Hansa

Устройство и ремонт электронного контроллера стиральных машин Hansa серии PС
В этой части рассматриваются устройство и ремонт контроллеров, которые используются в следующих моделях стиральных машин HANSA серии PC:
РС4510В423/425(S), РС4512В425,РС5510В423/425, РС5512В425(С), РС4580В425,РС5580В425, РС4510А423, РС5510А423,РС4580А422, РС5580А422 и др.
Электронный контроллер стиральных машин(СМ) HANSA серии РС, в отличие от предыдущейлинейки (РА), имеет следующие особенности:

• применен импульсный источник питания (ИП),формирующий одно выходное напряжение -5 В и эффективно работающий при изменении сетевого питающего напряжения в широких пределах;
• в программном переключателе (селекторепрограмм) используется принцип формирования управляющего кода. В предыдущей версии контроллера (серии РА) использовалсяпринцип формирования управляющего напряжения, что зачастую приводило к ошибкамвыбора программ. Кроме того, переключатель новой версии контроллера объединен в одном корпусе с выключателем питания;
• применена более функционально насыщенная и устойчиво работающая микросхемапроцессора (ST72F324J6);
• применены маломощные симисторы в корпусе для поверхностного монтажа (SMD) — они рассчитаны на прямой ток в открытом состоянии, равный 1 А (в ранней версии использовались симисторы на ток 0,8 А);
• сведено к минимуму количество аналоговых сигналов, поступающих на микросхему процессора, для которых требовалась цифроваяобработка с помощью АЦП — это сигнал сдатчиков температуры, уровня воды и AQUASTOP (в ранней версии к этому списку были добавлены сигнал с программного переключателя, регулятора скорости вращениябарабана и управляющих кнопок переднейпанели). Это позволило при работе контроллера исключить формирование ложныхуправляющих сигналов;
• в новой версии контроллера используется цифровой индикатор (наряду с традиционными светодиодами). Отметим, что подобныйзнакосинтезирующий индикатор не используется в моделях СМ линии «Optimum», имеющих в своем названии индекс «А» (например,РС5580А422);
• использование только одного выходного напряжения ИП (-5 В) потребовало изменениясхемотехники контроллера, а также параметров некоторых элементов, которые в раннейверсии контроллера питались напряжением 12 В (в основном это относится к ключамуправления реле ТЭНа и реверса приводногомотора).

Порядок запуска и выполнение сервисного теста стиральных машин HANSA серии РС, а также возможные коды ошибок СМ и причины их возникновения описаны в статье о ремонте HANSA
 Расположение и описание работыэлементов и узлов контроллера
Внешний вид контроллера показан нарис. 1 (вид сверху) и рис. 2 (вид снизу).

Рис. 1 Внешний вид электронного контроллера (вид сверху) СМ HANSA серии PC
 

Рис. 3 Внешний вид электронного контроллера (вид снизу) СМ HANSA серии PC
Так как принципиальных схем электронныхконтроллеров производители бытовой техникине распространяют даже в сервисных организациях, приведем расположение основных элементов на его электронной плате. Структурная схема контроллера показана на рис. 3.

Рис. 3 Структурная схема контроллера СМ HANSA серии PC
 
Рассмотрим назначение и взаимодействиевнешних элементов СМ и электронного контроллера.Источник питания
ИП построен на основе микросхемы ШИМ TNY264G со встроенным высоковольтным полевым транзистором. В состав ИП входят сетевойвыпрямитель и фильтр, микросхема ШИМ, импульсный трансформатор, выходной выпрямитель,оптрон цепи обратной связи и другие элементы.
Расположение элементов ИП на печатной платеконтроллера показано на рис. 1 (1) и 2 (1), а принципиальная схема источника — нарис. 4.

Рис. 4 Принципиальная электрическая схема источника питания
 
Высокие эксплуатационные характеристики ИП позволяют исключить большинство дефектов, присущих СМ HANSA серии РА, возникающих вследствие пониженного сетевого напряжения. Цоколевка микросхемы TNY264G приведена на рис. 5.

Рис. 5 Цоколевка микросхемы TNY264G
 
Потребляемая мощность ИП от сети переменного тока составляет не более 9 Вт, а максимальная частота работы его преобразователя составляет 132 к Гц.
Как уже отмечалось, ИП формирует выходное напряжение -5 В, которое используется для питания элементов электронного контроллера.
Примечание. При ремонте контроллера необходимоиметь в виду, что гальваническая развязка ИП от питающей сети отсутствует.Элементы управления исполнительнымиустройствами СМ
На плате контроллера расположены следующие элементы управления исполнительнымиустройствами СМ:

• симистор распределительного клапана JETSYSTEMS (2 на рис. 2), подключен к соединителю CN5 контроллера и управляется свыв. 4 процессора U2 (см. рис. 3);
• симисторы клапанов залива воды (3 нарис. 2), подключены к соединителю CN6 иуправляются с выв. 2 и 5 процессора;
• симистор сливного насоса — 4 на рис. 2подключен к соединителю CN3 и управляется с выв. 6 U2. Следует отметить, что этот симистор также управляется от датчика уровня воды, но только в том случае, если вода в бакедостигнет уровня перелива (см. рис. 3).Это необходимо для аварийного пониженияуровня воды в баке (ниже уровня перелива);
• симистор замка блокировки люка — 5 нарис. 2 подключен к соединителю CN7(рис. 1) и управляется с выв. 28 микросхемы U2;
• симистор приводного мотора — 2 на рис. 1подключен к соединителю CN4 (рис. 2) ичерез транзисторный ключ управляется свыв. 18 U2;
• реле ТЭНа — 3 на рис. 1 подключено через соединитель CN7 к нагревательному элементу и управляется через транзисторныйключ с выв. 30 процессора;
• реле реверса — 4 на рис. 1 подключенычерез соединитель CN4 к ротору приводногомотора и управляются через транзисторныеключи с выв. 12 и 15 U2.

Транзисторные ключи реле реверса, ТЭНа исимистора приводного мотора (6 на рис. 2).Элементы измерительных цепей СМ
На плату контроллера поступают сигналы соследующих датчиков СМ:

• с датчика уровня воды, подключенного к соединителю CN7 контроллера (рис. 1). Сигналы с него через соответствующие схемы согласования (СС) поступают на выв. 6 процессора (уровень перелива) и на выв. 10 —вход АЦП (номинальный уровень или уровень 2). Причем, в первом случае этот сигнал также управляет включением сливного насоса. Датчик уровня также управляет включением ТЭНа — его контактная группа включена вцепь питания нагревательного элемента. Этонеобходимо для того, чтобы исключить включение ТЭНа, если в баке СМ отсутствует вода. Замыкание этой контактной группы датчика происходит в тот момент, когда в баке будет достигнут уровень воды 1;
• с датчика AQUASTOP, подключенного к соединителю CN2 контроллера (рис. 2). Егосигнал через «весовой» резистор (730 к Ом)поступает на выв. 10 процессора. Этот выводявляется входом АЦП, на который поступаеттакже сигнал с датчика уровня воды (уровень 2). АЦП в этом случае необходим, чтобы поуровню входного напряжения определить, какой датчик сработал;
• с датчика температуры, подключенного к соединителю CN1 контроллера. Его сигнал поступает на выв. 8 процессора (вход АЦП);
• с тахогенератора находящемся на приводноммоторе и подключенному к соединителю CN4контроллера. Формируемый им сигнал (синусоидальной формы) далее поступает на усилитель 7 (рис. 2), ас него — на выв. 17процессора.

Для обеспечения работоспособности встроенных в процессор таймеров на его выв. 31 поступает тактовый сигнал 50 Гц (формируется изсетевого напряжения).Элементы управления и индикации
В составе контроллера имеются следующиеэлементы управления и индикации СМ:

• программный переключатель (ПП) или селектор программ, который предназначен дляформирования кодовой комбинации в соответствии с выбранной программой стирки СМ.Код с ПП поступает на выв. 34—37 микросхемы процессора. Сигнал опроса переключателя формируется на выв. 19 U2 — см. рис. 3. Расположение ПП на плате контроллера показано на рис. 1 (5), а в разобранном виде — на рис. 6.

 

Рис. 6 Программный переключатель
 
На этом рисунке видно, что в ПП входят: четыре контактныегруппы (1) переключателя, программный диск(2) и сетевой выключатель, состоящий из двухподвижных (3) и двух неподвижных (4) контактов. Подобная конструкция ПП позволила (посравнению с предыдущей версией контроллера в линейке СМ серии РА) исключить ложноесчитывание управляющего кода процессором,а также значительно повысить надежностьработы сетевого выключателя. ПП легко разбирается, что также позволяет проводить обслуживание его контактных групп;

• управляющие кнопки передней панели, подключены к выв. 20, 25, 26, 34, 35 процессора ипозволяют выбирать необходимые режимыработы СМ. Опрос состояния кнопок процессором происходит в динамическом режиме;
• цифровой индикатор и индикаторные светодиоды. Они отображают состояние и выбранные режимы работы СМ и работают по принципу динамической индикации и поэтому в большинстве своем подключены к одним и темже выводам процессора (как и кнопки) — см.рис. 3;

Процессор, память и сервисный разъем
Основным управляющим элементом электронного контроллера является процессор U2 (8на рис. 2 и 3) типа ST72F324J616, выполненный в 44-выводном корпусе TQFP. Он включает в себя следующие основные элементы:

• 8-битное процессорное ядро;
• Flash-память объемом 32 кбайт, в которойхранится управляющая программа СМ;
• ОЗУ объемом 1 кбайт;
• тактовый генератор, стабилизированныйвнешним кварцевым резонатором частотой 4 МГц;
• 32 универсальных порта ввода/вывода;
• 10-битный 12-канальный АЦП;
• 4 таймера;
• последовательные интерфейсы SPI и SCI.

Следует отметить, что в зависимости от программного обеспечения процессора, его выводымогут иметь различное назначение.
Обозначение выводов микросхемы ST72F324J616, а также их функциональноепредназначение применительно к электронномуконтроллеру СМ HANSA серии РС приведено втабл. 1.Таблица 1. Назначение выводов процессора ST72F324J616Номер вывода Обозначение Назначение

1	РЕ1	Выход 1 управления цифровым индикатором
2	РВ0	Выход управления симистором клапана залива воды 1
3	РВ1	Не используется (соединен с общей шиной)
4	РВ2	Выход управления симистором распределительного клапана Jet Systems
5	РВ3	Выход управления симистором клапана залива воды 2
6	РВ4	Выход управления симистором сливного насоса/вход с датчика уровня воды (перелив)
7	PD0/AIN0	Не используется
8	PD1/AIN1	Вход сигнала с датчика температуры
9	PD2/AIN2	Не используется (соединен с общей шиной)
10	PD3/AIN3	Вход сигналов с датчиков уровня воды и AQUASTOP
11	PD4/AIN4	Выход управления питанием индикаторных светодиодов
12	PD5/AIN5	Выход управления реле реверса 1
13	VAREF	Общий
14	VSSA	Напряжение питания -5 В
15	PF0/AIN8	Выход управления реле реверса 2
16	PF1	Не используется
17	PF2	Вход сигнала с тахогенератора приводного мотора
18	PF4/AIN10	Выход управления симистором приводного мотора
19	PF6	Выход управления индикаторным светодиодом 1/ выход управления сегментом цифрового индикатора/ сигнал опросапрограммного переключателя
20	PF7	Выход управления индикаторным светодиодом 2/ выход управления сегментом цифрового индикатора/ кнопкапередней панели
21	VDD_0	Общий
22	VSS_0	Напряжение питания -5 В
23	PC0/AIN12	Выход 2 управления цифровым индикатором
24	PC1/AIN13	Выход 3 управления цифровым индикатором
25	PC2	Выход управления индикаторным светодиодом З/ выход управления сегментом цифрового индикатора/ кнопкапередней панели
26	PC3	Выход управления индикаторным светодиодом 4/ выход управления сегментом цифрового индикатора/ кнопкапередней панели
27	PC4/ICCDATA	Линия данных последовательного интерфейса SPI
28	PC5/AIN14	Выход управления симистором замка люка
29	PC6/ICCCLK	Линия синхронизации последовательного интерфейса SPI
30	PC7/AIN15	Выход управления реле ТЭНа
31	РА3	Вход тактового сигнала 50 Гц
32	VDD_1	Общий
33	VSS_1	Напряжение питания -5 В
34	РА4	Выход управления индикаторным светодиодом 5/ выход управления сегментом цифрового индикатора/ выход 1программного переключателя/ кнопка передней панели
35	РА5	Выход управления индикаторным светодиодом б/ выход управления сегментом цифрового индикатора/ выход 2программного переключателя/ кнопка передней панели
36	РА6	Выход управления индикаторным светодиодом 7/ выход управления сегментом цифрового индикатора/ выход 3программного переключателя
37	РА7	Выход 4 программного переключателя
38	VPP	Постоянное напряжение для программирования внутренней Flash-памяти процессора
39	RESET	Вход начального сброса
40	VSS_2	Напряжение питания -5 В
41	OSC2	Выход тактового генератора (4 МГц)
42	OSC1	Вход тактового генератора (4 МГц)
43	VDD_2	Общий
44	PE4	Выход 4 управления цифровым индикатором

 
Примечание:

В таблице используются следующие сокращения:

• универсальные порты ввода/вывода обозначены как РА (В, С, D. Е, F). Следующие заэтим обозначением цифры — это номерразряда порта;
• входы АЦП процессора обозначены как АIN, а следующая цифра соответствует номеру разряда;

Так как на рассматриваемой электроннойплате к общей шине подключено питающеенапряжение +5 В (с источника питания), следует считать, что выводы микросхемы процессора VSS подключены к шине питания -5 В,а VDD— к общей шине.

 
Для начального сброса процессора на еговыв. 39 U2 поступает сигнал RESET. Он же может поступать с внешнего программатора Flash-памяти процессора, который подключаетсяк сервисному разъему контроллера (см.рис. 1).
Отметим, что для программирования Flash-памяти процессора (с помощью внешнегопрограмматора), а также микросхемы ЭСППЗУU1 (см. рис. 3) используется интерфейс SPI,а также внешнее напряжение 12 В (оно поступает на выв. 38 U2) — все они выведены на контакты сервисного разъема (рис. 1). Назначение этих и других контактов сервисного разъема приведено в табл. 2. Таблица 2 Назначение контактов сервисного разъемаНомер контакта Назначение

1	Линия синхронизации последовательного интерфейса SPI
2	Линия данных последовательного интерфейса SPI
3	Общий
4	Вход сигнала начального сброса
5	Напряжение питания -5 В
6	Внешнее напряжение программирования Flash-памяти процессора
7	Внешний сигнал защиты записи в ЭСППЗУ (поступает на выв. 7 (WP) микросхемы U1)

 
Условно будем считать первый контакт сервисного разъема — нижний, см. 9на рис. 2.
Сервисный разъем используется для программирования Flash-памяти процессора на этапе производства. Если во Пазп-памяти процессора не активирован бит защиты записи, файлпрошивки с управляющей программой СМ можнозаписать вновь — но для этого необходим соответствующий программатор. В ремонтной практике чаще всего поступают следующим образом — прошивают «чистую» микросхему процессора, а затем устанавливают ее на плату контроллера.
 
Процессор через интерфейс SPI обмениваеткя данными с микросхемой энергонезависимой памяти U1 типа 24С04АN объемом 4 кбит — (см. 10 на рис. 2). Она используется для хранения  служебных констант в соответствии с выбранной; программой стирки СМ. Наименование выводов микросхемы 24С04АN приведено на рис. 7.

Рис. 7. Цоколевка микросхемы 24С04Характерные неисправностиконтроллера и способы ихустранения
Прежде чем принимать решение по ремонту контроллера, следует убедиться, что дефект вызван именно из-за него, а не его внешних элементов СМ: датчиков, клапанов, приводного мотора и др. Довольно часто неисправности СМвозникают по причине плохих контактов в соединителях как самого контроллера, так и его внешних элементов, а также в случае попадания нанего влаги (пены). Определить работоспособность элементов СМ можно с помощью сервисного теста, а также по индикации кодов ошибок.
Рассмотрим характерные неисправностиэлектронного контроллера, а также способы ихустранения.СМ не включается
В подобном случае вначале проверяют поступление сетевого напряжения с сетевого фильтра на соединитель, расположенный в верхнейчасти крышки программного переключателя (рис. 1). Затем проверяют поступление этогонапряжения на выходы сетевого выключателя идалее — на ИП. Исправность контактных групп выключателя можно проверить омметром. Проверка работоспособности ИП, а также поиск возможных неисправных его элементов не требуеткомментариев (принципиальная схема ИП приведена на рис. 4), так как подобные методикиобщеизвестны.
Причина подобного дефекта СМ также можетбыть вызвана отказом процессора, а это в своюочередь происходит чаще всего из-за попаданияна плату контроллера влаги (пены).СМ не выполняет одну или несколько программ стирки (или выполняемая программане соответствует выбранной)
Наиболее вероятная причина подобного дефекта — отсутствие контакта в ПП. Разбираюткорпус переключателя (см. рис. 6) и очищаютего контактные группы от окислов (при необходимости, контакты подгибают).
В противном случае проверяют элементысхемы согласования между ПП и процессором Если и в этом случае не было выявлено неисправных элементов, необходимо заново прошить содержимое Flash-памяти процессора или заменить сам процессор, предварительно записав вего память файл с управляющей программой.
В некоторых случаях помогает программный сброс процессора. Выполнить это можно, например, запустив сервисный тестВ режиме стирки барабан СМ вращаетсятолько в одну сторону (после паузы)
Причина подобного дефекта может быть вызвана неисправностью одного (из двух) реле реверса или соответствующего электронного ключа (см. приведенное выше описание).В процессе работы СМ в баке не нагревается вода (вода в бак заливается). В некоторых случаях отображается код ошибки Е05(программа стирки в этом случае прерывается)
Проверяют реле ТЭНа и цепи его управления (см. описание), датчик уровня воды, а также соединители ТЭНа и сам нагревательный элемент.Датчик уровня подлежит проверке из-за того, что одна из его контактных групп стоит в цепи питания ТЭНа (она замыкается при достижении уровня 1 воды в баке);Не включается (или наоборот, постоянновключен) один из элементов, управляемый соответствующим симистором на контроллере (приводной мотор, клапаны и др.)
Если указанные элементы исправны, проверяют их цепи управления: от соответствующеговывода процессора (см. рис. 3) — до симистора. Также проверяют исправность самих симисторов, соединители на контроллере и проводные соединители самих элементов.
Отметим, что при коротком замыкании одногоиз симисторов велика вероятность выхода изстроя микросхемы процессора, а также соответствующих элементов в цепи управления симистора.Выполнение программы стирки СМ прекращается, на передней панели отображаетсякод ошибки Е08
Причин возникновения подобного дефекта несколько:

• напряжение в питающей сети выше или ниженормы;
• неисправен ИП контроллера;
• на выв. 31 процессора U2 не поступает тактовый сигнал 50 Гц (или его уровень сильно занижен), который формируется из напряженияпитающей сети (см. рис. 3).

Приводной мотор начинает вращаться на максимальных оборотах. После этого программа стирки прерывается и отображается код ошибки Е22
Подобный дефект бывает вызван короткимзамыканием симистора приводного мотора. В большинстве случаев выход из строя этого элемента происходит из-за короткозамкнутых витков вобмотках приводного мотора.Неисправности, связанные с неустойчивойработой СМ: самопроизвольная остановкапрограммы стирки (без отображения кодаошибки), постоянный повтор (или игнорирование) выполнения различных операций и др.
В подобных случаях вначале запускают сервисный тест СМ  — это необходимо для того, чтобы более широко представлятькартину возникновения конкретного дефекта, атакже с целью выявления неисправностей, несвязанных с самим контроллером.
Следующим шагом проверяют работоспособность ИП — напряжение на его выходе должно составлять 5 В ±5%. С помощью осциллрафа проверяют уровень пульсаций этогонапряжения (не более 10 м В).
Затем проверяют генерацию тактового резонатора процессора, ее уровень (главное, чтобыуровень был постоянным и составлял не менее 1 В) и частоту (4 МГц).
Если в ходе проверок не было выявлено отклонений в работе перечисленных элементовнеобходимо заново прошить содержимое Flash-памяти процессора или заменить сам процессор (предварительно записав в его памятьфайл с управляющей программой).Маркировка и описание некоторыхэлементов, используемыхв контроллере Маломощный симистор Z0107MN

• Маркировка —Z7M
• Корпус — SOT-223
• Назначение выводов — см. рис. 8 (г)

Основные характеристики:

• отпирающий ток управляющего электрода — 5 м А;
• постоянное прямое (обратное) напряжениев закрытом состоянии — 600 В;
• прямой ток в открытом состоянии — 1 А.

Рис. 8 Цоколевка полупроводниковых элементов контроллера
 Симистор средней мощности ВТВ 12-600BW

• Маркировка—ВТВ12-600BW
• Корпус — ТО-220АВ
• Назначение выводов — см. рис. 8 (д)

Основные характеристики:

• отпирающий ток управляющего электрода — 50 м А;
• постоянное прямое (обратное) напряжениев закрытом состоянии — 600 В;
• прямой ток в открытом состоянии — 12 А.

Сборка маломощных стабилитронов CMPZDA33V

• Маркировка—W12
• Корпус — SOT-23
• Назначение выводов — см. рис. 8 (а)

Основные характеристики:

• напряжение стабилизации — 33 В;
• номинальный ток — 5 м А.

Сборка маломощных универсальных диодов BAW56

• Маркировка—A1s
• Корпус — SOT-23
• Назначение выводов — см. рис. 8 (в)
• Ближайший аналог — два универсальных диода 1N4148

Основные характеристики:

• постоянный прямой ток — не более 200 м А;
• обратное напряжение — 70 В.

Маломощный транзистор структуры р-п-р ВС857В

• Маркировка — ЗF
• Корпус — SOT-23
• Назначение выводов — см. рис. 8 (б)
• Ближайший аналог — ВС557В

Основные характеристики:

• статический коэффициент передачи —420...800;
• постоянный ток коллектора—100 м А;
• напряжение К-Э — 50 В.

Маломощный транзистор структуры р-п-р ВС807

• Маркировка — 5В
• Корпус — SOT-23
• Назначение выводов — см. рис. 8 (б)

Ближайший аналог — ВС327
Основные характеристики:

• статический коэффициент передачи —160...400;
• постоянный ток коллектора — 500 м А;
• напряжение К-Э — 45 В