Ремонт импульсный источник питания

Быстрый ремонт импульсного источника питания своими руками

Чтобы, отремонтировать импульсный источник питания, вначале выявляется неисправность, приведшая к поломке БП. В статье представлены практические советы как быстро восстановить работоспособность источника напряжения собственными руками.

Когда часть оборудования оказывается полностью мертвой, первое, на что следует обратить внимание, — это источник напряжения. Если для поиска неисправностей используется осциллограф, это должен быть портативный прибор с батарейным питанием, изолированный от земли. Причина в том, что велика вероятность существования внутреннего напряжения, которое может создавать опасные токи короткого замыкания при подключении к настольному осциллографу.

Как быстро и правильно отремонтировать импульсный источник питания

Всем радиолюбителям хорошо известно, что импульсные источники питания созданы, как правило, для выпрямления переменное напряжение электросети в постоянное с последующим понижением его номинального значения. Поэтому, во включенном состоянии такое устройство всегда находится под высоким напряжением. Следовательно, установленные в блоке питания компоненты часто подвержены выходу из строя в силу разных причин.

В связи с этим, мы здесь подготовили для вас практические советы как грамотно и не затратно восстановить работоспособность сгоревшего импульсного источника питания в домашних условиях. Поделимся методом как быстро находить в устройстве неисправный компонент ставший причиной поломки оборудования.

Основы поиска и устранения неисправностей блоков питания

Импульсный источник питания может быть выполнен в различных конфигурациях, например: в виде печатной платы в составе устройства или отдельного модульного прибора. Тем не менее, его основная задача, как писалось выше, — выпрямление с одновременным уменьшением напряжения сети до необходимого значения. Такая потребность в использовании этого электрооборудования вызвана тем, что домашние электрические сети имеют стандартизированное напряжение 220 вольт.

Однако, не все устройства и инструменты используемые нами в быту могут работать на напряжении 220 вольт, то-есть для некоторых из них требуется значительно меньшее напряжение. Сейчас современная аппаратура использует импульсные источники напряжения, которые постепенно приходят на смену блокам изготовленным по схеме мостового выпрямителя с фильтром и мощного силового трансформатора.

Примечание! Вопреки бытующему мнению о высокой надежности ИИП, компоненты, установленные в импульсных блоках напряжения, частенько выходят из строя. Как говорят: «ничто не вечно…». Вот почему, пока будет существовать такое оборудование, всегда будет востребована необходимость в их ремонте.

Импульсный источник питания на печатной плате

В общем пойдем дальше. Для общего понятия разделим устройство на ключевые модули, которые имеются практически в любом импульсном источнике электропитания. Стандартный вариант импульсного блока питания относительно можно разграничить на три составные части по функциям.

1. Узел широтно-импульсной модуляции (ШИМ-контроллер), на основе которого выполняется построение задающего генератора электрических колебаний, как правило с частотой примерно 35…65 кГц;
2. Линейка мощных силовых ключей, функции которых могут осуществлять как биполярные так и полевые либо трехэлектродные IGBT транзисторы имеющие изолированный затвор; кроме того, эта часть схемы может состоять из дополнительных управляющих ключами элементов, собранных на транзисторах малой мощности;
3. Импульсный трансформатор с одной или несколькими первичными и вторичными обмотками, а также выпрямительными диодами, конденсаторами для фильтрации выпрямленного напряжения, стабилизаторами в выходной цепи; в качестве магнитопровода как правило, применяется сердечник на основе феррита или альсифера;

Вот, в общем это и есть основные понятия, которые требуется для изготовления или ремонта импульсного источника питания. На представленном выше снимке основные узлы ИИП выделены цветом. Для лучшего наглядного восприятия, также эти узлы отмечены цветом и на принципиальной схеме. Ниже в качестве примера:

Принципиальная схема ИИП. Кстати, на этой схеме силовой узел выполнен со средней точкой.

Внимание! Начиная выполнять поиск неисправности в устройствах такого типа, не забывайте, что на электронных компонентах может сохранятся напряжение, поэтому, перед началом работы, обязательно разряжайте цепь высокого напряжения.

Неисправности современных импульсных блоков питания — возможные причины поломки

Проблемы, возникающие с блоками напряжения, когда они отказываются работать, в основном могут образоваться по следующим причинам:

• броски напряжения в электрической сети. Именно такие броски напряжения с высокой амплитудой во многих случаях приводят к поломке устройства, которое не рассчитано на такие всплески;
• работа источника питания с максимальной нагрузкой длительное время;
• в схеме не предусмотрена защита. Некоторые изготовители такого типа оборудования, просто-напросто экономят на дополнительных компонентах, поэтому пренебрегают установкой защиты в приборе. Если в ремонтируемом вами блоке отсутствует защита, то лучшим вариантом будет добавить ее в схему;
• невыполнение инструкции по эксплуатации изделия, приложенной изготовителем для определенной модели.

Кроме этого, частые поломки у преобразователей напряжения возникают из-за некачественных деталей устанавливаемых производителем. Так например сейчас, все российские рынки и не только российские, заполонили изделия сомнительного качества от китайских «товарищей». Поэтому, в такой ситуации, когда больше не из чего выбирать, остается надеяться на удачу, что попадется качественный прибор.

Во время проверки импульсного блока часто обнаруживаются следующие проблемы:

• 40 процентов поломок происходят в цепи высокого напряжения. Так например: часто выходят из строя диодный мост или электролитический фильтрующий конденсатор в силовом тракте выпрямителя;
• 30 процентов неисправностей образуются также в силовой части устройства из-за пробоя мощных ключей переключения MOSFET;
• 15 процентов составляет токовый пробой переходов диодного моста в цепи вторичной обмотки выпрямителя;

Диодная мостовая сборка

Выше мы обозначили основные неисправности, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации прибора, а вот другие поломки выявляются только с использованием более точных устройств диагностики и измерений. Чтобы выполнить корректный поиск причины, приведшей к неработоспособности оборудования, для этого используют осциллограф и как минимум — мультиметр. В следствие этого, если возникшая проблема не соответствует трем, обозначенным выше параграфам, то собственноручно отремонтировать импульсный источник питания будет несколько проблематично, не имея специальных приборов и опыта в электронике.

Исходя из этого, можно сделать определенный вывод: если ваш персональный компьютер или телевизор перестал подавать признаки жизни, сразу же начинайте искать причину начиная с БП. Другой вопрос в этой ситуации: если, все-же у вас не хватает знаний в ремонте такой сложном оборудовании как ИИП, тогда все-таки лучшим вариантом будет обратится к специалистам.

Метод выявления неисправного компонента

Примечание! Чтобы быстро отыскать неисправность, приведшей импульсный источник питания в нерабочее состояние, вам, как минимум, потребуется цифровой мультиметр.

Мультиметр

Для выявления проблемы, возникшей в устройстве, нужно выполнить последовательные шаги:

• вскрываем источник питания;
• вольтметром замеряем напряжение на электролитическом конденсаторе установленном в цепи выпрямителя;

Замер напряжение на электролите

Проверка конденсатора

• в случае определения прибором напряжения 300v на конденсаторе, то это будет означать, что этот участок силовой цепи находится в полном порядке;
• в схемах, использующих два малогабаритных конденсатора, напряжение определенное вольтметром в 150 вольт на каждом из них, соответствует исправности силового тракта;
• если в этой точке нет напряжения, то в первую очередь необходимо проверить состояние выпрямительных диодов, цепь фильтрующего конденсатора и предохранитель;

Плавкий предохранитель в схеме импульсного блока напряжения

• при обнаружении сгоревшего предохранителя, кроме его замены, также нужно прозвонить и другие компоненты схемы. Чтобы обнаружить причину, которая привела к выходу из строя предохранителя;
• проблемные электролитические конденсаторы обнаружить довольно просто. Из них либо вытекает электролит, либо они становятся «беременными», поэтому они не подлежат ремонту — только замена;
• в обязательном порядке проверяется вся цепь выпрямителя, включая диодный мост;

Диодный мост импульсного источника питания

• сглаживающий конденсатор в цепи фильтра, может быть установлен в виде одиночной емкости или набора линейки, составленной из нескольких емкостей, включенных по схеме последовательного или параллельного соединения;
• силовые транзисторные ключи, как правило, устанавливаются на теплоотводах.

Примечание! Приступая к ремонту, старайтесь сразу выявить все неисправные элементы устройства, и в последовательном порядке заменить их. Нельзя, заменяя одну деталь, оставлять в схеме сгоревшую деталь, а затем включать прибор для проверки. Такие действия могут привести к более тяжелым последствиям!

Специфика самостоятельного ремонта ИИП

Для выполнения диагностики и ремонта стандартных блоков питания импульсного типа, просто нужно придерживаться советов, которые мы предложили выше. А конструктивное исполнения такого оборудования, мало чем отличается друг от друга, хотя они могут быть от разных производителей.

Проверка электронных элементов печатной плате

Для качественного ремонта импульсного источника напряжения своими руками, нужно иметь в своем распоряжении соответствующие приборы и инструменты, а именно: хороший паяльник, припой, растворитель для смывки излишков флюса на плате и основные инструменты:

• комплект разных отверток;
• пинцет;
• цифровой мультиметр;
• обычная лампочка на 150 Вт /220 вольт. Хороший вариант для подключения ее как нагрузки.

Общий вид платы блока питания

Грамотно выполненная диагностика устройства, является гарантией успешного ремонта. Проблемы, связанные с выходом из строя какого либо элемента в высоковольтном тракте, найти не составит никакого труда. Их легко выявить, как при визуальном осмотре, так и с использованием мультиметра.

Процесс работы

После устранения выявленных неисправностей и замене всех сгоревших при этом деталей, импульсный источник питания, при включении начинает сразу работать без всякой предварительной настройки. Так, что если вы обладаете хотя бы первоначальными знаниями в электронике и имея хоть какой-то опыт в ремонте подобных устройств, то вы наверняка справитесь самостоятельно с восстановлением ИБП.

Как отремонтировать импульсный блок питания

Источник

Быстрый ремонт импульсного блока питания

Промышленные устройства нередко выходят из строя, и иногда даже и высококачественные и дорогостоящие образцы. В таком случае обычный человек чаще всего выбрасывает и приобретает новое, но причина поломки может быть незначительной и для радиолюбителя такие устройства представляют немалый интерес в плане изучения и возможности возвращения работоспособности. При том, что зачастую выбрасываются устройства, стоящие немало денег.

Предлагаю читателю простой ремонт стабилизированного блока питания импульсного типа, основанного на обратноходовом генераторе с обратной связью по току и напряжению, что кроме стабилизации позволяет осуществить и защиту от перегрузки. Блок питается от сети переменного тока с напряжением от 100 до 240 Вольт частоты 50/60 Герц и выдаёт постоянное напряжение 12 Вольт 2 Ампер. Описываемая здесь неисправность довольно часто встречается в блоках питания указанного типа и имеет следующие симптомы: напряжение на выходе периодически появляется и пропадает с определённой частотой, что визуально наблюдается как вспышки и погасания светодиода индикатора выходного питания:

Если же индикаторный светодиод не установлен, то подобный симптом можно обнаружить стрелочным вольтметром, подключив его к выходу блока питания. При этом стрелка вольтметра периодически будет отклонятся до некоторого значения и возвращаться обратно (может не до конца). Такое явление наблюдается вследствие срабатывания защиты устройства, при превышении напряжения или тока в определённых точках, выше допустимого. Это может произойти как и при коротком замыкании, так и при разрыве цепи. Короткое замыкание чаще всего бывает во время пробоя конденсаторов или полупроводниковых радиоэлементов, таких как диоды или транзисторы. Обрыв же может наблюдаться как у полупроводников, так и резисторов. В любом случае в первую очередь следует визуально осмотреть печатную плату и установленные на ней радиоэлементы. Лучше всего это сделать с помощью увеличительной лупы:

На плате был обнаружен подгоревший резистор с позиционным номером R18, при прозвонке которого выявился его обрыв и нарушение контакта:

Сгорание резистора могло произойти при долговременном превышении на нём номинальной мощность рассеивания. Сгоревший резистор был выпаян, а его посадочное место было зачищено:

Для замены резистора нужно узнать его номинал, и для этого был разобран заведомо исправный блок питания. Указанный резистор оказался с сопротивлением 1 Ом:

Далее по цепи этого резистора был обнаружен пробитый конденсатор с позиционным номером C6, прозвонка которого показала его низкое сопротивление, а следовательно и непригодность для дальнейшего использования:

Как раз пробой этого конденсатор и мог стать причиной сгорания резистора и дальнейшей неработоспособности всего устройства в целом. Этот конденсатор так же был удалён со своего места, и Вы можете сравнить, насколько он мал:

Пробитый конденсатор соизмерим со спичечной головкой, и такая маленькая деталь стала причиной поломки блока питания. Рядом с ним на плате, параллельно ему, установлен второй такой же конденсатор, который уцелел. К сожалению конденсатора для замены не оказалось и все надежды легли на оставшийся второй конденсатор. А вот на место сгоревшего резистора был подобран резистор с нужным сопротивлением в 1 Ом, но не поверхностного монтажа:

Этот резистор был установлен на посадочное место сгоревшего, места пайки были зачищены от остатков флюса, а посадочное место пробитого конденсатора было покрыто лаком для лучшей изоляции и устранения возможности воздушного пробоя этого места:

После пробного включения блок питания заработал в нормальном режиме и индикаторный светодиод перестал мигать:

Впоследствии установленный резистор всё же был заменён на резистор поверхностного монтажа и на месте удалённого конденсатора был нанесён второй слой лака:

Конечно идеальным было бы установить и второй конденсатор, но даже и без него блок питания работает нормально, без постороннего шума и мерцания светодиода:

После включения адаптера в сеть был произведён замер выходного напряжения и оно оказалось в пределах нормы, а именно 11,9 Вольт:

На этом ремонт устройства можно считать завершённым, так как ему была возвращена работоспособность и его и дальше можно применять по назначению. Стоит отметить, что блок выполнен по весьма хорошей схеме, которую к сожалению не представилось возможным зарисовать, но в дальнейшем планируется его небольшая переделка и будет представлен небольшой фрагмент схемы. На данный момент по быстрому внешнему осмотру можно выделить хороший сетевой и выходной фильтр, продуманную схемотехнику управления силовым транзистором и хорошую стабилизацию выходного напряжения. Физическое исполнение устройства тоже находится на высоком уровне, в виде жёсткого и ровного монтажа, чистоты пайки и использования прецизионных радиоэлементов. Всё это позволяет получить устройство высокого качества с точно заданными параметрами и характеристиками.

Из общих рекомендаций по поиску неисправностей, в первую очередь следует осуществить визуальный осмотр, обращая внимание на потемневшие участки платы или повреждённые радиоэлементы. При обнаружении сгоревшего резистора или предохранителя обязательно нужно прозвонить ближайшие детали, непосредственно соединённые с визуально повреждённой. Особенно опасны полупроводники и конденсаторы в высоковольтных цепях, которые в случае пробоя могут повлечь за собой необратимые последствия для всего устройства при многократном его включении без выявления полного списка повреждённых компонентов. При правильной и внимательной диагностике в большинстве случаев всё заканчивается хорошо и поломку удаётся устранить с заменой повреждённых деталей на такие же исправные или близкие по номиналу или параметрам.
Восстанавливайте и не выбрасывайте повреждённые устройства и возвращайте их в строй. И не нужно говорить что дешевле и проще купить новое. Ведь ремонт — это полезное и увлекательное занятие, позволяющее развить навыки не только восстановления, но и конструирования своих собственных устройств. Посещайте сайт «Паяльник» и подписывайтесь на интересующие Вас статьи, что бы не пропустить новые выпуски. А в следующей статье будет описана переделка отремонтированного здесь блока питания в зарядное устройство для литий-ионной батареи, конструкция которой рассмотрена в статье Самодельная разборная Li-ion 3S батарея с платой контроля и защиты HH — P3-10.8

Источник