Conserto de estabilizador de tensão DIY

Hoje consideraremos uma lista de defeitos básicos de estabilizadores de tensão de vários tipos, com uma descrição das causas da ocorrência e métodos de seu reparo. Afinal, nem toda quebra de um estabilizador de tensão requer reparo de serviço, especialmente após o término do período de garantia..

Sobre a estrutura interna e tipos de estabilizadores

De todas as variedades de estabilizadores de tensão, existem três topologias mais comuns com princípios de conversão bastante específicos. Entre eles, é impossível destacar o mais confiável, muito depende da natureza da fonte de alimentação e do tipo de carga, bem como do fator de qualidade do dispositivo. Em nossa análise, consideraremos os conversores servo, relé e semicondutor, características de sua operação e defeitos típicos..

Em um estabilizador acionado por servo, o elemento funcional principal é um transformador linear com uma infinidade de terminais de ponto médio do secundário e, às vezes, do enrolamento primário – de 10 a 40, dependendo da classe de precisão. As extremidades dos terminais são montadas em um pente coletor, ao longo do qual o carro coletor se move. Dependendo da tensão efetiva na linha de força, o estabilizador corrige a posição do carro, ajustando assim o número de voltas envolvidas e, consequentemente, a relação de transformação. Na saída do circuito, um ajuste de tensão mais sutil pode ser realizado, por exemplo, usando estabilizadores de semicondutores integrados.

Os transformadores de relé são projetados de maneira semelhante. O número de terminais do transformador é menor, em vez de uma regulagem suave, o ajuste fino é obtido pela recombinação dos enrolamentos incluídos na operação. Os relés de energia com uma configuração complexa de um grupo de relés são responsáveis ​​pela comutação operacional. Como no caso anterior, filtros adicionais, estabilizadores e dispositivos de proteção podem ser instalados na saída, porém, o trabalho principal é realizado por um conjunto de transformador e relé sob controle analógico.

Os estabilizadores de tensão eletrônicos podem ser baseados em dois princípios de conversão. A primeira é comutar os enrolamentos do transformador, mas com a ajuda de tiristores simétricos, não de relés. O segundo princípio é a conversão da corrente em corrente contínua, seu acúmulo em capacitores buffer (capacitores), e então a conversão reversa em “alternância” com uma onda senoidal pura por meio de um gerador embutido. O circuito à primeira vista parece bastante complicado, mas fornece uma precisão de estabilização elevada sem precedentes e proteção de linha de alta qualidade..

Claro, existem outros esquemas de estabilizadores, incluindo os híbridos, mas devido ao seu uso altamente especializado ou natureza arcaica, não os consideraremos. Cada uma das três famílias mais comuns tem as chamadas doenças infantis ou defeitos congênitos de tecnologia. E, portanto, a tarefa mais importante antes de enviar o dispositivo ao centro de serviço é determinar se a avaria é a causa do não cumprimento das normas de manutenção ou de uma avaria normal deste tipo de estabilizador..

Falhas típicas de dispositivos de relé

Os estabilizadores de relé são caracterizados por uma ótima proporção de custo e confiabilidade. O grupo de relés está exposto ao desgaste principal, e com operação frequente ou constante sob carga elevada, também ao isolamento dielétrico dos enrolamentos do transformador..

Diagnosticar um relé como a causa de um mau funcionamento é bastante simples. O primeiro passo é desmontar os componentes da placa de circuito impresso, que podem ser diferenciados por uma caixa retangular compacta, às vezes feita de plástico transparente, com pelo menos seis pinos. Para determinar a finalidade dos terminais e do esquema de comutação, você pode consultar o diagrama de circuito ou a especificação técnica de um tipo específico de relé de acordo com a marcação na caixa. Pode-se fazer um teste de ligação do relé, para o qual a tensão de operação é aplicada aos contatos da bobina, como regra, está indicada na caixa do produto. A ausência de um clique ao conectar é um sinal claro de uma bobina queimada ou contatos presos. Se um clique é ouvido, mas quando o grupo de contatos principais está tocando, o circuito de sua comutação não é observado, o problema está mais provavelmente no mecanismo de rejeição e pressão, ou em placas de contato carbonizadas.

Uma parte significativa dos relés eletrônicos tem uma caixa dobrável e pode ser reparada: restauração do mecanismo, limpeza dos contatos de depósitos de carbono com uma borracha, às vezes até mesmo substituição de uma bobina defeituosa. Porém, a melhor solução ainda seria adquirir novos relés para substituir aqueles que falharam de acordo com o artigo ou a localização dos terminais..

A perda de rigidez dielétrica do transformador devido ao superaquecimento é acompanhada por curto-circuitos entre espiras e é observada externamente como escurecimento ou destruição do isolamento do enrolamento. O principal sintoma é uma diminuição significativa da resistência abaixo dos padrões do passaporte. Visto que a maioria dos estabilizadores de orçamento tem um enrolamento primário sólido e um secundário de vários pinos, o retrocesso não é particularmente difícil. Em cada elo, o número de voltas é pequeno, eles podem ser colocados ordenadamente, mesmo sem um fuso ou outros dispositivos de enrolamento. O mais importante é observar com precisão o número de voltas e a direção de assentamento, bem como determinar corretamente a resistividade inicial dos condutores, e não apenas adquirir um fio enrolado por diâmetro.

Outro tipo de mau funcionamento do transformador é a operação de um fusível térmico semicondutor, que geralmente está incluído na ruptura de um dos enrolamentos. Para substituir um elemento semicondutor, basta esclarecer sua série ou parâmetros básicos para selecionar um análogo. Normalmente, o fusível térmico é conectado em série com o primeiro link do enrolamento secundário, portanto, todas as espiras externas terão que ser removidas para acessá-lo. O problema é diagnosticado de forma simples: entre o início do enrolamento e a primeira derivação, o circuito não toca, mas todas as demais voltas estão em perfeita ordem.

Servo estabilizadores quebrados

O principal motivo da falha dos servo drives é óbvio: desgaste do conjunto coletor. É essa deficiência que está incluída na categoria de doenças infantis que não podem ser eliminadas na maioria dos modelos de tecnologia de orçamento..

Existem dois tipos de mecanismos coletores. Em cargas baixas, as escovas convencionais com mola fazem um excelente trabalho na troca dos enrolamentos. O dispositivo repete completamente o princípio de operação dos motores coletores da ferramenta elétrica, exceto que o próprio coletor é desdobrado de uma posição cilíndrica para um plano. O segundo tipo de coletores de corrente possui um conjunto de escovas em forma de rolo, devido ao qual o atrito durante o movimento é reduzido, o que significa que não há desgaste intensivo das lamelas. Ao mesmo tempo, a taxa de desgaste das escovas de placa e rolo é aproximadamente comparável.

A desvantagem de um anel deslizante decorre de sua geometria. O ponto de contato é muito pequeno – apenas a linha de contato do rolo cilíndrico com o plano. É verdade que, nos modelos mais avançados tecnicamente, as lamelas possuem ranhuras radiais, embora essa solução não se justifique inteiramente: à medida que o rolo de grafite se desgasta, a área de contato inevitavelmente diminui. Dependendo da intensidade de uso, a troca das escovas é necessária em intervalos de 3 a 7 anos. A situação pode ser agravada na presença de uma grande quantidade de poeira e depósitos de carbono – até o curto-circuito de vários enrolamentos ou perda total de contato.

Embora os servo reguladores também sejam suscetíveis à operação de sobrecarga, seu transformador se desgastará menos. Ao contrário dos dispositivos de relé, nos quais surtos de tensão e corrente ocorrem regularmente durante a comutação, a unidade coletora se ajusta mais suavemente, devido ao qual o efeito mecânico da corrente é mínimo. O isolamento de verniz dos enrolamentos ainda seca e se torna quebradiço, mas não se esfarela.

Basicamente, o princípio de operação do servo estabilizador é extremamente transparente. Se, ao ser ligado, houver indicação da tensão de entrada, mas o dispositivo não responder, a falha está no próprio inversor ou no circuito de controle e medição. No último caso, um elemento de circuito defeituoso pode ser facilmente detectado puramente visualmente ou por discagem. Se não houver tensão na saída, o transformador está com defeito, mas se a precisão de estabilização adequada não for garantida, é evidente a presença de um curto-circuito entre espiras no enrolamento secundário, contaminação do coletor, desgaste das escovas coletoras de corrente ou das próprias lamelas.

Problemas comuns de dispositivos eletrônicos

Os estabilizadores do inversor são considerados os menos sustentáveis ​​em casa. Existem várias razões para isso, mas a principal é a necessidade de conhecimentos especiais em circuitos e, em particular, os princípios de operação de fontes chaveadas. Não será possível prescindir de uma base de material adequada: aparelhos de solda com controle de temperatura, assim como instrumentos de medição. O conjunto de ferramentas de diagnóstico vai muito além dos limites de um multímetro convencional, você vai precisar de um dispositivo com um extenso conjunto de funções para medir capacitância, frequência e indutância, também é desejável ter um osciloscópio simples à sua disposição.

A causa mais comum de mau funcionamento dos estabilizadores do inversor é o mau funcionamento do gerador de relógio. É necessário, com base na potência nominal do dispositivo e nos parâmetros do transformador, determinar a frequência ótima de operação do conversor de pulsos e, em seguida, compará-la com os parâmetros reais. A falha de frequência é geralmente causada por um mau funcionamento no circuito oscilante de referência conectado aos pinos correspondentes do CI do relógio..

A falha completa do dispositivo é possível por vários motivos. Se não houver um sistema de diagnóstico embutido ou se for impossível determinar a avaria por suas indicações, muito provavelmente a causa do mau funcionamento foi a falha das chaves de campo ou IGBT, o que é bastante simples de determinar pela aparência do caso. Outra causa típica de mau funcionamento é a quebra da fonte de alimentação embutida dos circuitos de controle, esta parte do circuito é mais vulnerável a flutuações de tensão, especialmente de impulso.

Não será supérfluo fazer uma continuidade de todos os circuitos, sua condutividade deve corresponder ao circuito e aos diagramas elétricos do dispositivo. Os elementos mais vulneráveis ​​incluem retificadores de entrada e saída, circuitos de amortecimento de transformador (para suprimir picos), bem como um corretor de fator de potência, se houver..

Recomendações gerais

Os componentes radioeletrônicos não são encontrados apenas em estabilizadores de inversores, eles podem ser usados ​​em circuitos de controle e medição ou dispositivos de indicação e autodiagnóstico. Trata-se principalmente de elementos passivos e microcircuitos com baixo grau de integração: amplificadores operacionais, elementos lógicos, transistores combinados, estabilizadores de corrente e tensão. A falha desses elementos pode geralmente ser determinada puramente por sinais externos: transistores e diodos queimados têm uma caixa rachada, resistores – vestígios de verniz queimado, capacitores estão simplesmente explodidos. Portanto, um exame externo cuidadoso da placa de circuito impresso é o primeiro estágio para determinar o mau funcionamento..

Se a causa da falha não puder ser determinada visualmente, uma seqüência de medições de controle deve ser feita. Primeiro, a condutividade e a qualidade do isolamento dielétrico do circuito são verificados no estado desligado. Depois disso, quando a energia é aplicada, as tensões são medidas em pontos-chave: nos terminais de conexão, após o fusível, nos filtros e estabilizadores, nos enrolamentos do transformador e nos nós do circuito de controle principal. Se os métodos de diagnóstico descritos não derem resultado, é melhor entrar em contato com a central de atendimento, pois mesmo uma simples avaria pode ser muito específica, apesar do conhecimento amador em engenharia elétrica e nas condições de casa não ser suficiente para eliminá-la.

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