воды. С целью предотвращения перелива в цепь питания помпы параллельно симистору TR5 включена контактная группа прессостата уровня «Перелив» (Overflow) (см. описание цепи выше). Программирование ЭМ Программирование МК и ЭСППЗУ в составе ЭМ производится через соединитель J2, на ко- торый выведены все необходимые для этих це- лей сигналы. Программирование микросхемы ЭСППЗУ IC2 удобно выполнить с помощью внутрисхемного
82 Часть 4. Электронные модули стиральных машин BOSCH, SIEMENS программатора (ISP — In System Programming). Для подключения к этому устройству в соедини- теле используются контакты 1 (I2C EEPROM SDA), 2(I2CEEPROMSCL),7(–5Bилиобщий)и8(+5В (0V)). Простейший ISP-программатор для этих целей был описан в [22]. Для программирования Flash-памяти в соста- ве МК также удобно использовать внутрисхем- ный программатор, поддерживающий специа- лизированный интерфейс ICC (In-Circuit Communication). Линии интерфейса ICC также выведены на соединитель J2: — контакт 3 (шина данных ICCDATA (Input Serial Data)); — контакт 4 (шина синхронизации, ICCCLK (Output Serial Clock)); — контакт 5 (сигнал начального сброса RESET); — контакт 6 (напряжение программирования VPP (Programming Voltage)). Кроме того, для подключения программатора используются контакты 7 (–5 B, общий) и 8 (+5 В (0V)). В состав интерфейса ICC также входит так- товый сигнал ICCOSC, но в большинстве програм- маторов он не применяется, так как для тактирова- ния используется штатный кварцевый резонатор, уже подключенный к МК. При программировании МК питание на него лучше подавать от внешнего ИП или непосредственно от программатора. С особенностями программирования МК (как и всех МК семейства ST7) можно подробно оз- накомиться в [23] и [24]. Там же приведена при- нципиальная электрическая схема одного из ва- риантов внутрисхемного программатора ST7 STICK (подключается к ПК через LPT-порт). В качестве одного из распространенных уни- версальных программаторов, поддерживающих МК семейства ST7 можно назвать STX-RLINK (рис. 4.1.4). Устройство подключается к USB- порту ПК, в комплекте с ним поставляется соот- ветствующая программная оболочка. На самом деле функционал устройства гораздо шире — в частности, он может использоваться как отлад- чик. Кроме того, программатор поддерживает еще несколько семейств МК, выпускаемых STMicroelectronics (uPSD, STM8, STR7, STR9 и Cortex-M3) — для этих целей используются со- ответствующие переходники. Коды маркировки SMD- компонентов в составе ЭМ В таблице 4.1 .3 приведены коды маркировки некоторых полупроводниковых компонентов в составе ЭМ 445795. Диагностика ошибок и особенности цепей контроля элементов ЭМ Рассматриваемый ЭМ (как и СМ на его осно- ве) имеет систему диагностики, которая вклю- чает в себя индикацию зафиксированных кодов Рис. 4.1.4. Внешний вид внутрисхемного программатора-отладчика STX-RLINK с переходниками Таблица 4.1 .3 . Коды маркировки и основные характеристики полупроводниковых компонентов в составе ЭМ 445795 Код маркировки Тип элемента Основные параметры 1BW Биполярный транзистор BC846B n-p-n , Uкэ=65 В, Iк=100 мА, корпус SOT-23-3 C556B Биполярный транзистор ВС556B p-n -p , Uкэ=65 В, Iк=100 мА, корпус ТО-92 К3В Биполярный транзистор ВС856В p-n -p , Uкэ=65 В, Iк=100 мА, корпус SOT-23-3 L4W Диод Шоттки BAT54 Uобр=30 В, Iпр=200 мА, корпус SOD-23-3 A4 Сборка из двух универсальных диодов BAV70 Uобр=70 В, Iпр=200 мА, корпус SOD-23-3 1N5929 Стабилитрон Uст=15 В, Iст=25 мА
Глава 4.1 . Электронный модуль стиральных машин BOSCH серии CLASSIXX5 83 ошибок и тестовый режим. Отличительной осо- бенностью этих режимов является то, что коды ошибок без дополнительной индикации при вы- полнении тестов (в тестовом режиме) несут ма- ло информации (кроме ошибок залива, слива, нагрева воды, приводного мотора и др.) . Пол- ную информацию об выявленных ошибках дает первичная индикация на ПУ, плюс индикация дополнительных комбинаций после выполне- ния внутренних тестов. Собственно, потребите- лю доступны для расшифровки лишь пользова- тельские коды ошибок, тогда как специалисту доступна вся информация по выявленным ошибкам. Подробнее с описанием кодов оши- бок и тестовым режимом можно ознакомиться в [25] и [26]. В данном ЭМ по сравнению с похожими по классу узлами (применяемых в других типах СМ), слабо развита система внутреннего аппа- ратного контроля работоспособности силовых компонентов (реле, симисторы) и их цепей в со- ставе модуля. В качестве примера можно при- вести критичные для СМ цепи управления УБЛ, приводного мотора, ТЭН. Состояние симисто- ров УБЛ (TR3), приводного мотора (TR1) и реле ТЭН (RL3) напрямую не контролируется МК — проверяется только работа оконечных узлов в составе СМ по вторичной реакции датчиков. На- пример, работа ТЭН контролируется датчиком NTC, приводного мотора — тахогенератором, а УБЛ — по работоспособности мотора водорас- пределителя, клапана залива воды и ТЭН (при срабатывании УБЛ к указанным узлам подклю- чается сетевая линия N). Подобный подход раз- работчиков ЭМ при эксплуатации СМ снижает уровень безопасности в целом. Об указанных недостатках системы диагнос- тики и контроля косвенно свидетельствует целая группа ошибок (d28-d32), которая описывается как «Электромагнитная помеха» без дополни- тельной детализации. Далее рассмотрим возможные неисправнос- ти ЭМ и способы их устранения. Возможные неисправности ЭМ и способы их устранения Примечания: 1. Прежде чем принимать решение по ре- монту платы ЭМ, следует убедиться, что воз- никший дефект не вызван неисправностью других элементов СМ: датчиков, клапана за- лива воды, помпы, УБЛ, приводного мотора и др. В проверке компонентов СМ могут по- мочь сервисные приложения (коды ошибок, тестовый режим). 2. Неисправности СМ также могут возникать по причине плохих контактов в соедините- лях — как самого ЭМ, так и его внешних эле- ментов, а также в случае попадания на мо- дуль влаги (пены). 3. Значительное количество неисправнос- тей ЭМ может быть связано с нарушениями содержимого прошивки. Поэтому при отка- зах различных электрических цепей в соста- ве ЭМ (при исправных элементах в их соста- ве) проверяют прошивку или записывают ее заново. СМ не включается Вначале проверяют контактную группу ком- мутации сетевого питания в составе селектора программ, а затем проверяют работоспособ- ность ИП. Если занижены его выходные напря- жения (5 и 15 В) и нет короткого замыкания в на- грузках, вероятнее всего неисправен балласт- ный конденсатор С1 (проверяется заменой). Если снижен уровень одного из выходных напря- жений, проверяют соответствующий стабилит- рон и электролитический конденсатор. Если питающие напряжения с ИП поступают на все составные части ЭМ, на следующем этапе проверяют внешние элементы МК. В первую очередь проверяют работоспособность тактово- го генератора (выв. 41, 42, к которым подключен кварцевый резонатор) и наличие сигнала на- чального сброса на выв. 39 МК (его можно ини- циировать самостоятельно). Проверить (частич- но) работоспособность МК можно по наличию импульсов на линиях интерфейса I2C в момент подачи питания на плату ЭМ. Если перечисленные действия не привели к нахождению дефектного элемента, заменяют МК. Приводной мотор не вращается, в ходе проверки фиксируется код ошибки «d06». Зафиксированы случаи, когда при подобной ошибке мотор работал Если мотор не вращается, проверяют его ра- ботоспособность любым из известных способов (заменой, проверкой на тестовом стенде и др.). Также возможно, что мотор заклинен вследствие раскрытия дверей барабана или других причин. Затем проверяют элементы управления мото- ром в составе ЭМ (реле RL1/2 и симистор TR1 и связанные с ними цепи). Также во всех случаях проверяют элементы цепи тахогенератора: R69-R72, D9, T7. Часто
84 Часть 4. Электронные модули стиральных машин BOSCH, SIEMENS косвенным признаком неисправности цепи та- хогенератора являются следы влаги на колодке приводного мотора. Если перечисленные дейс- твия не привели к нахождению неисправного элемента, вышел из строя соответствующий порт МК (выв. 19 IC1). На рис. 4.1.5 показан участок платы ЭМ с сго- ревшими резисторами R71, R72, стоящими в це- пи тахогенератора (показаны стрелками). СМ выполняет не все функции (не работают функциональные кнопки и др.), некоторые программы вообще могут не работать Если селектор программ, функциональные кнопки исправны, исправны компоненты и их це- пи, связанные с некорректной работой СМ, ве- роятнее всего проблема связана с нарушением содержимого прошивки ЭМ. Рис. 4.1.5. Участок платы ЭМ с сгоревшими резисторами R71, R72 (ошибка «d06», нет вращения приводного мотора)
Внимание! Копирование и размещение данных материалов на Web-сайтах и других СМИ без письменного разрешения редакции преследуется в административном и уголовном порядке в соответствии с Законом РФ. Часть 5. Электронные модули стиральных машин WHIRLPOOL Глава 5.1. Электронный модуль серии ALPHA SC1 ЭМ ALPHA_SC1 применяется в нескольких се- риях СМ WHIRLPOOL с вертикальной загрузкой белья, в частности, в серии AWT22хх. Он отно- сится к типу так называемых гибридных модулей — в нем есть таймер-командоаппарат и элект- ронная плата с МК, причем таймер и плата со- ставляют единый компоновочный узел. Этот мо- дуль может использоваться не во всех моделях даже одной серии СМ — часть моделей может иметь в составе только традиционный электро- механический командоаппарат типа EC4774 (без использования электроники). Внешний вид ЭМ ALPHA_SC1 (со снятым ра- диатором симистора приводного мотора) пока- зан на рис. 5.1 .1. Существует много разновид- ностей этого ЭМ, они почти ничем не отличаются друг от друга, за исключением содержимого микросхемы ЭСППЗУ. Основное ПО ЭМ записа- но во внутреннюю защищенную область памяти МК. В ЭСППЗУ ЭМ записана конфигурация конк- ретной модели СМ и некоторые другие служеб- ные данные. Часто поставщики предлагают этот тип ЭМ с «чистой» микросхемой памяти. На рис. 5.1.2 приведена схема соединений ЭМ ALPHA_SC1 на примере СМ «Whirlpool AWT 2290». ЭМ серии ALPHA_SC1 имеет в своем составе следующие основные элементы и узлы:  МК типа mPD78FF9177. Эта микросхема совместно с электромеханическим тайме- ром управляет всеми внешними исполни- тельными узлами СМ через буферные эле- менты (реле или симисторы), а именно: приводным мотором, клапанами залива воды, помпой, мотором таймера, УБЛ и ТЭН. Кроме того, МК обеспечивает: — обмен информацией с микросхемой ЭСП- ПЗУ и внешними устройствами (опцио- нально) по последовательной шине; — прием потенциального сигнала с датчика NTC; — прием сигнала с тахогенератора; — прием сигналов с датчика уровня воды (прессостата); — прием сигналов с регуляторов температу- ры нагрева воды и максимальной скорости вращения барабана при отжиме; — прием сигналов с функциональных кнопок на панели управления; — прием сигналов с контактных групп тайме- ра; — контроль срабатывания УБЛ и подачу пи- тания на помпу.  ИМС ЭСППЗУ типа 24C02. В ней хранятся данные о конфигурации СМ и другая слу- жебная информация. Поэтому при уста- новке ЭМ в СМ необходимо, чтобы содер- Рис. 5.1.1. Внешний вид ЭМ ALPHA_SC1
86 Часть 5. Электронные модули стиральных машин WHIRLPOOL Рис. 5.1.2. Схема соединений ЭМ ALPHA_SC1 на примере СМ «Whirlpool AWT 2290»
Глава 5.1. Электронный модуль серии ALPHA SC1 87 жимое прошивки ЭСППЗУ соответствова- ло данной модели.  ИП формирует постоянные напряжения 24 и 5 В. Напряжение 24 В подается на буфер- ные каскады управления реле реверса при- водного мотора, а также на контактные группы таймера. Напряжение 5 В подается на остальные схемы и узлы в составе ЭМ. ИП выполнен по схеме гашения напряже- ния с помощью реактивного компонента — конденсатора. Стабилизаторы напряжений 5 и 12 В — параметрического типа.  Реле, предназначенные для коммутации обмоток ротора приводного мотора в ре- жиме реверса.  Симисторы, предназначенные для управ- ления силовыми нагрузками в составе СМ. Например, мощный симистор BTB16- 600 используется для управления привод- ным мотором, симисторы малой мощнос- ти типа Z0107 — электромагнитными кла- панами залива воды, мотором таймера и помпой. На ЭМ имеются два соединителя, которые используются на этапе производства модулей: PC — через него программируется Flash-память в составе МК и DU — отдельный вход последова- тельной шины.  Таймер входит в состав ЭМ. На плате мо- дуля печатным способом выполнены кон- тактные площадки таймера (см. рис. 5 .1.3). Контактная планка ползунков таймера за- креплена на диске ручки выбора программ, а мотор таймера крепится на лицевой сто- роны платы. Описание основных узлов ЭМ На рис. 5.1.4 приведена принципиальная электрическая схема ЭМ. Рассмотрим состав и работу основных узлов ЭМ по принципиальной электрической схеме. Рис. 5.1 .3. Внешний вид контактных площадок таймера на ЭМ
88 Часть 5. Электронные модули стиральных машин WHIRLPOOL Источник питания ИП формирует постоянные напряжения 24 и 5 В, которые используются для питания элементов и узлов ЭМ. Также в состав ИП входит схема формирования сигнала RESET. В состав ИП входят следующие компоненты: — стабилизатор 5 В (VT9, DZ2); — стабилизатор 24 В (DZ1); — гасящий конденсатор С29; — выпрямители и фильтры каналов 5 и 24 В (D4, C28 и D3, C27 соответственно); — формирователь сигнала начального сбро- са микроконтроллера RESET (VT8). Отметим некоторые особенности обозначе- ния шин в составе ЭМ (см. сноску серого цвета на рис. 5.1 .4). На принципиальной схеме модуля видно, что к сетевая шина L объединена с линия- ми +5 и –24 В, а также с условной «горячей» зем- лей. Линия –5 В объединена со схемным корпу- сом. Элементы управления исполнительными устройствами СМ На плате ЭМ расположены следующие эле- менты управления исполнительными устройс- твами СМ:  Симисторы TR4, TR6 служат для управле- ния клапанами залива воды (рис. 5.1.4). В свою очередь, симистор TR4 управляется с выв.40МКIC1,аTR6—свыв.13.  Симистор TR2 служит для управления мо- тором таймера. Он управляется с выв. 39 МК.  Симистор TR3 служит для управления пом- пой. Он управляется с выв. 41 МК. Между симисторами TR2-TR4, TR6 и МК от- сутствуют активные буферные каскады (имеют- ся лишь резисторные делители), что не лучшим образом может сказаться на работоспособности соответствующего порта МК в случае выхода из строя одного из симисторов.  Симистор TR5 служит для управления при- водным мотором. Он в свою очередь уп- равляется с выв. 11 IC1 через буферный каскад на транзисторе VT3. Примечание. SMD-компоненты в составе ЭМ (см. рис. 5 .1 .4) не имеют позиционных обозначений.  Реле реверса RL01 и RL02 коммутируют фазировку питания обмотки ротора при- водного мотора. Они управляются по сле- дующим цепям (в скобках указана цепь ре- ле RL02): выв. 31 (30) МК IC1 — транзисто- ры VT5, VT6 (VT4, VT7) — обмотка RL01 (RL02).  ТЭН и УБЛ управляются с силовых контакт- ных групп TI7 и TI8 таймера соответствен- но — см. рис. 5.1.2 ирис. 5.1.4. При подаче сетевого напряжения на термо- таблетку УБЛ замыкается контактная группа (также в составе УБЛ). С нее подается питание на приводной мотор (шина N, см. рис. 5.1.2 и рис. 5.1.4). Со стороны шины L мотор управляет- ся симистором TR5 (см. выше). Контактная группа таймера TI8 коммутирует питание на термотаблетку УБЛ, клапан(ы) зали- ва воды и помпу (по шине N). По шине питания L эти элементы управляются через симисторы (кроме УБЛ). Питание на ТЭН поступает по цепи: шина N — контактные группы таймера TI8, TI7 (включены последовательно) — ТЭН — контактная группа прессостата 14-11 — шина L. Элементы контроля и измерительные цепи На плату ЭМ поступают следующие сигналы контроля измерительных цепей:  с датчика температуры (подключен к конт. 1, 2 соединителя SET) сигнал поступает через интегрирующую RC-цепь на выв. 5 МК (вход АЦП) (см. рис. 5 .1 .4);  с контактной группы 11-12 прессостата («пусто») (рис. 5.1.2, рис. 5.1.4) сигнал поступает на конт. 2 соединителя PR и да- лее — через RC-цепь на выв. 15 МК;  с контактной группы 11-16 прессостата («уровень перелива») сигнал поступает на конт. 3 соединителя PR и далее — через RC-цепь на выв. 1 МК. По этому же выводу контролируется состояние цепи питания помпы (достижение «уровня перелива», открытие/закрытие симистора TR3 или об- рыв в цепи помпы);  с регулятора максимальной скорости вра- щения барабана СМ в режиме отжима (подключен к конт. 2, 3 соединителя SLS) сигнал поступает через RC-цепь на вход АЦП — выв. 7 МК (см. рис. 5.1.4);  с регулятора максимальной температуры воды в режиме нагрева (подключен к конт.
Глава 5.1. Электронный модуль серии ALPHA SC1 89 2, 3 соединителя SLT) сигнал поступает че- рез RC-цепь на вход АЦП — выв. 6 МК;  с функциональных кнопок, расположенных на панели управления СМ. Кнопки подклю- чены к соединителям OA и OB ЭМ, сигналы с них через RC-цепи поступают на выв. 2, 3, 38, 42 МК (рис. 5.1.4);  с контактных групп таймера TI2-TI6. Сиг- налы с них через RC-цепи поступают на выв. 32-36 МК (рис. 5.1 .4). Необходимо отметить, что на контактную группу тайме- ра TI1 с ИП поступает напряжение +24 В, которое в свою очередь коммутируется группами TI2-TI6. Одним из основных вне- шних признаков отсутствия питания 24 В на ЭМ является непрерывное вращение ручки таймера;  с цепи состояния контактной группы тай- мера TI8 (она коммутирует питание на це- пи помпы, УБЛ и клапан(ов) залива воды). Состояние этой группы таймера контроли- руется специальной RC-цепью, сигнал с которой поступает на выв. 8 МК;  с тахогенератора (датчика скорости вра- щения приводного мотора) через конт. 1 соединителя М (рис. 5.1.4). Далее сигнал поступает через транзистор VT2 на выв. 14 МК IC1;  с цепи контроля состояния силовой кон- тактной группы УБЛ. Эта группа коммути- рует питание на цепи приводного мотора. Контрольный сигнал с этой группы через RC-цепь поступает на выв. 18 МК. Необхо- димо заметить, что в режиме программи- рования Flash-памяти МК (в заводских ус- ловиях) выв. 18 МК используется как линия передачи данных (TxD) последовательной шины. Имеются еще две цепи на ЭМ, сиг- налы которых использует МК: цепь синхро- низации от питающей сети и преобразова- тель сигнала, используемого для внутрен- них нужд МК. Примечания. 1. «Уровень заполнения» прессостата не контролируется МК. Контактная группа 11- 14 прессостата коммутирует только цепь пи- тания ТЭН. Таким образом, для того чтобы была замкнута цепь питания ТЭН, необходи- мы следующие условия: срабатывание «уровня заполнения» прессостата и одно- временное замыкание контактных групп тай- мера TI7, TI8 (см. описание выше). 2. При достижении «уровня перелива» прессостата (замыкается контактная груп- па 11-16), автоматически подается питание на помпу, одновременно формируется кон- трольный сигнал, который поступает на выв. 1 МК. Цепь синхронизации формирует из сетевого напряжения импульсы частотой 50 Гц, которые поступают на выв. 12 МК. Она служит для такти- рования таймеров и других узлов в составе МК. При возникновении какой-либо неисправности в цепи сетевой синхронизации (на выв. 12 МК от- сутствуют импульсы) СМ просто не включится. Внешняя цепь, включенная между выв. 4 и 10 IC1, формирует из импульсного сигнала посто- янное напряжение, которое используется для работы МК. Микроконтроллер В рассматриваемой версии ЭМ используется 8-битный МК типа μPD78F9177 семейства 78K/0S фирмы NEC. Эта микросхема выполнена в корпусе LQFP-44. В состав микроконтроллера входят следующие основные элементы:  8-битное ядро;  ОЗУ объемом 512 бит;  Flash-память объемом 24 кбит;  31 линия универсальных портов ввода-вы- вода;  10-битный 8-разрядный АЦП;  последовательный интерфейс UART;  6 таймеров. Для обеспечения работоспособности МК к его выв.25 подключены элементы цепи началь- ного сброса RESET: каскад на транзисторе VT8 (обеспечивает аппаратный сброс при подаче пи- тания) и цепь внешнего сигнала сброса в режи- ме программирования внутренней Flash-памяти МК (с конт. 4 соединителя РС). Частота внутреннего тактового генератора МК стабилизирована внешним кварцевым резо- натором Z, подключенным к выв. 27, 28 IC1. Так- тирование таймеров в составе МК обеспечивает отдельная цепь сетевой синхронизации, под- ключенная к выв. 12 IC1. МК через последовательную шину обеспечи- вает управление ЭСППЗУ IC2 (рис. 5.1.4). Обозначение и назначение выводов МК μPD78F9177 применительно к ЭМ приведено в табл. 5.1.1. У многих специалистов часто возникают воп- росы по поводу замены и возможного програм- мирования данных МК. Считать известными спо- собами содержимое прошивки Flash-памяти МК
90 Часть 5. Электронные модули стиральных машин WHIRLPOOL Рис. 5.1.4. Принципиальная электрическая схема
Глава 5.1. Электронный модуль серии ALPHA SC1 91 ЭМ ALPHA_SC1 и его внешние соединения
92 Часть 5. Электронные модули стиральных машин WHIRLPOOL Таблица 5.1.1 . Назначение выводов МК μPD78F9177 Номер вывода Обозначение Назначение вывода в составе ЭМ 1 P60/ANI0 Вход контроля состояния цепи питания помпы/вход сигнала прессостата «уровень перелива» 2 P61/ANI1 Входы сигналов с функциональных кнопок 3 P62/ANI2 4 P63/ANI3 Вход сигнала с детектора 5 P64/ANI4 Вход сигнала с температурного датчика NTC 6 P65/ANI5 Вход сигнала с регулятора температуры нагрева воды 7 P66/ANI6 Вход сигнала с регулятора максимальной скорости вращения барабана при отжиме 8 P67/ANI7 Вход сигнала с цепи состояния контактной группы таймера TI8 9 AVSS Общий 10 P10 Выход сигнала на детектор 11 P11 Выход сигнала управления симистором TR5 приводного мотора (через буферный каскад на транзисторе VT3) 12 P30/INTP0/TI81 Вход сигнала сетевой синхронизации 13 P31/INTP1/TO81 Вызод сигнала управления симистором TR6 клапана залива воды 14 P32/INTP2/TO90 Вход сигнала с тахогенератора приводного мотора (через формирователь на транзисторе VT1) 15 P33/INTP3TO82 Вход сигнала прессостата «пусто» 16 P20/SCK20/ASCK20 Вход последовательной шины с соединителя DU (используется при производстве ЭМ) 17 VDD1 Напряжение питания +5 В 18 P21/SO20/TxD20 Выход TxD последовательного интерфейса (соединен с соединителем PC, используется при производстве ЭМ) 19 P22/SI20/RxD20 Вход RxD последовательного интерфейса (соединен с соединителем PC, используется при производстве ЭМ) 20 P23/SCL0 Линия SCL интерфейса I2C. Соединена с выв. 6 ЭСППЗУ IC2 и с конт. 3 соединителя Р1 21 P24/SDA0 Линия SDA интерфейса I2C. Соединена с выв. 5 ЭСППЗУ IC2 и с конт. 2 соединителя Р1 22 VPP Вход напряжения программирования Flash-памяти (соединен с соединителем PC, используется при производстве ЭМ) 23 XT2 Не используется 24 XT1 Не используется, соединен с общим проводом 25 RESET Вход сигнала начального сброса 26 X2 Выводы подключения внешнего кварцевого резонатора 27 X1 28 VSS0 Общий 29 VDD0 Напряжение питания +5 В 30 P25/TI80/SS20 Выход управления реле реверса RL2 приводного мотора (через каскад на транзисторах VT4, VT7) 31 P26/TO80 Выход управления реле реверса RL1 приводного мотора (через каскад на транзисторах VT5, VT6) 32 P00 Вход сигнала с контактной группы 3 таймера (рис. 5.1.4) 33 P01 Вход сигнала с контактной группы 6 таймера 34 P02 Вход сигнала с контактной группы 4 таймера 35 P03 Вход сигнала с контактной группы 5 таймера 36 P04 Вход сигнала с контактной группы 2 таймера 37 VSS1 Общий 38 P05 Вход сигнала с функциональной кнопки 39 P50 Выход сигнала управления симистором TR2 мотора таймера 40 P51 Выход сигнала управления симистором TR4 клапана залива воды 41 P52 Выход сигнала управления симистором TR3 помпы 42 P53 Вход сигнала с функциональной кнопки 43 AVDD Соединены с шиной питания +5 В 44 AVREF
Глава 5.1. Электронный модуль серии ALPHA SC1 93 не представляется возможным. Что же касается ЭСППЗУ IC2, то, как известно, в ней записаны конфигурационные и другие служебные данные. Считать содержимое этой ИМС (как и записать новые данные) несложно при наличии соответс- твующего программатора и ПК. Собственно, для программирования ЭСППЗУ и служит соедини- тель P1. Назначение служебных соединителей Рассматриваемый ЭМ имеет соединители, которые не используются в процессе эксплуата- ции СМ— DU, P1, PC. Остановимся на них под- робнее. На соединитель Р1 (4 контакта) выведены ли- нии последовательного интерфейса I2C (SDA, SCL), напряжение +5 В и общий провод. К нему можно подключить внешний программатор для программирования памяти IC2. Соединитель DU (2 контакта) может исполь- зоваться в процессе производства ЭМ. На соединитель РС (7(8) контактов) выведены линии последовательного интерфейса, сигнал начального сброса RESET, а также напряжение +5 В, вход напряжения программирования (VPP) и общий провод. Соединитель используется в производственных целях на этапе программиро- вания Flash-памяти в составе МК. Коды маркировки электронных компонентов в составе ЭМ В табл. 5.1 .2 приведено соответствие кодов маркировки некоторых компонентов в составе ЭМ их типам. Возможные неисправности ЭМ и их устранение Если говорить о неисправностях рассматрива- емого ЭМ, то можно сказать, что данный модуль может иметь такие же проблемы, как и аналогич- ные узлы от других производителей. Нет смысла говорить об отказах, связанных с управлением внешних компонентов и узлов ЭМ или с наруше- нием работы элементов контроля — логика их ра- боты описана в этой главе и понятна подготовлен- ному специалисту (как и поиск неисправностей в этих цепях). При поиске и устранении неисправ- ностей СМ с ЭМ ALFA SC1 следует учесть, что сис- тема диагностики этого модуля не предусматри- вает индикацию кодов ошибок. Диагностируемая неисправность проявляется в виде остановки вы- полнения программы, невозможности запуска программы при первом включении СМ или когда ручка таймера вращается и останавливается в «пустой» зоне — это выявленная ошибка без дета- лизации причины. В этом случае необходимо вме- шательство специалиста, знакомого с характер- ными неисправностями данного типа ЭМ. И все же существуют некоторые внешние проявления работы системы диагностики ЭМ — например, в начале работы СМ при отсутствии выявленных ошибок мотор должен сделать 3 оборота. Ниже приведены некоторые неисправности и способы их устранения. СМ не включается (сетевой индикатор загорается) При признаках подобной неисправности в первую очередь проверяют работоспособность ИП (см. рис. 5.1.4) и его цепей нагрузки. Также проверяют: — работоспособность таймера (контактные группы); — работоспособность МК (генерацию на вы- водах кварцевого резонатора), наличие сигналов сетевой синхронизации (выв. 12 IC1) и RESET (выв. 25). Таблица 5.1.2 . Коды маркировки и основные характеристики электронных компонентов в составе ЭМ Код маркировки Тип элемента Основные параметры 1В Биполярный транзистор BC846В, корпус SOT23-3 n-p-n,Uкэ =65В,Iк = 100мА 3B Биполярный транзистор ВС856B, корпус SOT23-3 p-n-p,Uкэ =65В,Iк = 100мА 4190 Кварцевый резонатор Рабочая частота 4,19 МГц A6A Биполярный «цифровой» транзистор MMUN2111LTI (номиналы резисторов в цепи базы 10/10 кОм), корпус SOT23-3 p-n-p,Uкэ =50В,Iк = 100мА A8J Биполярный «цифровой» транзистор MMUN2211LTI (номиналы резисторов в цепи базы 4,7/4,7 кОм), корпус SOT23-3 n-p-n,Uкэ =50В,Iк = 100мА
94 Часть 5. Электронные модули стиральных машин WHIRLPOOL При включении СМ начинает непрерывно вращаться ручка таймера Есть три наиболее вероятных причины прояв- ления данного дефекта: 1. На выходе ИП отсутствует напряжение +24 В или оно значительно ниже нормы. Особенностью данного ЭМ является то, что напряжение +24 В подается на контактные груп- пы таймера TI2-TI6 через группу TI1. Отсутствие данного напряжения воспринимается системой управления, как возможный неконтакт в таймере (на выв. 32-36 МК с таймера подается лог. «0»), поэтому управляющая программа ЭМ включает мотор таймера в «поисках» лог. «1» на одном из этих выводов. Остановить этот цикл можно, только выключив СМ. В подобном случае проверяют исправность стабилитрона DZ1 (UCT = 24 В, см. рис. 4 .1 .4), вы- прямительный диод D3, фильтрующие конден- саторы по каналу 24 В и исправность таймера (подается ли +24 В на группы TI2-TI6). В послед- нем случае достаточно разобрать таймер, по- чистить контактные группы на плате ЭМ (рис. 5.1.3) и при необходимости подогнуть пол- зунки на контактной площадке ручки таймера. 2. Неисправен канал управления мотором таймера. Проверяют исправность симистора TR2 и выв. 39 IC1 (на утечку и пробой). 3. Произошло механическое заклинивание помпы. Устраняют причину заклинивания крыльчатки помпы (засор) или заменяют помпу. При работе СМ нарушается логика выполнения отдельных программ стирки. В некоторых случаях возможна остановка СМ при выполнении программы стирки (режим фиксации ошибки — см. выше) В подобном случае чаще всего бывает необ- ходимо перезаписать микросхему ЭСППЗУ или заменить ее на аналогичную, с «рабочей» про- шивкой. В процессе работы СМ произошла остановка выполнения программы (режим фиксации ошибки). Перед этим было замечено вращение барабана на повышенных оборотах В подобном случае проверяют работоспособ- ность цепи тахогенератора (см. описание выше). Отметим, что остановка в выполнении програм- мы происходит только после нескольких попыток запуска приводного мотора на повышенных обо- ротах — это легко зафиксировать визуально при повторном запуске программы стирки. На разных этапах стирки происходит периодическая остановка выполнения программы. После выключения/ включения СМ программа стирки запускается, но спустя некоторое время опять останавливается (определенной системы в этом нет) В большинстве случаев для устранения этого дефекта ограничиваются чисткой контактных площадок и подгибанием ползунков таймера.
Литература и интернет-источники 1. Новоселов М. Индуктивные датчики уровня воды стиральных машин, Ремонт & Сервис, No 6, 2008. 2. VIPer12A. Datasheet. STMicroelectronics, 2002. 3. Microcontroller AVR ATmega32(L). Datasheet. ATMEL, 2003. 4. Сайт разработчика программатора «Teleprog TLP1503»: http://www.msplata.ru/ teleprog.html. 5. Сайт разработчика простейшего програм- матора AVR: http://avr.nikolaew.org. 6. О программе UniPropf: http://www.getchip.net/posts/025-uniprof- universalnyjj-programmator-dlya-avr. 7. Ростов А., Федоров В. Электронные модули стиральных машин ARISTON/INDESIT, вы- полненные на платформе ARCADIA. Ремонт & Сервис, No 2, 3, 2011. 8. Ростов А., Федоров В. Электронный модуль ARCADIA стиральных машин ARISTON/ INDESIT с 3-фазными приводными мотора- ми. Ремонт & Сервис, No 4, 5, 2012. 9. Новоселов М., Электронный модуль JANUS стиральных машин ARDO». Ремонт&Сервис, No4, 2010 г. 10. Хребтов Ю. Программа BTKeyTool для про- шивки электронных модулей стиральных машин ARISTON/INDESIT. Ремонт&Сервис, No12, 2011 г. 11. Андреив В., Балимов Э., Волков А., Юдин В. Программа EVA для прошивки электронных модулей стиральных машин ARISTON/ INDESIT. Ремонт & Сервис, No5, 2012 г. 12. Ростов А., Федоров В. Электронный модуль стиральных машин АТЛАНТ серий 35M102- xxx, 45У82/102-xxx, 50C85/1022-xxx. Ремонт & Сервис, No 8, 2010. 13. Иншаков В. Программатор Elinv-prog для прошивки электронных модулей стиральных машин. Ремонт & Сервис, No 9, 2011. 14. TECHNICAL NOTE No.005 LB — Apr. 7, 2008 15. Форум сайта МОНИТОР: http://www.monitor. net.ru/ 16. Форум сайта ESPEC: http://monitor.espec. ws/ 17. Форум по ремонту бытовой техники: http:// remserv-bt.ru/ 18. TECHNICAL NOTE No.005 LB — Apr. 7, 2008 19. TECHNICAL BULLETIN Nr. 001 GE-04/02/2002 (Updated: July 08, 2004), 20. Технический бюллетень (RUS) Nr. 001 GE- July 01, 2007 (Обновления: Август 16, 2007) 21. М. Новоселов. Устройство и ремонт элект- ронного модуля для стиральных машин BOSCH и SIEMENS. Ремонт & Сервис No 10, 2008 г. 22. Я. Тележко. Внутрисхемное программиро- вание электронных модулей стиральных ма- шин. Ремонт & Сервис No 9, 2012 г. 23. ICC PROTOCOL (reference manual). http://www.st.com/st-web-ui/static/active/jp/ resource/technical/document/programming_ manual/CD00004617.pdf 24. ST7 FAMILY FLASH Programming (reference manual). http://www.st.com/st-web-ui/static/active/jp/ resource/technical/document/programming_ manual/CD00004616.pdf 25. Техническое описание. Документ 58300000110676 ASP RU D 26. Техническое описание. Документ 58300000112465 ASP EN A
Серия «Ремонт», выпуск 131 Электронные модули стиральных машин BEKO, BOSCH, CANDY, INDESIT, WHIRLPOOL Приложение к журналу «Ремонт & Сервис» Под редакцией Родина А. В. и Тюнина Н. А. Ответственный за выпуск В. Митин Верстка СОЛОН-ПРЕСС Обложка СОЛОН-ПРЕСС ООО «СОЛОН-ПРЕСС» 123001, г. Москва, а/я 82 Телефоны: (499) 254-44 -10, (499) 252-36 -96, (499) 795-73-26 E-mail: avtor@solon-press.ru, www.solon-press.ru По вопросам приобретения обращаться: ООО «АЛЬЯНС-БУКС» Тел: (499) 725-54-09, 725-50-27, www.alians-kniga.ru По вопросам подписки на журнал «Ремонт & Сервис» обращаться: ООО «СОЛОН-ПРЕСС» тел.: (499) 795-73-26, e-mail: rem_serv@solon-press.ru www.remserv.ru ООО «СОЛОН-ПРЕСС» 103050, г. Москва, Дегтярный пер., д. 5, стр. 2 Формат 60×88/8. Объем 12 п. л . Тираж 2000 экз. Заказ No