Устройства импульсного электропитания для альтернативных энергоисточников - Андрей Кашкаров

К ним относятся тепловые режимы, максимальные величины тока или напряжения используемого прибора.

Локализовать неисправный узел можно по внешним признакам проявления дефекта и, соответственно, наметить план действий по выявлению возникшей неисправности.

Далее разберем несколько возможных (часто встречающихся) неисправностей ИИП.

1.3.4. Анализ и способы локализации часто встречающихся неисправностей ИИП

Возможная причина: в каскаде усилителя мощности неисправны силовые транзисторы.

Алгоритм поиска неисправности:

1. При отключенном электропитании импульсного преобразователя тестером провести проверку целостности внутренней структуры силовых транзисторов Q5 и Q6. Дополнительно проверить отсутствие электрического контакта корпусов этих транзисторов с радиатором. Во время проверки транзисторов следует учитывать, что во внутренней структуре мощных полупроводниковых приборов могут быть включены дополнительные диоды между эмиттером и коллектором или между эмиттером и базой (что оказывает влияние на замер сопротивлений между переходами).

2. Если требуется замена транзисторов, то аналоги должны соответствовать оригинальным приборам по рабочим уровням напряжений, тока, а также по частотным характеристикам. Выход из строя силовых транзисторов может повлечь за собой отказ пассивных элементов, установленных в базовых цепях транзисторов Q5 и Q6. Перед проведением контрольных прогонов при подключенном напряжении питания эти элементы также должны быть предварительно проверены.

Возможная причина: выход из строя элементов, обеспечивающих режим «медленного» запуска источника питания.

Алгоритм поиска неисправности:

1. Убедиться в целостности печатных проводников, соединяющих элементы R16 и С6 с соответствующими выводами микросхемы IC1.

2. Обязательно проконтролировать соответствие обозначенных на элементах номиналов реальным параметрам, а также отсутствие повреждений на них.

3. Влияние указанных элементов на неисправность можно объяснить следующими обстоятельствами. При подключении источника питания к сети конденсаторы вторичных каналов разряжены и находятся в состоянии «КЗ». На начальном этапе запуска схемы преобразователя включается узел принудительного ограничения длительности импульсов управления. Работа узла основана на постепенном заряде конденсатора С6, включенного в дифференцирующую цепь последовательно с резистором R16. Принцип работы узла «медленного» запуска описан выше.

4. Если произошло нарушение соединения конденсатора С6 и резистора R16, то в начальный момент включения источника на выводе IC 1/4 спадающий положительный импульс появляться не будет. При отсутствии этого напряжения на IC 1/4 компаратор «мертвой зоны» DA1 не будет оказывать влияния на параметры последовательности импульсов. Длительность импульсов возбуждения усилителя мощности будет максимальна, так как источник питания работает практически на короткозамкнутую нагрузку.

Возможная причина: переключатель S1 установлен неправильно, вследствие чего уровень входного напряжения не соответствует номиналу.

Алгоритм поиска неисправности:

1. Если селектор входного напряжения S1 установлен в положение, соответствующее 115 В, то выпрямитель и сетевой фильтр сконфигурированы для работы по схеме удвоителя напряжения. Включение такого источника в сеть 220 В приведет к повышению постоянного напряжения на усилителе мощности до уровня, превышающего 600 В, и повреждению оксидных конденсаторов СЮ и СИ, транзисторов Q5 и Q6 и элементов в базовых цепях силовых транзисторов.

2. После замены неисправных элементов перед включением источника в реальную сеть питания проведите полный комплекс проверок функционирования усилителя мощности — в соответствии с методикой, изложенной выше.

Возможная причина: неисправность в цепи фильтрации импульса начального питания.

Алгоритм поиска неисправности:

1. В схеме с самовозбуждением узел начального питания ШИМ-преобразователя IC1 подключается к выходу выпрямителя канала + 12 В. В схеме на рис. 1.3 это диод D18 и RC-фильтр на С17, С18 и R31. Если есть повреждение в цепи, связывающей указанные элементы, то начальный импульс не дойдет до микросхемы IC1. Если же существуют повреждения конденсаторов в цепи фильтрации, то импульс, действующий на IC 1/12, будет очень коротким, и внутренняя логика микросхемы не успеет выработать импульсы возбуждения усилителя мощности.

2. Для проверки работы цепи подачи первичного питания на микросхему IC1 при подключении источника питания к сети переменного тока проконтролируйте появление положительного импульса на конденсаторе С18, его сглаживание на С17 и подачу этого напряжения на вывод IC 1/12. Контроль появления импульса начального питания, его преобразование в цепи выпрямления и фильтрации и прохождение положительного напряжения на IC 1/12 проводить относительно общего провода вторичной цепи.

Возможная причина: отказ элементов каскада задержки включения защиты на транзисторе Q2.

Алгоритм поиска неисправности:

1. В начальный момент включения источника питания вследствие появления импульса положительной полярности на базе Q2 транзистор открывается и шунтирует каскад датчиков перегрузки вторичных цепей на Q1. Если импульс не появляется или неисправен транзистор Q2, шунтирование не происходит. В отсутствие вторичных напряжений транзистор Q1 закрыт и на его коллекторе устанавливается напряжение, равное по уровню опорному, выработанному на IC 1 /14. Высокий уровень напряжения через диод D4 поступит на IC 1/4 и вызовет блокировку ШИМ-преобразователя.

2. Контроль срабатывания каскада на транзисторе Q2 необходимо проводить при подключении источника питания к сетевому питающему напряжению. Измерения осуществлять относительно общего провода вторичной цепи питания. При нормальной работе каскада на Q2 после появления импульса начального питания на IC 1/12 через конденсатор С5 проходит положительный импульс, уровень которого делится на резисторах R4 и R5. Напряжение, пропорциональное соотношению этих сопротивлений, поступает на базу Q2 и открывает его. Транзистор переходит в состояние насыщения. По мере перезаряда конденсатора С5 напряжение на базе Q2 снижается, и синхронно с ним закрывается транзистор Q2. Для выявления неисправного элемента необходимо проверить логику срабатывания элементов в каскаде на транзисторе.

3. Если обнаружено, что в базовой цепи Q2 присутствуют отказавшие пассивные компоненты, замените их на элементы, аналогичные по параметрам, так как их номиналы задают временные характеристики начального шунтирования цепи защиты. В случае отказа транзистора Q2 его можно заме нить я-^-тг-транзистором малой мощности, к примеру КТ3102, в пластиковом корпусе с любым буквенным индексом.

Возможная причина: после включения происходит блокировка ШИМ-преобразователя.

Алгоритм поиска неисправности:

1. Блокировка ШИМ-преобразователя может возникать из-за сигналов, поступающих на входы IC 1/15 и IC 1/4. Ложное срабатывание защиты по входу IC 1 /15 может возникнуть, если нарушены связи между резисторами R13-R15. Если из трех резисторов с IC 1 /15 соединен только один R14, то на этом выводе будет отрицательное напряжение, поступающее от датчика длительности импульсов управления на трансформаторе ТЗ. Напряжение на IC 1/15 будет ниже уровня общего провода, к которому подключен вывод IC 1/16. При таком соотношении напряжений на указанных входах произойдет блокировка импульсных последовательностей на выходах IC 1.

2. Для проверки данного узла следует при выключенном источнике питания проверить все соединения элементов, подключенных к IC 1/15, на соответствие принципиальной схеме. Если обнаружены повреждения печатных проводников, их следует восстановить. В случае повреждения элементов их необходимо заменить.

Возможная причина: происходит ложное срабатывание защиты из-за нарушения электрических связей между элементами в эмиттерной цепи Q1.

Алгоритм поиска неисправности:

1. При нормальном режиме работы источника питания транзистор Q1 находится в проводящем состоянии. Уровень напряжения на его коллекторе близок к потенциалу общего провода. Если транзистор Q1 неисправен или нарушены связи между элементами, подключенными к его эмиттеру, напряжение на коллекторе имеет положительный уровень. Через диод D4 оно подается на вывод IC 1/4 и приводит к блокировке ШИМ-преобразователя. После подачи питания отключение преобразователя в случае неисправности элементов каскада на Q1 происходит довольно быстро, поэтому обычными измерительными приборами зафиксировать момент появления положительного напряжения на аноде D4 достаточно сложно.