การเช็คอาการเสีย IPM เบื้องต้นด้วยมัลติมิเตอร์เข็ม

มาถึงส่วนที่ช่างทุกคนรอคอย คือการลงมือปฏิบัติเพื่อตรวจสอบว่า IPM ตัวเก่งของเรายังอยู่ดีหรือกลับบ้านเก่าไปแล้ว การตรวจสอบนี้เป็นขั้นตอนสำคัญในการ “ซ่อมบอร์ดแอร์ Inverter” เพราะจะช่วยให้เราสามารถจำกัดวงของปัญหาให้แคบลงได้

คำเตือนที่สำคัญที่สุด: ความปลอดภัยต้องมาก่อน!

โปรดอ่านและปฏิบัติตามอย่างเคร่งครัด:

• ตัดไฟทุกครั้ง: ก่อนถอดแผงวงจรหรือสัมผัสอุปกรณ์ใดๆ ต้องแน่ใจว่าได้สับเบรกเกอร์ลงและถอดปลั๊กไฟออกจากเครื่องปรับอากาศแล้ว
• คายประจุคาปาซิเตอร์: บนแผงวงจรคอยล์ร้อนจะมีคาปาซิเตอร์ตัวใหญ่ (Filter Capacitor) ซึ่งเก็บประจุไฟฟ้าแรงสูง (310VDC) ไว้ แม้จะถอดปลั๊กแล้วก็ตาม ต้องทำการคายประจุ (Discharge) ทุกครั้ง โดยใช้หลอดไฟหรือตัวต้านทานค่าสูงต่อคร่อมที่ขั้วบวกและลบของคาปาซิเตอร์จนกว่าแรงดันจะหมดไป การไม่คายประจุอาจเป็นอันตรายถึงชีวิตและทำให้อุปกรณ์วัดของคุณเสียหายได้
• ความเสี่ยง: การซ่อมแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์มีความเสี่ยง หากไม่มั่นใจในขั้นตอนหรือไม่เคยทำมาก่อน การส่งให้ผู้เชี่ยวชาญอย่าง Yellow Tech ตรวจสอบจะเป็นทางเลือกที่ปลอดภัยและแน่นอนกว่า

อุปกรณ์ที่ต้องเตรียม

1. มัลติมิเตอร์แบบเข็ม (Analog Multimeter): เป็นเครื่องมือที่ดีที่สุดสำหรับการวัดอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำอย่างไดโอดหรือทรานซิสเตอร์ เพราะเราสามารถเห็นการ “กวาด” ของเข็มได้ชัดเจน
2. ไขควงและอุปกรณ์ถอดประกอบ: สำหรับการถอดแผงวงจรและแผ่นระบายความร้อน
3. Datasheet ของ IPM (ถ้ามี): เพื่ออ้างอิงตำแหน่งขาที่ถูกต้อง (P, N, U, V, W, Vcc, FO, etc.) หากไม่มี สามารถค้นหาจากเบอร์ของ IPM ในอินเทอร์เน็ตได้

ขั้นตอนการตรวจเช็คอาการเสีย IPM

วิธีการนี้จะอาศัยหลักการวัด ไดโอด (Diode) ที่อยู่ภายในตัว IGBT แต่ละตัว ซึ่งเป็น Free-wheeling Diode ที่ต่อขนานคร่อมขา Collector และ Emitter เอาไว้

ขั้นตอนที่ 1: เตรียมการ

1. ถอดแผงวงจรออกจากเครื่อง
2. คายประจุคาปาซิเตอร์ตัวใหญ่จนแน่ใจว่าไม่มีไฟค้าง
3. หากเป็นไปได้ ให้ถอด IPM ออกจากแผ่นระบายความร้อน (Heatsink) เพื่อให้วัดได้สะดวก แต่หากถอดยาก สามารถวัดบนบอร์ดได้เลย
4. ระบุตำแหน่งขาหลักของ IPM ให้ได้เสียก่อน คือ:
   1. P: ขั้วบวกของไฟ DC แรงสูง (Positive)
   1. N: ขั้วลบของไฟ DC แรงสูง (Negative)
   1. U, V, W: ขาออก 3 เฟส ที่ต่อไปยังคอมเพรสเซอร์

ขั้นตอนที่ 2: ตั้งค่ามัลติมิเตอร์

• ตั้งย่านวัดไปที่ Rx10 หรือ Rx1k
• ทดสอบมิเตอร์โดยการนำสายวัดสีดำและสีแดงมาแตะกัน เข็มควรจะตีขึ้นสุดสเกล (0 โอห์ม) และทำการปรับ Zero Ohm ให้เรียบร้อย
• ข้อควรรู้: สำหรับมิเตอร์เข็ม สายสีดำจะเป็นขั้วบวก (+) และสายสีแดงจะเป็นขั้วลบ (-) ของแบตเตอรี่ภายใน

ขั้นตอนที่ 3: การวัดไดโอดภายใน (วัดเทียบขา P และ N)

นี่คือหัวใจของการตรวจสอบ เราจะวัดความต้านทานระหว่างขั้วไฟหลัก (P, N) กับขาออกแต่ละเฟส (U, V, W) ซึ่งเป็นการวัดไดโอดภายในทางอ้อม

A. การวัดเทียบกับขั้ว P (วัดไดโอดของ Low-Side IGBTs)

1. นำสายมิเตอร์ สีดำ (+) แตะที่ขา P ของ IPM
2. นำสายมิเตอร์ สีแดง (-) ไล่แตะที่ขา U, V, และ W ตามลำดับ
3. ผลที่คาดหวัง (ถ้าปกติ): เข็มมิเตอร์ ต้องไม่ขึ้น หรือขึ้นน้อยมากในทุกการวัด (ความต้านทานสูงมาก) เพราะเป็นการวัดแบบย้อนทาง (Reverse Bias) ให้กับไดโอด

B. การวัดเทียบกับขั้ว N (วัดไดโอดของ High-Side IGBTs)

1. นำสายมิเตอร์ สีดำ (+) ไล่แตะที่ขา U, V, และ W ตามลำดับ
2. นำสายมิเตอร์ สีแดง (-) แตะแช่ไว้ที่ขา N ของ IPM
3. ผลที่คาดหวัง (ถ้าปกติ): เข็มมิเตอร์ ต้องไม่ขึ้น หรือขึ้นน้อยมากในทุกการวัด

C. การวัดแบบตามทาง (Forward Bias)

1. สลับสายมิเตอร์ นำสาย สีแดง (-) แตะที่ขา P
2. นำสาย สีดำ (+) ไล่แตะที่ขา U, V, และ W
3. ผลที่คาดหวัง (ถ้าปกติ): เข็มมิเตอร์ จะต้องตีขึ้น แสดงค่าความต้านทานค่าหนึ่ง และค่าที่วัดได้ทั้ง 3 ขา (U, V, W) ควรจะใกล้เคียงกันมาก
4. สลับสายอีกครั้ง นำสาย สีแดง (-) ไล่แตะที่ขา U, V, และ W
5. นำสาย สีดำ (+) แตะแช่ไว้ที่ขา N
6. ผลที่คาดหวัง (ถ้าปกติ): เข็มมิเตอร์ จะต้องตีขึ้น แสดงค่าความต้านทานค่าหนึ่ง และค่าที่วัดได้ทั้ง 3 ขา ควรจะใกล้เคียงกันมาก

ตารางสรุปผลการวัด IPM ที่ปกติ

สายดำ (+) แตะที่	สายแดง (-) แตะที่	ผลที่คาดหวัง (IPM ปกติ)
P	U, V, W	เข็มไม่ขึ้น (ความต้านทานสูง)
U, V, W	N	เข็มไม่ขึ้น (ความต้านทานสูง)
U, V, W	P	เข็มขึ้น (แสดงค่าความต้านทาน)
N	U, V, W	เข็มขึ้น (แสดงค่าความต้านทาน)

ขั้นตอนที่ 4: การวัดหาการลัดวงจร (Short Circuit)

• วัดระหว่าง P-N: นำสายมิเตอร์วัดคร่อมระหว่างขา P และ N ทั้งสลับสายไปมา ผลที่คาดหวัง: เข็มต้องไม่ขึ้นเลย หากเข็มตีขึ้นจนเกือบสุดสเกล (0 โอห์ม) ไม่ว่าจะวัดทางใดทางหนึ่ง แสดงว่าเกิดการลัดวงจรภายใน IPM เสียหายแน่นอน
• วัดระหว่าง U-V, V-W, U-W: นำสายมิเตอร์วัดคร่อมระหว่างขาออกแต่ละคู่ ผลที่คาดหวัง: เข็มต้องไม่ขึ้นเลย หากคู่ใดคู่หนึ่งวัดแล้วเข็มขึ้น แสดงว่า IGBT ภายในเฟสนั้นๆ เกิดการลัดวงจร

การแปลผล: อาการเสียที่พบบ่อย

• IPM ช็อต/ลัดวงจร: เป็นอาการที่พบบ่อยที่สุด จะวัดได้ค่าความต้านทานต่ำมาก (เกือบ 0 โอห์ม) ในจุดที่ไม่ควรจะขึ้น เช่น ระหว่าง P-N, ระหว่าง U-V-W, หรือวัดเทียบกับ P/N แล้วขึ้นทั้งสองทาง
• IPM ขาด (Open): เป็นอาการที่พบได้น้อยกว่า คือวัดตามทาง (Forward Bias) แล้วเข็มไม่ขึ้นเลยในขาใดขาหนึ่งหรือทุกขา
• IPM รั่ว (Leaky): คือวัดย้อนทาง (Reverse Bias) แล้วเข็มยังตีขึ้นเล็กน้อย แสดงค่าความต้านทานต่ำกว่าที่ควรจะเป็น อาการนี้บางครั้งมัลติมิเตอร์ธรรมดาอาจตรวจไม่พบ

ข้อจำกัดของการวัดด้วยมัลติมิเตอร์

สิ่งสำคัญที่ต้องย้ำคือ การวัดด้วยมัลติมิเตอร์เป็นการตรวจสอบเบื้องต้นเท่านั้น และสามารถตรวจจับได้เฉพาะความเสียหายที่รุนแรง (Catastrophic Failure) เช่น การช็อตหรือขาด แต่ไม่สามารถตรวจสอบปัญหาเหล่านี้ได้:

• การเสื่อมสภาพของ Gate Driver
• การทำงานที่ผิดพลาดของวงจรป้องกัน
• อาการเสียที่เกิดขึ้นเมื่อมีโหลด (Under Load) หรือเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น

ดังนั้น หากผลการวัดด้วยมิเตอร์ออกมาว่า “ปกติ” แต่เครื่องยังคงมีอาการเสียและฟ้องโค้ดที่เกี่ยวข้องกับ IPM อยู่ ปัญหาก็ยังอาจจะอยู่ที่ตัว IPM เอง หรืออาจจะอยู่ที่ส่วนประกอบอื่นที่ทำงานร่วมกัน เช่น วงจร Bootstrap, สัญญาณ PWM จาก MCU, หรือภาคจ่ายไฟ Vcc ที่มาเลี้ยง IPM ก็เป็นได้ ในกรณีเช่นนี้ การส่งบอร์ดให้ผู้เชี่ยวชาญที่มีเครื่องมือเฉพาะทาง เช่น ออสซิลโลสโคป หรือเครื่องเทส IPM โดยตรง จะสามารถวินิจฉัยปัญหาได้อย่างแม่นยำที่สุด ซึ่งที่ Yellow Tech นครศรีธรรมราช เรามีบริการ “รับซ่อมบอร์ดแอร์ Inverter” ทุกชนิด พร้อมเครื่องมือที่ทันสมัยและทีมช่างผู้ชำนาญการไว้คอยบริการ