Сетевой предохранитель в аппарате с импульсным блоком питания обычно перегорает из-за

Обновлено: 02.07.2024

Импульсные источники питания (SMPS) теперь являются стандартом для большинства наших бытовых приборов. Старомодные линейные источники питания на основе трансформаторов сетевой частоты исчезают, в основном из-за их стоимости, больших габаритов и веса. Мы имеем в виду источники питания от сети (скажем, 120 В или 230 В переменного тока) мощностью от нескольких ватт до нескольких сотен ватт.

Импульсные блоки питания есть везде; вот несколько фотографий их кишок. Для SMPS типичны большие мощные компоненты и небольшие радиаторы.

Эти устройства невероятно надежны, но, будучи очень часто постоянно включенными (даже когда их нагрузка отключена), они все равно остаются слабым звеном. На компоненты подается высокое напряжение, они нагреваются, быстро изнашиваются из-за постоянной работы, а при перенапряжении в первую очередь затрагивается ИИП. Многие проблемы с нашей бытовой техникой связаны с неисправностями SMPS.

К сожалению, SMPS довольно сложно ремонтировать, и ко мне часто обращаются за советом. Итак, я обобщил на этой странице основные идеи и приемы, которые использую чаще всего.

Здесь, я полагаю, у вас есть идеально спроектированная схема, которая раньше работала идеально и внезапно вышла из строя. Если вы пытаетесь отладить свой собственный дизайн, некоторые из этих приемов по-прежнему применимы, но вам, вероятно, понадобится нечто большее, чем просто эта статья.

Структура SMPS

Во-первых, давайте взглянем на общую блок-схему SMPS. Сетевое питание поступает в цепи через сетевой фильтр, выпрямляется и сглаживается для получения высокого постоянного напряжения (несколько сотен вольт). Некоторые выпрямители имеют переключатель, который делает их удвоителями напряжения при работе с сетью 120 В переменного тока или просто выпрямителем при работе с 230 В. Некоторые другие предназначены для работы, скажем, от 100 до 240 В переменного тока без переключателей, а регулятор делает все остальное. . Это высокое постоянное напряжение переключается одним или несколькими транзисторами (или МОП-транзисторами) для управления первичной обмоткой ферритового трансформатора. На вторичной стороне напряжение выпрямляется и фильтруется. Переключающие транзисторы управляются схемой управления, которая измеряет выходное напряжение (и входной ток) и соответствующим образом регулирует их. Эта схема управления очень часто находится на первичной обмотке и питается от дополнительной обмотки трансформатора. Образец выходного напряжения возвращается через оптопару. В некоторых случаях схема управления расположена на вторичной стороне и управляет транзистором (транзисторами) через небольшой дополнительный трансформатор. Во всех конфигурациях есть дополнительная схема, позволяющая запускать контроллер при включении питания.

Всегда существует очень четкое разделение между сторонами высокого и низкого напряжения (первичная и вторичная стороны). Вы можете наблюдать это на нижней (медной) стороне печатной платы как большее расстояние между дорожками. Иногда в этой области удаляется лак паяльной маски или имеются отверстия и прорези для увеличения изоляции. На изображениях на этой странице это разделение часто отмечено красной пунктирной линией.

В этом SMPS используются компоненты классического типа (сквозные отверстия). Сторона высокого напряжения находится слева от красной пунктирной линии.

В этом SMPS используются современные компоненты для поверхностного монтажа (SMD). Здесь контроллер выполнен по технологии SMD и установлен на нижней стороне. Большой диод SMD представляет собой выпрямитель низкого напряжения. Сторона высокого напряжения находится над пунктирной красной линией.

Первичная и вторичная обмотки полностью изолированы трансформатором по постоянному току. Очень часто, если земля выхода не соединена с землей сети, небольшой высоковольтный конденсатор соединяет эти две земли на высокой частоте.

Нет выхода, хороший предохранитель

SMPS может выйти из строя по разным причинам, наиболее распространенным из которых является полное отсутствие выходной мощности. В этом случае я начинаю с проверки входного предохранителя. Если предохранитель исправен, но выхода нет, вероятно, все полупроводники в порядке, и это можно легко исправить. Имейте в виду, что обычно полупроводники замыкаются, а резисторы (а часто и конденсаторы) размыкаются.

Хорошим кандидатом является ограничитель пускового тока (NTC). Затем я проверяю резисторы большой мощности, особенно на первичной стороне: я измеряю их сопротивление один за другим в цепи. Если значение не соответствует тому, что написано (или обозначено цветом) на компоненте, я отпаиваю одну клемму и измеряю снова: если значение неверное, я заменяю ее новой.

В первую очередь нужно проверить резисторы, включенные последовательно с силовыми транзисторами, обычно менее одного Ома. Иногда регулятор питается от резистора большой мощности, последовательно соединенного с стабилитроном: если резистор исправен, возможно, стабилитрон закорочен, поэтому я проверяю все диодные переходы с помощью диодной функции мультиметра (в большинстве случаев вы можете сделать это в схеме). Затем я проверяю конденсаторы (см. ниже). Неисправные регуляторы IC могут случиться, но это не очень часто.

Нет выхода, перегорел предохранитель

С другой стороны, если предохранитель перегорел, значит, что-то действительно пошло не так в цепи. Пока не заменяйте предохранитель, он просто снова перегорит: где-то есть короткое замыкание, которое вы должны сначала устранить.Типичными проблемами являются вздутие силовых транзисторов или диодов выпрямителя, особенно на первичной стороне. Просто используйте диодную функцию мультиметра и проверьте соединения: короткие замыкания легко обнаружить. Одновременно могут выйти из строя несколько компонентов, и если вы не замените их все, они могут снова перегореть, поэтому будьте осторожны. Затем я также проверяю неисправные резисторы, как указано выше, и неисправные конденсаторы (см. ниже).

Если силовой транзистор (или один из них) вышел из строя, есть вероятность, что многие другие компоненты тоже вышли из строя. Часто SMPS включают компоненты защиты, такие как дополнительный резистор или диоды Зенера, чтобы уменьшить ущерб в случае отказа, но не всегда. Прежде чем идти далеко в замене, убедитесь, что вы проверили все детали. Например, проверьте, работает ли еще микросхема контроллера. Неплохой идеей будет включить его в автономном режиме с помощью небольшого внешнего источника постоянного тока и проверить наличие импульсов на базе транзистора (или затворе). Но некоторые микросхемы не будут работать, если нет высокого напряжения для переключения: сначала проверьте техническое описание. Если слишком много компонентов вышли из строя, вероятно, проще заменить весь SMPS.

При замене полупроводников я сначала стараюсь использовать точно такую же деталь. Если он недоступен (или слишком дорог), я ищу альтернативы. Разумеется, новый полупроводник должен иметь как минимум такие же характеристики по напряжению, току и мощности или даже лучше. Для диодов также проверьте время переключения: вам нужен диод, который по крайней мере такой же быстрый, как старый, или быстрее. Для транзистора проверьте коэффициент усиления и частоту среза: вам нужен аналогичный коэффициент усиления (не слишком низкий и не слишком высокий) и частота среза как минимум в десять раз выше частоты переключения. Для полевых МОП-транзисторов проверьте емкость затвора, которая не должна превышать емкость старого компонента, и пороговое напряжение затвора, которое должно быть таким же, как у старого устройства.

После замены неисправных компонентов рекомендуется использовать трюк с лампочкой (см. ниже) для самого первого теста при включении: это ограничит ущерб, если проблема не будет устранена полностью.

SMPS частично работает

Иногда SMPS работает только частично: он может запускаться на долю секунды, а затем выключаться, или он может пульсировать, пытаясь запуститься каждые несколько секунд и выключаясь через долю секунды, или он может производить неправильное выходное напряжение. Здесь, наверное, все силовые полупроводники хороши, поэтому первым делом нужно проверить конденсаторы (см. ниже).

Возможно, что-то не так с цепью обратной связи: хороший прием — подать внешнее регулируемое постоянное напряжение на выход SMPS (SMPS не подключен к сети). При постепенном увеличении напряжения постоянного тока вы должны увидеть, как работает схема обратной связи, когда вы пересекаете пороговое значение, близкое к номинальному выходному напряжению. Поскольку при выполнении этого теста не используются опасные напряжения, вы можете легко использовать осциллограф для диагностики цепи обратной связи. Вам также может понадобиться подать на микросхему контроллера (на первичной стороне) тот же источник низкого напряжения, чтобы увидеть, что происходит на другой стороне оптопары.

Посмотрите фильм, показывающий этот трюк на исправном SMPS: lightbulb-trick-video.mp4 (3 215 292 байт, 4 с, H264, 854 x 480, 24 кадра в секунду).

В приведенном выше видео, чтобы заставить лампочку светиться с помощью этого маломощного SMPS, использовалась лампочка мощностью 15 Вт, поскольку лампочка мощностью 100 Вт вообще не светилась. Лампа изначально выключена; вспышка происходит из-за пускового тока при включении ИИП (зарядка высоковольтного конденсатора фильтра), затем яркость падает, показывая малый ток. Конечно, если вы нагрузите выход, лампочка будет светиться ярче.

Заключение

Было объяснено несколько идей по устранению неисправностей SMPS, но не в качестве исчерпывающего руководства по устранению неполадок, а скорее как набор приемов, которые могут оказаться полезными. Я попытался обобщить то, как я обычно поступаю, и поделиться своим опытом; у других людей вполне может быть другой подход. Поскольку SMPS может выйти из строя по разным причинам, вы все еще можете не найти на этой странице нужной подсказки, но я искренне надеюсь, что вы найдете здесь полезную информацию и что ваш SMPS скоро вернется в строй.

Любая неисправная проводка или подключенные детали могут привести к сбою питания (скачкам напряжения), что приведет к размыканию цепи (или перегоранию предохранителя). Итак, опять же, проблема не в том, что автоматический выключатель (или предохранитель) не сработал, а в том, что оборудование было неисправно.

Исправление: отремонтируйте неисправную розетку, а затем проведите осмотр всего дома, чтобы выявить другие неисправные или поврежденные розетки или другие потенциальные проблемы.

Зная, что в одной торговой точке возникли проблемы, проверка должна успокоить вас. Любые рекомендуемые ремонтные работы, полученные в результате осмотра, облегчат его еще больше.

Причина 8: повреждена проводка

Здесь мы можем сказать, по сути, то же самое, с очень важной оговоркой, что поврежденная проводка может оставаться незамеченной гораздо дольше и гораздо легче, чем поврежденные розетки, поскольку проводка в основном скрыта внутри стен вашего дома.

В связи с этим вместо «исправления» этого пункта мы предлагаем список способов обнаружения возможных проблем с внутренней проводкой в вашем доме от Национальной ассоциации подрядчиков по электротехнике (NECA):

Отслеживайте отключения выключателя.
Ищите и прислушивайтесь к мерцанию, гудению или приглушению света.
Остерегайтесь изношенных или пережеванных проводов.
Поиск обесцвечивания, гари и дыма.
Найдите теплые или вибрирующие настенные розетки.
Запах гари и странные запахи.

Мы рекомендуем вам использовать ссылку выше, чтобы прочитать полный список NECA, который включает подробные объяснения этих элементов.

Причина 9: в вашем доме все еще есть блок предохранителей и 100-амперная сеть

До этого момента вы, должно быть, использовали очень мало электрических устройств. Мы предполагаем, что вы добавили одно или два устройства или перегрузили уже используемое (например, включив духовку на режим «жарить»). Считайте это тревожным звонком.

Исправление. Нам очень не хочется вам об этом говорить, но в этой ситуации выход из ситуации — позвонить своему электрику и обсудить вопрос о повышении качества обслуживания и замене этой очень старой панели предохранителей.

Причина 10: необходимо обновить вашу электрическую службу

Эти «перегоревшие предохранители», вероятно, станут все более частым явлением, и вам придется постоянно сбрасывать автоматические выключатели. В 21 веке наша потребность в электроэнергии намного выше, чем в 20 веке.

Если вы не хотите сажать себя и свою семью на очень строгую электрическую "диету", пришло время для того, что электрики называют "тяжелой нагрузкой", что означает обновление системы на 200 А, которое позволит вам безопасно подключаться и нагревать электрические устройства.

Вероятно, вы не узнаете, что обновление необходимо, пока не проверите его, но какая прекрасная возможность пообщаться со своим электриком в течение дня или около того!

Нужна ли вам проверка электрооборудования?

Если у вас старый дом и/или вы испытываете случайные небольшие проблемы с электричеством (например, часто отключающиеся автоматические выключатели), тогда да, проверка электрооборудования будет хорошей идеей.

Имейте в виду, однако, что существует три разных типа проверки электрооборудования: одна проводится лицензированным инспектором по дому, одна — государственным инспектором и третья — лицензированным электриком.

Лицензированный домашний инспектор

Если у вас есть опасения по поводу безопасного и эффективного функционирования электрической системы вашего дома, вам не нужен лицензированный домашний инспектор для этой работы. У них нет глубоких знаний лицензированного электрика по этому вопросу.

Лицензированный домашний инспектор осмотрит видимые части электрической системы, в том числе панели и автоматические выключатели, проверит розетки GFCI и осмотрит любые другие легкодоступные части. Если вас что-то беспокоит, вам нужно нечто большее.

Государственный электротехнический инспектор

Госинспектор чаще всего работает с нанятым вами электриком, как в начале работ, так и после их завершения.

Работа этого человека заключается в том, чтобы убедиться, что выполняемая работа соответствует электротехническим нормам для конкретного штата или любой другой применимой юрисдикции (округ, муниципалитет и т. д.). Вы можете ожидать, что нанятый вами электрик будет располагать этой информацией.

Лицензированный электрик

Лицензированный электрик — это человек, который вам нужен для этой работы. Если у вас уже есть кто-то, кто хорошо поработал для вас в прошлом, этот человек будет отличным выбором. Вам нужен кто-то, кто будет делать больше, чем просто царапать поверхность.

Помимо беспокойства по поводу состояния вашей электрической системы, существуют различные причины для проведения проверки, например:

Прежде всего, для вас и вашей семьи в целом.
Если вы ничего не знаете об истории электропроводки в вашем доме.
Если ваш дом затопило или произошла протечка в водопроводе.
Если вы рассматриваете проект реконструкции
Если вы добавляете крупную бытовую технику или другие предметы, потребляющие много электроэнергии, например гидромассажную ванну.

Как правило, такие проверки не требуют больших затрат. однако в случае с электрической системой вашего дома экономия — это гораздо больше, чем деньги. Позаботьтесь о том, что вам нужно!

Вы уже «перегорели»?

Это было много читать! Но мы надеемся, что вы уберете какую-то полезную информацию.Мы также надеемся, что вы хотя бы знаете сходства и различия между предохранителями и автоматическими выключателями!

И если вы когда-нибудь снова услышите (или употребите) выражение "перегоревший предохранитель", мы ожидаем, что вы задумаетесь обо всем, что это может означать. И, возможно, совсем скоро ни у кого вообще не будет причин говорить о предохранителях.

Число фактически перегоревших предохранителей в этой стране становится все меньше и меньше, поскольку люди продолжают заменять свои старые блоки предохранителей новыми электрическими панелями на 200 ампер и автоматическими выключателями.

Наше напутствие: если вы никогда не проверяли электропроводку в своем доме или не проводили ее довольно давно, сделайте это.

Не беспокойтесь о том, сколько это будет стоить, поскольку то, что скрывается внутри ваших электрических розеток и за вашими стенами, — это то, о чем вы буквально обожжетесь. Просто не забудьте нанять опытного и знающего лицензированного электрика.

Если у вас есть вопросы или вас интересуют наши тарифы, просто сообщите нам об этом. Мы всегда рады помочь!

Большинство людей хоть раз сталкивались с перегоревшим предохранителем. В частности, если вы являетесь домовладельцем со старой проводкой, перегоревшие предохранители могут быть обычным явлением. Существует множество причин, по которым прибор в вашем доме постоянно перегорает. Существует множество способов справиться с перегоревшим предохранителем — от решения разовой проблемы до постоянного обновления вашей системы.

Что такое перегоревший предохранитель?

Сегодня большинство домовладельцев заменили старые блоки предохранителей или панели предохранителей на более современные электрические панели с автоматическими выключателями. Выражение «перегоревший предохранитель» используется для описания любого неожиданного электрического происшествия, связанного с отключением питания. Слова «перегоревший предохранитель» имеют множество значений, многие из которых имеют мало общего с настоящими предохранителями. Надлежащий предохранитель состоит из куска металла в проволоке, которая плавится в случае перегрева. Это останавливает скачок напряжения или неисправность и уничтожает предохранитель. Разрушенный предохранитель следует заменить новым. Сегодняшняя схема, скорее всего, приведет к срабатыванию автоматического выключателя, который является аварийным отключением, чтобы предотвратить перегорание вашей проводки при перегрузке.

Что такое автоматические выключатели

Автоматические выключатели имеют внутренние выключатели, которые срабатывают при неисправности и скачках напряжения, что временно отключает цепь. Автоматические выключатели часто сбрасываются, и их можно снова включить без необходимости замены чего-либо.

Ниже приведены несколько вещей, которые вы должны сделать, если один из ваших приборов продолжает перегорать предохранитель:

Проверить цепи на перегруз

Наличие электрической цепи с множеством подключенных и включенных устройств может привести к превышению лимита цепи. Предохранитель автоматического выключателя автоматически отключится на плате предохранителей, чтобы предотвратить перегрев цепи. Вы можете избежать этой проблемы, используя только один удлинитель розетки на розетку. Никогда не подключайте несколько удлинителей друг к другу. Убедитесь, что ваши автоматические выключатели и предохранители правильно рассчитаны для ваших цепей и приборов. Если вы не знаете, как это сделать, наши электрики в Brennan Electric могут посоветовать. Убедитесь, что вы также отключили все устройства, которые не используете, чтобы избежать перегрузки цепи.

Переместить устройство

Если вы заметили, что в приборе постоянно перегорает предохранитель, попробуйте переместить его. Тем не менее, необходимо связаться с нами в Brennan Electric, и наши опытные электрики проверят силу тока предохранителя, подключенного к цепи прибора. Номинал усилителя означает мощность нагрузки, которую может выдержать схема. Электрики измерят мощность, потребляемую прибором, подключенным к цепи, чтобы рассчитать фактическую нагрузку предохранителя. Если общая мощность, потребляемая устройством, превышает максимальную нагрузку, которую может выдержать цепь, вам необходимо переместить это устройство в другую цепь, которая может справиться с его нагрузкой. Не забудьте оставить устройство отключенным от сети на некоторое время, прежде чем снова включать его.

Подтвердите, что установлены правильные предохранители

Существует множество типов предохранителей различных размеров, форм и конфигураций. Хотя большинство предохранителей выглядят одинаково, они часто имеют разные функции. Если в блоке предохранителей был установлен неправильный предохранитель, это может причинить значительный вред. Если предохранитель на панели перегорел, немедленно вызовите опытного электрика. В целях собственной безопасности не приближайтесь к блоку предохранителей. Избавиться от панели предохранителей или заменить ее на современный автоматический выключатель — самое разумное, что можно сделать. Свяжитесь с нами в Brennan Electric, и наши сертифицированные электрики помогут вам справиться с этой проблемой.

Ремонт устаревших или поврежденных розеток

Любые неисправные соединения или проводка могут вызвать скачки напряжения, которые приведут к перегоранию предохранителя или отключению цепи. Проблема может заключаться не в подключенном устройстве или автоматических выключателях, а в неисправной или устаревшей розетке. Например, в большинстве ванных комнат должны быть розетки GFI, чтобы срабатывать в розетке, а не в блоке предохранителей, когда подключены устройства с высокой нагрузкой, такие как фены.Убедитесь, что все неисправные электрические розетки в вашем доме отремонтированы и проверены квалифицированным специалистом. Позвоните нам сегодня и назначьте осмотр всего дома; наши квалифицированные электрики помогут вам определить любые другие потенциальные проблемы, которые могут вызвать перегорание предохранителя. Ремонт неисправных и устаревших электрических розеток облегчит вам жизнь.

Отремонтируйте любую поврежденную проводку

Поврежденная проводка может долгое время оставаться незамеченной, поскольку она спрятана в стенах вашего дома. Есть много способов узнать, не повредил ли ваш дом отжим. Ниже приведены способы обнаружения возможных проблем с внутренней проводкой в вашем доме:

Прислушайтесь к гудящим звукам.
Обратите внимание на тусклый или мерцающий свет.
Отслеживайте все срабатывания выключателя
Найдите розетки с вибрацией или подогревом.
Запах для странных или жгучих запахов
Ищите любые пригары, дым или обесцвечивание.
Остерегайтесь погрызенных или изношенных проводов.

Если вы заметили какие-либо из вышеперечисленных признаков, не пытайтесь ремонтировать проводку самостоятельно. Неисправная проводка потенциально может привести к возгоранию от электричества. Пожалуйста, отключите питание от счетчика и свяжитесь с нами. Наши электрики всегда готовы помочь вам в любых аварийных ситуациях, связанных с электричеством.

Запланировать проверку электрооборудования

Проверка электрооборудования является частью обширной проверки дома, проводимой при продаже или покупке дома. Для большинства потенциальных домовладельцев этот осмотр необходим для получения представления о функциональности и безопасности дома. Это также гарантирует, что любой критический ремонт будет сделан до покупки дома.

Убедитесь, что вы запланировали проверку электрооборудования:

Перед капитальным ремонтом дома
Если в вашем доме старые электромонтажные работы
Если вы никогда не проходили надлежащую оценку перед покупкой.
После урагана или землетрясения
Если у вас повторяющиеся или внезапные проблемы с электричеством
Когда это нужно вашей страховой компании

Устранение сработавшего предохранителя

Профессиональные электрики должны устранить любую серьезную электрическую неисправность в вашем доме; не пытайтесь сделать это самостоятельно. Тем не менее, некоторые повседневные действия по обслуживанию электрооборудования не опасны и не сложны, и вы можете попытаться сделать их самостоятельно. Не забывайте выключать и отсоединять все, над чем вы работаете, чтобы избежать опасностей, связанных с током. Начните с поиска основного блока предохранителей или потребительского блока; он часто находится в том же месте, что и электросчетчик. Вы найдете их в главном коридоре в специально построенном шкафу. Электросчетчик – это то место, откуда в вашем доме контролируется электроэнергия. Крайне важно знать, где он находится, на случай, если вам понадобится отключить основное электричество в доме из соображений безопасности.

Будьте в безопасности

При работе с электричеством необходимо соблюдать меры предосторожности. Убедитесь, что вы не касаетесь воды при работе с электрооборудованием и обратите внимание на предупреждающие знаки на электроприборах. Отключите питание от главного выключателя перед тем, как прикасаться к оголенным проводам. Если вы не уверены или неопытны, обязательно вызовите опытного специалиста для решения любых проблем с электричеством в вашем доме. При работе с электричеством ваша безопасность не может быть поставлена под угрозу.

Свяжитесь с нами

Безопасность вашей семьи важна для нас. Мы предлагаем плановые проверки безопасности дома, ремонт электрики 24/7, установку электрических панелей, установку освещения, обнаружение дыма и угарного газа. Наши опытные и высококвалифицированные электрики в Brennan Electric всегда готовы помочь вам с любыми проблемами с электричеством, которые могут у вас возникнуть. Позвоните нам сегодня, чтобы запланировать сервисное обслуживание или консультационную встречу для всех ваших потребностей в электрическом обслуживании на всей территории Пьюджет-Саунд. Наши электрики в Сиэтле, штат Вашингтон, всегда делают все правильно с первого раза.

Абердин
Арлингтон
Оберн
Остров Бейнбридж
Белфэр
Черный бриллиант
Озеро Бонни
Ботелл
Бакли
Буриен
Остров Камано
Карбонадо
Гвоздика
Централия
Чехалис
Купевиль
Ковингтон
Де-Мойн
Дюпон
Итонвиль
Эдмондс
Энумкоготь
Осенний город
Федеральный путь

Файф
Гиг-Харбор
Грэм
Гранит Фоллс
Хобарт
Индекс
Иссакуа
Киркленд
Лейси
Озеро Стивенс
Лейквуд
Линвуд
Кленовая долина
Мэрисвилль
Остров Мерсер
Милл-Крик
Терраса Маунтлейк
Маунт-Вернон
Мукилтео
Ньюкасл
Норт-Бенд
Оук-Харбор
Оквилл
Олимпия
Ортинг
Порт-Орчард

Округ Кинг, округ Снохомиш, округ Пирс, округ Китсап, округ Льюис, округ Терстон, округ Мейсон

СПЕЦИАЛИСТЫ ПО ОБСЛУЖИВАНИЮ ЭЛЕКТРОМОНТАЖА

Наши опытные и хорошо обученные электрики вместе с нашим вспомогательным персоналом могут позаботиться обо всех ваших бытовых потребностях в электроснабжении — от неисправных розеток до модернизации панелей. Наша цель состоит в том, чтобы удовлетворить потребности нашего сообщества в электроэнергии, предоставляя услуги, отличающиеся качеством и ценностью, таким образом, чтобы продемонстрировать наш профессионализм и стремление к совершенству. В результате наши клиенты неизменно остаются довольны, а наша репутация высоко ценится.

Когда часть оборудования оказывается полностью разряженной, в первую очередь следует обратить внимание на блок питания. Если для устранения неполадок такого рода используется осциллограф, это должен быть портативный прибор с питанием от батареи, изолированный от земли, по крайней мере, вначале. Причина в том, что могут быть внутренние напряжения, которые указаны, но плавают над землей, условие, которое может создать опасные токи короткого замыкания при подключении к настольному осциллографу. Это особенно верно для импульсных источников питания (SMPS), где обе стороны цепи находятся над землей.

В SMPS возможен ряд конфигураций, в первую очередь понижающий, повышающий и инвертирующий повышающе-понижающий. В каждом из них МОП-транзистор является мастером. Он выполняет переключение, в то время как диод определяет направление, в котором текут носители заряда, а катушки индуктивности и конденсаторы накапливают электрическую энергию. SMPS регулирует выход, постоянно изменяя рабочий цикл, в отличие от линейного источника питания, который регулирует выход, внося изменения по мере необходимости, регулируя количество рассеиваемой мощности.

Понижающий преобразователь SMPS аналогичен линейному источнику питания с понижающим трансформатором. Когда ключ замкнут, на катушку индуктивности подается напряжение. Когда ключ разомкнут, ток через катушку индуктивности продолжает течь. Обратная связь управляет шириной импульса при постоянной частоте повторения или частотой повторения при постоянной длительности импульса.

Повышающий преобразователь SMPS аналогичен линейному источнику питания с повышающим трансформатором. Когда ключ замкнут, ток индуктора увеличивается. Когда переключатель выключается, напряжение резко возрастает, поскольку индуктор пытается поддерживать постоянный ток, чего он не может сделать, поскольку индуктор использует всю доступную энергию для создания своего магнитного поля. В этот момент диод проводит ток, и ток от катушки индуктивности течет в конденсатор. Это объясняет более высокое выходное напряжение по отношению к входному.

В SMPS транзистор, переведенный в область насыщения, периодически подает нерегулируемый постоянный ток на входе на катушку индуктивности, которая функционирует как запоминающее устройство. Во время каждого импульса его магнитное поле увеличивается до тех пор, пока переключатель не будет выключен. Затем накопленная энергия фильтруется. Опорное напряжение сравнивается с выходным сигналом в контуре обратной связи, изменяя ширину или частоту импульса. SMPS может работать с входом частоты сети переменного тока или с нерегулируемым входом постоянного тока.

В обычном SMPS сетевое питание поступает в сеть через сетевой фильтр. Затем мощность выпрямляется и преобразуется в высокое постоянное напряжение (несколько сотен вольт). Затем один или несколько транзисторов (или полевых МОП-транзисторов) включают и выключают это высокое постоянное напряжение, чтобы управлять первичной обмоткой трансформатора. (Хотя некоторые топологии SMPS не содержат трансформатора.) Напряжение выпрямляется и фильтруется на вторичной стороне трансформатора.

Регулировка выхода осуществляется путем переключения транзисторов с помощью схемы управления, которая измеряет выходное напряжение (и входной ток) и соответствующим образом регулирует время включения и выключения транзистора. Эта схема управления часто находится на первичной обмотке и может получать питание от дополнительной обмотки трансформатора. Образец выходного напряжения обычно возвращается через оптопару. (Опять же, в некоторых конструкциях SMPS обратная связь реализована без использования оптопары.) В некоторых случаях схема управления находится на вторичной стороне и управляет переключателем через небольшой дополнительный трансформатор.

Следует отметить, что импульсные источники питания имеют стороны высокого и низкого напряжения (первичную и вторичную стороны). Трансформатор изолирует первичную и вторичную стороны. (Опять же, существуют бестрансформаторные конструкции SMPS, в которых не реализована изоляция.) Часто, если земля выхода не соединена с землей сети, небольшой высоковольтный конденсатор соединяет эти две земли на высокой частоте.

Поскольку половина компонентов SMPS напрямую подключается к сетевому напряжению, на первичной стороне источника питания присутствуют опасные напряжения.Большой накопительный конденсатор заряжается при высоком напряжении и может сохранять опасное напряжение даже при отключении сетевого питания. SMPS часто включают в себя продувочные резисторы для рассеивания этого напряжения, но эти резисторы могут быть сломаны, чтобы конденсаторы могли оставаться заряженными. Следовательно, лучше разрядить конденсаторы через подходящий резистор (обычно несколько кОм) через изолированные щупы, как на мультиметре. Затем измерьте напряжение, чтобы убедиться, что оно равно нулю, прежде чем продолжить. Также имейте в виду, что радиаторы часто не заземлены и могут находиться под сетевым напряжением.

Аналогичным образом убедитесь, что все конденсаторы разряжены. Многие неисправные электролитические конденсаторы деформируются или раздуваются. Другие визуальные признаки включают сгоревшие черные резисторы и компоненты с запахом горелого, особенно трансформатор. Трансформатор, который пахнет горелым, может иметь короткие витки. Если это так, часто лучше просто заменить SMPS.

Несмотря на то, что это может показаться очевидным, устранение неполадок с обесточенным блоком питания начинается с осмотра сетевого предохранителя. Перегоревший предохранитель обычно подразумевает наличие множества неисправных компонентов; исправный предохранитель может означать, что проблема вызвана одним компонентом.

Состояние предохранителя также полезно. Тот, который только медленно сгорает, подразумевает, что сбой не был катастрофическим. Катастрофический предохранитель подразумевает большой ток, который повредил множество компонентов. К сожалению, некоторые предохранители заполнены песком и скрывают, что произошло.

Одна из хитростей для первой проверки блока питания с перегоревшим предохранителем — временно заменить предохранитель на лампочку. Лампа должна иметь примерно ту же номинальную мощность, что и SMPS. Это предотвращает более катастрофические отказы и позволяет избежать неудобств, связанных с повторной заменой предохранителей. Если все в порядке, лампочка должна мигнуть на долю секунды, а затем слегка загореться. Если короткое замыкание все же есть, лампочка будет ярко светиться — пора искать причину.

Перегоревший предохранитель свидетельствует о том, что что-то пошло не так в цепи питания, возможно, произошло короткое замыкание. Типичные проблемы включают короткое замыкание силовых транзисторов или выпрямительных диодов, особенно в первичной обмотке. Диодная функция мультиметра может помочь определить короткие замыкания. Также может быть полезно найти таблицу данных для регулятора IC в SMPS, если он ее использует. Многие SMPS имеют схему, близкую к эталонным конструкциям, указанным в техническом описании.

Если предохранитель исправен, но выхода нет, возможно, подозревается ограничитель пускового тока (NTC). Также следует проверить мощные резисторы на первичной стороне. Если значение резистора не соответствует его цветовому коду или значению на схеме, отпаяйте одну клемму и повторите измерение. Замените новым, если значения не совпадают.

В первую очередь необходимо проверить резисторы, включенные последовательно с силовыми транзисторами. Иногда первичная обмотка включает резистор большой мощности, включенный последовательно со стабилитроном. Проверьте все диодные переходы с помощью диодной функции мультиметра. ИС регулятора могут быть неисправны, но обычно это не так.

Неисправный силовой транзистор увеличивает вероятность выхода из строя других компонентов. Часто SMPS включают компоненты защиты, такие как дополнительный резистор или стабилитрон, чтобы ограничить ущерб в случае катастрофического отказа.
Одна из хитростей для проверки микросхемы контроллера заключается в том, чтобы включить ее в автономном режиме с помощью небольшого внешнего источника постоянного тока и проверить наличие импульсов на базе транзистора (или затворе). Но некоторые ИС не будут работать без высокого напряжения для переключения, и это может быть упомянуто в техническом описании.

Еще один момент, который следует отметить, заключается в том, что вышедшие из строя полупроводники следует заменять точно такими же деталями. Альтернативы приемлемы только в том случае, если оригинал недоступен или слишком дорог. Для диодов также проверьте время переключения — сменные диоды должны быть как минимум такими же или быстрее, чем старые. Точно так же заменяющие транзисторы должны иметь аналогичный коэффициент усиления и частоту среза. Эмпирическое правило заключается в том, что частота среза должна быть как минимум в десять раз выше частоты переключения. Для полевых МОП-транзисторов емкость затвора не должна превышать емкость старого компонента, а пороговое напряжение затвора должно быть близким к напряжению старого устройства.

Иногда SMPS работает только частично. Он может запускаться, а затем выключаться, или он может пульсировать, пытаясь запуститься каждые несколько секунд, или он может выдавать неправильное выходное напряжение. Вероятно, силовые полупроводники в порядке, но конденсаторы вызывают подозрения. Или может быть проблема с цепью обратной связи.

Одна из хитростей заключается в том, чтобы подать внешнее регулируемое напряжение постоянного тока на выход SMPS, предварительно убедившись, что SMPS не подключен к сети. Когда постоянное напряжение увеличивается постепенно, цепь обратной связи должна работать, когда постоянное напряжение приближается к номинальному выходному напряжению. Опасные линейные напряжения отсутствуют, поэтому осциллограф может помочь диагностировать цепь обратной связи. Другой метод заключается в том, чтобы подать на микросхему контроллера тот же источник низкого напряжения и проверить, что происходит на другой стороне оптопары.

Электролитические конденсаторы часто вызывают проблемы с импульсными источниками питания.В менее дорогих конструкциях SMPS они часто работают слишком близко к своим пределам рассеивания тепла. Их жидкий электролит имеет тенденцию испаряться и изменять их рабочие качества. Очевидно, что деформированные физически бейсболки — это плохо. Но некоторые могут быть плохими и не иметь проблем с внешним видом. Полезно просто измерить емкость, но простого измерения недостаточно. Лучшим подходом является измерение эквивалентного последовательного сопротивления (ESR) и сравнение его с сопротивлением заведомо исправного конденсатора. К сожалению, для этого требуется измеритель ESR (или мост RLC). Электролитические конденсаторы выпускаются в версиях на 85°C и 105°C. Разумно выбрать более высокую температуру, если есть выбор.

Читайте также: