Riparazione stabilizzatore di tensione fai-da-te

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Oggi considereremo un elenco di malfunzionamenti di base degli stabilizzatori di tensione di vario tipo con una descrizione delle cause e dei metodi della loro riparazione. Dopotutto, non tutte le rotture di uno stabilizzatore di tensione richiedono una riparazione, specialmente dopo la scadenza del periodo di garanzia..

Riparazione stabilizzatore di tensione fai-da-te

Informazioni sulla struttura interna e sui tipi di stabilizzatori

Di tutte le varietà di stabilizzatori di tensione, ci sono tre topologie più comuni con principi di conversione piuttosto specifici. Tra questi, è impossibile individuare quello più affidabile, troppo dipende dalla natura dell’alimentazione e dal tipo di carico, nonché dal fattore qualità del dispositivo. Nella nostra recensione considereremo i convertitori di servo, relè e semiconduttori, le caratteristiche del loro funzionamento e i tipici malfunzionamenti..

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In uno stabilizzatore servocomandato, l’elemento funzionale principale è un trasformatore lineare con molti terminali dei punti medi del secondario, e talvolta l’avvolgimento primario, da 10 a 40, a seconda della classe di precisione. Le estremità dei cavi sono assemblate in un pettine per collettori lungo il quale si muove il carrello del collettore. A seconda della tensione effettiva sulla linea di alimentazione, lo stabilizzatore corregge la posizione del carrello, regolando in tal modo il numero di giri coinvolti e, di conseguenza, il rapporto di trasformazione. All’uscita del circuito, una regolazione più fine della tensione può essere effettuata, ad esempio, usando stabilizzatori integrati a semiconduttore.

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I trasformatori di relè sono progettati in modo simile. Il numero di terminali del trasformatore è inferiore; invece di una regolazione regolare, la regolazione fine viene ottenuta mediante ricombinazione degli avvolgimenti inclusi nell’operazione. I relè di potenza con una complessa configurazione di un gruppo di relè sono responsabili della commutazione operativa. Come nel caso precedente, è possibile installare all’uscita filtri aggiuntivi, stabilizzatori e dispositivi di protezione, tuttavia il lavoro principale viene eseguito da un trasformatore e un gruppo relè sotto controllo analogico.

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Gli stabilizzatori di tensione elettronici possono essere basati su due principi di conversione. Il primo è la commutazione degli avvolgimenti del trasformatore, ma con l’aiuto di tiristori simmetrici, non relè. Il secondo principio è la conversione della corrente in corrente continua, il suo accumulo in condensatori buffer (condensatori) e quindi la conversione inversa in “alternanza” con un’onda sinusoidale pura per mezzo di un generatore incorporato. A prima vista, il circuito sembra piuttosto complicato, ma ciò fornisce un’elevata precisione di stabilizzazione senza precedenti e una protezione della linea di alta qualità..

Naturalmente, ci sono altri schemi di stabilizzazione, compresi quelli ibridi, ma a causa del loro uso altamente specializzato o della loro natura arcaica, non li prenderemo in considerazione. Ognuna delle tre famiglie più comuni ha le cosiddette malattie infantili o difetti congeniti nella tecnologia. Pertanto, il compito più importante prima di inviare il dispositivo al centro di assistenza è determinare se il guasto è la causa del mancato rispetto degli standard di manutenzione o di un normale malfunzionamento di questo tipo di stabilizzatore..

Guasti tipici dei dispositivi relè

Gli stabilizzatori di relè sono caratterizzati da un rapporto ottimale tra costo e affidabilità. Il gruppo di relè è esposto all’usura principale e con un funzionamento frequente o costante sotto carico aumentato, anche l’isolamento dielettrico degli avvolgimenti del trasformatore.

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È abbastanza facile diagnosticare un relè come causa di un malfunzionamento. Il primo passo è quello di smantellare i componenti dal circuito stampato; possono essere distinti da una custodia rettangolare compatta, a volte realizzata in plastica trasparente, con almeno sei pin. Per determinare lo scopo dei terminali e lo schema di commutazione, è possibile fare riferimento allo schema elettrico o alle specifiche tecniche per un tipo specifico di relè in base alla marcatura sulla custodia. È possibile effettuare un test di accensione del relè, per il quale viene applicata la tensione di esercizio ai contatti della bobina, di norma, è indicato sulla custodia del prodotto. L’assenza di un clic durante il collegamento è un chiaro segno di una bobina bruciata o di contatti bloccati. Se si sente un clic, ma quando il gruppo di contatti principali sta squillando, il circuito della loro commutazione non viene osservato, il problema è molto probabilmente nel meccanismo di rifiuto e pressione o nei pad di contatti carbonizzati.

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Una parte significativa dei relè elettronici ha una custodia pieghevole e può essere riparata: ripristino del meccanismo, pulizia dei cuscinetti di contatto dai depositi di carbonio con una gomma, a volte persino sostituzione di una bobina difettosa. Tuttavia, la soluzione migliore sarebbe comunque quella di acquistare nuovi relè per sostituire quelli che non hanno funzionato in base al numero dell’articolo o alla piedinatura.

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La perdita della rigidità dielettrica del trasformatore a causa del surriscaldamento è accompagnata da cortocircuiti di inversione e viene osservata esternamente come oscuramento o distruzione dell’isolamento dell’avvolgimento. Il segno principale è una significativa riduzione della resistenza al di sotto degli standard del passaporto. Poiché la maggior parte degli stabilizzatori di bilancio ha un solido avvolgimento primario e un secondario multipolare, il riavvolgimento non è particolarmente difficile. In ogni collegamento, il numero di giri è piccolo, possono essere disposti in modo ordinato anche senza un mandrino o altri dispositivi di avvolgimento. La cosa più importante è osservare con precisione il numero di giri e la direzione di posa, nonché determinare correttamente la resistività iniziale dei conduttori e non solo acquistare un filo per avvolgimento per diametro.

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Un altro tipo di malfunzionamento del trasformatore è il funzionamento di un fusibile termico a semiconduttore, che di solito è incluso nella rottura di uno degli avvolgimenti. Per sostituire un elemento a semiconduttore, è sufficiente chiarire la sua serie o i parametri di base per selezionare un analogo. Di solito, il fusibile termico è collegato in serie con il primo collegamento dell’avvolgimento secondario, quindi tutte le spire esterne dovranno essere rimosse per accedervi. Il problema viene diagnosticato semplicemente: tra l’inizio dell’avvolgimento e il primo tocco, il circuito non squilla, ma tutte le altre svolte sono in perfetto ordine.

Servo stabilizzatori rotti

Il motivo principale del guasto dei servoazionamenti è ovvio: usura del gruppo collettore. È questa mancanza inclusa nella categoria delle malattie infantili che non può essere eliminata nella maggior parte dei modelli di tecnologia di bilancio..

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Esistono due tipi di meccanismi di scorrimento. A bassi carichi, le spazzole convenzionali a molla svolgono un ottimo lavoro di commutazione degli avvolgimenti. Il dispositivo ripete completamente il principio di funzionamento dei motori del collettore dell’utensile elettrico, tranne per il fatto che il collettore stesso è dispiegato da una posizione cilindrica su un piano. Il secondo tipo di collettori di corrente ha un gruppo spazzole a forma di rullo, a causa del quale si riduce l’attrito durante il movimento, il che significa che non vi è un’usura intensiva delle lamelle. Allo stesso tempo, il tasso di usura delle spazzole per piastre e rulli è approssimativamente comparabile.

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Lo svantaggio di un anello di contatto deriva dalla sua geometria. Il punto di contatto è molto piccolo – solo la linea di contatto del rullo cilindrico con il piano. È vero, nei modelli tecnicamente più avanzati, le lamelle hanno scanalature del raggio, sebbene questa soluzione non sia del tutto giustificata: man mano che il rullo di grafite si consuma, l’area di contatto inevitabilmente diminuisce. A seconda dell’intensità d’uso, è necessaria la sostituzione delle spazzole a intervalli da 3 a 7 anni. La situazione può essere aggravata in presenza di una grande quantità di polvere e depositi di carbonio – fino alla chiusura di più avvolgimenti o una completa perdita di contatto.

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Sebbene i servo regolatori siano anche suscettibili al sovraccarico, il loro trasformatore si consumerà di meno. A differenza dei dispositivi a relè, in cui si verificano regolarmente picchi di tensione e corrente durante la commutazione, l’unità di raccolta si regola più uniformemente, a causa della quale l’effetto meccanico della corrente è minimo. L’isolamento della vernice degli avvolgimenti si asciuga ancora e diventa fragile, ma non si sbriciola.

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Fondamentalmente, il principio di funzionamento del servo stabilizzatore è estremamente trasparente. Se, quando acceso, c’è un’indicazione della tensione di ingresso, ma il dispositivo non risponde, l’errore si trova nell’azionamento stesso o nel circuito di controllo e misurazione. In quest’ultimo caso, un elemento circuitale difettoso può essere facilmente rilevato visivamente o componendo il numero. Se non c’è tensione all’uscita, il trasformatore è difettoso, se non è garantita la corretta precisione di stabilizzazione, è evidente la presenza di un corto circuito di interruzione nell’avvolgimento secondario, la contaminazione del collettore, l’usura delle spazzole del collettore corrente o le lamelle stesse.

Problemi comuni dei dispositivi elettronici

Gli stabilizzatori dell’inverter sono considerati i meno gestibili a casa. Ci sono diverse ragioni per questo, ma la principale è la necessità di una conoscenza specifica dei circuiti e, in particolare, dei principi di funzionamento degli alimentatori a commutazione. Non sarà possibile fare a meno della base di materiale appropriata: apparecchiature di saldatura con controllo della temperatura, nonché strumenti di misurazione. Il set di strumenti diagnostici va ben oltre i limiti di un multimetro convenzionale, è necessario un dispositivo con un set esteso di funzioni per misurare capacità, frequenza e induttanza ed è anche desiderabile avere un semplice oscilloscopio a vostra disposizione.

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La causa più comune di malfunzionamento negli stabilizzatori dell’inverter è un malfunzionamento del generatore di clock. È necessario, in base alla potenza nominale del dispositivo e ai parametri del trasformatore, determinare la frequenza operativa ottimale del convertitore di impulsi, quindi confrontarla con i parametri reali. La mancanza di frequenza è solitamente causata da un malfunzionamento nel circuito oscillante di riferimento collegato ai corrispondenti pin dell’IC del clock..

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Il guasto completo del dispositivo è possibile per diversi motivi. Se non esiste un sistema diagnostico integrato o è impossibile determinare il guasto in base alle sue indicazioni, molto probabilmente la causa del malfunzionamento è stata il fallimento del campo o dei tasti IGBT, che è abbastanza semplice da determinare dall’aspetto del caso. Un’altra causa caratteristica di malfunzionamenti è la rottura dell’alimentazione integrata dei circuiti di controllo; questa parte del circuito è più vulnerabile alle fluttuazioni di tensione, in particolare agli impulsi.

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Non sarà superfluo realizzare una continuità di tutti i circuiti, la loro conduttività deve corrispondere al circuito e agli schemi elettrici del dispositivo. Gli elementi più vulnerabili includono i raddrizzatori di ingresso e uscita, i circuiti di smorzamento del trasformatore (per la soppressione delle sovratensioni) e l’eventuale correttore del fattore di potenza..

Raccomandazioni generali

I componenti radioelettronici si trovano non solo negli stabilizzatori dell’inverter, ma possono essere utilizzati nei circuiti di controllo e misurazione o nei dispositivi di indicazione e autodiagnosi. Ciò riguarda principalmente elementi passivi e microcircuiti con un basso grado di integrazione: amplificatori operazionali, elementi logici, transistor combinati, stabilizzatori di corrente e tensione. Il fallimento di questi elementi può spesso essere determinato semplicemente da segni esterni: i transistor e i diodi bruciati hanno un involucro rotto, i resistori – tracce di vernice bruciata, i condensatori si gonfiano semplicemente. Pertanto, un attento esame esterno del circuito stampato è il primo stadio per determinare il malfunzionamento..

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Se non è possibile determinare visivamente la causa del guasto, è necessario eseguire una sequenza di misure di controllo. Innanzitutto, la conduttività e la qualità dell’isolamento dielettrico del circuito vengono verificate nello stato spento. Successivamente, quando viene applicata l’alimentazione, le tensioni vengono misurate nei punti chiave: ai terminali di connessione, dopo il fusibile, sui filtri e sugli stabilizzatori, sugli avvolgimenti del trasformatore e sui nodi principali del circuito di controllo. Se i metodi diagnostici descritti non danno risultati, è meglio contattare il centro di assistenza, perché anche un semplice guasto può essere molto specifico, nonostante il fatto che le conoscenze amatoriali in ingegneria elettrica e condizioni domestiche non siano sufficienti per eliminarlo.

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