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维修记录——门禁电源的维修

公司的门禁坏了,用万用表测量,发现12V和GND两条线没有电压,可能是电力坏了。

藤蔓触角在天花板上找到了电源,你这家伙!沉没一个又大又大的铁盒。

拆下来,打开盖子,是下面这样

(请忽略图中亮着的蓝色LED,我刚拆开时忘了拍照,这是我修好后测试时补拍的)

整体结构

看图也就很明白了,老电工应该一看就明,我这里再多啰嗦几句:

  • 下方的铅酸蓄电池(死沉死沉的,整体重量主要来自它)保证市电断电后,还能给门禁控制器和门锁供电一段时间,不会一断电门锁就打开让人顺便进入。
  • 左上的变压器将220V交流变压成12V交流供给右上的电路板
  • 电路板上将输入的交流12V经整流桥整理,再经过电解电容滤波后得到“初级直流12V”,大致是电路板上左边部分的功能,这个“初级直流12V”和电池的输入是合并在一起的。(至于为什么叫“初级直流12V”, 见后一条)。
  • “初级直流12V”又经过7812(就是背着散热片立着的那个家伙)稳压输出“直流12V”,此直流12V经过保险管(原厂还很贴心的提供了个备用保险管,继电器上背着的那个。一看到这个备用保险管,我就想起了那个德国下水道的梗。)后,按功能划分,有3个分流,一是给板上其他部分供电,二是作为12V供电输出给门禁控制器和门铃等其他设备供电(一开始我测量的12V无电压,就是此电压),三是经过继电器之后给门锁供电。

功能分析

(这是个单面板,元件都安装在正面,走线都在背面)

(图中的电解电容新崭崭的,毫无岁月痕迹,也是因为我一开始忘了拍照,修好后补拍的)

上面我们也提到,此电路板除了整流、滤波、稳压、保险等电源功能元件和接口元件,还有其他部分元件。实际上,这个黑铁盒子虽然名称叫做“门禁专用电源”, 但并不仅有电源的功能,还有一些简单的逻辑控制功能。

通过回想日常的使用场景和手头电路板的简单分析,可总结出其逻辑控制功能如下:

  • 日常大多数时间工况下,通过常闭继电器,向门锁输出12V直流电,使门锁处于“锁”状态
  • 当输入开关量(PUSH端和GND端之间) 输入闭合信号(门内按出门开关触发or门外门禁控制器身份验证通过后触发)时,控制继电器切换到断开off状态,则门锁断电,门锁处于打开状态
  • 当上一条继电器切换到断开off状态后, 延时3S左右,自动切换回闭合on状态。即门锁打开只有3秒钟,又会自动锁上。

这些逻辑功能都是由板上的555定时器芯片电路实现,555,又久远又熟悉,估计很多新时代的电工都没听说过。这个555及其周边功能,我就不详细分析了。

开始维修

前面啰里啰唆讲了那么多,怎么现在才开始修啊。不知道其他硬件工程师怎么样,我如果有机会拆解了别人的硬件产品,总是忍不住要先深入分析一番。虽然我们戏称自己为电工,但也就是我们和真正电工的不同之处。

这个板子上的损坏实际上很明显,一上来就看到那个大滤波电解电容鼓包了。

但又一想这个电容坏了,不是还有电池吗,+12V输出不应该完全没有,应该那个7812也坏了。通过外接12V电进来实验,证实了我的推断。

剩下的就简单了,就是流水账了,拆下2个坏元件,

这是拆下2个损坏元件之后的电路板,7812位置板子上焦黑的印记再一次证明了我的推断。

焊上新元件,上电测试,OK搞定!



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