Samodzielna naprawa stabilizatora napięcia

Treść artykułu



Dzisiaj rozważymy listę podstawowych usterek różnych typów stabilizatorów napięcia wraz z opisem przyczyn i metod ich naprawy. Przecież nie każda awaria stabilizatora napięcia wymaga naprawy serwisowej, zwłaszcza po upływie okresu gwarancyjnego..

Samodzielna naprawa stabilizatora napięcia

O budowie wewnętrznej i rodzajach stabilizatorów

Spośród wszystkich odmian stabilizatorów napięcia istnieją trzy najpopularniejsze topologie z raczej określonymi zasadami konwersji. Wśród nich nie sposób wyodrębnić najbardziej niezawodnego, zbyt wiele zależy od rodzaju zasilania i rodzaju obciążenia, a także od współczynnika jakości urządzenia. W naszej recenzji rozważymy przetworniki serwo, przekaźnikowe i półprzewodnikowe, cechy ich działania i typowe awarie..

Samodzielna naprawa stabilizatora napięcia

W stabilizatorze z serwonapędem głównym elementem funkcjonalnym jest transformator liniowy z wieloma zaciskami w środkowych punktach uzwojenia wtórnego, a czasem pierwotnego – od 10 do 40, w zależności od klasy dokładności. Końce przewodów są połączone w grzebień zbierający, po którym porusza się wózek kolektora. W zależności od efektywnego napięcia na linii energetycznej stabilizator koryguje położenie wózka, dostosowując w ten sposób liczbę zaangażowanych zwojów i odpowiednio współczynnik transformacji. Na wyjściu obwodu można przeprowadzić bardziej subtelną regulację napięcia, na przykład za pomocą zintegrowanych stabilizatorów półprzewodnikowych.

Samodzielna naprawa stabilizatora napięcia

Transformatory przekaźnikowe są zaprojektowane w podobny sposób. Liczba zacisków transformatora jest mniejsza; zamiast płynnej regulacji, precyzyjne dostrojenie uzyskuje się poprzez rekombinację uzwojeń biorących udział w operacji. Za przełączanie operacyjne odpowiedzialne są przekaźniki mocy o złożonej konfiguracji grupy przekaźników. Podobnie jak w poprzednim przypadku na wyjściu mogą znajdować się dodatkowe filtry, stabilizatory i urządzenia zabezpieczające, jednak główna praca jest wykonywana przez zespół transformatora i przekaźnika pod kontrolą analogową.

Samodzielna naprawa stabilizatora napięcia

Elektroniczne stabilizatory napięcia mogą opierać się na dwóch zasadach konwersji. Pierwszym jest przełączanie uzwojeń transformatora, ale za pomocą symetrycznych tyrystorów, a nie przekaźników. Druga zasada to zamiana prądu na prąd stały, jego kumulacja w kondensatorach buforowych (kondensatorach), a następnie zamiana odwrotna na „przemianę” z czystą sinusoidą za pomocą wbudowanego generatora. Na pierwszy rzut oka obwód wydaje się dość skomplikowany, ale zapewnia to niespotykaną dotąd dokładność stabilizacji i wysokiej jakości ochronę linii..

Oczywiście istnieją inne schematy stabilizatorów, w tym hybrydowe, ale ze względu na ich wysoce wyspecjalizowane zastosowanie lub archaiczny charakter nie będziemy ich rozważać. Każda z trzech najczęstszych rodzin ma tak zwane choroby wieku dziecięcego lub wrodzone wady technologiczne. I dlatego najważniejszym zadaniem przed wysłaniem urządzenia do serwisu jest ustalenie, czy awaria jest przyczyną niezgodności ze standardami serwisowymi, czy też zwykłą awarią tego typu stabilizatora..

Typowe usterki urządzeń przekaźnikowych

Stabilizatory przekaźników charakteryzują się optymalnym stosunkiem ceny do niezawodności. Grupa przekaźników narażona jest na główne zużycie, a przy częstej lub stałej pracy pod zwiększonym obciążeniem również izolacja dielektryczna uzwojeń transformatora.

Samodzielna naprawa stabilizatora napięcia

Dość łatwo jest zdiagnozować przekaźnik jako przyczynę awarii. Pierwszym krokiem jest demontaż elementów z płytki drukowanej; można je wyróżnić kompaktową prostokątną obudową, czasem wykonaną z przezroczystego tworzywa, z co najmniej sześcioma pinami. Aby określić przeznaczenie zacisków i schemat przełączania, można zapoznać się ze schematem obwodu lub specyfikacją techniczną określonego typu przekaźnika zgodnie z oznaczeniem wskazanym na obudowie. Możesz wykonać testowe włączenie przekaźnika, dla którego napięcie robocze jest przykładane do styków cewki, z reguły jest to wskazane na obudowie produktu. Brak kliknięcia podczas podłączania jest wyraźnym znakiem spalonej cewki lub zablokowanych styków. Jeśli słychać kliknięcie, ale gdy dzwoni grupa styków głównych, obwód ich przełączania nie jest obserwowany, problem najprawdopodobniej dotyczy mechanizmu odrzucania i naciskania lub zwęglonych styków.

Samodzielna naprawa stabilizatora napięcia

Znaczna część przekaźników elektronicznych posiada składaną obudowę i może być serwisowana: naprawa mechanizmu, czyszczenie styków z osadów węglowych gumką, czasem nawet wymianę uszkodzonej cewki. Jednak najlepszym rozwiązaniem byłby nadal zakup nowych przekaźników w celu zastąpienia tych, które uległy awarii zgodnie z numerem artykułu lub wyprowadzeniami.

Samodzielna naprawa stabilizatora napięcia

Utracie wytrzymałości dielektrycznej transformatora na skutek przegrzania towarzyszą zwarcia międzyzwojowe i na zewnątrz obserwuje się jako zaciemnienie lub zniszczenie izolacji uzwojenia. Głównym objawem jest znaczny spadek oporu poniżej standardów paszportowych. Ponieważ większość stabilizatorów budżetowych ma jedno solidne uzwojenie pierwotne i wielostykowe wtórne, przewijanie nie jest szczególnie trudne. W każdym łączu liczba zwojów jest niewielka, można je starannie ułożyć nawet bez wrzeciona lub innych urządzeń do nawijania. Najważniejszą rzeczą jest dokładne obserwowanie liczby zwojów i kierunku układania, a także prawidłowe określenie początkowej rezystywności przewodników, a nie tylko zakup drutu nawojowego według średnicy.

Samodzielna naprawa stabilizatora napięcia

Innym rodzajem usterki transformatora jest działanie bezpiecznika termicznego półprzewodnika, który zwykle występuje w zerwaniu jednego z uzwojeń. Aby wymienić element półprzewodnikowy, wystarczy wyjaśnić jego serię lub podstawowe parametry, aby wybrać analog. Zwykle bezpiecznik termiczny jest połączony szeregowo z pierwszym ogniwem uzwojenia wtórnego, więc wszystkie zewnętrzne zwoje będą musiały zostać usunięte, aby uzyskać do niego dostęp. Problem jest diagnozowany prosto: między początkiem uzwojenia a pierwszym zaczepem obwód nie dzwoni, ale wszystkie pozostałe zwoje są w idealnym porządku.

Zepsute stabilizatory serwa

Główny powód awarii serwonapędów jest oczywisty: zużycie zespołu kolektora. To właśnie ta wada zaliczana jest do kategorii chorób wieku dziecięcego, których nie da się wyeliminować w większości modeli technologii budżetowej..

Samodzielna naprawa stabilizatora napięcia

Istnieją dwa rodzaje mechanizmów ślizgowych. Przy małych obciążeniach konwencjonalne szczotki sprężynowe doskonale sprawdzają się przy przełączaniu uzwojeń. Urządzenie całkowicie powtarza zasadę działania silników kolektora elektronarzędzia, z tym wyjątkiem, że sam kolektor jest wysuwany z pozycji cylindrycznej do płaszczyzny. Drugi typ odbieraków prądu posiada zespół szczotkowy w postaci wałka, dzięki czemu zmniejsza się tarcie podczas ruchu, co oznacza brak intensywnego zużycia lamelek. Jednocześnie szybkość zużycia szczotek talerzowych i walcowych jest w przybliżeniu porównywalna.

Samodzielna naprawa stabilizatora napięcia

Wada pierścienia ślizgowego wynika z jego geometrii. Miejsce styku jest bardzo małe – tylko linia styku walca z płaszczyzną. To prawda, że ​​w najbardziej zaawansowanych technicznie modelach lamele mają rowki promieniowe, chociaż to rozwiązanie nie jest do końca uzasadnione: wraz ze zużyciem wałka grafitowego powierzchnia styku nieuchronnie maleje. W zależności od intensywności użytkowania, wymiana szczotek wymagana jest co 3 do 7 lat. Sytuacja może ulec pogorszeniu w przypadku obecności dużej ilości pyłu i osadów węglowych – aż do zamknięcia kilku uzwojeń lub całkowitej utraty kontaktu.

Samodzielna naprawa stabilizatora napięcia

Chociaż serworegulatory są również podatne na przeciążenia, ich transformator zużywa się mniej. W przeciwieństwie do przekaźników, w których skoki napięcia i prądu występują regularnie podczas przełączania, jednostka kolektora reguluje się płynniej, dzięki czemu mechaniczny wpływ prądu jest minimalny. Lakierowana izolacja uzwojeń nadal wysycha i staje się krucha, ale nie kruszy się.

Samodzielna naprawa stabilizatora napięcia

Zasadniczo zasada działania stabilizatora serwa jest niezwykle przejrzysta. Jeśli po włączeniu pojawia się wskazanie napięcia wejściowego, ale urządzenie nie reaguje, usterka polega albo na samym napędzie, albo w obwodzie sterująco-pomiarowym. W tym drugim przypadku uszkodzony element obwodu można łatwo wykryć wyłącznie wizualnie lub przez wybieranie numeru. Jeśli na wyjściu nie ma napięcia, transformator jest uszkodzony, jeśli nie jest zapewniona odpowiednia dokładność stabilizacji, występowanie zwarcia międzyzwojowego w uzwojeniu wtórnym, zabrudzenie kolektora, zużycie szczotek kolektora lub samych lameli.

Typowe problemy urządzeń elektronicznych

Stabilizatory falownika są uważane za najmniej wymagające konserwacji w domu. Powodów jest kilka, ale podstawowym z nich jest potrzeba posiadania specjalistycznej wiedzy z zakresu obwodów elektrycznych, aw szczególności zasad działania zasilaczy impulsowych. Nie da się obejść bez odpowiedniej bazy materiałowej: sprzętu lutowniczego z kontrolą temperatury, a także przyrządów pomiarowych. Zestaw narzędzi diagnostycznych wykracza daleko poza granice konwencjonalnego multimetru, będziesz potrzebować urządzenia z rozszerzonym zestawem funkcji do pomiaru pojemności, częstotliwości i indukcyjności, a także pożądane jest posiadanie prostego oscyloskopu do Twojej dyspozycji.

Samodzielna naprawa stabilizatora napięcia

Najczęstszą przyczyną awarii stabilizatorów falownika jest awaria generatora zegara. Na podstawie mocy znamionowej urządzenia i parametrów transformatora konieczne jest ustalenie optymalnej częstotliwości pracy przetwornika impulsów, a następnie porównanie jej z rzeczywistymi parametrami. Awaria częstotliwości jest zwykle spowodowana awarią w obwodzie oscylacyjnym odniesienia podłączonym do odpowiednich styków układu scalonego zegara..

Samodzielna naprawa stabilizatora napięcia

Całkowita awaria urządzenia jest możliwa z wielu powodów. Jeśli nie ma wbudowanego systemu diagnostycznego lub nie można określić awarii na podstawie jego wskazań, najprawdopodobniej przyczyną usterki była awaria pola lub kluczy IGBT, co jest dość proste do ustalenia na podstawie wyglądu obudowy. Inną charakterystyczną przyczyną wadliwego działania jest awaria wbudowanego zasilania obwodów sterujących; ta część obwodu jest najbardziej narażona na wahania napięcia, zwłaszcza impuls.

Samodzielna naprawa stabilizatora napięcia

Nie będzie zbędne tworzenie ciągłości wszystkich obwodów, ich przewodność musi odpowiadać obwodowi i schematom elektrycznym urządzenia. Do najbardziej wrażliwych elementów należą prostowniki wejściowe i wyjściowe, obwody tłumiące transformatora (do tłumienia przepięć), a także korektor współczynnika mocy, jeśli taki występuje..

Ogólne zalecenia

Komponenty elektroniczne znajdują się nie tylko w stabilizatorach inwerterowych, mogą być stosowane w obwodach kontrolno-pomiarowych czy urządzeniach wskazujących i autodiagnostycznych. Dotyczy to głównie elementów pasywnych i mikroukładów o niskim stopniu integracji: wzmacniaczy operacyjnych, elementów logicznych, tranzystorów kombinowanych, stabilizatorów prądu i napięcia. Awarię tych elementów najczęściej można określić czysto zewnętrznymi znakami: wypalone tranzystory i diody mają pękniętą obudowę, rezystory – ślady spalonego lakieru, kondensatory po prostu się nadymają. Dlatego dokładne zewnętrzne badanie płytki drukowanej jest pierwszym etapem określania usterki..

Samodzielna naprawa stabilizatora napięcia

Jeżeli nie jest możliwe wizualne określenie przyczyny awarii, należy wykonać sekwencję pomiarów kontrolnych. Najpierw sprawdza się przewodność i jakość izolacji dielektrycznej obwodu w stanie wyłączonym. Następnie, po podłączeniu zasilania, napięcia są mierzone w kluczowych punktach: na zaciskach przyłączeniowych, za bezpiecznikiem, na filtrach i stabilizatorach, uzwojeniach transformatora i głównych węzłach obwodu sterującego. Jeśli opisane metody diagnostyczne nie dają rezultatu, lepiej skontaktować się z centrum serwisowym, bo nawet prosta awaria może być bardzo specyficzna, mimo że amatorska wiedza z zakresu elektrotechniki i warunków domowych nie wystarczy, aby ją wyeliminować.

Oceń artykuł
Codzienne wskazówki i instrukcje

Klikając przycisk „Prześlij komentarz” wyrażam zgodę na przetwarzanie danych osobowych i akceptuję politykę prywatności