Регулювання та ремонт імпульсних джерел живлення
1. Особливості роботи імпульсних блоків живлення
2. Пошук несправностей в імпульсних блоках живлення
1 Особливості роботи імпульсних ДЖ.
Прагнення до зменшення габаритних розмірів РЕА вимагає зменшення розмірів його складових частин. Розміри і вага блоків живлення визначаються в основному мережними трансформаторами, зменшувати які можна тільки до визначеної межі. Інші підстави для їхнього застосування складаються в тому, що виділення тепла в імпульсних блоках живлення менше і легше сконструювати різні схеми захисту від перевантажень за струмом і напругою. Крім того, підвищується ККД і знижується споживання струму. Мережна змінна напруга випрямляється вхідним випрямлячем із ємнісним фільтром. Далі постійна напруга з малим рівнем пульсацій перетвориться за допомогою потужного ключового транзистора в змінну високочастотну напругу прямокутної форми, яка трансформується до необхідних значень, випрямляється й фільтрується. Гальванічна розв'язка вихідних кіл від вхідної напруги здійснюється трансформатором блокінг-генератора. Частота перетворення вибирається від 18 до 50 кГц. На рис. 1 представлена блок-схема імпульсного блоку живлення з осцилограмами напруг у різних точках.
Рисунок 1 – Блок-схема імпульсного блоку живлення
У провідній фазі транзистора (рис. 2, а) трансформатор накопичує магнітну енергію завдяки лінійно наростаючому струму в первинній обмотці. Діод D1 у цей час закритий. Потім настає фаза відсічки транзистора (рис.2, б) і трансформатор віддає накопичену енергію з вторинної обмотки через діод D1 на зарядку конденсатора С1 і в навантаження. Оскільки на базу транзистора подається змінна напруга прямокутної форми, за фазою закриття випливає знову провідна фаза й процес повторюється. Конденсатор С1 під час попередньої фази заряджається, він віддає свою енергію в навантаження. Одночасно він служить для згладжування пульсацій вихідної напруги.
а) провідна фаза б) фаза відсічки
Рисунок 2 – Еквівалентні схеми роботи імпульсного блоку живлення
Керування потужністю здійснюється або шляхом зміни ширини відкриваючих імпульсів на базі регулюючого транзистора або шляхом зміни частоти перемикання. Керування здійснюється за допомогою напруги, яка забирається з блоку. Частота підвищується при низькому навантаженні й знижується при підвищеному навантаженні.
2 Пошук несправностей в імпульсному блоку живлення
Несправності в імпульсних блоках живлення бувають "внутрішні" і "зовнішні". Внутрішні несправності мають походження в самому блоці, а зовнішні несправності приводять до його перевантаження чи до підвищених напруг. При цьому різні схеми захисту від перевантажень і перенапруг відключають імпульсний блок живлення при виникненні зовнішніх несправностей. Наявність внутрішньої несправності можна припустити, якщо не включається жоден режим роботи й запобіжник відразу перегорає. Тоді пошук несправності треба починати в самому блоці живлення. На рис. 3 представлена типова схема імпульсного блоку живлення. У першу чергу необхідно помітити, що первинні кола даної схеми, у тому числі і загальний провід, знаходяться під мережним потенціалом. Це важливо враховувати при підключенні вимірювальних приладів і для дотримання мір безпеки. Якщо блок живлення не видає вторинні напруги, то необхідно провести такі перевірки.
Перевірка 1. Перевірити запобіжники, випрямляч, фільтр.
Перевірка 2. Виміряти напруга після мережного випрямляча. Якщо напруга має нормальне значення (близько 300В), то випрямляч справний й за цим випливає наступна перевірка.
Перевірка 3. Виміряти напругу на колекторі регулюючого транзистора. При наявності коливань змінна напруга повинна мати розмах близько 600–700 В. При відсутності коливань постійна напруга на колекторі транзистора повинна мати те ж значення, що і на виході випрямляча, і в цьому випадку випливає наступна перевірка.
Перевірка 4. Перевіряється наявність імпульсів на базі регулюючого транзистора (вимір 4а). Якщо керуючий сигнал відсутній, то варто перевірити його наявність перед прохідним конденсатором (вимір 04б) і при необхідності замінити його. Якщо все-таки імпульсний сигнал відсутній і перед прохідним конденсатором, то необхідно виміряти напругу на відповідному виводі ІС. Якщо і там сигнал відсутній, то випливає наступна перевірка.
Перевірка 5. Вимірювання напруги запуску мікросхеми (вимір 5). Генератор коливань не може почати роботу, якщо до мікросхеми не підводиться напруга запуску. Вона утворюється з мережної напруги і через діод D1 і опір R1 подається на мікросхему. Найчастіше відбувається обрив у колі подачі цієї напруги. В інших схемах мережна напруга випрямляється діодом і через резистор подається на базу ключового транзистора. Змінна складова цієї напруги запускає перетворювач.
Перевірка 6. Якщо через внутрішнє перевантаження схема захисту постійно спрацьовує, то причиною цього може бути пробій одного з діодів випрямляча вторинного кола або несправність накопичувального конденсатора.
Рисунок 3 – Схема імпульсного блока живлення РЕА.
Пробій у ключовому транзисторі часто супроводжується несправностями, що є наслідком цього пробою, це значить, що через несправність ключового транзистора стають дефектними й іншими елементами Замінений новий ключовий транзистор при вмиканні блоку живлення може відразу ж вийти з ладу, тому перед його заміною повинні бути перевірені й інші елементи. На рис. 4 представлені елементи транзисторної схеми імпульсного блоку живлення, які при відмові ключового транзистора повинні бути перевірені.
Якщо блок живлення спочатку працює нормально, а потім, через короткий час, виключається, то причиною є один із конденсаторів у первинній частині блоку живлення, який утратив свою ємність Найчастіше це електролітичні конденсатори.
Рисунок 4 – Елементи імпульсного блоку живлення, які потрібно перевіряти при виході з ладу ключового транзистора