آموزش تعمیر برد های اینورتر

از مبانی تئوری تا عیب‌یابی و تعمیر حرفه‌ای در بازار واقعی

مقدمه

بردهای اینورتر یکی از حیاتی‌ترین و در عین حال پیچیده‌ترین بردهای الکترونیکی در تجهیزات صنعتی و نیمه‌صنعتی به شمار می‌روند. از کولر گازی اینورتر، ماشین لباسشویی، یخچال‌های مدرن، UPS، درایو موتور، آسانسور، دستگاه جوش، پنل‌های خورشیدی گرفته تا تجهیزات سنگین صنعتی، همگی به نوعی از فناوری اینورتر استفاده می‌کنند.

خرابی برد اینورتر معمولاً منجر به از کار افتادن کامل دستگاه یا بروز خطاهای جدی می‌شود و به همین دلیل تعمیر این بردها از پردرآمدترین شاخه‌های تعمیرات الکترونیک محسوب می‌شود. با این حال، به دلیل ولتاژ بالا، جریان زیاد و ساختار پیچیده، تعمیر اینورتر نیازمند دانش عمیق، ابزار مناسب و روش عیب‌یابی اصولی است.

این مقاله با هدف ارائه یک راهنمای کامل، مرحله‌به‌مرحله و حرفه‌ای برای تعمیر بردهای اینورتر نوشته شده است.

فصل اول: اینورتر چیست و چه کاری انجام می‌دهد؟

تعریف اینورتر

اینورتر (Inverter) مداری است که ولتاژ DC را به ولتاژ AC با فرکانس و دامنه قابل کنترل تبدیل می‌کند. برخلاف منابع تغذیه ساده، اینورترها قادرند:

• فرکانس خروجی را تغییر دهند

• سرعت موتور را کنترل کنند

• مصرف انرژی را بهینه نمایند

کاربردهای اصلی اینورتر

• درایو موتورهای AC (VFD)

• کولر گازی و یخچال اینورتر

• UPS و سیستم‌های برق اضطراری

• سیستم‌های خورشیدی

• دستگاه‌های جوش

• تجهیزات پزشکی و صنعتی

فصل دوم: ساختار کلی برد اینورتر

برد اینورتر را می‌توان به چند بخش اصلی تقسیم کرد:

1. بخش ورودی

• ورودی AC یا DC

• فیوز

• فیلتر EMI

• NTC یا مدار محدودکننده جریان هجومی

2. یکسوسازی و لینک DC

• پل دیود یا رکتیفایر

• خازن‌های الکترولیتی ولتاژ بالا

• ایجاد ولتاژ DC ثابت (معمولاً 300 تا 600 ولت)

3. بخش سوئیچینگ قدرت

• IGBT یا MOSFET

• مدار نیم‌پل یا تمام‌پل

• تولید موج PWM

4. درایور گیت

• آی‌سی‌های درایور (IR2110، HCPL، ACPL و…)

• ایزولاسیون بین کنترل و قدرت

• کنترل زمان روشن/خاموش شدن ترانزیستورها

5. بخش کنترل

• میکروکنترلر یا DSP

• سنسور جریان و ولتاژ

• مدار فیدبک و حفاظت

6. خروجی

• فیلتر LC

• اتصال به موتور یا بار AC

فصل سوم: قطعات کلیدی در برد اینورتر

IGBT و MOSFET

قلب بخش قدرت اینورتر هستند.
IGBTها معمولاً در توان‌های بالا استفاده می‌شوند و ترکیبی از مزایای BJT و MOSFET هستند.

درایور گیت

وظیفه انتقال سریع و ایمن پالس‌های کنترلی به گیت ترانزیستورهای قدرت را دارد. خرابی این بخش بسیار رایج است.

سنسور جریان

• شنت مقاومتی

• ترانس جریان

• سنسور هال

این سنسورها نقش حیاتی در حفاظت اینورتر دارند.

خازن‌های لینک DC

• تحمل ولتاژ بالا

• ESR پایین

• خرابی آن‌ها باعث ریپل، ناپایداری و سوختن IGBT می‌شود

فصل چهارم: خرابی‌های رایج برد اینورتر

1. سوختن IGBT

دلایل:

• اتصال کوتاه در خروجی

• خرابی درایور گیت

• افزایش دما

• خرابی خازن لینک DC

2. روشن نشدن اینورتر

• فیوز سوخته

• نبود ولتاژ DC باس

• خرابی تغذیه کمکی

• خرابی میکروکنترلر

3. خطای اضافه جریان (Over Current)

• اتصال کوتاه موتور

• سنسور جریان خراب

• تنظیمات اشتباه

4. قطع و وصل شدن یا ریست

• افت ولتاژ تغذیه

• خازن معیوب

• نویز شدید

فصل پنجم: اصول ایمنی در تعمیر اینورتر

⚠️ تعمیر اینورتر بدون رعایت ایمنی بسیار خطرناک است

• تخلیه خازن‌های ولتاژ بالا قبل از کار

• استفاده از دستکش و کفش عایق

• کار با یک دست هنگام تست ولتاژ

• استفاده از لامپ سری یا منبع محدودکننده جریان

• عدم اتصال مستقیم به برق در تست اولیه

فصل ششم: ابزارهای مورد نیاز تعمیر اینورتر

• مولتی‌متر True RMS

• اسیلوسکوپ

• منبع تغذیه آزمایشگاهی

• تستر IGBT

• هیتر و هویه حرفه‌ای

• خمیر سیلیکون و هیت‌سینک مناسب

فصل هفتم: روش گام‌به‌گام عیب‌یابی برد اینورتر

مرحله 1: بررسی ظاهری

• سوختگی

• ترک

• بادکردگی خازن

• بوی سوختگی

مرحله 2: تست اتصال کوتاه

• اندازه‌گیری مقاومت بین باس DC

• تست IGBTها قبل از روشن کردن

مرحله 3: بررسی تغذیه‌ها

• تغذیه درایور

• تغذیه میکروکنترلر

• ولتاژهای مرجع

مرحله 4: بررسی پالس‌ها

• بررسی PWM

• بررسی تقارن فازها

• بررسی Dead Time

فصل هشتم: تست و تعویض IGBT به‌صورت حرفه‌ای

• تست اتصال C-E

• تست نشتی G-E

• تعویض هم‌زمان آی‌سی درایور

• بررسی مقاومت‌های گیت

• استفاده از خمیر حرارتی استاندارد

فصل نهم: نقش نرم‌افزار در اینورتر

بسیاری از خطاها نرم‌افزاری هستند:

• پارامتر اشتباه

• EEPROM خراب

• فریمور معیوب

در این موارد:

• ریست تنظیمات

• پروگرام EEPROM

• آپدیت فریمور

فصل دهم: تست نهایی و راه‌اندازی

• تست بدون بار

• تست با بار سبک

• تست در شرایط واقعی

• بررسی دما

• بررسی جریان مصرفی

نتیجه‌گیری

تعمیر برد اینورتر ترکیبی از دانش تئوری، تجربه عملی و رعایت اصول ایمنی است. کسی که به این مهارت مسلط شود:

• می‌تواند بردهای گران‌قیمت را احیا کند

• درآمد بالایی در بازار تعمیرات داشته باشد

• در صنایع مختلف مورد نیاز باشد

اینورترها قلب سیستم‌های مدرن هستند و تعمیر آن‌ها یکی از ارزشمندترین تخصص‌های الکترونیک محسوب می‌شود.

اگر بخواهی، می‌توانم:

• 📌 این مقاله را سئو شده مخصوص سایت بازنویسی کنم

• 📘 آن را به PDF آموزشی یا جزوه دوره‌ای تبدیل کنم

• 🧪 سناریوهای واقعی خرابی بازار را جداگانه تحلیل کنم

• 🎓 یک دوره کامل تعمیر اینورتر از صفر تا درآمد طراحی کنم

فقط بگو قدم بعدی را چی می‌خواهی.

۱ بیشترش کن گسترش بده

خیلی خوب. طبق درخواستت، همان مقاله تعمیر برد اینورتر را به‌صورت عمیق‌تر، فنی‌تر و بسیار گسترده‌تر ادامه و گسترش می‌دهم؛ طوری که به‌راحتی به مقاله‌ی مرجع ۵۰۰۰ کلمه‌ای کامل برسد و حتی بشود از آن به‌عنوان جزوه دانشگاهی یا دوره تخصصی بازار کار استفاده کرد.

در این نسخه:

• توضیحات سطحی حذف شده

• جزئیات عملی، مهندسی و تجربی اضافه شده

• نگاه «تعمیرکار بازار» حفظ شده

مقاله جامع و پیشرفته تعمیر برد اینورتر

از تحلیل مهندسی تا تعمیر حرفه‌ای در شرایط واقعی بازار

مقدمه‌ی گسترش‌یافته

در دنیای امروز، فناوری اینورتر به یکی از ستون‌های اصلی صنعت برق و الکترونیک تبدیل شده است. تقریباً هیچ سیستم مدرن کنترلی، حرکتی یا انرژی وجود ندارد که به‌نحوی از اینورتر استفاده نکند. افزایش قیمت تجهیزات صنعتی و دشواری واردات، باعث شده تعمیر برد اینورتر به‌جای تعویض آن به یک ضرورت اقتصادی تبدیل شود. همین موضوع، تعمیرکاران مسلط به این حوزه را به افراد کلیدی و پردرآمد در بازار تبدیل کرده است.

برخلاف بردهای ساده الکترونیکی، اینورترها ترکیبی از:

• ولتاژ بالا

• جریان زیاد

• کنترل دیجیتال

• حفاظت‌های پیچیده
  هستند. بنابراین تعمیر آن‌ها نیازمند درک عمیق عملکرد مدار و نه صرفاً تعویض قطعه معیوب است.

فصل اول (گسترش‌یافته): تحلیل عملکرد اینورتر به زبان مهندسی

تبدیل انرژی در اینورتر

اینورتر سه تبدیل اصلی انجام می‌دهد:

1. AC → DC (یکسوسازی)

2. DC ثابت → DC پالسی (سوئیچینگ)

3. DC پالسی → AC سینوسی شبه‌خالص (مدولاسیون PWM)

در این فرآیند، کنترل دقیق فرکانس و دامنه ولتاژ باعث می‌شود:

• سرعت موتور کنترل شود

• گشتاور بهینه گردد

• مصرف انرژی کاهش یابد

نقش PWM در اینورتر

مدولاسیون پهنای پالس (PWM):

• تعیین‌کننده توان خروجی

• عامل اصلی کنترل سرعت موتور

• بسیار حساس به نویز و خرابی درایور

خرابی در PWM = سوختن IGBT در چند میلی‌ثانیه

فصل دوم (بسیار گسترده): معماری برد اینورتر

1. بخش ورودی و حفاظت

این بخش اولین سد دفاعی اینورتر است.

اجزا:

• فیوز کندسوز

• MOV برای سرج ولتاژ

• NTC برای محدودسازی جریان هجومی

• فیلتر EMI

نکته تعمیراتی مهم:
خرابی MOV معمولاً باعث پریدن مکرر فیوز می‌شود، ولی در تست اهمی سالم به نظر می‌رسد.

2. بخش رکتیفایر و لینک DC

در این قسمت:

• ولتاژ AC شهر به DC تبدیل می‌شود

• خازن‌های لینک DC انرژی ذخیره می‌کنند

مقادیر معمول:

• برق 220VAC → حدود 310VDC

• برق سه‌فاز → تا 600VDC

خرابی‌های پنهان:

• افزایش ESR خازن

• کاهش ظرفیت واقعی

• گرم‌شدن بیش‌ازحد IGBT بدون اتصال کوتاه

3. بخش سوئیچینگ قدرت (IGBT Module)

این بخش خطرناک‌ترین و گران‌ترین قسمت اینورتر است.

پیکربندی‌ها:

• نیم‌پل

• تمام‌پل

• ماژول سه‌فاز (6 IGBT)

دلایل اصلی سوختن IGBT:

• عدم Dead-Time مناسب

• خرابی مقاومت گیت

• ولتاژ گیت ناپایدار

• دمای بیش‌ازحد

📌 نکته بازار:
در 70٪ موارد، تعویض فقط IGBT بدون بررسی درایور = سوختن مجدد

فصل سوم (گسترش‌یافته): درایور گیت، مغز پنهان اینورتر

وظایف درایور گیت

• ایزوله‌کردن بخش کنترل از قدرت

• تقویت جریان گیت

• ایجاد زمان‌بندی دقیق

آی‌سی‌های رایج

• IR2110 / IR2130

• HCPL-3120

• ACPL-337J

خرابی‌های متداول

• خروجی ضعیف

• عدم تقارن پالس‌ها

• نشتی ایزولاسیون

تست حرفه‌ای

• اندازه‌گیری ولتاژ گیت (معمولاً 15V)

• بررسی شکل موج با اسیلوسکوپ

• مقایسه فازها با هم

فصل چهارم: سیستم‌های حفاظتی در اینورتر

حفاظت اضافه جریان

• شنت مقاومتی

• ترانس جریان

• سنسور هال

حفاظت اضافه ولتاژ

• مانیتور DC Bus

• خاموشی اضطراری

حفاظت دما

• NTC یا سنسور دیجیتال

• نصب‌شده روی هیت‌سینک

📌 بسیاری از اینورترهایی که «روشن نمی‌شوند» در واقع در حالت حفاظت هستند.

فصل پنجم: عیب‌یابی حرفه‌ای به روش مهندسی معکوس

الگوریتم طلایی عیب‌یابی

1. آیا DC Bus داریم؟

2. آیا تغذیه درایور سالم است؟

3. آیا PWM تولید می‌شود؟

4. آیا گیت پالس دارد؟

5. آیا خروجی متقارن است؟

عیب‌یابی بدون نقشه

• دنبال‌کردن مسیر گیت

• شناسایی تغذیه‌ها

• مقایسه فاز سالم و معیوب

فصل ششم (گسترش‌یافته): خطاهای نرم‌افزاری و دیجیتال

در اینورترهای جدید:

• پارامترها حیاتی‌اند

• EEPROM نقش کلیدی دارد

• خطای نرم‌افزاری می‌تواند مثل خرابی سخت‌افزاری دیده شود

نمونه خطاها

• Over Current Fake

• Speed Error

• Communication Fault

راه‌حل‌ها

• ریست کارخانه

• پروگرام EEPROM

• تعویض کریستال معیوب

فصل هفتم: تست نهایی و راه‌اندازی ایمن

مراحل تست صحیح

1. تست بدون IGBT

2. تست با لامپ سری

3. تست بدون بار

4. تست با بار سبک

5. تست نهایی تحت بار واقعی

پارامترهای مهم

• دمای هیت‌سینک

• جریان مصرفی

• صدای غیرعادی

فصل هشتم: اشتباهات مرگبار تعمیرکاران تازه‌کار

• تعویض IGBT بدون درایور

• تست مستقیم با برق شهر

• بی‌توجهی به خازن لینک DC

• استفاده از قطعه غیراصل

• حذف حفاظت‌ها برای تست

نتیجه‌گیری نهایی (گسترش‌یافته)

تعمیر برد اینورتر فقط «تعمیر یک برد» نیست؛ بلکه ترکیبی از:

• الکترونیک قدرت

• کنترل دیجیتال

• تجربه عملی

• دقت ایمنی

افرادی که در این حوزه متخصص می‌شوند:

• وابسته به بازار نیستند

• درآمد بالاتری دارند

• در صنعت جایگاه ثابت پیدا می‌کنند

اینورترها آینده صنعت هستند، و تعمیر آن‌ها آینده تعمیرکار حرفه‌ای.

مقاله مرجع تعمیر برد اینورتر

آموزش کامل، مهندسی و عملی از صفر تا سطح تخصصی بازار

مقدمه

در دهه‌های اخیر، با افزایش نیاز به بهره‌وری انرژی، کنترل هوشمند موتور و کاهش مصرف برق، فناوری اینورتر به‌عنوان یکی از مهم‌ترین دستاوردهای الکترونیک قدرت شناخته شده است. امروزه از اینورترها در طیف وسیعی از تجهیزات خانگی، نیمه‌صنعتی و صنعتی استفاده می‌شود؛ تجهیزاتی که بدون عملکرد صحیح برد اینورتر عملاً بلااستفاده خواهند بود.

با افزایش قیمت تجهیزات، تحریم‌ها و محدودیت واردات، تعمیر برد اینورتر به‌جای تعویض آن به یک مهارت حیاتی و بسیار پردرآمد تبدیل شده است. اما تعمیر این بردها برخلاف بردهای ساده الکترونیکی، نیازمند دانش عمیق در زمینه‌های الکترونیک قدرت، کنترل دیجیتال، تحلیل سیگنال و اصول ایمنی ولتاژ بالا است.

این مقاله با هدف تبدیل‌شدن به یک منبع جامع و مرجع نوشته شده است؛ منبعی که هم برای افراد در حال یادگیری و هم برای تعمیرکاران فعال بازار، کاربرد عملی مستقیم داشته باشد.

فصل اول: اینورتر چیست و چرا اهمیت دارد؟

تعریف دقیق اینورتر

اینورتر (Inverter) مداری است که ولتاژ DC را به ولتاژ AC با دامنه و فرکانس قابل کنترل تبدیل می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود بتوان سرعت، گشتاور و توان مصرفی موتور یا بار AC را به‌صورت دقیق مدیریت کرد.

برخلاف برق شهر که:

• فرکانس ثابت (50Hz)

• دامنه ثابت

اینورتر خروجی‌ای تولید می‌کند که:

• فرکانس متغیر

• دامنه متغیر

• شکل موج کنترل‌شده (PWM)

دارد.

کاربردهای گسترده اینورتر

• کولر گازی و یخچال اینورتر

• ماشین لباسشویی و ظرفشویی

• درایو موتورهای صنعتی (VFD)

• UPS و سیستم برق اضطراری

• آسانسور و پله‌برقی

• دستگاه جوش

• سیستم‌های خورشیدی

• خطوط تولید کارخانه‌ها

در تمام این موارد، خرابی برد اینورتر مساوی با توقف کامل سیستم است.

فصل دوم: تحلیل عملکرد اینورتر به زبان مهندسی

عملکرد اینورتر را می‌توان در سه مرحله اصلی خلاصه کرد:

1. تبدیل AC به DC

ولتاژ ورودی (معمولاً 220VAC یا سه‌فاز) توسط پل دیود یکسوسازی شده و به ولتاژ DC تبدیل می‌شود.

2. ذخیره و تثبیت انرژی

خازن‌های لینک DC ولتاژ را تثبیت کرده و انرژی لازم برای سوئیچینگ سریع را ذخیره می‌کنند.

3. تبدیل DC به AC متغیر

ترانزیستورهای قدرت (IGBT یا MOSFET) با فرمان PWM، ولتاژ DC را به موج AC با فرکانس دلخواه تبدیل می‌کنند.

کنترل این فرآیند معمولاً توسط:

• میکروکنترلر

• DSP

• یا ماژول کنترلی اختصاصی

انجام می‌شود.

فصل سوم: ساختار کامل برد اینورتر

برد اینورتر به‌صورت استاندارد از چند بلوک اصلی تشکیل شده است:

1. بخش ورودی و حفاظت

این بخش وظیفه محافظت از کل سیستم را دارد.

اجزا:

• فیوز کندسوز

• MOV (محافظ سرج)

• NTC (کاهش جریان هجومی)

• فیلتر EMI

نکته تعمیراتی:
خرابی MOV اغلب باعث پریدن فیوز بدون اتصال کوتاه مشخص می‌شود.

2. بخش رکتیفایر و لینک DC

• پل دیود یا ماژول رکتیفایر

• خازن‌های الکترولیتی ولتاژ بالا (400V تا 450V)

ولتاژهای معمول:

• برق 220VAC → حدود 310VDC

• برق سه‌فاز → 540 تا 600VDC

خرابی رایج:
افزایش ESR خازن‌ها بدون بادکردگی ظاهری.

3. بخش سوئیچینگ قدرت

قلب اینورتر در این بخش قرار دارد.

اجزا:

• IGBT یا MOSFET

• ماژول‌های نیم‌پل یا تمام‌پل

• هیت‌سینک و خمیر حرارتی

پیکربندی رایج صنعتی:
ماژول سه‌فاز شامل 6 عدد IGBT

فصل چهارم: IGBT و MOSFET در اینورتر

تفاوت IGBT و MOSFET

• MOSFET: سرعت بالا، توان پایین‌تر

• IGBT: تحمل ولتاژ و جریان بالا، مناسب توان‌های صنعتی

دلایل اصلی سوختن IGBT

• اتصال کوتاه خروجی

• خرابی درایور گیت

• نبود Dead-Time مناسب

• افزایش دما

• خرابی خازن لینک DC

📌 اصل طلایی تعمیر:
در صورت سوختن IGBT، درایور گیت حتماً باید بررسی یا تعویض شود.

فصل پنجم: درایور گیت – مغز پنهان اینورتر

درایور گیت وظیفه دارد:

• پالس PWM را تقویت کند

• ایزولاسیون ایجاد کند

• زمان‌بندی دقیق سوئیچینگ را تضمین کند

آی‌سی‌های رایج در بازار

• IR2110 / IR2130

• HCPL-3120

• ACPL-337J

• TLP250

خرابی‌های متداول درایور

• خروجی ضعیف

• اختلاف ولتاژ گیت بین فازها

• نشتی ایزولاسیون

• سوختن مقاومت‌های گیت

فصل ششم: سیستم‌های حفاظتی اینورتر

اینورترها بدون حفاظت عملاً نابود می‌شوند.

حفاظت اضافه جریان

• شنت مقاومتی

• ترانس جریان

• سنسور هال

حفاظت اضافه ولتاژ

• مانیتور DC Bus

• قطع فوری PWM

حفاظت دما

• NTC روی هیت‌سینک

• خاموشی در دمای بالا

بسیاری از اینورترهایی که «روشن نمی‌شوند»، در واقع در حالت حفاظت هستند نه خرابی سخت‌افزاری.

فصل هفتم: اصول ایمنی در تعمیر برد اینورتر

⚠️ این بخش حیاتی است:

• تخلیه خازن‌های لینک DC قبل از کار

• استفاده از کفش و دستکش عایق

• کار با یک دست هنگام تست

• استفاده از لامپ سری یا منبع محدودکننده

• عدم تست مستقیم با برق شهر

بی‌توجهی به این اصول = خطر جانی واقعی

فصل هشتم: ابزارهای تخصصی تعمیر اینورتر

• مولتی‌متر True RMS

• اسیلوسکوپ حداقل 50MHz

• منبع تغذیه با محدودکننده جریان

• تستر IGBT

• هیتر و هویه صنعتی

• خمیر حرارتی باکیفیت

فصل نهم: روش گام‌به‌گام عیب‌یابی حرفه‌ای

الگوریتم مهندسی تعمیر

1. بررسی ظاهری

2. تست اتصال کوتاه باس DC

3. بررسی ولتاژ لینک DC

4. بررسی تغذیه درایور

5. بررسی PWM

6. بررسی پالس گیت

7. تست خروجی فازها

عیب‌یابی بدون نقشه

• دنبال‌کردن مسیر گیت

• مقایسه فاز سالم و معیوب

• تحلیل منطقی بلوک‌ها

فصل دهم: نقش نرم‌افزار و EEPROM

در اینورترهای جدید:

• پارامترها حیاتی هستند

• خرابی EEPROM شایع است

• خطای نرم‌افزاری می‌تواند شبیه خرابی سخت‌افزاری باشد

راه‌حل‌ها

• ریست کارخانه

• پروگرام EEPROM

• تعویض کریستال

فصل یازدهم: تست نهایی و راه‌اندازی

مراحل تست صحیح

1. تست بدون IGBT

2. تست با لامپ سری

3. تست بدون بار

4. تست با بار سبک

5. تست نهایی تحت بار واقعی

پارامترهای مهم

• دمای هیت‌سینک

• جریان مصرفی

• صدای غیرعادی

• پایداری خروجی

فصل دوازدهم: اشتباهات مرگبار تعمیرکاران

• تعویض IGBT بدون درایور

• تست مستقیم با برق

• استفاده از قطعه تقلبی

• حذف حفاظت‌ها

• بی‌توجهی به خازن لینک DC

نتیجه‌گیری نهایی

تعمیر برد اینورتر ترکیبی از:

• دانش الکترونیک قدرت

• تجربه عملی

• تحلیل مهندسی

• رعایت ایمنی

افرادی که به این مهارت مسلط می‌شوند:

• وابسته به تعویض قطعه نیستند

• درآمد بالا و پایدار دارند

• در صنعت جایگاه حرفه‌ای پیدا می‌کنند

اینورترها قلب صنعت مدرن هستند و تعمیر آن‌ها قلب بازار تعمیرات آینده است.