Ремонт сервоприводного стабилизатора напряжения своими руками

Во многих квартирах в нашей стране можно встретить стабилизаторы напряжения фирмы Ресанта, что вполне объяснимо. Это обусловлено тем, что подобные агрегаты позволяют нормализовать работу всех электрических приборов, которые присутствуют дома. Иными словами, они позволяют сберечь довольно дорогостоящую технику в случае возникновения перегрузки в сети, либо при скачках напряжения, тем самым существенно продлевая эксплуатационный срок всего электрооборудования.

Однако, работа стабилизатора напряжения также сопряжена с риском возникновения определенных поломок, единственным выходом из которых является своевременный ремонт.

Причин этому может быть несколько — от неправильной эксплуатации до естественных причин поломки, т.е. продолжительного срока службы.

Чтобы этого избежать, необходимо в точности следовать инструкции, которая прилагается в комплекте, позволяющая существенно продлить службу агрегата в правильном режиме работы. Если же все-таки поломка случилась, то нужно знать, какими методами нужно правильно осуществлять ремонт своими руками, чтобы еще больше не усугубить ситуацию. В данной статье мы рассмотрим основные неисправности, а также способы их своевременного устранения.

На данном видео показан стабилизатор Ресанта с неисправностью

Конструктивное строение стабилизатора напряжения Ресанта выглядит следующим образом:

• трансформатор автоматического типа;
• электронный блок;
• вольтметр;
• орган управления, который ответственен за запуск и отключение некоторых обмоток.

Данным производителем выпускается множество различных типов стабилизаторов, поэтому и данные органы подключения обмоток будут разниться. О всех этих нюансах мы поговорим чуть позже, во время рассмотрения процедуры ремонта.

В данной конструкции определяющим является электронный блок, который осуществляет общее управление всей системой агрегата. Он ответственен за работу вольтметра, а также к нему поступают сведения о мощности входного напряжения. Затем, блок сравнивает полученные значения с оптимальными, определяя следующее действие, т.е. нужно ли добавить несколько вольт или, напротив, отнять некое количество.

Далее, по цепочке, идет определение необходимых обмоток — какие их них нужно запустить, а какие отключить. Затем, электронный блок осуществляет одно из этих действий, после чего все электрические приборы, находящиеся в квартире, получают стабильный ток.

Безусловно, сам процесс стабилизации может быть немного разным, в зависимости от типа выпускаемого устройства.

Данное различие распространяется на виды обмоток, а также методы их запуска и отключения. На сегодняшний день, компания Ресанта выпускает два вида данных стабилизаторов:

• Электромеханического типа.
• Релейные.

Соответственно, ремонт их будет несколько иным.

Начнем свое рассмотрение со стабилизаторов электромеханического типа. В его конструкции присутствует сервопривод, который и осуществляет запуск и отключение обмоток в устройстве.

Сам сервопривод состоит из двигателя, на котором располагается электрический контакт (щетка). При движении якоря данного мотора, соответственно, крутится и эта щетка, постоянно контактируя обмотками из меди. Ширина данной щетки позволяет осуществлять полный обхват всей обмотки, что позволяет фазе не пропадать.

Чтобы щетка двигалась в заданном направлении с нужными характеристиками, в устройстве возникает напряжение ошибки. Затем, данное значение напряжения растет. Далее оно передается к двигателю, что и заставляет якорь вращаться в оптимальном направлении. Соответственно, щетка также движется, как и якорь, в том же заданном направлении. При этом осуществляется непосредственный контакт с обмотками.

Значение напряжения ошибки будет пропорциональным тому значению, формируемое разницей между реальным вольтовым значением на входе и тем значением, которое должно там быть. Данный сигнал может обладать одной из двух полярностей, каждая из которых задает определенное направление движения. Ниже приведена схема подобного стабилизатора напряжения:

Вне зависимости от конкретной модели, строение данного стабилизатора напряжения будет практически одинаковым. Отличаются они между собой разными значениями мощности и отдельными элементами цепи.

Все релейные стабилизаторы выравнивают значения тока путем скачков. Это объясняется тем, что реле осуществляет запуск или отключение витков, расположенных на второй обмотке. Электромеханический стабилизатор выполняет этот процесс более плавно, чем релейный.

Релейные агрегаты от Ресанта осуществляют подключение витков до тех пор, пока не найдут нужный. Все эти витки условно разделены на подгруппы, при чем от каждого витка есть вывод, на который и поступает ток при запуске устройства.

Схема всех релейных стабилизаторов данной марки показывает, что в её конструкции присутствует порядка четырех элементов реле. В отдельных случаях, это количество может ровняться пяти (модели СПН).

В случае релейных стабилизаторов, именно реле является наиболее уязвимым местом всего устройства. Это обуславливается тем, что оно находится в постоянном рабочем режиме, что существенно увеличивает риски выхода из строя.

Рассмотрев принципы работы обоих типов стабилизаторов напряжения, можно сделать вывод о том, что именно их основные составляющие части и являются наиболее часто ломающимися компонентами системы. Речь идет о сервоприводе в электромеханических приборах, а также о реле в релейных.

В первом случае, постоянное движение сервопривода приводит к периодическому трению витков катушки и щетки, что приводит к появлению излишнего перегрева данных комплектующих. Это также приводит к сильному износу и появлению искр от проводов меди.

Нужно также иметь в виду тот факт, что в сети периодически меняется значение тока, что провоцирует аналогичное изменение движения сервопривода. Подобная нестабильная работа может приводить к выходу из строя данного устройства.

Ремонт одной из неисправностей продемонстрирован на видео

Ремонт стабилизатора Ресанта можно условно разделить по типу поломок.

Сначала рассмотрим ситуацию, когда вышел из строя двигатель сервопривода Ресанта. Выходов из данной проблемы два:

• Купить новый двигатель, затем установить его в устройство.
• Попытаться произвести ремонт поврежденного.

Если с первым случаем все понятно, то второй требует детального рассмотрения. Важно понимать, что в случае успешного проведения ремонтных работ, отреставрированный двигатель не сможет работать долгое время, т.е. это является временной мерой.

Все наши действия будут сводиться к следующему:

• Отключаем двигатель с сервоприводом от общей конструкции. Затем подключаем его к источнику питания, обладающему достаточной мощностью.
• Нужно осуществить подачу на выходы двигателя тока мощностью в 5 В. Показатель силы тока должен быть не менее 90 мА.
• Осуществление данных манипуляций позволит нормализовать работу стабилизатора. Далее нужно подключить двигатель обратно к схеме.

Схема довольно проста: входной кабель подключается к входной клемме, нейтральный кабель подключается к нейтральной клемме. Те же самые манипуляции выполняются и для выходных кабелей. Кроме того, нужно не забыть о подключении заземляющего провода.

Выход из строя реле зачастую приводит и к поломке транзисторов. К примеру, в модели АСН-5000, располагаются транзисторы вида D882P. Схема приведена ниже:

Если эти транзисторы выходят из строя, то нужно приобретать на их место новые. Приобрести их можно довольно свободно, ведь во многих специализированных магазинах продается техника и комплектующие марки Ресанта.

Можно также попытаться произвести ремонт поврежденных частей:

• Сначала нужно снять крышку реле. Далее снимаем подвижной контакт, освобождая его от пружины.
• При помощи наждачной бумаги счищаем с контакта весь нагар. Осуществляем данную манипуляции для обоих контактов — верхнего и нижнего.
• Затем смазываем контакты бензином, после чего собираем конструкцию реле.

Еще одной вероятной проблемой является неупорядоченное включение дисплея, а также включения самого реле. Причиной этому может быть резонатор XTA1, у которого может быть совершена некорректная пайка.

Ремонт заключается в следующем:

• Выпаиваем с помощью паяльника данный резонатор.
• C помощью наждачной бумаги счищаем выводы.
• Запаиваем резонатор обратно.

Рассказ специалиста про ремонт Ресанта

Для совершения диагностики, нам понадобится прибор ЛАТР, т.е. лабораторный автотрансформатор регулируемого типа. Осуществляем подключение стабилизатора к данному устройству, при помощи которого нужно менять значения напряжения. Параллельно следим за работой стабилизатора Ресанта.

Осуществление ремонтных работ, в данном случае, может производиться в домашних условиях. При этом, предполагается, что человек, осуществляющий данные манипуляции, будет хорошо знаком с подобной техникой, обладать навыками правильной пайки и некоторых знаний в электронике. Если человек этим не обладает, то целесообразнее будет обратиться к специалистам.

Подобных сервисных центров довольно много по Москве и Санкт-Петербургу. В частности, «Демал-Сервис», находящийся по адресу: г.Москва, ул. 1-я Владимирская, дом 41.

В Санкт-Петербурге находится сервисный центр самой компании, находящийся по адресу: ул. Черняковского, дом 15.

Как и любая другая электронная техника, стабилизаторы напряжения подвержены поломкам. Некоторые модели имеют долгий безремонтный срок работы, другие – ломаются чаще. Многое зависит не только от качества выполнения монтажа, но и от продуманности схемотехники.

Наиболее подвержены поломкам агрегаты, которые содержат в себе механические устройства: щеточный узел в электромеханических стабилизаторах и электромагнитные реле – в релейных. Поломки тиристорных устройств случаются гораздо реже и по большей части связаны с аномальными значениями напряжения и некачественными комплектующими.

В объеме одной статьи невозможно предусмотреть все варианты поломок, да и отремонтировать сложную электронную технику способны только высококвалифицированные специалисты. Тем не менее, некоторые случаи повреждений под силу устранить в домашних условиях.

Далее речь будет идти про ремонт стабилизатора Ресанта, как наиболее распространенной марки. Устройства других типов являются либо клонами, либо имеют схожую схемотехнику и внутреннее устройство.

Всякий ремонт стабилизаторов должен начинаться с визуального осмотра внутренней части устройства. В первую очередь, следует обращать внимание на отсутствие видимых повреждений: обгорания дорожек на плате, выводов элементов, целостность обмоток трансформатора. Часто поломки в стабилизаторе возникают из-за неправильной работы схемы управления, которая вызывается потерей емкости электролитических конденсаторов. Такие элементы обычно имеют вздутый торец корпуса и подлежат первоочередной замене. Пускай, в данный момент они и не послужили причиной поломки, но в другой раз дадут о себе знать. Емкость заменяемых конденсаторов должна быть такой же, как и на оригинале, а рабочее напряжение может превышать необходимое – ничего страшного в этом нет, даже лучше.

Важно! При замене конденсаторов не перепутайте полярность.

Дальнейшие варианты поиска зависят от типа используемого стабилизатора.

Значительная часть повреждений электромеханических устройств связана с критическим износом щеток сервопривода. Движение щеток по оголенной части обмоток происходит со значительным трением, в результате прохождения токов большой величины через контакт щетка – обмотка происходит разогрев элементов щеточного узла. Все это приводит к разрушению материала щетки. Если при осмотре выявлено, что щетка имеет повреждения, ее износ препятствует плотному прижатию к обмотке, то щетки подлежат замене.

Другой случай поломки – обгорание провода обмотки и замыкание соседних витков электропроводной пылью от щеток. Для восстановления работоспособности нужно очистить оголенную часть обмотки от окислов мелкозернистой наждачной бумагой.

Важно! Шкурку с крупным зерном использовать нельзя, так как борозды на поверхности проводов вызовут сильное искрение и обгорание обмоток и щеток. Главный критерий выбора величины зерна – отсутствие видимых борозд на поверхности провода.

Пыль между витками можно удалить сильной струей воздуха от компрессора. Такой прибор есть не у всех, поэтому можно воспользоваться старой зубной щеткой с жестким ворсом. Работа облегчится, если щетка будет смочена в спирте максимальной концентрации.

Обратите внимание! Разбавленный спирт, растворители, а особенно воду применять нельзя.

В релейных стабилизаторах наименьшую надежность имеют электромагнитные реле. Протекание больших токов через контакты вызывает их обгорание или даже спекание. Последнее опасно тем, что может вызвать короткое замыкание части обмоток автотрансформатора.

Стабилизаторы напряжения Ресанта или аналогичные имеют на плате пять реле, коммутирующие по определенному алгоритму части обмоток автотрансформатора. Преимущественные колебания входного напряжения около одной величины приводят к тому, что постоянно в работе находятся только часть реле, одно или два. Поэтому именно они, прежде всего, выходят из строя.

Поиск неисправного элемента затрудняется тем, что малогабаритные реле низко,- и среднемощных стабилизаторов имеют непрозрачный неразборный корпус. Иногда можно определить неисправное реле путем легкого постукивания по корпусу каждого реле изолированной ручкой отвертки. При механическом воздействии сопротивление между обгоревшими контактами может восстановиться, а спекшиеся контакты – разомкнуться. Найденные реле необходимо менять в обязательном порядке.

Мощные устройства могут иметь реле в прозрачном корпусе, через который визуально наблюдается работа контактных групп. Кроме того, корпус выполнен разборным для возможности очистки. Обгоревшие контакты можно привести в порядок мелкозернистой наждачной шкуркой. Размер зерна должен быть еще меньше, чем при чистке обмоток электромеханических стабилизаторов.

Реле в прозрачном корпусе

В том случае, если визуальный осмотр не выявил повреждений, реле можно выпаять из платы и прозвонить контакты при помощи омметра. Расположение и нумерация контактов приведены на одной из сторон корпуса реле. Между нормально разомкнутыми контактами прибор должен показывать бесконечно большое сопротивление, а между замкнутыми –близкое к нулю. Подав постоянное напряжение 12 В на управляющую обмотку, прозванивают контакты еще раз. Теперь те, что были разомкнутыми, должны замкнуться и наоборот.

Важно! Реле имеют мощные выводы и для пайки требуют использования соответствующего паяльника. Не перегрейте печатные проводники.

Если имеется ЛАТР – лабораторный автотрансформатор, то можно сильно упростить поиск неисправностей и ремонт Ресанта или другого устройства. Для этого собирают простейшую цепь:

• Вход ЛАТРа подключают к сети питания;
• Выход ЛАТРа – ко входу стабилизатора;
• К выходу стабилизатора подключают вольтметр переменного тока.

Вращая ручку регулировки ЛАТРА от минимального до максимального значений, наблюдают за работой стабилизатора и показаниями вольтметра. В механическом стабилизаторе при изменении входного напряжения должен вращаться вал сервопривода со щеточным узлом, а напряжение на выходе соответствовать номинальному напряжению.

В релейных стабилизаторах можно слышать включение различных реле, а выходное напряжение будет ступенчато меняться с размахом не более 10В при изменении входного от минимально допустимого до максимального.

Данный ремонт стабилизатора напряжения более сложен и требует знаний работы электронных схем. В релейных и тиристорных стабилизаторах проверке подлежат ключевые транзисторы, управляющие работой симисторов или реле. Проверка транзисторов производится по обычной методике после выпаивания их из платы. Сопротивление между коллектором и эмиттером должно быть бесконечно большим при любой полярности измерения.

Сопротивление база – коллектор и база – эмиттер в одной полярности должно быть также бесконечно большим, а в другой – составлять незначительную величину.

В электромеханических стабилизаторах можно наблюдать отсутствие вращения вала сервопривода при изменении входного напряжения. Причина этого – неисправность операционного усилителя HA17324a. Данная ИМС имеет небольшую стоимость и широко распространена в продаже.

Ремонт стабилизатора напряжения в некоторых случаях возможен своими руками с минимальными затратами времени. Следует учитывать тот факт, что от правильности ремонта может зависеть безопасность членов семьи. Если нет полной уверенности в своих силах, то это дело лучше поручить профессионалу.

Графическое отображение основных режимов работы стабилизаторов напряжения

В одной из предыдущих статей были описаны основные виды стабилизаторов напряжения, а также приведены инструкции по их подключению к сети своими руками. В данном материале наводятся основные неполадки устройств стабилизации напряжения и возможности их самостоятельного ремонта.

Нужно помнить, что стабилизатор любого типа – это сложное электрическое или электромеханическое устройство с множеством компонентов внутри, поэтому, чтобы его починить своими руками, необходимо иметь достаточно глубокие познания в радиотехнике. Ремонт стабилизатора напряжения также требует наличия соответствующего измерительного оборудования и инструментов.

Сложное устройство стабилизатора

Во всех устройствах стабилизации напряжения существует система защиты, которая проверяет входные и выходные параметры на соответствие номинальным значением и условиям эксплуатации. Защитный комплекс у каждого стабилизатора свой, но можно выделить несколько общих параметров, выход за пределы которых не позволит стабилизатору работать:

• Номинальное входное напряжение (пределы стабилизации);
• Соответствие выходного напряжения;
• Превышение тока нагрузки;
• Температурный режим компонентов;
• Различные сигналы от внутренних модулей.

Перечень указываемых в технических характеристиках контрольных параметров работы стабилизаторов

Необходимо проверить, нет ли короткого замыкания в нагрузке, входящее напряжение, температурные условия эксплуатации и изучить значение высвечивающихся на дисплеях кодов ошибок

Сложнее всего найти поломку в стабилизаторе на симисторных ключах, которые управляются сложной электроникой. Для ремонта необходимо иметь схему устройства, измерительные инструменты, включая осциллограф. По приведенным осциллограммам в контрольных точках находят неисправность в структурном модуле стабилизатора, после чего нужно проверить каждую радиодеталь в дефектном узле.

Основные узлы симисторного стабилизатора

В релейных стабилизаторах самой частой причиной поломки являются реле, переключающие обмотки трансформатора. Из-за частых переключений контакты реле могут выгореть, заклинить, или может перегореть сама катушка. Если выходное напряжение пропадает или появляется сообщение об ошибке – необходимо проверить все реле.

Силовые ключи релейного стабилизатора

Для малознакомого с радиоэлектроникой мастера будет легче всего починить своими руками электромеханический (сервоприводный) стабилизатор – его работу и реакцию на изменение напряжения видно невооруженным глазом сразу после снятия защитного кожуха. Данные стабилизаторы ввиду относительной простоты конструкции и высокой точности стабилизации весьма распространены – наиболее популярные марки Luxeon, Rucelf, Ресанта.

Стабилизатор Ресанта, мощность 5 кВт

Если трансформатор стабилизатора начал греться без ощутимой нагрузки, то возможно между витками возникло короткое замыкание, называемое межвитковым. Но, учитывая специфику работы данных аппаратов, в которых выводы автотрансформатора или отводы вторичной обмотки трансформатора все время переключаются, чтобы подогнать выходное напряжение под требуемое значение, можно сделать вывод, что замыкание где-то в переключателях.

Коммутационный узел релейного стабилизатора

В релейных стабилизаторах (SVEN, Luxeon, Ресанта) может заклинить одно из реле, и несколько витков трансформатора окажутся короткозамкнутыми. Аналогичная ситуация может возникнуть и в тиристорных (симисторных) стабилизаторах – один из ключей может выйти из строя и будет «коротить» выходные обмотки. Напряжения короткого замыкания между витками, даже с шагом регулировки 1-2В, будет вполне достаточно, чтобы перегреть трансформатор.

Коммутационный узел стабилизатора на симисторах

Необходимо проверить симисторные ключи, чтобы исключить данную поломку. Тиристор или симистор проверяется тестером – между управляющим электродом и катодом сопротивление при прямом и обратном измерении должно быть одинаково, а между анодом и катодом – стремиться к бесконечности. Данная проверка не всегда гарантирует достоверность, поэтому для гарантии необходимо собрать небольшую измерительную схему, как показано на видео:

В сервоприводных стабилизаторах обмотки не переключаются, но соседние витки также могут оказаться замкнутыми из-за смеси сажи, пыли и графитовых опилок, забившихся в пространство между витками. Поэтому, такие сервоприводные стабилизаторы как Ресанта и прочие, требуют периодической профилактической очистки загрязненных контактных площадок.

Многие пользователи заметили, что скорость износа и загрязнение контактов сервоприводных стабилизаторов зависит о среды эксплуатации, в частности, от запыленности и влажности. Поэтому мастера придумали способ модификации стабилизаторов Ресанта, устанавливая вентилятор от компьютерного процессора (кулера) напротив наиболее часто используемого сектора автотрансформатора.

Миниатюрный вентилятор для модификации сервоприводного стабилизатора

Постоянно работающий вентилятор не дает пыли оседать на контактных площадках, препятствуя загрязнению и износу за счет удаления абразивных частиц из рабочей зоны. Помимо очищения контактных поверхностей, установленный в стабилизатор Ресанта вентилятор также будет способствовать лучшему охлаждению автотрансформатора.

Ремонт стабилизаторов с сервоприводом, таких как Ресанта, должен начинаться с осмотра рабочей контактной зоны автотрансформатора

Внимательно осмотреть наиболее изношенные участки контактных витков

Если стабилизатор Ресанта после продолжительного времени эксплуатации был на хранении во влажной среде, то открытые незащищенные медные контактные площадки могли окислиться, что мешает контактировать контактному ползунку. Накопленная за время простоя пыль из-за искрения может быть огнеопасной. Коротко о профилактике электромеханических стабилизаторов и демонстрация работы сервопривода на видео:

Сначала лучше снять контактный ползунок с вала сервопривода. После этого следует с помощью мелкой наждачной бумаги очистить контактные площадки до металлического блеска. Чистовую очистку контактов автотрансформатора лучше сделать при помощи обычного ластика. Затем нужно тщательно удалить при помощи кисточки накопившиеся опилки и абразивные частицы.

Устройство контактного узла сервоприводного стабилизатора

Следующим этапом ремонта сервоприводного стабилизатора будет осмотр, очистка и возможная замена контактной графитовой щетки. В процессе работы данная щетка нагревается из-за протекающих сквозь нее токов. Но еще больше нагрев происходит из-за плохого контакта щетки и контактных пластин автотрансформатора. Из-за усиленного нагрева и искрений в процессе перемещения ползунка щетка еще больше выгорает, тем самым загрязняя контактные площадки и промежутки между ними.

Сильное загрязнение контактирующих витков автотрансформатора

Таким образом, ускорение загрязнения набирает лавинообразный характер, что приводит к быстрому износу контактов автотрансформатора и выгоранию контактной щетки, после чего стабилизатор перестанет выдавать напряжение. В зависимости от системы защиты в сервоприводных устройствах стабилизации от фирмы «Ресанта», или от других производителей, в случае обрыва выходного напряжения должна сработать защитная автоматика.

Контактор — силовой элемент защитной автоматики

Поэтому так важна профилактика сервоприводных стабилизаторов. Зачастую ремонт Ресанты заканчивается на очистке контактов и замене контактной щетки. Но, иногда в сервоприводных стабилизаторах выходит из строя сам сервопривод. Причиной поломки сервопривода может быть износ редуктора, перегоревший двигатель или отсутствие напряжения. Вынув двигатель вместе с редуктором необходимо проверить механизм, проворачивая вал.

Электронная плата управления стабилизатора любого типа содержит много компонентов, в том числе и микросхем, проверить которые невозможно без специального оборудования. Но стоит внимательно осмотреть саму плату и проверить находящиеся на ней компоненты на наличие следов высокой температуры.

Сложная электронная плата релейного стабилизатора

Перегретые резисторы первыми «бросаются в глаза» и иногда обугливаются до такого состояния, что невозможно распознать их маркировку – придется изучать схему стабилизатора. Перегрев резисторов свидетельствует о пробое в других элементах схемы – чаще всего в силовых транзисторных ключах. При внимательном осмотре транзисторов можно выявить почернение от перегрева, и даже механические трещины.

Пример относительно простой схемы релейного стабилизатора

Причиной неисправности любой схемы может быть поломка в конденсаторе. Очень часто электролитические конденсаторы вздуваются, из-за чего они значительно отличаются по форме от остальных емкостей. Но не всегда поломку конденсатора можно определить по его вздутию – электролит внутри может пересохнуть, от чего потеряет свою электрическую проводимость.

Наглядный пример вздутия конденсатора

На самой плате также могут быть замечены следы воздействия внештатных сверхтоков – некоторые дорожки могут обгореть, а контакты отпаяться, или замкнуться между собой из-за растекшегося расплавленного припоя, разогретого большими токами. Кроме этого на плате, могут остаться следы от сильного нагрева деталей – от изменения оттенка до обугливания текстолита.

Пример выгоревшей дорожки на плате

Визуальный осмотр дефектного модуля может подсказать мастеру, в каком направлении производить диагностику. Но, как правило, ремонт электронных плат стабилизаторов не ограничивается заменой явно испорченных деталей и требует дополнительной проверки различных компонентов с помощью специального оборудования. Поэтому, если прозвонка силовых транзисторов и других элементов не выявила причины поломки, электронную плату лучше отнести в мастерскую.

Сегодня рассмотрим перечень базовых неисправностей стабилизаторов напряжения различных типов с описанием причин возникновения и методов их ремонта.

Сегодня рассмотрим перечень базовых неисправностей стабилизаторов напряжения различных типов с описанием причин возникновения и методов их ремонта. Ведь не каждая поломка стабилизатора напряжения требует сервисного ремонта, особенно по истечении гарантийного срока.

О внутреннем устройстве и типах стабилизаторов

Из всех разновидностей стабилизаторов напряжения можно выделить три наиболее распространённых топологии с довольно специфичными принципами преобразования. Среди них нельзя однозначно выделить самую надёжную, слишком многое зависит от характера питания и типа нагрузки, а также от добротности исполнения прибора. В нашем обзоре мы рассмотрим сервоприводные, релейные и полупроводниковые преобразователи, особенности их работы и типовые неисправности.

В сервоприводном стабилизаторе основным функциональным органом служит линейный трансформатор со множеством выводов средних точек вторичной, а иногда и первичной обмотки — от 10 до 40 в зависимости от класса точности. Концы выводов собраны в коллекторную гребёнку, по которой перемещается токосъёмная каретка. В зависимости от действующего напряжения по линии питания, стабилизатор поправляет положение каретки, регулируя тем самым число задействованных витков и, соответственно, коэффициент трансформации. На выходе схемы может осуществляться более тонкая подстройка напряжения, например с помощью интегральных полупроводниковых стабилизаторов.

Релейные трансформаторы устроены похожим образом. Число выводов трансформатора у них меньше, вместо плавного регулирования тонкость подстройки достигается рекомбинацией включенных в работу обмоток. За оперативное переключение отвечают силовые реле со сложной конфигурацией релейной группы. Как и в предыдущем случае, на выходе могут стоять дополнительные фильтры, стабилизаторы и устройства защиты, тем не менее, основную работу выполняют трансформатор и релейная сборка под аналоговым управлением.

В основе электронных стабилизаторов напряжения может лежать два принципа преобразования. Первый — переключение обмоток трансформатора, но уже с помощью симметричных тиристоров, а не реле. Второй принцип — преобразование тока в постоянный, его накопление в буферных ёмкостях (конденсаторах), а затем обратное преобразование в «переменку» с чистой синусоидой посредством встроенного генератора. Схема на первый взгляд кажется достаточно сложной, но зато так обеспечивается беспрецедентно высокая точность стабилизации и качественная защита линии.

Конечно, есть и другие схемы стабилизаторов, в том числе и гибридные, но по причине узкоспециализированного применения или архаичности их мы рассматривать не будем. Каждое из трёх наиболее распространённых семейств обладает так называемыми детскими болезнями или врождёнными недостатками техники. И поэтому важнейшая задача перед отправкой прибора в сервисный центр — установить, не является ли поломка причиной несоблюдения норм ухода или заурядной для этого вида стабилизатора неисправностью.

Типовые неисправности релейных приборов

Релейные стабилизаторы характеризуются оптимальным соотношением стоимости и надёжности. Основному износу подвергается релейная группа, а при частой или постоянной работе в режиме повышенной нагрузки — также и диэлектрическая изоляция трансформаторных обмоток.

Диагностировать реле как причину неисправности достаточно просто. Первым делом производится демонтаж компонентов с печатной платы, отличить их можно по компактному прямоугольному корпусу, иногда из прозрачного пластика, с числом выводов не менее шести. Чтобы определить назначение выводов и схему переключения можно обратиться к принципиальной электрической схеме или технической спецификации на конкретный тип реле согласно указанной на корпусе маркировки.

Можно произвести пробное включение реле, для чего на контакты катушки подается рабочее напряжение, как правило, его указывают на корпусе изделия. Отсутствие щелчка при подключении — явный признак сгоревшей катушки или залипших контактов. Если щелчок слышен, но при прозвонке группы основных контактов не соблюдается схема их переключения, проблема, скорее всего, в механизме отброса и прижатия, либо в обугленных контактных площадках.

Значительная часть радиоэлектронных реле имеет разборный корпус и может подвергаться обслуживанию: восстановлению работы механизма, очистке контактных подушечек от нагара ластиком, иногда даже замене неисправной катушки. Однако лучшим решением будет всё же приобретение новых реле на замену вышедшим из строя согласно артикулу или расположению выводов.

Потеря диэлектрической прочности трансформатора вследствие перегрева сопровождается междувитковыми замыканиями и внешне наблюдается как потемнение или разрушение изоляции обмоток. Основной признак — существенное снижение сопротивления ниже паспортных норм.

Поскольку большинство бюджетных стабилизаторов имеют одну цельную первичную обмотку и многовыводную вторичную, перемотка не вызывает особых сложностей. В каждом звене число витков небольшое, их можно аккуратно уложить даже без веретена или прочих намоточных приспособлений. Самое важное — точно соблюдать количество витков и направление укладки, а также верно определить исходное удельное сопротивление проводников, а не просто приобретать обмоточный провод по диаметру.

Другая разновидность неисправностей трансформатора — срабатывание полупроводникового термопредохранителя, который обычно включен в разрыв одной из обмоток. Для замены полупроводникового элемента достаточно уточнить его серию или основные параметры, чтобы подобрать аналог. Обычно термопредохранитель подключён последовательно с первым звеном вторичной обмотки, поэтому для доступа к нему придётся снять все наружные витки. Диагностируется проблема просто: между началом обмотки и первым отводом цепь не прозванивается, зато все остальные витки в полном порядке.

Поломки сервоприводных стабилизаторов

Основная причина поломок сервоприводных устройств очевидна: износ токосъёмного узла. Именно этот недостаток и входит в разряд детских болезней, которые не удается устранить в большинстве моделей бюджетной техники.

Существует два вида токосъёмных механизмов. При малых нагрузках с задачей переключения обмоток прекрасно справляются обычные подпружиненные щётки. Устройство полностью повторяет принцип работы коллекторных двигателей электроинструмента, разве что сам коллектор развёрнут из цилиндрического положения в плоскость. Второй тип токосъёмников имеет щёточный узел в виде ролика, за счёт чего снижается трение при движении, а значит, не происходит интенсивного износа ламелей. При этом скорость износа плиточных и роликовых щёток примерно сопоставима.

Недостаток роликового токосъёмника проистекает из его геометрии. Контактное пятно очень малое — только лишь линия касания цилиндрического ролика к плоскости. Правда, в наиболее технически совершенных моделях ламели имеют радиусные канавки, хотя такое решение не совсем оправдано: по мере износа графитового ролика площадь контакта неизбежно снижается. В зависимости от интенсивности эксплуатации, замена щёток требуется с периодичностью от 3 до 7 лет. Ситуация может усугубляться при наличии большого количества пыли и нагара — вплоть до замыкания нескольких обмоток или полной потери контакта.

Хотя сервоприводные стабилизаторы также подвержены работе в режиме перегрузки, их трансформатор изнашивается меньше. В отличие от релейных приборов, в которых при переключении регулярно происходят броски напряжения и тока, коллекторный узел проводит регулировку более плавно, из-за чего механическое действие тока выражено минимально. Лаковая изоляция обмоток по-прежнему иссыхает и становится хрупкой, но при этом не осыпается.

В основном же принцип работы сервоприводного стабилизатора предельно прозрачен. Если при включении присутствует индикация входного напряжения, но прибор не реагирует, неисправность кроется либо в самом приводе, либо в контрольно-измерительной цепи. В последнем случае неисправный элемент схемы легко обнаружить чисто визуально или прозвонкой. Если на выходе нет напряжения — неисправен трансформатор, если же не обеспечивается должная точность стабилизации — на лицо наличие междувиткового замыкания во вторичной обмотке, загрязнение коллектора, износ токосъёмных щеток или самих ламелей.

Характерные проблемы электронных устройств

Инверторные стабилизаторы считаются наименее ремонтопригодными в домашних условиях. Причин тому несколько, но первоочередная — необходимость специальных познаний в схемотехнике и, в частности, принципах работы импульсных источников питания. Не получится обойтись и без соответствующей материальной базы: паяльного оборудования с регулировкой температуры, а также измерительных приборов. Комплект средств диагностики выходит далеко за пределы обычного мультиметра, потребуется прибор с расширенным набором функций для измерения ёмкости, частоты и индуктивности, также желательно иметь в распоряжении простейший осциллограф.

Наиболее частой причиной сбоев в работе инверторных стабилизаторов можно назвать нарушение в работе тактового генератора. Необходимо, исходя из номинальной мощности прибора и параметров трансформатора, определить оптимальную рабочую частоту импульсного преобразователя, после чего сравнить её с реальными параметрами. Обычно сбой частоты служит следствием неисправности в опорном колебательном контуре, подключённым к соответствующим выводам ИС тактового генератора.

Полный отказ прибора возможен по ряду причин. Если встроенной системы диагностики не имеется или по её показаниям невозможно определить поломку, скорее всего причиной неисправности стал выход из строя полевых или IGBT ключей, что достаточно просто определить по внешнему виду корпуса. Другая характерная причина неисправностей — поломка встроенного источника питания цепей управления, эта часть схемы в наибольшей степени уязвима к колебаниям напряжения, особенно импульсным.

Не будет лишним сделать прозвонку всех цепей, их проводимость должна соответствовать принципиальной и электрической схемам прибора. Из наиболее уязвимых элементов можно назвать входной и выходной выпрямители, снабберные цепочки трансформатора (для подавления импульсных перенапряжений), а также корректор коэффициента мощности при наличии такового.

Общие рекомендации

Радиоэлектронные компоненты встречаются не только в инверторных стабилизаторах, они могут применяться в контрольно-измерительных цепях или устройствах индикации и самодиагностики. В основном это касается пассивных элементов и микросхем с низкой степенью интеграции: операционных усилителей, логических элементов, совмещённых транзисторов, стабилизаторов тока и напряжения.

Выход из строя этих элементов наиболее часто можно определить чисто по внешним признакам: сгоревшие транзисторы и диоды имеют треснувший корпус, резисторы — следы подгара лакового покрытия, конденсаторы попросту раздувает. Поэтому пристальный внешний осмотр печатной платы — первый этап определения неисправности.

Если визуально причины поломки определить не удаётся, должна производиться последовательность контрольных замеров. Сначала проверяется проводимость и качество диэлектрической изоляции схемы в отключенном состоянии. После этого при подаче питания измеряются напряжения в ключевых точках: на клеммах подключения, после предохранителя, на фильтрах и стабилизаторах, обмотках трансформатора, основных узлах схемы управления.

Если описанные методы диагностики не дают результата, лучше обратиться в сервисный центр, ведь даже простая поломка может быть весьма специфичной, при том, что любительских познаний в электротехнике и домашних условий для её устранения оказывается недостаточно. опубликовано econet.ru

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Оцените статью: