Пошук несправностей в лінійних блоках живлення

Пошук несправностей в схемах випрямлячів

Найбільш часті симптоми несправностей в дефектних випрямних схемах – це дуже висока напруга пульсацій змінного струму на виході джерела живлення або повна відсутність напруги живлення. У несправного пристрою спочатку вимірюється випрямлена напруга живлення і напруги пульсацій змінного струму. Якщо обоє значення не збігаються із заданими (номінальними) значеннями, то пошук несправностей починають у схемі випрямляча.

Мультиметром у режимі роботи "Змінна напруга" на всіх діодах і на опорі навантаження (на конденсаторі) вимірюється величина змінної напруги (рис.1, а). Вимірювальний прилад  не може розрізнити окремі миттєві значення і показує завжди інтегроване значення напруги, що діє. Таким чином, при використанні мультиметра стає значно складнішим визначити несправність у схемі випрямляча.  Тому вимірювання за допомогою осцилографа є значно ефективнішим і змістовнішим, як це видно на рис.1, а. Оскільки осцилограф відображує не лише амплітуду але і форму сигналу, то можна дуже добре розпізнати, як поводяться окремі елементи схеми при змінній напрузі.

На рис.1, б наведені осцилограми для несправної схеми випрямляча. На діоді D1 вимірюються повні синусоїдальні періоди з позитивними і негативними півхвилями. На діоді D2 сигнали відповідають осцилограмам рис. 1, а. Проведені вимірювання на опорі навантаження R_H дозволяють розпізнати причину несправності, оскільки видно, що схема працює як однонапівперіодний випрямляч. Вимірювання синусоїдальної напруги на діоді D1 наводить до виводу, що цей діод має внутрішній обрив.  Якщо ж цей діод мав би коротке замикання, то тоді потрібне було розглянути еквівалентну схему, наведену на рис. 1, в. На рис. 2 показана робота схеми мостового випрямляча при позитивній піковій напрузі. Вимірювання змінної напруги на елементах дадуть ті ж результати, як і на рис. 1. осцилографом покажуть на діодах півхвилі з різною полярністю і частотою 50 Гц.

Вимірювання осцилографом у схемі випрямляча з підключеним накопичувальним конденсатором і елементами фільтру наведені на рис. 3. Завдяки виміряній амплітуді напруги пульсацій змінного струму і її частоті можна виявити симптоми несправностей.  При правильному функціонуванні схеми напруга пульсацій має частоту 100 Гц. Якщо ж ланка випрямляча вийшла з ладу, то вимірюється пульсуюча напруга з частотою 50 Гц.

Рисунок 1 – Схеми випрямлячів: перевірка двопівперіодної схеми (а); вимірювання за допомогою осцилографа для визначення несправних діодів (б); еквівалентна схема для короткого замикання в несправних діодах (в)

Рисунок 2 –  Перевірка схеми мостового випрямляча

Рисунок 3 –  Перевірка фільтру

Пошук несправностей в схемах з стабілізатором напруги

Рисунок 4 – Схема  блоку живлення із стабілізатором на ІМС.

Пошук несправностей у блоці живлення (рис. 4) не викликає особливих складнощів,  так як в ньому мало елементів схильних  до відмови. Найшвидший метод локалізації несправностей необов'язково зв'язаний з перевіркою напруги або сигналу від входу до виходу або навпаки. Рекомендується така послідовність перевірок та вимірювань:

1. Цифровим мультиметром перевірити, що вихідна напруга в точці 1 знаходиться в діапазоні 4,75…5,25 В. Якщо це не так, то  переходимо  до кроку 2.

2. Від'єднайте вихід +5В від схеми і повторіть попереднє вимірювання. Якщо напруга в точці 1 знаходиться в межах 4,75В…5,25В, то відмова викликана схемою, а в стабілізаторі спрацювало обмеження за струмом. Якщо напруга в точці 1 відсутня, то перевірте шнур живлення в точці 2. Несправний запобіжник замініть на справний і повторіть крок 1. Якщо запобіжник одразу перегорає, впевніться з допомогою омметра або осцилографа, чи немає короткого замикання у випрямлячі D1 – D4, конденсаторі С1 і мікросхемі ІС1.

3. Якщо запобіжник справний, проконтролюйте мультиметром вторинну змінну напругу трансформатора Т1 у точці 3: вона повинна знаходитися в межах 7…12В. В іншому випадку від'єднайте шнур живлення, перевірте S1 і цілісність первинної обмотки трансформатора.

4. Якщо вторинна напруга така, яка і повинна бути, виміряйте постійну напругу на конденсаторі С1. Коли вона дуже мала або рівна 0, то перевіряють з допомогою омметра випрямляч D1 – D4.  Якщо постійна напруга на конденсаторі С1 знаходиться в діапазоні 9…14В, то несправний стабілізатор ІС1 і його потрібно замінити.

Несправності в стабілізаторі позитивної напруги, схема якого зображена на рис. 5, причина кожної несправності і спосіб її усунення представлені в табл. 1.

Рисунок 5 – Схема регулятора позитивної напруги на ІМС LM317.

Таблиця 1 –  Несправності регулятора позитивної напруги

Прояв несправності	Можлива причина	Рекомендації
Вихідна напруга дуже мала	Вхідна напруга дуже мала	Перевірити вхідну напругу осцилографом
	Резистор R2 або R3 закорочений	Перевірити резистори
	Конденсатор С3 закорочений або переплутана полярність	Перевірити конденсатор C3
	Навантаження дуже велике або коротко замкнуте	Навантаження перегрілося. Від'єднати навантаження і перевірити
	Діод CR1 закорочений або включений у зворотному напрямі	Перевірити діод
Вихідна напруга дуже мала	Конденсатор С2 закорочений або переплутана полярність	Перевірити конденсатор C2
	Витік струму на виводі регулювання (ADJ)	Перевірити друковану плату на забрудненість
	Вихід закорочений на шину живлення (вихідна напруга — 0,8 В)	Перевірити вихід на коротке замикання
Вихідна напруга дуже велика	Ковзаючий контакт потенціометра розімкнений	Перевірити напругу на потенціометрі
	Опір резистора R1 дуже малий	Перевірити резистор R1
	Вхідна напруга дуже велика	Перевірити вхідну напругу осцилографом
	Витік струму на виведенні регулювання (ADJ)	Перевірити друковану плату на забрудненість
Коливання на виході	Конденсатор С1	Перевірити: ємкість конденсатора С1 повинна      бути 0,1 мкФ або більше
	Коливання в навантаженні	Збільшити ємкість конденсатора С2
Шум на виході схеми	Шум на вході схеми	Перевірити шум на вході. Збільшити ємкість конденсатора С1 або С2 або С3
	Шум на навантаженні	Перевірити шум на навантаженні. Збільшити ємкість конденсатора С2. Допоможе також збільшення ємкості конденсаторів C1 і С3
Дрейф вихідної напруги, регулювання неможливе	Перегрівши схеми	Замінити радіатор на більший
Великий розкид вихідної напруги в залежності від навантаження	Погане з'єднання резистора Rl з навантаженням	З'єднати резистор R1 з вихідним виводом мікросхеми LM317 безпосередньо, використовуючи дріт іншого типу, чим в з'єднанні резистора R1 з навантаженням
	Коливання в навантаженні	Перевірити навантаження наявність коливань за допомогою осцилографа
Схема не працює	Несправний регулятор	Замінити регулятор

Несправності в стабілізаторі з імпульсним регулюванням на базі LM3524 (рис. 6), причина і спосіб усунення представлені в табл. 2.

Рисунок 6 – Схема стабілізатора з імпульсним регулюванням на базі LM3524.

Таблиця 2 –  Несправності стабілізаторів з імпульсним регулюванням на базі LM3524.

Прояв несправності	Можлива причина	Рекомендації
Перегрів	Дуже висока частота	Перевірити частоту на виводі 7
	Несправність діода D1	Перевірити діод D1
	Несправність транзисторів	Перевірити транзистори
	Несправність конденсатора	Перевірити конденсатор
	Несправна мікросхема	Перевірити мікросхему, замінити
Некоректна частота синхронізації	Несправність конденсатора	Перевірити ємкість на виводі 7
	Несправність резистора	Перевірити опір на виводі 6
Погана стійкість контуру	Несправність RC-демпфера	Перевірити RC на виводі 9
	Несправність конденсатора С6	Замінити конденсатор
	Несправність котушки індуктивності	Перевірити котушку індуктивності L1
Погане обмеження струму	Поганий опір визначника	Перевірити опір на виводах 4, 5
Незадовільний розкид вихідної напруги	Несправність резисторів	Перевірити резистори R1, R2, R3, R4, R5
	Неадекватність опорної напруги	Перевірити напругу на виводах 16, 2, 1
Перегрів транзистора	Несправність резисторів	Перевірити резистори R8, R9, R10
	Несправність котушки індуктивності	Перевірити котушку індуктивності L1
Схема зовсім не працює	Коротке замикання припоєм	Перевірити місця паяння на коротке замикання
	Несправність в будь - якому місці	Перевірити все
Схема не активізує номінальне навантаження	Несправність транзистора	Перевірити транзистори. Замінити
	Некоректна вхідна напруга	Перевірити вхідну напругу осцилографом
	Несправність мікросхеми	Перевірити мікросхему