Savjeti za popravljanje prebacivanja napajanja

Malo o korištenju i dizajnu UPS-a

Članak je već objavljen na web mjestu "Što je prekidačko napajanje i kako se razlikuje od uobičajenog analognog"koji opisuje UPS uređaj. Ova se tema može nadopuniti s malo priče o popravku. Često se naziva kratica UPS. neprekidno napajanje, Da bismo izbjegli razlike, slažemo se da je u ovom članku riječ o komutacijskom napajanju.

Gotovo svi izvori napajanja koji se koriste u elektroničkoj opremi izgrađeni su u skladu s dvije funkcionalne sheme.

Sl. 1. Funkcionalni dijagrami komutacijskih napajanja

Prema shemi s pola mosta, u pravilu se provode prilično snažni izvori napajanja, primjerice računalni. Prema dvotaktnoj shemi, također se proizvode izvori napajanja za pop-art i zavarivačke uređaje velike snage UMZCH.

Svatko tko je ikada popravljao pojačala s kapacitetom od 400 ili više vata savršeno dobro zna koju težinu imaju. To je, naravno, UMZCH s tradicionalnim napajanjem transformatora. UPS televizori, monitori, DVD playeri najčešće se izrađuju prema shemi s jednofaznim izlaznim stupnjem.

Iako postoje i druge vrste izlaznih faza, koje su prikazane na slici 2.

Sl. 2. Izlazne faze uključivanja napajanja

Ovdje su prikazani samo prekidači za napajanje i primarno navijanje transformatora.

Ako pažljivo pogledate sliku 1, lako je primijetiti da se cijela shema može podijeliti u dva dijela - primarni i sekundarni. Primarni dio sadrži prenaponski zaštitnik, ispravljač mrežnog napona, prekidače za napajanje i transformator napajanja. Ovaj je dio galvanski spojen na izmjeničnu mrežu.

Osim transformatora snage, impulsni izvori napajanja koriste se i odvojni transformatori, pomoću kojih se upravljački impulsi PWM regulatora dovode u vrata (baze) naponskih tranzistora. Na taj se način osigurava galvanska izolacija od mreže sekundarnih krugova. U modernijim shemama ta se izolacija provodi pomoću optoelemenata.

Sekundarni krugovi galvanski su odspojeni od mreže pomoću transformatora: napon iz sekundarnih namota dovodi se u ispravljač, a potom u teret. Sekundarni krugovi također napajaju krugove za stabilizaciju napona i zaštitu.

Vrlo jednostavno prebacivanje napajanja

Izvode se na bazi oscilatora kada glavni PWM regulator nije prisutan. Primjer takvog UPS-a je sklop elektroničkog transformatora Taschibra.

Sl. 3. Taschibra elektronski transformator

Slične elektronske transformatore proizvode i druge tvrtke. Njihova glavna svrha je snaga halogene lampe, Izrazita karakteristika takve sheme je jednostavnost i mali broj dijelova. Nedostatak je što se bez opterećenja ovaj krug jednostavno ne pokreće, izlazni napon je nestabilan i ima visoku razinu valovitosti. Ali svjetla još uvijek svijetle! U ovom slučaju, sekundarni krug potpuno je isključen iz mreže.

Očito je da se popravak takvog napajanja svodi na zamjenu tranzistora, otpornika R4, R5, ponekad diodni most VDS1 i otpornik R1, koji djeluju kao osigurač. U ovoj shemi jednostavno više nema što zapaliti. Po niskoj cijeni elektronskih transformatora, oni često kupuju novi, a popravak se radi, kako kažu, "iz ljubavi prema umjetnosti".

Prvo sigurnost

Čim postoji tako neugodna blizina primarnih i sekundarnih krugova da tijekom postupka popravka morate, čak i slučajno, to dodirnuti rukama, trebali biste se prisjetiti nekih sigurnosnih mjera opreza.

Uključeni izvor možete dodirnuti samo jednom rukom, ni u kojem slučaju odjednom s obje.To je poznato svima koji rade s električnim instalacijama. Ali bolje je ne dirati uopće, ili, tek nakon što ste isključili mrežu, izvlačenjem utikača iz utičnice. Također, nemojte ništa lemiti na uključenom izvoru ili ga jednostavno uvijati odvijačem.

Da bi se osigurala električna sigurnost na pločama za napajanje, „opasna“ primarna strana ploče okružena je prilično širokom trakom ili obložena tankim trakama boje, obično bijele. Ovo je upozorenje da je opasno dodirnuti ovaj dio ploče.

Čak se i isključeno napajanje sa prekidačem može dodirnuti rukama tek nakon nekog vremena, barem 2 ... 3 minute nakon isključivanja: naboj ostaje dugotrajno na kondenzatorima visokog napona, premda su otpornici na pražnjenje ugrađeni paralelno s kondenzatorima u bilo kojem normalnom napajanju. Sjetite se kako je škola jedni drugima nudila napunjeni kondenzator! Ubijanje, naravno, neće ubiti, ali udarac je prilično osjetljiv.

Ali najgora stvar nije ni to: dobro, razmisli, malo sam progutao. Ako elektrolitički kondenzator odmah nazovete multimeterom, tada je sasvim moguće otići u trgovinu po novi.

Kad se očekuje takvo mjerenje, kondenzator se mora isprazniti, barem pincetama. Ali bolje je to učiniti pomoću otpornika s otporom od nekoliko desetaka kOhm. Inače, pražnjenje prati hrpa iskre i prilično glasan klik, a za kondenzator takav kratki spoj nije vrlo koristan.

Pa ipak, prilikom popravka morate dodirnuti uključeno napajanje za uključivanje, barem za neka mjerenja. U ovom će slučaju izolacijski transformator pomoći u zaštiti vaše voljene osobe od strujnog udara što je više moguće, što se često naziva i sigurnosni transformator. Kako ga napraviti, možete pročitati u članku "Kako napraviti sigurnosni transformator".

Ako je ukratko, to je transformator s dva namota za 220 V, snage 100 ... 200W (ovisi o snazi ​​UPS-a koji se popravlja), električni krug prikazan je na slici 4.

Sl. 4 Sigurnosni transformator

Lijevo navijanje prema shemi povezano je s mrežom, na desno navijanje kroz žarulju, spojeno je neispravno napajanje. Najvažnija stvar s ovim uključivanjem je da jednom rukom možete bez straha dodirnuti bilo koji kraj sekundarnog namotaja, kao i sve elemente primarnog kruga napajanja.

O ulozi žarulje i njenoj snazi

Najčešće se popravak sklopne jedinice za napajanje provodi bez izolacijskog transformatora, ali kao dodatna mjera sigurnosti, jedinica se uključuje putem žarulje snage 60 ... 150W. Ponašanje žarulje općenito može suditi o stanju napajanja. Naravno, takvo uključivanje neće osigurati galvansku izolaciju od mreže, ne preporučuje se dodirivati ​​je rukama, ali može je u potpunosti zaštititi od dima i eksplozija.

Ako se kada je spojen na električnu mrežu, lampica svijetli u potpunosti, tada potražite kvar u primarnom krugu. U pravilu, to je probijeni tranzistor snage ili ispravljački most. Tijekom normalnog rada napajanja prvo prvo svijetli prilično jako svjetlo (kondenzatorski naboj), a zatim filament i dalje slabo svijetli.

O ovoj žarulji postoji nekoliko mišljenja. Netko kaže da to ne pomaže da se riješite nepredviđenih situacija, a netko vjeruje da je rizik od paljenja tek zapečaćenog tranzistora znatno smanjen. Mi ćemo se pridržavati tog gledišta i upotrijebiti žarulju za popravak.

O slučajevima koji se mogu sklopiti i ne može se skupiti

Najčešće se preklopni izvori napajanja izvode u kućištima. Dovoljno je prisjetiti se računalnih napajanja, raznih adaptera uključenih u utičnicu, punjača za prijenosna računala, mobilne telefone itd.

U slučaju računalnih napajanja, sve je prilično jednostavno. Od metalnog je kućišta odvijeno nekoliko vijaka, uklonjen je metalni poklopac i, molim vas, cijela ploča s detaljima je već pri ruci.

Ako je kućište plastično, tada biste trebali pogledati stražnju stranu, gdje se nalazi utikač, mali vijci. Tada je sve jednostavno i jasno, okrenuo se i skinuo poklopac. U ovom slučaju možemo reći da je to bila samo sreća.

No, u posljednje vrijeme sve je na putu pojednostavljenja i smanjenja troškova konstrukcija, a polovice plastičnog kućišta jednostavno se drže zajedno, i to prilično čvrsto. Jedan je drug rekao kako je prevozio sličan blok do neke radionice. Na pitanje kako to rastaviti, majstori su odgovorili: "Nisi ti Rus?" Zatim su uzeli čekić i brzo podijelili kućište na dvije polovice.

Zapravo, to je jedini način rastavljanja plastičnih zalijepljenih kućišta. Potrebno je samo precizno i ​​ne baš fanatično udarati: pod utjecajem udaraca na tijelu staze koje vode do masivnih dijelova, na primjer, transformatora ili prigušivača, mogu se otkinuti.

Nož umetnut u šav također pomaže i laganim tapkanjem po njemu istim čekićem. Istina, nakon sklapanja ostaju tragovi ove intervencije. Ali neka ostanu sitni tragovi na slučaju, ali ne morate kupiti novi blok.

Kako pronaći krug

Ako su u ranijim vremenima gotovo svi domaći uređaji opskrbljeni dijagrami kruga, moderni strani proizvođači elektronike ne žele dijeliti svoje tajne. Sva elektronička oprema isporučuje se s korisničkim priručnikom koji pokazuje koje tipke treba pritisnuti. Shematski dijagrami nisu priloženi uz korisnički priručnik.

Pretpostavlja se da će uređaj raditi zauvijek ili će se popravci izvoditi u ovlaštenim servisnim centrima, gdje postoje priručnici za popravak koji se nazivaju servisni priručnici. Servisni centri nemaju pravo dijeljenja ove dokumentacije sa svima koji to žele, ali hvale Internet, ovi se priručnici za usluge mogu naći na mnogim uređajima. Ponekad se to može dogoditi besplatno, to jest za ništa, a ponekad se potrebne informacije mogu dobiti za mali iznos.

Ali čak i ako se željeni krug nije mogao pronaći, ne biste trebali očajavati, pogotovo kod popravljanja napajanja. Gotovo sve postaje jasno nakon pažljivog razmatranja odbora. Ovaj snažni tranzistor nije ništa drugo do izlazni ključ, ali ovaj čip je PWM kontroler.

U nekim kontrolerima snažni izlazni tranzistor je "skriven" unutar čipa. Ako su ti dijelovi dovoljno veliki, tada imaju potpunu oznaku, prema kojoj možete pronaći tehničku dokumentaciju (tehnički list) mikrostrukog sklopa, tranzistora, diode ili zener diode. Upravo su ti detalji osnova prebacivanja napajanja.

Datasits sadrže vrlo korisne informacije. Ako je ovo čip PWM kontrolera, tada možete odrediti gdje su koji zaključci, koji signali dolaze do njih. Ovdje možete pronaći unutarnji uređaj regulatora i tipični prekidački krug koji puno pomaže u rješavanju određenog kruga.

Nešto je teže pronaći tablice podataka za SMD komponente malih dimenzija. Potpuno označavanje na malom slučaju ne uklapa se, umjesto toga, na kućište se postavlja oznaka koda od nekoliko (tri, četiri) slova i brojeva. Pomoću ovog koda, korištenjem tablica ili posebnih programa ponovo dobivenih na Internetu, moguće je, iako ne uvijek, pronaći referentne podatke za nepoznati element.

Mjerni instrumenti i alati

Za popravak komutacijskih napajanja trebat će vam alat koji bi trebao imati svaki radioamater. Prije svega, to je nekoliko odvijača, kliješta za bočno rezanje, pinceta, ponekad kliješta, pa čak i gore spomenuti čekić. Ovo je za montažne i instalacijske radove.

Za posao lemljenja, naravno, trebate lemljenje, najbolje nekoliko, različitih kapaciteta i dimenzija. Obično je lemljenje čelika snage 25 ... 40W sasvim prikladno, ali bolje je ako je moderno lemljenje s regulatorom temperature i stabilizacijom temperature.

Za lemljenje višesatnih dijelova dobro je imati pri ruci, ako ne i skupo lemna stanica, onda barem jednostavan jeftin sušilo za lemljenje kose.To će omogućiti lemljenje više-pinskih dijelova bez puno napora i uništavanja tiskanih pločica.

Za mjerenje napona, otpora i nešto manje struje trebat će vam digitalni multimetar, čak i ako nije jako skup, ili dobar stari ispitivač pokazivača. Činjenica da je prerano otpisati pokazivački uređaj, koje dodatne značajke nema u modernim digitalnim multimetrima možete pročitati u članku "Strelica i digitalni multimetri - prednosti i nedostaci".

Neprocjenjiva pomoć u popravljanju preklopnih napajanja može pružiti osciloskop, Ovdje je također sasvim moguće koristiti stari, čak i ne baš širokopojasni osciloskop elektronskih zraka. Ako naravno postoji prilika za kupnju modernog digitalnog osciloskopa, onda je to još bolje. Ali, kao što pokazuje praksa, prilikom popravka preklopnih napajanja možete učiniti bez osciloskopa.

Zapravo su tijekom popravka moguća dva ishoda: popravak ili još gori. Ovdje je prikladno podsjetiti se na Hornerov zakon: "Iskustvo raste u izravnom odnosu s brojem opreme koja nije naručena." I iako ovaj zakon sadrži priličnu količinu humora, upravo je takav slučaj u praksi popravljanja. Pogotovo na početku putovanja.

rješavanje problema

Prebacivanje napajanja napaja se češće nego druge elektroničke komponente. Prije svega, činjenica je da postoji visoki mrežni napon, koji nakon ispravljanja i filtriranja postaje još veći. Stoga prekidači za napajanje i čitava kaskada pretvarača djeluju u vrlo teškom načinu rada, električnim i termičkim. Najčešće se greške nalaze u primarnom krugu.

Greške se mogu podijeliti u dvije vrste. U prvom slučaju, kvar prekidačkog napajanja popraćen je dimom, eksplozijama, uništavanjem i karbonizacijom dijelova, ponekad tragova tiskane pločice.

Činilo bi se da je opcija jednostavna, samo promijenite spaljene dijelove, vratite staze i sve to uspijeva. Ali kad pokušate odrediti vrstu mikro kruga ili tranzistora, ispada da je uz slučaj nestalo i obilježavanje dijela. Što se ovdje dogodilo, bez sheme, koja često nije na raspolaganju, nemoguće je otkriti. Ponekad se i popravci u ovoj fazi završavaju.

Druga vrsta kvara je tiha, kako je rekao Lelik, bez buke i prašine. Izlazni naponi jednostavno su nestali bez traga. Ako je ovaj prekidački izvor napajanja jednostavan mrežni adapter, poput punjača za mobitel ili prijenosno računalo, tada prije svega trebate provjeriti zdravlje izlaznog kabela.

Najčešće, lom se događa ili blizu izlaznog konektora ili na izlazu kućišta. Ako je jedinica spojena na mrežu pomoću kabela sa utikačem, tada prije svega provjerite da radi.

Nakon provjere ovih najjednostavnijih lanaca, već se možete popeti u divljinu. Kao divljači uzimamo strujni krug 19-inčnog monitora LG_flatron_L1919s. Zapravo, kvar je bio prilično jednostavan: uključio se jučer, a danas se ne uključuje.

Unatoč prividnoj ozbiljnosti uređaja - na kraju krajeva, monitor, krug napajanja je prilično jednostavan i intuitivan.

Opis sheme i preporuke za popravak

Nakon otvaranja monitora, detektirano je nekoliko napuhanih elektrolitskih kondenzatora (C202, C206, C207) na izlazu napajanja. U ovom slučaju, bolje je promijeniti sve kondenzatore odjednom, samo šest komada. Trošak ovih dijelova je jeftin, tako da ne biste trebali čekati kada će i oni nabubri. Nakon takve zamjene, monitor je radio. Usput, takva neispravnost u LG monitorima prilično je česta.

Prošireni kondenzatori pokrenuli su zaštitni krug, o čijem će radu biti govora kasnije. Ako napajanje napajanjem ne radi nakon zamjene kondenzatora, morat ćete potražiti druge razloge. Da biste to učinili, razmotrite shemu detaljnije.

Sl. 5. Napajanje za monitor LG_flatron_L1919s (kliknite na sliku za povećanje)

Linijski filter i ispravljač

Mrežni napon preko ulaznog konektora SC101, osigurača F101, filtra LF101 dovodi se u ispravljački most BD101.Ispravljeni napon preko termistora TH101 dovodi se u kondenzator za zaglađivanje C101. Ovaj kondenzator proizvodi konstantni napon od 310 V, koji se dovodi do pretvarača.

Ako je napon odsutan ili je mnogo manji od navedene vrijednosti, provjerite mrežni osigurač F101, filter LF101, ispravljački most BD101, kondenzator C101 i termistor TH101. Svi ovi dijelovi se mogu lako provjeriti multimeterom. Ako postoji sumnja na kondenzator C101, tada je bolje da se promijeni u dobro poznato.

Usput, mrežni osigurač jednostavno ne gori. U većini slučajeva, njegova zamjena ne vraća normalan rad prekidačkog napajanja. Stoga treba potražiti druge uzroke koji dovode do ispuhane osigurača.

Osigurač treba postaviti na istu struju kao što je naznačeno na dijagramu, a ni u kojem slučaju ne smije biti "osigurač" osigurača. To može dovesti do još ozbiljnijih kvarova.

pretvarač

Pretvarač je izrađen u jednociklističkom krugu. Kao glavni oscilator koristi se PWM regulatorni čip U101 na izlaz na koji je priključen tranzistor napajanja Q101. Primarno namatanje transformatora T101 spojeno je na odvod ovog tranzistora putem induktora FB101 (igle 3-5).

Dodatno navijanje 1-2 s ispravljačem R111, D102, C103 koristi se za napajanje PWM regulatora U101 u ustaljenom načinu rada napajanja. Pokretanje PWM regulatora kad je uključen vrši otpornik R108.

Izlazni napon

Napajanje stvara dva napona: 12 V / 2A za napajanje pretvarača pozadinskog osvjetljenja i 5V / 2A za napajanje logičkog dijela monitora.

Iz namota 10-7 transformatora T101 kroz diodni sklop D202 i filtra C204, L202, C205, dobiva se napon od 5 V / 2A.

U nizu s namotima 10-7 spojeno je navijanje 8-6, iz kojeg se pomoću diodnog sklopa D201 i filtra C203, L201, C202, C206, C207 dobiva konstantan napon od 12 V / 2A.

Zaštita od preopterećenja

Izvor tranzistora Q101 uključuje otpornik R109. Ovo je strujni senzor, koji je preko otpornika R104 spojen na pin 2 U101 čipa.

S preopterećenjem na izlazu, struja kroz tranzistor Q101 se povećava, što dovodi do pada napona preko otpornika R109, koji se preko otpornika R104 dovodi na 2CS / FB pin U101 čipa, a regulator zaustavlja generiranje upravljačkih impulsa (pin 6OUT). Stoga nestaje napon na izlazu napajanja.

Upravo su ovu zaštitu pokrenuli ekspandirani elektrolitički kondenzatori, koji su spomenuti gore.

Razina zaštite 0,9V. Ovu razinu postavlja izvor uzorčnog napona unutar mikro-sklopa. Paralelno s otpornikom R109 spojena je zener dioda ZD101 sa stabilizacijskim naponom od 3,3 V, koja štiti 2CS / FB ulaz od visokog napona.

Na izlaz 2CS / FB kroz razdjelnik R117, R118, R107 iz kondenzatora C101 dovodi se napon od 310 V, koji osigurava rad zaštite od visokog napona. Dopušteni raspon napona u kojem monitor normalno radi je u rasponu od 90 ... 240V.

Stabilizacija izlaznog napona

Izrađen je na podesivoj zener diodi U201 tip A431. Izlazni napon 12V / 2A kroz razdjelnik R204, R206 (oba otpornika s tolerancijom od 1%) dovodi se na upravljački ulaz R zener diode U201. Čim izlazni napon postane 12 V, zener dioda se otvara i svijetli LED PC optoparnika.

Kao rezultat toga, otvara se optoparni tranzistor (pinovi 4, 3), a napon napajanja regulatora kroz otpornik R102 dovodi se na pin 2CS / FB. Impulsi na pin 6OUT nestaju, a napon na izlazu 12V / 2A počinje opadati.

Napon na upravljačkom ulazu R zener diode U201 pada ispod referentnog napona (2,5 V), zener dioda se zaključava i isključuje PC201 optoelektor. Na izlazu 6OUT pojavljuju se impulsi, napon od 12 V / 2A počinje se povećavati, a ciklus stabilizacije ponovo se ponavlja. Na sličan je način stabilizacijski krug izgrađen u mnogim prekidačkim izvorima napajanja, primjerice u računalnim.

Dakle, ispada da su tri signala odmah spojena na ulaz 2CS / FB regulatora pomoću ožičene ILI: zaštita od preopterećenja, zaštita od prenapona mreže i izlaz kruga stabilizatora izlaznog napona.

Ovdje je ispravno sjetiti se kako možete provjeriti rad ove stabilizacijske petlje. Dovoljno za ovo kad je isključeno !!! od mreže do jedinice napajanja, podnesite napon na izlaz 12V / 2A iz regulirane jedinice napajanja.

Bolje je uhvatiti na izlazu PC201 optoparnika pomoću pokazivača u načinu mjerenja otpora. Sve dok je napon na izlazu reguliranog izvora ispod 12 V, otpor na izlazu optoparnika bit će velik.

Sada ćemo povećati napon. Čim napon postane veći od 12 V, strelica uređaja naglo će pasti u smjeru opadanja otpora. To upućuje na zaključak da su zener dioda U201 i optoelektor PC201 u funkciji. Stoga bi stabilizacija izlaznog napona trebala dobro funkcionirati.

Na potpuno isti način možete provjeriti rad petlje za stabilizaciju u računalnim napajanjima. Glavna stvar je shvatiti na koji je napon zener dioda spojena.

Ako su sve ove provjere bile uspješne, a napajanje se ne pokreće, tada biste trebali provjeriti tranzistor Q101 tako što ćete ga ispustiti s ploče. Za radni tranzistor najvjerojatnije je kriv čip U101 ili njegov snop. Prije svega, to je elektrolitički kondenzator C105, koji se najbolje provjerava zamjenom poznatog-dobrog.

Boris Aladyskin