Эсппзу что это в стиральной машине

Обновлено: 04.05.2024

Цифровые полупроводниковые микросхемы памяти предназначены для применения в оперативных (ОЗУ) и постоянных (ПЗУ) запоминающих устройствах. Наиболее распространены БИС памяти с произвольной выборкой, основной частью которых является накопитель - матрица запоминающих элементов (элементов памяти), каждый из которых предназначен для хранения одного бита информации. Совокупность элементов представляет собой информационную емкость БИС. С помощью систем шин строк Х и столбцов Y возможна выборка произвольного элемента памяти.

Микросхемы ПЗУ хранят информацию при отключении источника питания, тогда как в микросхемах ОЗУ она теряется.

Репрограммируемые ПЗУ хранят информацию при отключенном источнике питания. Ввод информации называют программированием. Установку элементов памяти в исходное одинаковое состояние, соответствующее хранению лог. О (или лог. 1), называют стиранием информации. В зависимости от типа элементов памяти оно может осуществляться электрическим или неэлектрическим способом. Соответствующие устройства обозначают ЭСППЗУ (электрически стираемые программируемые ПЗУ) или СППЗУ. В СППЗУ стирание осуществляется сразу для всех элементов накопителя, в ЭСППЗУ его можно произвести в отдельной строке и даже в произвольно выбранном одном элементе. Стирание и последующее программирование образуют цикл перепрограммирования.

Элементы СППЗУ

В отличие от постоянных запоминающих устройств (ПЗУ) и однократно программируемых постоянных запоминающих устройств (ППЗУ), которые не допускают изменения однажды записанной информации, в стираемых ПЗУ информацию можно перезаписывать многократно. Стирание информации производится с помощью ультрафиолетового облучения. Длительность хранения записанной информации может доходить до нескольких лет и более. Поэтому стираемые ПЗУ часто называют энергонезависимой памятью (памятью с сохранением информации при выключении электропитания). Существует много различных типов стираемых ПЗУ незначительно отличающихся принципами действия и структурой, причем каждый тип имеет свои разновидности.

Электрически программируемые ПЗУ (ЭППЗУ) не требуют для стирания информации ультрафиолетового облучения. Запись и удаление информации из запоминающего элемента производится с помощью приложения высокого напряжения. Примером ЭППЗУ является структура с плавающим затвором и туннельным переходом (ПЛТМОП). В таких ПЗУ информация стирается электрически последовательно бит за битом.

В настоящее время моделирование и оптимизация конструкции ЭСППЗУ осложнено отсутствием модели запоминающего элемента, основой которого является участок с туннельным окислом. Для модели требуется создание схемы замещения этого участка на основе анализа элементной базы низковольтовых ЭСППЗУ, а также методики расчета и оптимизации конструкции ячейки.

В случае хранения лог. 1 на плавающем затворе существует отрицательный заряд электронов и пороговое напряжение по управляющему затвору, получается высоким (несколько вольт). Если хранится лог. О, то заряд на плавающем затворе равен нулю или положителен, тогда пороговое напряжение, низкое (или даже отрицательное). Так как токи утечки диэлектрика ничтожно малы, то время хранения, являющееся важным параметром элемента памяти, большое. По оценкам оно превышает 10 лет при повышенной температуре (70. 100'С), когда токи утечки максимальны.

В режиме считывания на шину выбранной строки подают напряжение, лежащее в пределах порогового, а на шины остальных строк - напряжение, меньшее порогового, так что в элементах памяти этих строк транзисторы закрыты. В выбранной строке транзисторы будут открытыми или закрытыми в зависимости от хранимой информации. Следовательно, в шине выбранного столбца в случае хранения лог. 0 будет протекать ток, а в случае хранения лог. 1 ток равен О. Ток в шине столбца воспринимается усилителем считывания. Время считывания определяется значением тока, чувствительностью и быстродействием усилителя и других схем обслуживания. Оно того же порядка, что и в СБИС ОЗУ.

В режиме программирования напряжение на шине выбранного столбца устанавливается высоким (около 15..20 В), если необходимо создать отрицательный заряд на плавающем затворе (запрограммировать лог. 1). В противном случае это напряжение равно 0. Напряжение на шине выбранной строки также устанавливается высоким, причем большим напряжения программирования столбца. Программирование основано на инжекции горячих электронов в окисел у стокового конца канала. Они генерируются в сильном электрическом поле, высокая напряженность которого обусловлена малой длиной канала и большим напряжением программирования. Число инжектированных электронов пропорционально току канала, составляющему несколько миллиампер. Так как напряжение на управляющем затворе выше, чем на стоке, в диэлектрике существует вертикальная составляющая вектора напряженности электрического поля, благодаря которой инжектированные в окисел электроны дрейфуют к плавающему затвору и накапливаются на нем. Ток через диэлектрик очень мал (единицы пикоампер), поэтому время программирования одного элемента памяти весьма велико (около 1 мс) и на 4 порядка превышает время считывания.

Стирание (удаление электронов с плавающего затвора) производится облучением кристалла ультрафиолетовым светом, для чего в корпусе микросхемы предусматривается окно с кварцевым стеклом. Под действием света электроны приобретают энергию, достаточную для перехода с плавающего затвора в диоксид. Далее они дрейфуют в подложку, потенциал которой должен быть выше, чем на управляющем затворе. Время стирания порядка 1 мин. Для проведения этой операции микросхема должна быть извлечена из устройства и поставлена в специальную установку стирания, что практически не всегда удобно, причем стирается содержимое всего накопителя.

В каждом цикле перепрограммирования происходят небольшие изменения в физической структуре элемента. Протекание токов через диоксид приводит к захвату в нем электронов ловушками и образованию дополнительного поверхностного заряда. Установлено, что после большого числа циклов разность порогового напряжения 0 и 1 уменьшается. Поэтому существует максимально допустимое число циклов перепрограммирования (около 103).

Достоинством рассмотренного элемента является его простота и малая площадь (6. 10 литографических квадратов). Это позволяет создавать СБИС большой информационной емкости (1 Мбит и выше).

Отметим, что все ЭМ EVO-I предназначены для совместной работы с командоаппаратом (КА).

Примечание. КА уже не устанавливаются в последних линейках СМ, выполненных на основе системы управления EVO-II.

Внешний вид модулей LB2000 UNI-ST и ARISTON FE показан на рис. 1 и 2.

Рис. 1 Внешний вид модуля LB2000 UNI-ST

Рис. 2 Внешний вид модуля ARISTON FE

Они имеют в своем составе следующие основные элементы:

процессор НD6433642RВ95Р со встроенным масочным ППЗУ, статическим ОЗУ универсальными портами ввода-вывода, таймерами и АЦП. Процессоры различаются только версией прошивки встроенного ППЗУ (например, в ЭМ ARISTON FE и LB2000 UNI-ST версии прошивок V 1.32 и V 2.22 соответственно);
внешняя энергонезависимая память (ЭСППЗУ) типа 93С86. В ней хранится основное программное обеспечение ЭМ, предназначенное для конкретной модели СМ. Поэтому при установке ЭМ в СМ необходимо, чтобы содержимое прошивки ЭСППЗУ соответствовало этой модели;
источник питания, формирующий постоянные напряжения 5 и 12 В;
7-канальный ключ типа ULN2003AN. Он используется для усиления сигналов с выводов процессора для управления различными элементами ЭМ — обмотками реле, светодиодом на передней панели или симистором;
электронные реле. В зависимости от модификации ЭМ, их назначение и количество может быть разным. Эти элементы коммутируют силовые цепи ЭМ — питание ТЭНа, помпы и обмоток приводного двигателя;
симисторы, отличающиеся по своему предназначению. Симистор ВТВ12-800CW (установлен на радиаторе) используется для управления приводным двигателем. Симисторы типов Z00607MA и МАС97А8, рассчитанные на рабочие токи до 1 А, управляют маломощными внешними устройствами ЭМ: электромагнитными клапанами залива воды, замком дверцы, блокировкой барабана (в СМ с вертикальной загрузкой) и двигателем командоаппарата.

Кроме того, в составе ЭМ есть отдельные элементы, входящие в состав различных управляющих цепей, а именно: кнопки передней панели СМ, тахогенератор, регуляторы скорости отжима и температуры, датчики уровня воды (прессостат) и температуры, контактные группы командоаппарата и др.

Контроллеры EVO-I во многом схожи между собой. Они различаются лишь набором реле, маломощных симисторов, а также конфигурацией и назначением некоторых второстепенных элементов и внешних соединителей ЭМ. Что же касается процессора, ЭСППЗУ, источника питания, то их компоновка и функциональное назначение во всех типах ЭМ EVO-I имеют минимальные различия (см. рис. 1 и 2).

Поэтому при описании работы элементов и узлов ЭМ EVO-I возьмем за основу контроллер ARISTON FE. Его принципиальная электрическая схема приведена на рис. 4.

Рис. 4 Принципиальная электрическая схема ARISTON FE

Описание основных узлов ЭМ EVO-I

Источник питания

Источник питания (ИП) ЭМ формирует напряжения +12 В (нестабилизированное) и +5 В (стабилизированное), которые используются для питания элементов и узлов контроллера. Кроме того, ИП формирует сигнал начального сброса на процессор контроллера. В состав ИП входят (рис. 4): сетевой трансформатор Т1, выпрямитель В1, фильтр С1 С74 и стабилизатор напряжения +5 В на микросхеме L4949N. На выв. 6 этой микросхемы также формируется сигнал начального сброса, который поступает на выв. 18 процессора. При снижении питающего напряжения (ниже 10 В) на входе этой микросхемы, она формирует сигнал аварии (выв. 7), который поступает на выв. 64 процессора.

Структурная схема и цоколевка микросхемы L4949N приведены на рис. 5.

Рис. 5 Структурная схема и цоколевка микросхемы L4949N

Элементы управления исполнительными устройствами СМ

На плате ЭМ расположены следующие элементы управления исполнительными устройствами СМ:

маломощные симисторы клапанов залива воды и замка дверцы (1 на рис. 2), управляются с выв. 25, 26, 28—30 процессора;
маломощный симистор мотора командоаппарата (2 на рис. 2), управляется с выв. 31 процессора;
симистор Q9 приводного мотора (3 на рис. 2), управляется ШИМ сигналом с выв. 45 процессора через транзисторный ключ в составе сборки ULN2003;
реле ТЭНа RL7 управляется с выв. 42 процессора через ключ в составе сборки ULN2003;
реле реверса и коммутации обмоток статора приводного мотора RL2-RL4, управляются с выв. 44, 46, 47 процессора через ключи в составе сборки ULN2003. Коммутация обмоток статора необходима для подключения дополнительной обмотки при переходе от стандартного режима стирки к режиму отжима (и наоборот). На рис. 3 показан вариант исполнения СМ с двухобмоточным статором приводного мотора;
реле помпы RL6, управляется с выв. 48 процессора через ключ в составе сборки ULN2003;
7-канальный транзисторный ключ в составе микросхемы ULN2003, используется для усиления выходных сигналов процессора для управления исполнительными устройствами (симистор приводного мотора , реле, индикаторный светодиод). Каждый ключ представляет собой два составных транзистора с элементами смещения и защиты. Структурная схема микросхемы, расположение ее выводов и принципиальная схема одного из ключей показаны на рис. 6.

Рис. 6 Структурная схема и цоколевка микросхемы ULN2003.
Принципиальная схема одного ключа.

Следует отметить, что в зависимости от конфигурации СМ, на плате ЭМ могут быть установлены дополнительные элементы: реле сушки, один или несколько симисторов управления электромагнитными клапанами залива воды или блокировки барабана (последние используются в СМ с вертикальной загрузкой белья).

Элементы измерительных цепей

На плату ЭМ поступают следующие сигналы контроля (см. рис. 4):

с датчика температуры (подключен к соединителю CNA), сигнал с которого поступает на выв. 10 процессора (вход АЦП);
с датчика 1-го уровня (подключен к соединителю CN1), сигнал с которого поступает на выв. 38 процессора. Следует отметить, что если вода в баке СМ не достигает этого уровня, блокируется включение ТЭНа;
с датчика уровня переполнения (подключен к соединителю CNE), сигнал с которого поступает на выв. 37 процессора. Следует отметить, что если вода в баке СМ достигнет этого уровня, автоматически включается помпа слива воды;
с датчика контроля включения ТЭНа — этот сигнал поступает на выв. 39 процессора (см. рис. 3);
с датчика контроля работоспособности симистора приводного мотора (симистор проверяется на наличие замыкания его выводов А1-А2), сигнал поступает на выв. 40 процессора;
с датчика контроля цепи питания приводного мотора, сигнал поступает на выв. 1 процессора;
с тахогенератора (датчика скорости вращения приводного мотора) через усилительный каскад на транзисторе Q12, сигнал поступает на выв. 50 процессора.

Для проверки уровня сетевого напряжения, на выв. 3 процессора (вход АЦП) через резистивный делитель поступает измерительный сигнал.

Элементы (сигналы) управления и индикации

В составе ЭМ имеются следующие элементы цепи управления и индикации:

кнопки управления на передней панели СМ. Через резисторные делители они соединены с выв. 20—23 процессора;
регулятор скорости отжима (потенциометр). Сигнал с этого регулятора поступает на выв. 7 процессора (вход АЦП). В младших моделях СМ вместо регулятора может быть установлена кнопка;
регулятор температуры воды в баке (потенциометр). Сигнал с этого регулятора поступает на выв. 8 процессора (вход АЦП). В младших моделях СМ вместо регулятора может быть установлена кнопка;
индикаторный светодиод или лампочка (установлен на передней панели СМ), управляется с выв. 43 процессора через ключ в составе микросхемы ULN2003.
контактные группы командоаппарата (сигналы управления с них поступают на выв. 5, 33—36
процессора).

Для обеспечения работоспособности встроенного в процессор таймера V на выв. 63 микросхемы поступает тактовый сигнал 50 Гц, который формируется из сетевого напряжения с помощью резистивных делителей.

Процессор, память, сервисный соединитель

В контроллерах EVO-I используется процессор фирмы HITACHI — HD6433642RB95P (входит в семейство процессоров Н8/300L), выполненный в 64-выводном корпусе SDIP. Он включает в себя следующие основные элементы:

Назначение выводов процессоре HD6433642RB95P, а также их функциональное предназначение применительно к ЭМ ARISTON FE приведено в табл. 1.

Таблица 1 Назначение выводов процессоре HD6433642RB95P

Следует отметить, что в зависимости от программного обеспечения процессора его выводы могут иметь различное назначение (в таблице приведено полное описание выводов). Если обратить внимание на принципиальную схему ЭМ (рис. 3), можно заметить, многие выводы этого процессора не используются. Объяснением этому факту может быть то, что данный процессор является универсальным и не все его функции, применительно к конкретной конфигурации ЭМ, востребованы.

Многие ремонтники часто задают вопросы по поводу замены и программирования данных процессоров. Программное обеспечение в ПЗУ процессора однократно записывается в заводских условиях и поэтому в дальнейшем изменяться не может.

Ко второму соединителю CNB или Digital Connection WRAP подключаются устройства, управляющиеся по последовательному интерфейсу в составе самой СМ (например, датчики).

Процессор через последовательный интерфейс обменивается данными с микросхемой ЭСППЗУ 93С86 объемом 16384 байт. Она используется для хранения управляющей программы на конкретный тип СМ — фактически в ней содержится программная конфигурация. Что же касается содержимого ПЗУ в составе процессора — то в нем содержится начальный загрузчик, а также программа-конфигуратор микросхемы HD6433642RB95P применительно к конкретному типу ЭМ (отсюда и различие маркировок версий прошивок на корпусе микросхемы). Кстати, для облегчения снятия/установки микросхем ЭСППЗУ многие ремонтники используют переходные колодки, тем самым исключается операция пайки (см. 5 на рис. 2).

Характерные неисправности ЭМ EVO-I и способы их устранения (применительно к контроллеру ARISTON FE)

Прежде чем принимать решение по ремонту платы ЭМ, следует убедиться, что возникший дефект не вызван неисправностью других элементов СМ: датчиков, двигателей, клапанов и других узлов. Довольно часто неисправности СМ возникают по причине плохих контактов в соединителях как самого ЭМ, так и его внешних элементов, а также в случае попадания на него влаги (пены).

Определить работоспособность элементов СМ можно разными способами: их отдельной проверкой (например, на клапан залива воды напрямую подают сетевое напряжение 220 В), с помощью диагностического ключа или индикацией кодов ошибок на передней панели машины.

Рассмотрим характерные дефекты ЭМ EVO-I и способы их устранения.

СМ не включается

В подобном случае вначале проверяют сетевой выключатель и фильтр, а также контролируют поступление сетевого напряжения на контакты соединителя CNF. Затем проверяют работоспособность ИП (принципиальная схема ИП приведена на рис. 4).

Если на выходе ИП отсутствует напряжение +5 В, необходимо отключить выв. 8 микросхемы L4949N от схемы и еще раз измерить напряжение. При его появлении, вероятно, вышел из строя один из элементов: ULN2003, процессор или память. Отказы при запуске процессора также возможны, если микросхема L4949N не формирует сигнал начального сброса, либо на ее выв. 7 появился сигнал аварии.

Также следует проверить работоспособность кварцевого резонатора 10 МГц (для начала — пропаять его), а затем проверить поступление тактового сигнала 50 Гц на выв. 63 процессора.

Методом визуального осмотра платы ЭМ проверяют ее на наличие обгоревших элементов, окислов и подгораний на соединителях платы, а также следов попадания воды.

Проверяют на ЭМ элементы или цепи, связанные возникшим дефектом (например, при возникновении ошибки F02 проверяют цепь тахогенератора: каскад на транзисторе Q12, а также другие элементы).

Подобные дефекты также могут быть вызваны вследствие возникновения ошибок в самой ЭСППЗУ — эту микросхему нужно перезаписать или заменить. Часто отсутствие, например, отжима или отказ в работе отдельных узлов СМ бывает вызвано именно сбоями содержимого ЭСППЗУ.

В режиме стирки барабан СМ вращается только в одну сторону (через паузу)

Причина подобного дефекта может быть вызвана неисправностью реле реверса или микросхемы ULN2003. Довольно редко причиной подобного дефекта становится процессор.

Приводной мотор начинает вращаться на высоких оборотах (возможна индикация кодов ошибок F01 или F02)

В первом случае (ошибка F01) проверяют симистор Q9 приводного мотора (на короткое замыкание между его выводами А1-А2), а во втором — поступление сигналов с тахогенератора (через каскад на транзисторе Q12 на выв. 50 процессора).

Следует отметить, что при выходе из строя симистора приводного мотора необходимо проверить работоспособность микросхемы ULN2003.

Неисправности, связанные внешними силовыми элементами, подключенными к ЭМ (например, не работают или постоянно включены клапаны залива воды, замок блокировки дверцы)

Подобные дефекты достаточно распространены и бывают связаны с попаданием влаги на перечисленные внешние элементы СМ (управляемые симисторами). Чтобы после замены соответствующего симистора подобный дефект далее не повторялся, необходимо также проверить и сами исполнительные элементы. Их лучше заменить, если причина дефекта не вызвана попаданием влаги.

В СМ во всех режимах работы постоянно работает помпа

Если причиной постоянной работы помпы не стал повышенный уровень воды (уровень перелива), проверяют микросхему ULN2003 и соответствующее реле.

После включения СМ постоянно мигает светодиод на передней панели, все остальные функции не выполняются (замок дверцы блокируется)

Также подобный дефект возможен, если появился неконтакт одного из выводов микросхемы ЭСППЗУ (если она установлена на переходной колодке).

Не срабатывает один из клапанов залива воды

Если проверка соответствующего симистора и клапана не выявила неисправного элемента — необходимо проверить варистор, включенный между анодами симистора (возможна утечка указанного варистора).

Маркировка и описание элементов, используемых в ЭМ EVO-I

Маломощный симистор 20067МА

Маркировка — Z0607MA
Корпус—ТО-92
Назначение выводов — см. рис. 7а
Основные характеристики: отпирающий ток управляющего электрода (I_GT) — 5 мА; постоянное прямое (обратное) напряжение в закрытом состоянии (V_DRM, V_RRM) — 600 В; прямой ток в открытом состоянии (Iт) — 0,8 А
Ближайший аналог — BCR1AM-12 (назначение его выводов последнего показано на рис. 76).

Рис. 7 Маркировка элементов ЭК EVO-I

Маломощный симистор МАС97А8

Маркировка — МАС97А8
Корпус — ТО-92
Назначение выводов — см. рис. 7а
Основные характеристики: I_GT — 10 мА; V_DRM, V_RRM — 600 В; Iт — 0,8 А.

Симистор средней мощности ВТВ12-800CW

Маркировка— ВТВ12-800CW
Корпус — ТО-220АВ
Назначение выводов — см. рис. 7в
Основные характеристики: I_GT — 35 мА; V_DRM, V_RRM — 800В; Iт — 12А.

Ближайший аналог — ВТА12-800CW (назначение его выводов показано на рис. 7г).

Необходимо отметить, что в этом приборе подложка изолирована от кристалла.

Симистор средней мощности ВТВ16-800В

Маркировка — ВТВ 16-800В
Корпус — ТО-220АВ
Назначение выводов — см. рис. 7в
Основные характеристики: I_GT — 50 мА; V_DRM, V_RRM — 800В; Iт—16А.
Ближайший аналог — ВТА16-800В (назначение его выводов показано на рис. 7г).

Необходимо отметить, что в этом приборе подложка изолирована от кристалла.

Симистор средней мощности MAC15N

Назначение выводов — см. рис. 7в

Основные характеристики: I_GT — 35 мА; V_DRM, V_RRM — 800В; Iт—15А.

Читайте также: