kategorier: Udvalgte artikler » Praktisk elektronik
Antal visninger: 219.937
Kommentarer til artiklen: 5
Tip til reparation af skiftende strømforsyninger
Lidt om brugen og designet af UPS
En artikel er allerede blevet offentliggjort på webstedet "Hvad er en switching-strømforsyning, og hvordan adskiller den sig fra en konventionel analog"som beskriver UPS-enheden. Dette emne kan suppleres med en lille historie om reparationen. Der henvises ofte til forkortelsen UPS. uafbrudt strømforsyning. For at undgå uoverensstemmelser er vi enige om, at det i denne artikel er et switching power supply.
Næsten alle skiftekraftforsyninger, der bruges i elektronisk udstyr, er bygget efter to funktionelle ordninger.
Fig. 1 Funktionelle diagrammer over switching strømforsyninger
I henhold til halvbroplanen gennemføres der som regel ret kraftige strømforsyninger, f.eks. Computerstationer. I henhold til totaktsordningen fremstilles også strømforsyninger til UMZCH pop-art og svejsemaskiner med høj effekt.
Enhver, der nogensinde har repareret forstærkere med en kapacitet på 400 eller mere watt, ved godt, hvilken vægt de har. Dette er naturligvis UMZCH med en traditionel transformatorstrømforsyning. UPS-tv'er, skærme, DVD-afspillere er oftest lavet i henhold til skemaet med en enkelt-trins outputtrin.
Selvom der faktisk er andre typer outputtrin, som er vist i figur 2.
Fig. Output faser ved at skifte strømforsyning
Kun strømafbrydere og den primære vikling af krafttransformatoren er vist her.
Hvis du omhyggeligt ser på figur 1, er det let at bemærke, at hele skemaet kan opdeles i to dele - primær og sekundær. Den primære del indeholder en overspændingsbeskytter, en netspændings ensretter, strømafbrydere og en strømtransformator. Denne del er galvanisk forbundet til vekselstrømsnetværket.
Foruden krafttransformatoren bruger pulserede strømforsyninger også afkoblingstransformatorer, gennem hvilke styringspulser fra PWM-styreenheden føres til portene (baserne) til krafttransistorerne. Denne måde giver galvanisk isolering fra netværket af sekundære kredsløb. I mere moderne ordninger udføres denne isolering ved hjælp af optokoblere.
Sekundære kredsløb er galvanisk afbrudt fra netværket ved hjælp af en krafttransformator: spænding fra sekundærviklingen tilføres ensretteren og derefter til belastningen. Sekundære kredsløb leverer også spændingsstabiliserings- og beskyttelseskredsløb.
Meget enkel switching strømforsyning
De udføres på basis af oscillatoren, når master PWM-controller er fraværende. Et eksempel på en sådan UPS er Taschibra elektroniske transformatorkredsløb.
Fig. Taschibra Electronic Transformer
Lignende elektroniske transformere produceres af andre virksomheder. Deres hovedformål er halogenlampekraft. Et karakteristisk træk ved en sådan ordning er enkelhed og et lille antal dele. Ulempen er, at uden belastning dette kredsløb ganske enkelt ikke starter, udgangsspændingen er ustabil og har et højt krusningsniveau. Men lysene skinner stadig! I dette tilfælde er det sekundære kredsløb helt frakoblet strømnettet.
Det er åbenlyst, at reparationen af en sådan strømforsyning reduceres til udskiftning af transistorer, modstande R4, R5, undertiden diode bridge VDS1 og modstand R1, der fungerer som en sikring. Der er simpelthen ikke mere at brænde i denne ordning. Til en lav pris for elektroniske transformere køber de ofte bare en ny, og reparationen udføres, som de siger, “af kærlighed til kunsten”.
Sikkerhed først
Så snart der er et så meget ubehageligt kvarter af de primære og sekundære kredsløb, at du under reparationsprocessen skal du, selvom du ved et uheld skal røre den med dine hænder, skal du huske nogle sikkerhedsforholdsregler.
Du kan berøre den tændte kilde med kun en hånd, under ingen omstændigheder med begge på én gang.Dette er kendt for alle, der arbejder med elektriske installationer. Men det er bedre ikke at røre ved overhovedet eller kun efter at have koblet fra netværket ved at trække stikket ud af stikkontakten. Du bør heller ikke lodde noget på den tændte kilde eller blot dreje den med en skruetrækker.
For at sikre elektrisk sikkerhed på strømforsyningspladerne er den "farlige" primære side af pladen omgivet af en ret bred bånd eller skraveret med tynde strimler maling, normalt hvid. Dette er en advarsel om, at det er farligt at røre ved denne del af tavlen.
Selv en slukket strømforsyning kan kun røres med hænder efter et stykke tid, mindst 2 ... 3 minutter efter slukning: ladningen forbliver på højspændingskondensatorer i lang tid, selvom afladningsmodstander er installeret parallelt med kondensatorer i enhver normal strømforsyning. Husk, hvordan skolen tilbød hinanden en ladet kondensator! Dræbning vil selvfølgelig ikke dræbe, men slaget er ret følsomt.
Men det værste er ikke engang det: ja, tænk på det, jeg finjusterede lidt. Hvis du straks ringer til den elektrolytiske kondensator med et multimeter, er det meget muligt at gå i butikken for en ny.
Når en sådan måling forventes, skal kondensatoren aflades, i det mindste med en pincet. Men det er bedre at gøre dette ved hjælp af en modstand med en modstand på flere titalls kOhm. Ellers ledsages afladningen af en masse gnister og et ret højt klik, og for en kondensator er en sådan kortslutning ikke særlig nyttig.
Og alligevel, når du reparerer, skal du røre ved den tændte tændspændingsforsyning, i det mindste for nogle målinger. I dette tilfælde vil en isolationstransformator hjælpe med at beskytte din elskede mod elektrisk stød så meget som muligt, ofte kaldet en sikkerhedstransformator. Hvordan man laver det, kan du læse i artiklen “Sådan fremstilles en sikkerhedstransformator”.
I et nøddeskal er det en transformer med to viklinger på 220V, effekt 100 ... 200W (afhænger af UPS'ens strøm, der skal repareres), det elektriske kredsløb er vist i figur 4.
Fig. 4 Sikkerhedstransformator
Den venstre vikling i henhold til skemaet er tilsluttet netværket, til højre vikling gennem en pære, der er forbundet en defekt koblingsforsyning. Den vigtigste ting med denne inkludering er, at du med en hånd kan røre ved enhver ende af den sekundære vikling uden frygt, samt med alle elementerne i det primære kredsløb i strømforsyningen.
Om pærenes rolle og dens magt
Oftest udføres reparationen af en switching-strømforsyningsenhed uden en isolationstransformator, men som en ekstra sikkerhedsforanstaltning tændes enheden gennem en lyspære med en effekt på 60 ... 150W. Pærenes adfærd kan generelt bedømme status for strømforsyningen. Naturligvis vil en sådan inkludering ikke give galvanisk isolering fra netværket, det anbefales ikke at røre det med dine hænder, men det kan beskytte det helt mod røg og eksplosioner.
Hvis pæren tændes i fuld varme, når den er tilsluttet lysnettet, skal du kigge efter en funktionsfejl i det primære kredsløb. Som regel er dette en punkteret effekttransistor eller ensretterbro. Under normal drift af strømforsyningen blinker først lyset ganske lyst (kondensatorladning), og derefter glødetråden fortsætter med at skinne svagt.
Der er flere meninger om denne pære. Nogen siger, at det ikke hjælper med at slippe af med uforudsete situationer, og nogen mener, at risikoen for at brænde en nyligt forseglet transistor er meget reduceret. Vi overholder dette synspunkt og bruger reparationspæren.
Om sammenfoldelige og ikke-sammenfoldelige sager
Oftest udføres skiftende strømforsyninger i kabinetter. Det er nok at huske computerens strømforsyninger, forskellige adaptere inkluderet i stikkontakten, opladere til bærbare computere, mobiltelefoner osv.
I tilfælde af computer strømforsyninger, alt er ganske enkelt. Flere skruer skrues løs fra metalhuset, metalafdækningen fjernes, og vær venlig at hele brættet med detaljerne allerede er i hånden.
Hvis sagen er af plast, skal du se på bagsiden, hvor strømstikket er placeret, små skruer. Så er alt enkelt og klart, han vendte sig væk og fjernede låget. I dette tilfælde kan vi sige, at det bare var heldig.
Men for nylig har alt været på vej til at forenkle og reducere omkostningerne ved strukturer, og halvdelene af plastkassen klæber simpelthen sammen og ganske fast. En kammerat fortalte, hvordan han transporterede en lignende blok til et værksted. Da de blev spurgt, hvordan man skulle adskille det, sagde mestrene: ”Er du ikke russisk?” Derefter tog de en hammer og delte hurtigt sagen i to halvdele.
Faktisk er dette den eneste måde at adskille plastlimede sager på. Det er kun nødvendigt at banke nøjagtigt og ikke meget fanatisk: under påvirkning af slag på kroppen kan spor, der fører til massive dele, for eksempel transformatorer eller choker, bryde af.
En kniv, der er indsat i sømmen, hjælper også og let tappe på den med den samme hammer. Sandt nok, efter montering er der spor af denne intervention. Men lad der være mindre spor på sagen, men du behøver ikke at købe en ny blok.
Sådan finder du et kredsløb
Hvis i tidligere tider næsten alle indenlandske enheder blev leveret med kredsløbsdiagrammer, ønsker moderne udenlandske elektronikproducenter ikke at dele deres hemmeligheder. Alt elektronisk udstyr afsluttes kun med en brugermanual, der viser, hvilke knapper der skal trykkes på. Skematiske diagrammer er ikke knyttet til brugermanualen.
Det antages, at enheden fungerer for evigt, eller at reparationer vil blive udført i autoriserede servicecentre, hvor der er reparationsmanualer, der kaldes servicehåndbøger. Servicecentre har ikke ret til at dele denne dokumentation med alle, der ønsker det, men roser Internettet, disse servicemanualer kan findes på mange enheder. Undertiden kan dette ske gratis, det vil sige for ingenting, og nogle gange kan de nødvendige oplysninger fås for en lille mængde.
Men selv hvis det ønskede kredsløb ikke kunne findes, bør du ikke fortvivle, især når du reparerer strømforsyninger. Næsten alt bliver klart ved omhyggelig overvejelse af bestyrelsen. Denne kraftfulde transistor er ikke andet end en outputnøgle, men denne chip er en PWM-controller.
I nogle controllere er en kraftig outputtransistor “skjult” inde i chippen. Hvis disse dele er tilstrækkelig store, har de en fuld markering, hvorefter du kan finde den tekniske dokumentation (datablad) for mikrokredsløb, transistor, diode eller zener-diode. Det er disse detaljer, der danner grundlaget for at skifte strømforsyning.
Datasæt indeholder meget nyttige oplysninger. Hvis dette er en PWM-controllerchip, kan du bestemme, hvor er hvilke konklusioner, hvilke signaler der kommer til dem. Her kan du finde den interne enhed på controlleren og et typisk switching kredsløb, som hjælper meget med at håndtere et specifikt kredsløb.
Det er lidt mere vanskeligt at finde datablad til små SMD-komponenter. Fuld markering på en lille sag passer ikke; i stedet placeres en kodebetegnelse på flere (tre, fire) bogstaver og tal på saget. Ved hjælp af denne kode, ved hjælp af tabeller eller specielle programmer, der er opnået igen på Internettet, er det muligt, men ikke altid, at finde referencedata for et ukendt element.
Måleinstrumenter og værktøjer
For at reparere skiftende strømforsyninger har du brug for det værktøj, som enhver radioamatør skal have. Først og fremmest er der flere skruetrækkere, sideskæretænger, pincet, undertiden tænger og endda den nævnte hammer. Dette er til montering og installation.
Til loddearbejde har du naturligvis brug for et loddejern, helst flere, med forskellige kapaciteter og dimensioner. Et almindeligt loddejern med en effekt på 25 ... 40W er meget velegnet, men det er bedre, hvis det er et moderne loddejern med en temperaturregulator og temperaturstabilisering.
For at lodde flerpindede dele er det godt at have ved hånden, hvis ikke super dyre lodning station, i det mindste en simpel billig lodning hårtørrer.Dette tillader lodning af flere stifter uden stor indsats og ødelæggelse af trykte kredsløb.
For at måle spændinger, modstande og noget mindre ofte strømme har du brug for et digitalt multimeter, selvom ikke meget dyrt, eller en god gammel pointer-tester. At det er for tidligt at afskrive markøren, hvilke ekstra funktioner den ikke har i moderne digitale multimetre kan læses i artiklen “Pil og digitale multimetre - fordele og ulemper”.
Uvurderlig hjælp til reparation af switching-strømforsyninger kan give oscilloskop. Her er det også meget muligt at bruge et gammelt, selv ikke særlig bredbånd, elektronstråleoscilloskop. Hvis der selvfølgelig er muligheden for at købe et moderne digitalt oscilloskop, er dette endnu bedre. Men som praksis viser, når du reparerer switching strømforsyninger, kan du undvære et oscilloskop.
Faktisk er der to reparationer under reparationen: enten reparation eller forværring. Det er passende at huske Horners lov her: "Erfaringen vokser i direkte forhold til antallet af out-of-order udstyr." Og selvom denne lov indeholder en vis mængde humor, er dette nøjagtigt tilfældet i praksis med reparation. Især i begyndelsen af rejsen.
fejlfinding
Skiftende strømforsyning mislykkes oftere end andre elektroniske komponenter. Først og fremmest er det faktum, at der er en høj netspænding, der efter korrektion og filtrering bliver endnu højere. Derfor fungerer afbryderne og hele inverterkaskaden i en meget vanskelig tilstand, både elektrisk og termisk. Oftest ligger der fejl i det primære kredsløb.
Fejl kan opdeles i to typer. I det første tilfælde er svigt i skiftekraftforsyningen ledsaget af røg, eksplosioner, ødelæggelse og karbonisering af dele, undertiden spor på printkortet.
Det ser ud til, at indstillingen er enkel, bare skift de brændte dele, gendan sporene, og det hele fungerer. Men når du prøver at bestemme typen af mikrokredsløb eller transistor, viser det sig, at markeringen af delen sammen med sagen også er forsvundet. Hvad der skete her uden en ordning, som ofte ikke er ved hånden, er umulig at finde ud af. Nogle gange slutter også reparationer på dette stadium.
Den anden type funktionsfejl er som Lelik sagde stille uden støj og støv. Udgangsspændingerne forsvandt simpelthen sporløst. Hvis denne switching-strømforsyning er en simpel netværkskort som en oplader til en celle eller bærbar computer, skal du først og fremmest kontrollere udgangssnorets funktionsevne.
Oftest opstår der en pause enten nær udgangsstikket eller ved udgangen til huset. Hvis enheden er tilsluttet netværket ved hjælp af en ledning med et stik, skal du først og fremmest sørge for, at det fungerer.
Når du har kontrolleret disse enkleste kæder, kan du allerede klatre i naturen. Som disse vilde tager vi strømforsyningskredsløbet på den 19-tommer monitor LG_flatron_L1919s. Fejlfunktionen var faktisk ganske enkel: den tændtes i går, og i dag tændes den ikke.
På trods af enhedens tilsyneladende alvor - når alt kommer til alt en skærm, er strømforsyningskredsløbet ganske enkelt og intuitivt.
Beskrivelse af ordningen og reparationsanbefalinger
Efter åbning af monitoren blev flere oppustede elektrolytiske kondensatorer (C202, C206, C207) detekteret ved udgangen fra strømforsyningen. I dette tilfælde er det bedre at skifte alle kondensatorer på én gang, kun seks stykker. Prisen på disse dele er billig, så du skal ikke vente, når de også vil svulme op. Efter en sådan udskiftning fungerede skærmen. I øvrigt er en sådan funktionsfejl i LG-skærme ret almindelig.
Udvidede kondensatorer udløste et beskyttelseskredsløb, hvis funktion vil blive diskuteret senere. Hvis strømforsyningen ikke fungerer efter udskiftning af kondensatorerne, er du nødt til at kigge efter andre grunde. For at gøre dette skal du overveje ordningen mere detaljeret.
Fig. 5. Skærmforsyning til skærmen LG_flatron_L1919s (klik på billedet for at forstørre)
Liniefilter og ensretter
Netspænding gennem indgangsstik SC101, sikring F101, filter LF101 leveres til ensretterbro BD101.Den ensrettede spænding gennem termistoren TH101 tilføres til udjævningskondensatoren C101. Denne kondensator producerer en konstant spænding på 310V, som leveres til inverteren.
Hvis denne spænding er fraværende eller meget mindre end den specificerede værdi, skal du kontrollere netsikringen F101, filter LF101, ensretterbro BD101, kondensator C101 og termistor TH101. Alle disse dele er lette at kontrollere med et multimeter. Hvis der er mistanke om en C101-kondensator, er det bedre at ændre den til en kendt god.
Forresten, netsikringen brænder bare ikke. I de fleste tilfælde gendanner den ikke normal drift af switching-strømforsyningen. Derfor skal du kigge efter andre årsager, der fører til en blæst sikring.
Sikringen skal indstilles til den samme strøm som angivet på diagrammet, og under ingen omstændigheder skal "sikringen" af sikringen. Dette kan føre til endnu mere alvorlige funktionsfejl.
inverter
Omformeren er fremstillet i et enkelt-cyklus kredsløb. Som en masteroscillator bruges en PWM-controllerchip U101, til hvilken udgangen, som en effekttransistor Q101 er tilsluttet. Den primære vikling af transformeren T101 er forbundet med dræn fra denne transistor gennem en induktor FB101 (stifter 3-5).
En yderligere vikling 1-2 med ensretter R111, D102, C103 bruges til at drive PWM-regulatoren U101 i strømtilstandens driftstilstand. Start af PWM-controlleren, når den er tændt, udføres af modstanden R108.
Udgangsspænding
Strømforsyningen producerer to spændinger: 12V / 2A til strømforsyning af baggrundslysets omformer og 5V / 2A til strømforsyning til den logiske del af skærmen.
Fra viklingen 10-7 af transformeren T101 gennem diodesamlingen D202 og filteret C204, L202, C205 opnås en spænding på 5V / 2A.
I serie med vikling 10-7 er vikling 8-6 forbundet, hvorfra man ved hjælp af en diodesamling D201 og et filter C203, L201, C202, C206, C207 opnår en konstant spænding på 12V / 2A.
Overbelastningsbeskyttelse
Kilden til transistoren Q101 inkluderer en modstand R109. Dette er en strømføler, der er forbundet via modstanden R104 til stift 2 af U101-chippen.
Med overbelastning ved udgangen øges strømmen gennem transistoren Q101, hvilket fører til et spændingsfald over modstanden R109, der føres gennem modstanden R104 til 2CS / FB-stiften i U101-chippen, og regulatoren stopper med at generere kontrolimpulser (pin 6OUT). Derfor forsvinder spændingen ved strømforsyningens udgang.
Det var denne beskyttelse, der blev udløst af de udvidede elektrolytiske kondensatorer, som blev nævnt ovenfor.
Beskyttelsesniveau 0,9V. Dette niveau indstilles af kilden til eksemplarisk spænding inde i mikrokredsløbet. Parallelt med modstand R109 er der tilsluttet en ZD101-zenerdiode med en stabiliseringsspænding på 3,3V, der beskytter 2CS / FB-indgangen mod højspænding.
Til udgangen 2CS / FB gennem skillelinjen R117, R118, R107, leveres en spænding på 310 V fra kondensatoren C101, som sikrer driften af beskyttelsen mod høj spænding. Det tilladte spændingsområde, hvormed skærmen normalt arbejder, ligger i området 90 ... 240V.
Udgangsspændingsstabilisering
Det er lavet på en justerbar zenerdiode U201 type A431. Udgangsspændingen 12V / 2A gennem skillelinjen R204, R206 (begge modstande med en tolerance på 1%) leveres til styreindgangen R for zenerdioden U201. Så snart udgangsspændingen bliver 12V, åbnes zenerdioden, og lysdioden på PC201-optokobleren lyser.
Som et resultat åbnes optokopplertransistoren (stifter 4, 3), og strømforsyningsspændingen fra regulatoren gennem modstanden R102 tilføres pin 2CS / FB. Pulserne ved pin 6OUT forsvinder, og spændingen ved 12V / 2A-udgangen begynder at falde.
Spændingen ved kontrolindgangen R for zenerdioden U201 falder under referencespændingen (2,5 V), zenerdioden låses og slukker PC201 optokoppler. Pulser vises ved 6OUT-udgangen, spændingen på 12V / 2A begynder at stige, og stabiliseringscyklussen gentages igen. På lignende måde er stabiliseringskredsløbet bygget i mange switching-strømforsyninger, for eksempel i computerstationer.
Således viser det sig, at tre signaler øjeblikkeligt er forbundet til indgangen 2CS / FB i regulatoren ved hjælp af en kablet ELLER: beskyttelse mod overbelastning, beskyttelse mod overspænding af netværket og udgangen fra udgangsspændingsstabilisatorkredsløbet.
Her er det bare rigtigt at huske, hvordan du kan kontrollere driften af denne stabiliseringssløjfe. Nok til dette, når OFF !!! fra netværket til strømforsyningsenheden, påfør spænding til 12V / 2A-udgangen fra den regulerede strømforsyningsenhed.
Det er bedre at hente output fra PC201-optokoppleren med en pegertester i modstandsmålingstilstanden. Så længe spændingen ved udgangen fra den regulerede kilde er lavere end 12V, vil modstanden ved udgangen fra optokoppleren være stor.
Nu øger vi spændingen. Så snart spændingen bliver mere end 12V, falder enhedens pil kraftigt i retning af faldende modstand. Dette antyder, at Zener-dioden U201 og optokoppleren PC201 er operationelle. Derfor bør stabiliseringen af udgangsspændingen fungere fint.
På nøjagtig samme måde kan du kontrollere driften af stabiliseringssløjfen i strømforsyninger til computerskift. Det vigtigste er at finde ud af, hvilken spænding zenerdioden er forbundet til.
Hvis alle disse kontroller har været succesrige, og strømforsyningen ikke starter, skal du kontrollere Q101-transistoren ved at droppe den fra tavlen. Med en fungerende transistor er U101-chippen eller dens bundt mest sandsynligt skylden. Først og fremmest er dette en elektrolytisk kondensator C105, der bedst kontrolleres ved at udskifte en kendt god.
Boris Aladyshkin
Se også på elektrohomepro.com
: