No Image

Электрическая схема маломощного адаптера сетевого напряжения

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
10 марта 2020

Простой ремонт сетевых блоков питания от маломощной электроники

Сетевые адаптеры питания – миниатюрные блоки питания различной электронной бытовой аппаратуры. Применяются для питания антенных усилителей, радиотелефонов, зарядных устройств. Несмотря на активное внедрение импульсных блоков питания, трансформаторные ещё активно используются и находят применение в быту пользователя.

Нередки случаи, что данные трансформаторные блоки выходят из строя.

При поломке адаптера можно его заменить новым, стоимость их невелика. Но зачем отдавать кровные, если в большинстве случаев можно устранить неисправность самому в течение 15–30 минут и избавить себя от поисков замены и траты денег?

Состав обычного маломощного блока питания и его ремонт

На стол ремонта попал адаптер на 12V и ток 0,1A от антенного усилителя.

На фото адаптер после произведённого ремонта.

Из каких частей состоит обычный трансформаторный адаптер?

Если разобрать адаптер питания, то внутри мы обнаружим трансформатор (1) и небольшую электронную схему (2).

Трансформатор (1) служит для понижения переменного сетевого напряжения 220V до уровня 13–15 В.

Электронная схема служит для выпрямления переменного напряжения (превращение его в постоянное напряжение) и его стабилизации на уровне 12V.

Как видим, классический блок питания на основе трансформатора устроен довольно просто. Что же может сломаться в таком простом устройстве?

Взглянем на принципиальную схему.

На принципиальной схеме T1 – это понижающий трансформатор. Типичными неисправностями трансформатора являются перегорание или обрыв провода первичной (), и, реже, вторичной () обмотки. Как правило, неисправна первичная, сетевая обмотка ().

Причиной обрыва или перегорания служит тонкий провод, который не выдерживает сетевых всплесков напряжения и перегрузок. Скажем спасибо китайцам, они экономные ребята, потолще провод не хотят мотать…

Проверить исправность трансформатора довольно просто. Необходимо измерить сопротивление первичной и вторичной обмоток. Сопротивление первичной обмотки должно составлять несколько единиц килоом (1кОм = 1000 Ом), вторичной – несколько десятков Ом.

При проверке трансформатора сопротивление первичной обмотки оказалось равно 1,8 кОм, что свидетельствует о её целостности. Никакого обрыва нет.

Для вторичной обмотки сопротивление составило 25,5 Ом, что тоже нормально. Трансформатор оказался исправен.

Чтобы получить правильные показания сопротивлений обмоток необходимо придерживаться следующих правил:

При измерении касаться контактных выводов только щупами мультиметра. Браться обеими руками за токоведущие части щупов и проводить измерения недопустимо, так как показания мультиметра будут неверные! Подробно о том, как правильно измерять сопротивление мультиметром, я уже рассказывал.

Помните, человеческое тело тоже обладает сопротивлением и может шунтировать то сопротивление, которое вы замеряете. В данном случае – это сопротивление обмоток. Данное правило справедливо при измерении любых сопротивлений.

Необходимо исключить влияние сопротивлений других деталей. Что это значит? Это значит, что деталь должна быть изолирована от других частей схемы, т.е. выпаяна из платы, отключена.

В случае ремонта адаптера рекомендуется перед замером сопротивления вторичной обмотки отпаять выводы, идущие к электронной схеме. Это поможет исключить влияние сопротивления электронной схемы на замеряемое сопротивление.

Диодный мост на дискретных диодах VD1-VD4 служит для выпрямления переменного тока вторичной обмотки. Распространённая неисправность диодного моста, это "пробой" одного или нескольких диодов, из которых он состоит. При такой неисправности диод превращается в обычный проводник. Проверяются диоды довольно просто, можно даже не выпаивать их из платы, а замерить сопротивление каждого из диодов по отдельности. Если диод пробит, то мультиметр покажет очень низкое сопротивление (0 или единицы Ом).

Чтобы другие элементы схемы не вносили путаницы в показания мультиметра, один из выводов диода лучше выпаять из схемы. После проверки не забываем запаять его обратно.

Конденсаторы С1 и С2 служат для фильтрации напряжения и являются вспомогательными элементами стабилизатора 78L12. Интегральный стабилизатор 78L12 обеспечивает на выходе блока питания стабилизированное напряжение 12V.

Цепь, состоящая из резистора R1 и светодиода VD5, служит для индикации работы устройства. Если какая-либо часть схемы неисправна, например, трансформатор или стабилизатор на микросхеме 78L12, то на выходе блока питания никакого напряжения не будет и светодиод VD5 не засветится. По его свечению, можно сразу определить в чём проблема. Если светится, то вероятнее всего перебит соединительный провод. Ну, а если нет, то, возможно, неисправна электронная начинка блока питания.

Наиболее часто трансформаторные блоки питания для активных антенн выходят из строя по причине выгорания стабилизатора на микросхеме 78L12.

При ремонте блока питания следует придерживаться следующей последовательности действий:

При наличии индикации (светодиод светится) следует искать неисправность в проводах, по которым напряжение поступает на питаемый прибор. Достаточно “прозвонить” провода мультиметром.

Читайте также:  Расчет состава бетонной смеси

При отсутствии индикации следует замерить сопротивление первичной обмотки трансформатора. Сделать это легко, можно даже не разбирать блок питания, а замерить сопротивление обмотки через контакты сетевой вилки.

Разбираем блок питания, производим внешний осмотр. Обращаем внимание на потемневшие участки вокруг радиодеталей, сколы и трещины на корпусах стабилизатора питания (78L12 или аналога), вздутия конденсаторов фильтра.

В процессе ремонта адаптера питания для активной антенны выяснилось, что неисправна микросхема-стабилизатор 78L12. Был также заменён электролитический конденсатор C1 (100мкФ * 16В) на конденсатор с большей ёмкостью – 470 мкФ (25В). При замене конденсатора следует учитывать полярность его включения в схему.

Знать цоколёвку (расположение и назначение) выводов стабилизатора 78L12 не обязательно. Но, необходимо запомнить, зарисовать или сфотографировать расположение неисправной микросхемы на печатной плате. В таком случае, если забудете, как была впаяна микросхема в печатную плату, то у вас уже будет рисунок или фото, по которому легко определить правильную установку элемента в схему.

Простой ремонт сетевых блоков питания от маломощной электроники

Сетевые адаптеры питания – миниатюрные блоки питания различной электронной бытовой аппаратуры. Применяются для питания антенных усилителей, радиотелефонов, зарядных устройств. Несмотря на активное внедрение импульсных блоков питания, трансформаторные ещё активно используются и находят применение в быту пользователя.

Нередки случаи, что данные трансформаторные блоки выходят из строя.

При поломке адаптера можно его заменить новым, стоимость их невелика. Но зачем отдавать кровные, если в большинстве случаев можно устранить неисправность самому в течение 15–30 минут и избавить себя от поисков замены и траты денег?

Состав обычного маломощного блока питания и его ремонт

На стол ремонта попал адаптер на 12V и ток 0,1A от антенного усилителя.

На фото адаптер после произведённого ремонта.

Из каких частей состоит обычный трансформаторный адаптер?

Если разобрать адаптер питания, то внутри мы обнаружим трансформатор (1) и небольшую электронную схему (2).

Трансформатор (1) служит для понижения переменного сетевого напряжения 220V до уровня 13–15 В.

Электронная схема служит для выпрямления переменного напряжения (превращение его в постоянное напряжение) и его стабилизации на уровне 12V.

Как видим, классический блок питания на основе трансформатора устроен довольно просто. Что же может сломаться в таком простом устройстве?

Взглянем на принципиальную схему.

На принципиальной схеме T1 – это понижающий трансформатор. Типичными неисправностями трансформатора являются перегорание или обрыв провода первичной (), и, реже, вторичной () обмотки. Как правило, неисправна первичная, сетевая обмотка ().

Причиной обрыва или перегорания служит тонкий провод, который не выдерживает сетевых всплесков напряжения и перегрузок. Скажем спасибо китайцам, они экономные ребята, потолще провод не хотят мотать…

Проверить исправность трансформатора довольно просто. Необходимо измерить сопротивление первичной и вторичной обмоток. Сопротивление первичной обмотки должно составлять несколько единиц килоом (1кОм = 1000 Ом), вторичной – несколько десятков Ом.

При проверке трансформатора сопротивление первичной обмотки оказалось равно 1,8 кОм, что свидетельствует о её целостности. Никакого обрыва нет.

Для вторичной обмотки сопротивление составило 25,5 Ом, что тоже нормально. Трансформатор оказался исправен.

Чтобы получить правильные показания сопротивлений обмоток необходимо придерживаться следующих правил:

При измерении касаться контактных выводов только щупами мультиметра. Браться обеими руками за токоведущие части щупов и проводить измерения недопустимо, так как показания мультиметра будут неверные! Подробно о том, как правильно измерять сопротивление мультиметром, я уже рассказывал.

Помните, человеческое тело тоже обладает сопротивлением и может шунтировать то сопротивление, которое вы замеряете. В данном случае – это сопротивление обмоток. Данное правило справедливо при измерении любых сопротивлений.

Необходимо исключить влияние сопротивлений других деталей. Что это значит? Это значит, что деталь должна быть изолирована от других частей схемы, т.е. выпаяна из платы, отключена.

В случае ремонта адаптера рекомендуется перед замером сопротивления вторичной обмотки отпаять выводы, идущие к электронной схеме. Это поможет исключить влияние сопротивления электронной схемы на замеряемое сопротивление.

Диодный мост на дискретных диодах VD1-VD4 служит для выпрямления переменного тока вторичной обмотки. Распространённая неисправность диодного моста, это "пробой" одного или нескольких диодов, из которых он состоит. При такой неисправности диод превращается в обычный проводник. Проверяются диоды довольно просто, можно даже не выпаивать их из платы, а замерить сопротивление каждого из диодов по отдельности. Если диод пробит, то мультиметр покажет очень низкое сопротивление (0 или единицы Ом).

Читайте также:  Аксиальный насос высокого давления

Чтобы другие элементы схемы не вносили путаницы в показания мультиметра, один из выводов диода лучше выпаять из схемы. После проверки не забываем запаять его обратно.

Конденсаторы С1 и С2 служат для фильтрации напряжения и являются вспомогательными элементами стабилизатора 78L12. Интегральный стабилизатор 78L12 обеспечивает на выходе блока питания стабилизированное напряжение 12V.

Цепь, состоящая из резистора R1 и светодиода VD5, служит для индикации работы устройства. Если какая-либо часть схемы неисправна, например, трансформатор или стабилизатор на микросхеме 78L12, то на выходе блока питания никакого напряжения не будет и светодиод VD5 не засветится. По его свечению, можно сразу определить в чём проблема. Если светится, то вероятнее всего перебит соединительный провод. Ну, а если нет, то, возможно, неисправна электронная начинка блока питания.

Наиболее часто трансформаторные блоки питания для активных антенн выходят из строя по причине выгорания стабилизатора на микросхеме 78L12.

При ремонте блока питания следует придерживаться следующей последовательности действий:

При наличии индикации (светодиод светится) следует искать неисправность в проводах, по которым напряжение поступает на питаемый прибор. Достаточно “прозвонить” провода мультиметром.

При отсутствии индикации следует замерить сопротивление первичной обмотки трансформатора. Сделать это легко, можно даже не разбирать блок питания, а замерить сопротивление обмотки через контакты сетевой вилки.

Разбираем блок питания, производим внешний осмотр. Обращаем внимание на потемневшие участки вокруг радиодеталей, сколы и трещины на корпусах стабилизатора питания (78L12 или аналога), вздутия конденсаторов фильтра.

В процессе ремонта адаптера питания для активной антенны выяснилось, что неисправна микросхема-стабилизатор 78L12. Был также заменён электролитический конденсатор C1 (100мкФ * 16В) на конденсатор с большей ёмкостью – 470 мкФ (25В). При замене конденсатора следует учитывать полярность его включения в схему.

Знать цоколёвку (расположение и назначение) выводов стабилизатора 78L12 не обязательно. Но, необходимо запомнить, зарисовать или сфотографировать расположение неисправной микросхемы на печатной плате. В таком случае, если забудете, как была впаяна микросхема в печатную плату, то у вас уже будет рисунок или фото, по которому легко определить правильную установку элемента в схему.

Большинство современных сетевых зарядных устройств собрано по простейшей импульсной схеме, на одном высоковольтном транзисторе (рис. 1.18) по схеме блокинг-генератора.

В отличие от более простых схем на понижающем 50-герцевом трансформаторе, трансформатор у импульсных преобразователей той же мощности гораздо меньше по размерам, а значит, меньше размеры, вес и цена всего преобразователя. Кроме того, импульсные преобразователи более безопасны – если у обычного преобразователя при выходе из строя силовых элементов в нагрузку попадает высокое нестабилизированное (а иногда и вообще переменное) напряжение со вторичной обмотки трансформатора, то при любой неисправности импульсника (кроме выхода из строя оптрона обратной связи – но его обычно очень хорошо защищают) на выходе вообще не будет никакого напряжения.

Рис. 1.18. Простая импульсная схема блокинг-генератора

Описание принципа действия и расчета элементов схемы высоковольтного импульсного преобразователя (трансформатор, конденсаторы и прочее) можно прочитать по ссылке http://www.nxp.com/ acrobat/applicationnotes/AN00055.pdf (1 Мб).

Принцип работы устройства

Переменное сетевое напряжение выпрямляется диодом VD1 (хотя иногда щедрые китайцы ставят целых 4 диода, по мостовой схеме), импульс тока при включении ограничивается резистором R1. Здесь желательно поставить резистор мощностью 0,25 Вт – тогда при перегрузке он сгорит, выполнив функцию предохранителя.

Преобразователь собран на транзисторе VT1 по классической обратноходовой схеме. Резистор R2 нужен для запуска генерации при подаче питания, в этой схеме он необязателен, но с ним преобразователь работает чуть стабильнее. Генерация поддерживается благодаря конденсатору С1, включенному в цепь ПОС на обмотке И, частота генерации зависит от его емкости и параметров трансформатора. При отпирании транзистора напряжение на нижних по схеме выводах обмоток I и II отрицательное, на верхних – положительное, положительная полуволна через конденсатор С1 еще сильнее открывает транзистор, амплитуда напряжения в обмотках возрастает.

Транзистор лавинообразно открывается. Через некоторое время, по мере заряда конденсатора С1, базовый ток начинает уменьшаться, транзистор начинает закрываться, напряжение на верхнем по схеме выводе обмотки II начинает уменьшаться, через конденсатор С1 базовый ток еще сильнее уменьшается, и транзистор лавинообразно закрывается. Резистор R3 необходим для ограничения базового тока при перегрузках схемы и выбросах в сети переменного тока.

В это же время амплитудой ЭДС самоиндукции через диод VD4 подзаряжается конденсатор СЗ – поэтому преобразователь и называется обратноходовым. Если поменять местами выводы обмотки III и подзаряжать конденсатор СЗ во время прямого хода, то резко возрастет нагрузка на транзистор VT1 во время прямого хода (он может даже сгореть из-за слишком большого тока), а во время обратного хода ЭДС самоиндукции окажется нерастраченной и выделится на коллекторном переходе транзистора – то есть он может сгореть от перенапряжения.

Читайте также:  Автоматическое открывание дверей автомобиля

Поэтому при изготовлении устройства нужно строго соблюдать фазировку всех обмоток (если перепутать выводы обмотки II – генератор просто не запустится, так как конденсатор С1 будет, наоборот, срывать генерацию и стабилизировать схему).

Выходное напряжение устройства зависит от количества витков в обмотках II и III и от напряжения стабилизации стабилитрона VD3. Выходное напряжение равно напряжению стабилизации только в том случае, если количество витков в обмотках II и III одинаковое, в противном случае оно будет другое. Во время обратного хода конденсатор С2 подзаряжается через диод VD2, как только он зарядится до примерно -5 В, стабилитрон начнет пропускать ток, отрицательное напряжение на базе транзистора VT1 чуть уменьшит амплитуду импульсов на коллекторе, и выходное напряжение стабилизируется на некотором уровне. Точность стабилизации у этой схемы не очень высока – выходное напряжение гуляет в пределах 15…25% в зависимости от тока нагрузки и качества стабилитрона VD3.

Альтернативный вариант устройства

Схема более качественного (и более сложного) преобразователя показана на рис. 1.19.

Для выпрямления входного напряжения используются диодный мостик VD1 и конденсатор С1, резистор R1 должен быть мощностью не менее 0,5 Вт, иначе в момент включения, при зарядке конденсатора С1, он может сгореть. Емкость конденсатора С1, в микрофарадах, должна равняться мощности устройства, в ваттах.

Сам преобразователь собран по уже знакомой схеме на транзисторе VT1. В цепь эмиттера включен датчик тока на резисторе R4 –

Рис. 1.19. Электрическая схема более сложного преобразователя

как только протекающий через транзистор ток станет столь большим, что падение напряжения на резисторе превысит 1,5 В (при указанном на схеме сопротивлении – 75 мА), через диод VD3 приоткроется транзистор VT2 и ограничит базовый ток транзистора VT1 так, чтобы его коллекторный ток не превышал указанные выше 75 мА. Несмотря на свою простоту, такая схема защиты довольно эффективна, и преобразователь получается практически вечный даже при коротких замыканиях в нагрузке.

Для защиты транзистора VT1 от выбросов ЭДС самоиндукции в. схему добавлена сглаживающая цепочка VD4-C5-R6. Диод VD4 обязательно должен быть высокочастотным – идеально BYV26C, чуть хуже – UF4004…UF4007 или 1N4936, 1N4937. Если нет таких диодов – цепочку вообще лучше не ставить!

Конденсатор С5 может быть любым, однако он должен выдерживать напряжение 250…350 В. Такую цепочку можно ставить во все аналогичные схемы (если ее там нет), в том числе и в схему по рис. 1.18 – она заметно уменьшит нагрев корпуса ключевого транзистора и значительно «продлит жизнь» всему преобразователю.

Стабилизация выходного напряжения осуществляется с помощью стабилитрона DA1, стоящего на выходе устройства, гальваническая развязка обеспечивается оптроном VOl. Микросхему TL431 можно заменить любым маломощным стабилитроном, выходное напряжение равно его напряжению стабилизации плюс 1,5 В (падение напряжения на светодиоде оптрона VOl); для защиты светодиода от перегрузок добавлен резистор R8 небольшого сопротивления. Как только выходное напряжение станет чуть выше положенного, через стабилитрон потечет ток, светодиод оптрона VOl начнет светиться, его фототранзистор приоткроется, положительное напряжение с конденсатора С4 приоткроет транзистор VT2, который уменьшит амплитуду коллекторного тока транзистора VT1. Нестабильность выходного напряжения у этой схемы меньше, чем у предыдущей, и не превышает 10…20%, также благодаря конденсатору С1 на выходе преобразователя практически отсутствует фон 50 Гц.

Рекомендации по деталям

Трансформатор в этих схемах лучше использовать промышленный, от любого аналогичного устройства. Но его можно намотать и самому – для выходной мощности 5 Вт (1 А, 5 В) первичная обмотка должна содержать примерно 300 витков проводом диаметром 0,15 мм, обмотка II – 30 витков тем же проводом, обмотка III – 20 витков проводом диаметром 0,65 мм. Обмотку III нужно очень хорошо изолировать от двух первых, желательно намотать ее в отдельной секции (если есть). Сердечник – стандартный для таких трансформаторов, с диэлектрическим зазором 0,1 мм. В крайнем случае можно использовать кольцо внешним диаметром примерно 20 мм.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
Adblock detector