Riparazione dell'alimentatore a impulsi fai-da-te

Ripariamo noi stessi un alimentatore switching, un alimentatore, un convertitore di tensione, con le nostre mani. Malfunzionamenti. Autoriparazione.

Riparazione di un alimentatore switching. Chiunque abbia competenze elettroniche di base può riparare autonomamente un alimentatore o un convertitore di tensione. Procedere per identificare il problema e risolverlo. (10+)

Ripariamo l'alimentatore switching da soli, con le nostre mani. Malfunzionamenti

Attenzione! Alcuni elementi dell'alimentatore sono sotto tensione di rete durante il funzionamento. Assicurati di essere qualificato per riparare in sicurezza l'alimentatore switching.

La diagnostica e la riparazione di un alimentatore switching nella maggior parte dei casi possono essere eseguite con competenze di base in elettronica.

Per la vostra attenzione una selezione di materiali:

PRaktika design dei circuiti elettronici Arte del design dei dispositivi. Elemento base. Schemi tipici. Esempi di dispositivi finiti. Descrizioni dettagliate. Calcolo in linea. Possibilità di porre una domanda agli autori

Tale alimentatore è costituito da una parte ad alta tensione e una a bassa tensione.

Nella sezione ad alta tensione, la tensione di rete viene raddrizzata e carica il condensatore di filtro. Si ottiene così una tensione costante di circa 310 volt. Inoltre, questa tensione viene convertita in oscillazioni pseudo-rettangolari con una frequenza di 10 - 100 kHz, il che rende possibile, utilizzando trasformatori di impulsi di piccole dimensioni, convertirsi in una tensione a bassa tensione con perdite minime.

Nella parte a bassa tensione, la tensione in ingresso con una frequenza di 10 - 100 kHz viene rettificata, filtrata e alimentata al carico. Inoltre, esistono circuiti di controllo e feedback che forniscono la formazione dei segnali desiderati e mantengono la stabilità della tensione di uscita.

Quando si osserva una scheda di alimentazione, di solito è facile capire visivamente dove si trova la parte ad alta tensione e dove la parte a bassa tensione, poiché gli standard richiedono che queste parti siano separate l'una dall'altra a una certa distanza per garantire la sicurezza del utente. La parte ad alta tensione è dove va il cavo di rete. La parte a bassa tensione è da dove provengono i cavi di carico.

La maggior parte dei dispositivi domestici contiene alimentatori a commutazione costruiti sulla base di due soluzioni circuitali: half bridge e single-ended forward. Vedi il diagramma.

Non tutti gli alimentatori possono essere riparati. Ora i produttori partono dal presupposto che l'alimentatore sia un elemento separato non separabile che deve essere sostituito nel suo insieme: un modulo monolitico. Tale alimentatore può essere semplicemente sigillato e non separabile. Tuttavia, la maggior parte degli alimentatori può ancora essere smontata e riparata.

Nella mia esperienza, il 40% dei guasti è dovuto alla rottura del diodo nel ponte della rete di ingresso o nel condensatore di filtro, il 30% - alla rottura dell'interruttore di alimentazione - un transistor o un transistor ad effetto di campo nella parte ad alta tensione, 15% - alla rottura dei diodi raddrizzatori di potenza nella parte a bassa tensione, 10% - alla combustione dell'acceleratore del filtro di uscita. Non vale la pena pensare al restante 5% dei casi. In questi casi, portiamo l'unità in officina o la sostituiamo interamente.

I primi due casi si manifestano solitamente con l'esaurimento del fusibile di ingresso. Il terzo e il quarto si manifestano in assenza di una tensione di uscita in presenza di una tensione di ingresso e un fusibile funzionante.

Apriamo il convertitore. Controllo del fusibile. Traiamo una conclusione.

Se il fusibile è difettoso, molto probabilmente il ponte di ingresso, il condensatore del filtro o l'interruttore di alimentazione si sono bruciati. Esaminiamo la scheda del blocco. Un condensatore di filtro ad alta tensione difettoso è generalmente facile da individuare visivamente. In caso di guasto, collassa o si gonfia. Può anche essere rimosso e controllato con un tester. È necessario saldare e controllare immediatamente sia il ponte di alimentazione in ingresso (può essere monolitico o costituito da diodi indipendenti) che il condensatore di filtro (un condensatore elettrolitico così grande nella parte ad alta tensione, o forse un blocco di condensatori collegati in parallelo o in serie) e interruttori di alimentazione / un interruttore di alimentazione per una versione a ciclo singolo (si tratta di transistor o interruttori di campo installati sul radiatore). Cambiamo tutto ciò che è bruciato. Se controlli e cambi una parte alla volta, ad ogni nuovo controllo l'intera sezione di potenza può bruciarsi ancora e ancora.

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Sostituire il fusibile, accenderlo delicatamente. Dovrebbe funzionare. Se non funziona, lo portiamo in officina o semplicemente acquistiamo una nuova unità.

Perché gli elementi della parte ad alta tensione si bruciano? A causa di sbalzi di tensione. Gli alimentatori devono fornire un circuito di protezione contro tali sovratensioni. I produttori lo depongono, altrimenti non passeranno la certificazione, quindi c'è un posto e dei buchi per questo sulla lavagna. Ma per motivi di economia, non lo mettono. La presenza sulla scheda nella parte ad alta tensione del luogo con fori vuoti e un ponticello sopra di essi ci parla di questo problema. Per evitare nuovi problemi, puoi scegliere i giusti elementi di sicurezza e installarli, ma questo è abbastanza difficile. È più facile lasciare tutto così com'è e alimentare il dispositivo attraverso un buon filtro della tensione di rete. In generale, è meglio alimentare tutti i dispositivi elettronici di casa attraverso tali filtri. Solo il filtro dovrebbe essere davvero buono; dovrebbero esserci elementi protettivi e non ponticelli.

Molto probabilmente, il diodo raddrizzatore è rotto o l'induttanza del filtro nell'uscita, la parte a bassa tensione del circuito si è bruciata. I condensatori elettrolitici possono ancora essere forati. La rottura dei condensatori è chiaramente visibile durante l'ispezione visiva per rigonfiamento o deformazione; non ti perderai nemmeno un'induttanza bruciata. Il diodo dovrà essere evaporato e controllato con un tester. Condensatori e diodi devono essere sostituiti con altri nuovi. Lo starter può essere riavvolto. Per fare ciò, è necessario estrarlo, smontarlo, avvolgere il filo bruciato, contando i giri. Avvolgere il numero di spire richiesto con un nuovo filo di diametro adeguato. Installare l'acceleratore in posizione.

Tale malfunzionamento deriva dal fatto che viene violato il regime di temperatura del funzionamento dell'unità. Ad esempio, è installato in un luogo dove non c'è ventilazione normale, raffreddamento. Installa la tua attrezzatura in modo che sia ben ventilata e raffreddata. Non ostruire le aperture di ventilazione.

La maggior parte delle moderne apparecchiature elettroniche di consumo ha nel suo design moduli elettronici indipendenti o situati su una scheda separata che riducono e rettificano la tensione di rete.

Ci sono diverse ragioni per questo, ma le principali sono:

• fluttuazioni della tensione di rete, per le quali questi dispositivi raddrizzatori step-down non sono progettati;
• inosservanza delle regole operative;
• collegare un carico per il quale i dispositivi non sono progettati.

Naturalmente, può essere molto offensivo quando è necessario svolgere un lavoro urgente e il modulo di alimentazione del computer è difettoso o mentre si guarda il proprio programma TV preferito, questo dispositivo non funziona.

Non farti prendere dal panico immediatamente e vai in un'officina di riparazione o corri in un supermercato di elettronica per acquistare una nuova unità. Spesso i motivi di inoperabilità sono così banali che possono essere eliminati a casa, con un minimo dispendio di risorse finanziarie e nervi.

Naturalmente, per provare non solo a riparare l'alimentatore a commutazione, ma anche a determinarne il malfunzionamento, è necessario avere una conoscenza di base dell'elettronica e avere determinate abilità elettriche.

Come parte di qualsiasi alimentatore, integrato, come in una TV o installato come dispositivo separato, come in un computer desktop, ci sono due blocchi funzionali: alta tensione e bassa tensione.

Nel lato ad alta tensione, la tensione di rete viene convertita dal ponte a diodi in una tensione costante e livellata sul condensatore al livello di 300,0 ... 310,0 volt. L'alta tensione costante viene convertita in una tensione a impulsi con una frequenza di 10,0 ... 100,0 kilohertz, che consente di abbandonare enormi trasformatori step-down a bassa frequenza, sostituendoli con quelli a impulsi di piccole dimensioni.

Nell'unità di bassa tensione, la tensione impulsiva viene abbassata al livello richiesto, raddrizzata, stabilizzata e livellata. All'uscita di questa unità sono presenti una o più tensioni necessarie per alimentare gli elettrodomestici. Inoltre, nell'unità a bassa tensione sono montati vari circuiti di controllo, che consentono di aumentare l'affidabilità del dispositivo e garantire la stabilità dei parametri di uscita.

Visivamente, su una scheda reale, è abbastanza facile distinguere tra le parti ad alta tensione e quelle a bassa tensione. I cavi di rete sono adatti per il primo e i cavi di alimentazione vanno dal secondo.

Regolatore di commutazione nell'alimentazione del transistor

Una persona che tenterà di riparare un alimentatore per elettrodomestici deve essere preparata in anticipo che non tutti i dispositivi di alimentazione possono essere riparati. Oggi alcuni produttori producono elettronica, i cui blocchi non sono soggetti a riparazione, ma a sostituzione completa.

Non un singolo master eseguirà la riparazione di un tale alimentatore, perché inizialmente è destinato allo smantellamento completo del vecchio dispositivo con la sostituzione con uno nuovo. Spesso, tali dispositivi elettronici sono semplicemente riempiti con una sorta di composto, che rimuove immediatamente la questione della sua manutenibilità.

Come mostrano le statistiche, i principali malfunzionamenti dell'alimentatore sono causati da:

• malfunzionamento della parte ad alta tensione (40,0%), che sono espressi dalla rottura (burnout) del ponte a diodi e dal guasto del condensatore di filtraggio;
• rottura di un transistor bipolare o ad effetto di campo di potenza (30,0%), che forma impulsi ad alta frequenza e si trova nella parte ad alta tensione;
• rottura del ponte a diodi (15,0%) nella parte a bassa tensione;
• rottura (burnout) degli avvolgimenti dell'induttanza del filtro di uscita.

In altri casi, la diagnosi è piuttosto difficile e senza dispositivi speciali (oscilloscopio, voltmetro digitale) non sarà possibile eseguirla. Pertanto, se il malfunzionamento dell'alimentatore non è causato dai quattro motivi principali sopra menzionati, non è necessario eseguire riparazioni a domicilio, ma chiamare immediatamente un master per la sostituzione o acquistare un nuovo dispositivo di alimentazione.

I guasti nella sezione ad alta tensione sono abbastanza facili da rilevare. Sono diagnosticati da un fusibile bruciato e da una mancanza di tensione dopo di esso. Il terzo e il quarto caso possono essere assunti se il fusibile è buono, la tensione all'ingresso dell'unità a bassa tensione è presente e la tensione di ingresso è assente.

Si consiglia di controllare tutti i dettagli contemporaneamente. Se si bruciano più elementi elettronici, quando uno di essi viene sostituito con uno riparabile, potrebbe bruciarsi di nuovo a causa di un malfunzionamento complesso che non è stato eliminato.

Dopo aver sostituito le parti, è necessario installare un nuovo fusibile e accendere l'alimentazione. Di norma, dopo questo, l'alimentatore inizia a funzionare.

Se il fusibile non è bruciato e non c'è tensione all'uscita dell'alimentatore, la causa del malfunzionamento è la rottura dei diodi raddrizzatori della parte a bassa tensione, l'esaurimento dell'induttore o l'uscita del condensatori elettrolitici del raddrizzatore secondario.

Il malfunzionamento dei condensatori viene diagnosticato quando sono gonfi o fuoriescono liquidi dal corpo. I diodi devono essere evaporati e controllati con un tester allo stesso modo del controllo della parte ad alta tensione. L'integrità dell'avvolgimento dell'aria viene verificata da un tester. Tutte le parti difettose devono essere sostituite.

Se non riesci a trovare lo starter desiderato, alcuni "artigiani" riavvolgono quello bruciato, raccogliendo un filo di diametro adeguato e determinando il numero di spire. Tale lavoro è piuttosto scrupoloso e di solito viene eseguito solo per alimentatori unici, è difficile trovare un analogo per il quale.

Come già accennato, la maggior parte degli alimentatori per computer e televisori moderni sono realizzati secondo uno schema tipico. Si differenziano per le dimensioni delle parti elettroniche utilizzate e per la potenza di uscita. Le procedure di diagnostica e risoluzione dei problemi per questi dispositivi sono identiche.

Tuttavia, una riparazione di alta qualità richiede uno strumento appropriato, la cui gamma comprende:

• saldatore (preferibilmente con potenza regolabile);
• saldatura, flusso, alcool o benzina raffinata (Galosha);
• dispositivo per la rimozione della saldatura fusa (pompa dissaldante);
• Set di cacciaviti;
• tronchesi laterali (tronchesi);
• multimetro domestico (tester)
• pinzette;
• Lampada ad incandescenza da 100,0 watt (usata come carico di zavorra).

In linea di principio, i semplici televisori possono essere riparati senza circuito, tuttavia, la principale difficoltà nella riparazione di alcuni modelli è che il dispositivo di alimentazione genera l'intera gamma di tensioni, inclusa l'alta tensione utilizzata per la scansione del cinescopio. Gli alimentatori per i computer domestici sono realizzati secondo lo stesso tipo di schema. Consideriamo separatamente la metodologia per determinare il malfunzionamento e riparare la TV e il desktop.

Il guasto del modulo di alimentazione TV è innanzitutto evidenziato dall'assenza del bagliore del diodo in modalità "sleep". Le prime operazioni di riparazione sono:

• verificare l'integrità (assenza di rotture) del cavo di alimentazione;
• smontaggio del ricevitore televisivo e sgancio della scheda elettronica;
• ispezione della scheda di alimentazione per la presenza di parti esternamente difettose (condensatori rigonfi, macchie bruciate sul circuito stampato, bossoli, superficie carbonizzata dei resistori);
• controllo dei punti di saldatura, con particolare attenzione alla saldatura dei contatti del trasformatore di impulsi.

Se non è stato possibile stabilire visivamente la parte difettosa, è necessario controllare in sequenza le prestazioni del fusibile, dei diodi, dei condensatori elettrolitici e dei transistor. Sfortunatamente, se i microcircuiti di controllo sono fuori servizio, il loro malfunzionamento può essere stabilito solo indirettamente - quando, con elementi discreti completamente riparabili, lo stato operativo dell'alimentatore non si verifica.

I motivi più comuni per l'inoperabilità delle unità televisive sono:

• rottura della resistenza della zavorra;
• inoperabilità (cortocircuito) del condensatore del filtro ad alta tensione;
• malfunzionamento dei condensatori del filtro di tensione secondaria;
• guasto o esaurimento dei diodi raddrizzatori.

Tutte queste parti (ad eccezione dei diodi raddrizzatori) possono essere controllate senza rimuoverle dalla scheda. Se è stato possibile identificare la parte difettosa, viene sostituita e iniziano a controllare la riparazione eseguita. Per fare ciò, al posto del fusibile viene installata una lampada a incandescenza e il dispositivo è collegato alla rete.

Esistono diverse opzioni possibili per il comportamento del dispositivo riparato:

1. La luce lampeggia e si spegne, il LED della modalità di sospensione si accende, sullo schermo appare un raster. In questa situazione, viene misurata per prima la tensione di scansione della linea. Se il suo valore è troppo alto, è necessario controllare e sostituire i condensatori elettrolitici con quelli garantiti e riparabili. Una situazione simile si verifica in caso di malfunzionamento degli accoppiatori ottici.
2. Se la spia lampeggia e si spegne, il LED non si accende, il raster è assente, quindi il generatore di impulsi non si avvia. In questo caso viene verificato il livello di tensione sul condensatore elettrolitico del filtro della parte ad alta tensione. Se è inferiore a 280,0 ... 300,0 volt, sono molto probabili i seguenti malfunzionamenti:
   • uno dei diodi del ponte raddrizzatore è rotto;
   • grande perdita di condensatore (il condensatore è "vecchio").

In assenza di tensione è necessario ricontrollare la continuità dei circuiti di alimentazione e di tutti i diodi del raddrizzatore di alta tensione.

Se la luce è alta, devi immediatamente scollegare il modulo di alimentazione dalla rete e ricontrollare tutte le parti elettroniche.

La sequenza e lo schema di test sopra riportati consentono di identificare i principali malfunzionamenti del dispositivo di alimentazione del ricevitore televisivo.

Oggi, i dispositivi ATX di varia potenza sono i più utilizzati per alimentare i progettisti di desktop (desktop). Il motivo della loro riparazione dovrebbe essere:

• la scheda madre non si avvia (il computer è completamente fuori uso);
• la ventola di raffreddamento del dispositivo stesso non ruota;
• il blocco “tenta” di avviarsi più volte.

Prima di iniziare la riparazione dei dispositivi ATX, è necessario assemblare il circuito di carico (figura). La riparazione viene eseguita nella seguente sequenza:

• il dispositivo viene rimosso dal computer e il coperchio viene rimosso da esso;
• un aspirapolvere e una spazzola rimuovono la polvere dalle schede elettroniche e dalle superfici delle parti;
• esame esterno di elementi elettronici e circuiti stampati;
• un dispositivo di carico è collegato.

Se, all'accensione, la lampada lampeggia intensamente e continua a bruciare, il ponte a diodi nella parte ad alta tensione o il condensatore del filtro è fuori servizio. Possibile esaurimento del trasformatore ad alta tensione.

Se il fusibile è intatto, il motivo dell'inoperabilità potrebbe essere:

• guasto dei transistor del generatore di impulsi;
• malfunzionamento del controller PWM.

In questi casi, è più facile acquistare un nuovo dispositivo che, a seconda della capacità, costa da 600 a 800 rubli.

Con l'autoaccensione ripetuta del dispositivo, il motivo dell'inoperabilità è solitamente il guasto dello stabilizzatore di tensione di riferimento. In questo caso, il sistema informatico non può superare la modalità di autotest, si spegne e accende il modulo di alimentazione.

L'alimentatore switching è integrato nella maggior parte degli elettrodomestici. Come dimostra la pratica, è questa unità che spesso si guasta, richiedendo la sostituzione.

L'alta tensione che passa costantemente attraverso l'alimentatore non ha il miglior effetto sui suoi elementi. E non si tratta di errori dei produttori. Aumentando la durata montando una protezione aggiuntiva, è possibile ottenere l'affidabilità delle parti protette, ma perderla su quelle appena installate. Inoltre, elementi aggiuntivi complicano la riparazione: diventa difficile comprendere tutte le complessità dello schema risultante.

I produttori hanno risolto radicalmente questo problema, riducendo il costo dell'UPS e rendendolo monolitico, non separabile. Tali dispositivi usa e getta stanno diventando più comuni. Ma se sei fortunato: l'unità pieghevole ha fallito, l'autoriparazione è del tutto possibile.

Il principio di funzionamento è lo stesso per tutti gli UPS. Le differenze riguardano solo schemi e tipologie di parti. Pertanto, è abbastanza semplice comprendere il guasto, avendo una conoscenza di base dell'ingegneria elettrica.

Avrai bisogno di un voltmetro per le riparazioni.

Misura la tensione ai capi di un condensatore elettrolitico. È evidenziato nella foto. Se la tensione è 300 V, il fusibile è intatto e tutti gli altri elementi correlati (filtro di alimentazione, cavo di alimentazione, bobine di ingresso) sono in ordine.

Ci sono modelli con due piccoli condensatori. In questo caso, il normale funzionamento di questi elementi è evidenziato da una tensione costante di 150 V su ciascuno dei condensatori.

In assenza di tensione, è necessario far suonare i diodi del ponte raddrizzatore, il condensatore, il fusibile stesso e così via. L'insidia dei fusibili è che, essendo falliti, esteriormente non differiscono in alcun modo dai campioni funzionanti. Il guasto può essere rilevato solo tramite il segnale di linea libera: un fusibile bruciato mostrerà un'elevata resistenza.

Dopo aver trovato un fusibile difettoso, dovresti esaminare attentamente la scheda, poiché spesso si guasta contemporaneamente ad altri elementi.

• ponte di alimentazione o raddrizzatore (sembra un blocco monolitico o può essere costituito da quattro diodi);
• condensatore di filtro (si presenta come un grande blocco o più blocchi collegati in parallelo o in serie) situato nella parte ad alta tensione del blocco;
• transistor installati sul radiatore (questi sono interruttori di campo - interruttori di alimentazione).

Importante. Tutte le parti vengono saldate e sostituite allo stesso tempo! La sostituzione a sua volta porterà a un esaurimento dell'unità di potenza ogni volta.

Per determinati scopi, un alimentatore switching può essere assemblato indipendentemente dalle parti di scarto. Leggi di più su questo qui.

Gli elementi bruciati devono essere sostituiti con altri nuovi. Il mercato radiofonico offre un ricco assortimento di ricambi per alimentatori. Trovare buone opzioni ai prezzi più bassi è abbastanza facile.

• cadute di tensione;
• mancanza di protezione (c'è spazio per questo, ma l'elemento stesso non è installato: è così che i produttori risparmiano).

Soluzione questo malfunzionamento degli alimentatori switching:

• installare la protezione (non è sempre possibile trovare la parte giusta);
• oppure utilizzare un filtro della tensione di rete con buoni elementi di protezione (senza ponticelli!).

Un'altra causa comune di un malfunzionamento dell'alimentatore non ha nulla a che fare con un fusibile. Stiamo parlando dell'assenza di una tensione di uscita con un tale elemento completamente funzionante.
Soluzione:

1. Condensatore gonfio - Necessita dissaldatura e sostituzione.
2. Induttanza fallita: è necessario rimuovere l'elemento e cambiare l'avvolgimento. Il filo danneggiato è svolto. In questo caso si contano i turni. Quindi un nuovo filo di sezione adeguata viene avvolto sullo stesso numero di spire. La parte viene riportata al suo posto.
3. I diodi a ponte deformati vengono sostituiti con quelli nuovi.
4. Se necessario, le parti vengono controllate con un tester (se non vengono rilevati danni visivamente).

È abbastanza possibile costruire da soli una stazione di saldatura ad aria calda. Un ventilatore viene utilizzato come soffiante e una spirale viene utilizzata come riscaldatore. L'opzione migliore per un termoregolatore per un saldatore è un circuito a tiristori.

Ragioni di guasto:

• non ostruire le aperture di ventilazione;
• fornire condizioni di temperatura ottimali - raffreddamento e ventilazione.

Cose da ricordare:

1. Il primo collegamento dell'unità viene effettuato a una lampada da 25 watt. Ciò è particolarmente importante dopo la sostituzione di diodi o transistor! Se viene commesso un errore da qualche parte o non viene notato un malfunzionamento, la corrente che passa non danneggerà l'intero dispositivo nel suo insieme.
2. Quando si inizia il lavoro, non dimenticare che una scarica residua rimane a lungo sui condensatori elettrolitici. Prima di saldare le parti, è necessario cortocircuitare i cavi del condensatore. Non puoi farlo direttamente. Dovrebbe essere cortocircuitato tramite una resistenza con un rating superiore a 0,5 V.