Проверка импульсного блока питания на пониженном напряжении. Ремонт импульсных блоков питания

Ремонт ИБП требует особого внимания и аккуратности в работе!

Во- первых: не следует забывать о том, что ИБП непосредственно связан с сетевым напряжением 220V, поэтому необходимо быть предельно осторожным и соблюдать все правила техники безопасности!

Во- вторых: от источника питания зависит работоспособность остальных узлов аппарата и в случае его неправильной работы (к примеру ухода в разнос) может привести к их выводу из строя, поэтому ремонт ИБП целесообразно производить отключив его от основных потребителей, используя эквивалентную нагрузку (к примеру лампу накаливания).

Представлена типичная схема блока питания современного ТВ. Для простоты блок питания STAND BY не показан.

Все многообразие неисправностей блоков питания сводится чаще всего к следующим дефектам:

Источник питания телевизора TOSHIBA 285D8D

1. Блок питания не работает, предохранители остаются целыми.

2. При включении телевизора перегорает либо сетевой предохранитель,либо предохранитель в цепи напряжения +305 V (если он есть),

3. Неисправности, проявляющиеся в занижении или завышении вторичных напряжений, причем, если первая из них связана, как правило, с короткими замыканиями в цепи нагрузки одного или нескольких вторичных напряжений, то вторая является следствием обрыва в цепи обратной связи. Обе эти неисправности в современных блоках питания, как правило, приводят к срабатыванию схем блокировки и отключению аппарата.

1. Итак, если блок питания не работает, а все предохранители целы .

Лучше всего начинать поиск неисправностей с проверки напряжения на выходе сетевого выпрямителя. Это напряжение должно составлять около +280 - 305 V, при питающем напряжении сети переменного тока равном 220 В. Кроме того, проверьте с помощью осциллографа амплитуду пульсаций этого напряжения. Если напряжение существенно ниже +305 V или вовсе отсутствует, проверьте выпрямитель сетевого напряжения. Повышенная амплитуда пульсаций указывает на неисправность основного фильтрующего конденсатора С810 (330 mF 400V) либо на обрыв диодного выпрямителя.

Рис.1 Схема электрическая принципиальная импульсного блока питания телевизора TOSHIBA 285D8D.

Если напряжение +305 V находится в пределах нормы (от 280 до 320 В), то можно приступать к тестированию ИБП. Сначала необходимо выяснить, не происходит ли блокировка блока питания сразу после включения, либо он вовсе не пытается запуститься. Это можно проверить, присоединив вход осциллографа к тому выводу мощного переключающего транзистора, который присоединен к первичной обмотке трансформатора, коллектор транзистора Q802 (2SD 1548). А землю осциллографа присоедините к “горячей земле” блока питания. Теперь включайте главный сетевой выключатель телевизора и смотрите что произойдет. Полученные данные очень помогут в поиске неисправности.

И так, если после включения телевизора здесь появится на короткое время серия импульсов, то это говорит о том, что блок питания пытается запуститься, но сразу после запуска выключается какой-либо схемой блокировки (их может быть несколько). Типичной является ситуация когда, срабатывает защита от превышения предельного значения анодного напряжения на кинескопе. Поскольку эта неисправность непосредственно связана с работой выходного каскада строчной развертки. Однако при ремонте блока питания может возникнуть необходимость убедиться в наличии или в отсутствии срабатывания этой блокировки. Убедиться в этом, а также в том, что является причиной неправильной работы блока питания. Неисправность в основном потребителе энергии, выходном каскаде строчной развертки, можно следующим способом. Необходимо, во-первых, разорвать цепь подачи питания на первичную обмотку строчного трансформатора. В рассматриваемом примере это цепь +B 115 V И, во-вторых, нагрузить источник вторичного напряжения 115V блока питания резистором 500-750 Ом мощностью 50 Вт (или, что еще удобнее, лампой накаливания 200V 100 Вт). Если при этом блок питания заработает нормально, значит, поиск неисправности следует продолжить в выходном каскаде строчной развертки, а также в схемах блокировки и защиты от недопустимых режимов.

Если вы ремонтировали ИБП, то вы наверняка сталкивались с такой ситуацией: все неисправные элементы заменены, оставшиеся вроде бы проверены, а включаете телевизор и… бац… и все надо начинать сначала! В радиотехнике чудес не бывает и, если что-то не работает, то на это есть причина! Наша задача – найти ее!

ИБП – самый ненадежный узел в современных радиоустройствах. Оно и понятно – огромные токи, большие напряжения – ведь через ИБП проходит вся мощность, потребляемая устройством. При этом не будем забывать, что величина мощности, отдаваемая ИБП в нагрузку, может изменяться в десятки раз, что не может благотворно влиять на его работу.

Большинство производителей применяют простые схемы ИБП. Оно и понятно. Наличие нескольких уровней защиты способно часто лишь усложнить ремонт и практически не влияют на надежность, так как повышение надежности за счет дополнительной петли защиты компенсируется ненадежностью дополнительных элементов, а нам при ремонте приходится долго разбираться, что это за детали и зачем они нужны. Конечно, каждый ИБП имеет свои характеристики, отличающиеся мощностью, отдаваемой в нагрузку, стабильностью выходных напряжений, диапазоном рабочих сетевых напряжений и другими характеристиками, которые при ремонте играют роль, только когда нужно выбрать замену отсутствующей детали.

Понятно, что при ремонте желательно иметь схему. Ну, а если ее нет, простые телевизоры можно ремонтировать и без нее. Принцип работы всех ИБП практически одинаков, отличие только в схемных решениях и типах применяемых деталей.

Я пользуюсь методикой, выработанной многолетним опытом ремонта. Вернее, это не методика, а набор обязательных действий при ремонте, проверенных практикой.

Предложенная методика предполагает, что вы хоть немного знакомы с работой телевизора. Для ремонта необходим тестер (авометр) и, желательно, но необязательно, осциллограф.
Итак, ремонтируем блок питания.

Вам принесли телевизор или испортился свой.

* Включаете телевизор, убеждаетесь, что он не работает, что индикатор дежурного режима не горит. Если он горит, значит дело, скорее всего, не в ИБП. На всякий случай надо будет проверить напряжение питания строчной развертки.

* Выключаете телевизор, разбираете его.

* Внешний осмотр платы телевизора, особенно участка, где размещен ИБП. Иногда могут быть обнаружены вспучившиеся конденсаторы, обгоревшие резисторы и др. Надо будет в дальнейшем проверить их.

* Внимательно просмотрите пайки, особенно трансформатора, ключевого транзистора/микросхемы, дросселей.

* Проверьте цепь питания: прозвоните шнур питания, предохранитель, выключатель питания – если он есть, дроссели в цепи питания, выпрямительный мост. Часто при неисправном ИБП предхранитель не сгорает – просто не успевает. Если пробивается ключевой транзистор, скорее сгорит балластное сопротивление, чем предохранитель. Бывает, что горит предохранитель из-за неисправности позистора, который управляет размагничивающим устройством (петлей размагничивания). Обязательно проверьте на короткое замыкание выводы конденсатора фильтра сетевого питания, не выпаивая его, так как таким образом часто можно проверить на пробой выводы коллектор – эмиттер ключевого транзистора или микросхемы, если в нее встроен силовой ключ. Иногда питание на схему подается с конденсатора фильтра через балластные сопротивления и в случае их обрыва надо проверять на пробой непосредственно на электродах ключа.

* Недолго проверить остальные детали блока – диоды, транзисторы, некоторые резисторы. Сначала проверку производим без выпаивания детали, выпаиваем только когда возникло подозрение, что деталь может быть неисправна. В большинстве случаев такой проверки достаточно. Часто обрываются балластные сопротивления. Балластные сопротивления имеют малую величину (десятые Ома, единицы Ом) и предназначены для ограничения импульсных токов, а также для защиты в качестве предохранителей.

* Надо посмотреть, нет ли замыканий во вторичных цепях питания – для этого проверяем на короткое замыкание выводы конденсаторов соответствующих фильтров на выходах выпрямителей.

Выполнив все проверки и заменив неисправные детали, можно выполнить проверку под током. Для этого вместо сетевого предохранителя подключаем лампочку 150-200 Ватт 220 Вольт. Это нужно для того, чтоб лампочка защитила ИБП в случае, если неисправность не устранена. Отключите размагничивающее устройство.

Включаем.Возможны три варианта:

1. Лампочка ярко вспыхнула, затем притухла, появился растр. Или загорелась индикация дежурного режима. В обоих случаях надо замерить напряжение, питающее сточную развертку – для разных телевизоров оно различно, но не больше 125 Вольт. Часто его величина написана на печатной плате, иногда возле выпрямителя, иногда возле ТДКС. Если оно завышено до 150-160 Вольт, а телевизор находится в дежурном режиме, то переведите его в рабочий режим, в некоторых телевизорах допускается завышение напряжений на холостом ходу (когда строчная развертка не работает). Если в рабочем режиме напряжение завышено, проверьте электролитические конденсаторы в блоке питания только методом замены на заведомо исправный. Дело в том, что часто электролитические конденсаторы в ИБП теряют частотные свойства и на частоте генерации перестают выполнять свои функции несмотря на то, что при проверке тестером методом заряда-разряда конденсатор вроде бы исправен. Также может быть неисправна оптопара (если она есть), или цепи управления оптопарой. Проверьте, регулируется ли выходное напряжение внутренней регулировкой (если таковая имеется). Если не регулируется, то надо продолжить поиск неисправных деталей.

2. Лампочка ярко вспыхнула и погасла. Ни растра, ни индикации дежурного режима не появилось. Это говорит о том, что ИБП не запускается. Надо измерить напряжение на конденсаторе сетевого фильтра, оно должно быть 280-300 Вольт. Если его нет – иногда ставят балластное сопротивление между мостом сетевого выпрямителя и конденсатором. Еще раз проверить цепи питания и выпрямителя. Если напряжение занижено – может быть оборван один из диодов моста сетевого выпрямителя или, что встречается чаще, потерял емкость конденсатор фильтра сетевого питания. Если напряжение в норме, то нужно еще раз проверить выпрямители вторичных источников питания, а также цепь запуска. Цепь запуска у простых телевизоров состоит из нескольких резисторов, включенных последовательно. Проверяя цепь, надо измерять падение напряжения на каждом из них, измеряя напряжение непосредственно на выводах каждого резистора.

3. Лампочка горит на полную яркость. Немедленно выключите телевизор. Заново проверьте все элементы. И помните – чудес в радиотехнике не бывает, значит вы где-то что-то упустили, не все проверили.

На 95% неисправности укладываются в данную схему, однако встречаются более сложные неисправности, когда приходится поломать голову. Для таких случаев методики не напишешь и инструкцию не создашь.

М.Киреев

В современных телевизорах применяются импульсные источники питания, преимущества которых по сравнению с трансформаторными достаточно хорошо описаны в литературе . Источник питания функционально состоит из первичной и вторичной цепей (рис. 1).

Силовой ключ VT1 либо выполнен в виде отдельного транзистора, либо технологически размещен на кристалле микросхемы ШИМ-контроллера.

Зачастую при таких признаках неисправности, как загорание светодиода передней панели на 1...5 с и последующее его погасание, щелчки и свист источника питания в течение 1...5 с и последующее отключение телевизора, невозможно достаточно достоверно определить вышедший из строя функциональный узел телевизора. Однако из практики ремонта можно с большой вероятностью утверждать, что подобного рода внешние признаки являются проявлением выхода из строя следующих узлов телевизора:
первичных цепей источника питания (ШИМ-контроллер, ключевой транзистор, сетевой выпрямитель, конденсатор фильтра, демпфирующая цепь и др.);
вторичных цепей источника питания (выпрямительные и защитные диоды, конденсаторы вторичных фильтров, элементы в нагрузках источников отдельных напряжений и т.д.);
цепи питания выходного каскада строчной развертки (выпрямитель и фильтр источника питания строчной развертки +95...140 В, выходной транзистор строчной развертки, строчный трансформатор и др.).

Рассмотрим методику обнаружения неисправностей в первичных и вторичных цепях импульсных источников питания. Поиск неисправности в аппарате, имеющем перечисленные выше внешние признаки неисправности, следует начинать с внешнего осмотра монтажа. При этом особое внимание следует обращать на отсутствие следов прогара на корпусах силовых транзисторов и микросхем, целостность корпусов оксидных конденсаторов, отсутствие следов разрушения мощных низкоомных резисторов, служащих токоограничительными элементами, и мест "холодной" пайки выводов тепловыделяющих элементов. Иногда визуально, по указанным признакам, можно определить характер случившейся неисправности.

Если визуальный осмотр не дал результатов, необходимо перейти к следующему этапу поиска неисправности. Здесь следует провести небольшую подготовительную работу, а именно: либо отпаять перемычки J1, J2, J3 токоведущих дорожек печатной платы, идущих от выходов выпрямителей источника питания, либо, если таковых нет, аккуратно перерезать токоведущие проводники с таким расчетом, чтобы к выходам источника питания можно было раздельно подключать и нагрузки, в качестве которых могут служить различные лампы накаливания, и лабораторный источник питания основных узлов телевизора (рис. 2).

Внешний вид источника питания показан на рис. 4.

На первый взгляд, достаточно подключить нагрузку к одному выпрямителю, например, питающему выходной каскад строчной развертки, чтобы проверить эту цепь в целом, однако это не так. Хотя импульсный источник в этом случае устойчиво заработает, но возможен пропуск дефектов выпрямительных диодов и конденсаторов фильтров низковольтных выпрямителей. Такое случилось, например, при ремонте телевизора "Витязь 51ТЦ-420Д". Телевизор не включался, однако при включении источника питания отдельно с нагрузкой на источнике +135 В он устойчиво работал. Дефект скрывался в конденсаторе фильтра источника +12 В и при работе без нагрузки не проявлялся.

Перед включением источника питания с нагрузками желательно проверить все выпрямительные диоды во вторичных и первичных цепях на предмет обрыва или пробоя, а также оксидные конденсаторы, которые желательно для проверки их параметров выпаивать, так как у работающих в цепях питания телевизоров оксидных конденсаторов довольно часто нарушается герметичность и вытекает электролит.

Большинство современных телевизоров имеют в своем составе импульсные источники питания, силовые каскады которых выполнены или на мощных транзисторах, или на специализированных микросхемах. Если проверяемый источник питания имеет в своем составе мощный транзистор, то перед включением источника питания в сеть необходимо проверить целостность его переходов с помощью омметра на отсутствие обрыва и короткого замыкания. Возможные замены силовых транзисторов представлены в табл. 1.

Если все компоненты, а также силовой транзистор исправны, источник можно включать в сеть. Если же импульсный источник выполнен с применением ШИМ-контроллера, то из-за невозможности проверки микросхемы с помощью омметра его необходимо включить в сеть и измерить напряжения на выводах ШИМ-контроллера. Отсутствие одного или нескольких напряжений при исправных остальных деталях однозначно указывает на неисправную микросхему, которая подлежит замене. Учитывая, что на некоторых принципиальных схемах телевизоров ШИМ-контроллер нарисован в виде "черного ящика" (например, "Kolon CTK-9742") или в виде цепи функциональных узлов ("Grundic CUC 4510"), в табл. 2

Представлены значения напряжений на выводах наиболее часто применяемых в телеаппаратуре ШИМ-контроллеров. Значения напряжений могут отличаться от указанных на ±10%.

После проверки всех параметров импульсного источника питания при работе на комплект нагрузок можно подключить источник к остальным узлам телевизора, восстановив ранее удаленные перемычки. Однако перед этим необходимо убедиться в том, что нет неисправностей по цепям питания и вышедших из строя элементов, например, короткого замыкания или обрыва транзисторов в узле строчной развертки, и стабилитрона, включенного в цепь источника питания выходного каскада строчной развертки, как это делается в некоторых моделях телевизоров, так как иначе возможен повторный выход из строя элементов импульсного источника питания. Возможные варианты замены стабилитронов импортного производства на отечественные приведены в табл. 3.

При замене стабилитрона, возможно, потребуется подбор нужного экземпляра по величине напряжения стабилизации. Хотя в подавляющем большинстве случаев телевизор начинает работать сразу после восстановления неисправного источника питания, однако подключение лабораторного источника, подобного авторскому варианту, позволяет проконтролировать общую работоспособность узлов телевизора при невозможности быстрого восстановления штатного источника питания и ток потребления каждого узла телевизора в отдельности, так как увеличенное потребление каким-либо узлом может указать на наличие дефекта, а срабатывание электронной защиты в каком-либо канале лабораторного источника питания - прямо указать на узел, содержащий дефектные элементы.

Обычно, как следует из практики ремонта, если устранены неисправности в импульсном источнике питания и остальные узлы телевизора работоспособны, то аппарат после включения в сеть начинает нормально работать, и если он устойчиво проработал 20...30 мин, то ремонт можно считать успешным.

Маленькая хитрость. После замены ключевого транзистора в первичной цепи блока питания или микросхемы ШИМ, перед первым включением следует удалить сетевой предохранитель. Вместо него подключают лампу накаливания 60 Вт 220 Вольт. После включения в первый момент лампа должна ярко вспыхнуть, а потом еле как светиться. Это показатель исправной работы Б.П. Если лампа все время ярко светится или не горит вообще, то ремонт нужно продолжить. Это хитрость позволяет сохранить в исправном состоянии ключевой транзистор, даже если Б.П. неисправен.(Крылов П.В.)

Литература
1. В.С. Моин. Стабилизированные транзисторные преобразователи. М.: Энергоатомиздат, 1986.
[email protected]

В любой электронной системе, работающей от импульсного блока питания, наступает неприятный момент, когда приходится сталкиваться с проблемным выходом его из строя. К сожалению, импульсные радиоэлементы или блоки, как показывает практика, не столь долговечны, как того хотелось бы, поэтому требуют к себе более пристального внимания, а зачастую просто замены или ремонта.

В последнее время многие производители импульсных блоков питания решают вопрос ремонта или замены своего «детища» кардинально. Они просто делают монолитные импульсные блоки, не оставляя практически никаких вариантов начинающим радиолюбителям для их ремонта. Но если вы стали обладателем разборного импульсного блока питания , то в умелых руках и владея определёнными знаниями и элементарными навыками замены радиоэлементов, вы легко сможете самостоятельно продлить срок его службы.

Общие принципы работы импульсных блоков питания

Давайте сначала разберёмся с общим принципом работы любого импульсного блока питания. Тем более что основные рабочие функции и даже выходные напряжения для определённых моделей, которые необходимы для функционирования всей системы (будь то телевизор или другой вариант электронного устройства) у всех импульсников практически одинаковы. Различаются только индивидуальные схематические рисунки и соответственно применяемые радиоэлементы и их параметры. Но это уже не столь важно для понимания общего принципа его работы.

Для простых любителей или «чайников»: общий принцип работы импульсных блоков питания заключается в трансформации переменного напряжения , которое подаётся непосредственно из розетки 220 В в постоянные выходные напряжения для запуска и работы всех остальных блоков системы. Осуществляется такая трансформация с помощью соответствующих импульсных радиоэлементов. Основными из них являются импульсный трансформатор и транзистор, которые обеспечивают рабочее функционирование всех электропотоков. Для проведения ремонта нужно знать как запускается этот блок. А для начала проверить наличие входного рабочего напряжения, предохранитель, диодный мост и так далее.

Рабочий инструмент для проверки импульсных блоков питания

Для ремонта импульсного блока питания, вам потребуется обычный, даже простенький мультиметр, который проверит постоянное и переменное напряжение. С помощью функций омметра, прозвонив сопротивления радиодеталей, вы также можете быстро проверить исправность предохранителей, дросселей, рабочее сопротивление резисторов, «бочонки» электролитических конденсаторов. А также транзисторные диодные переходы или диодные мосты и прочие виды радиоэлементов и их связи в любой электронной схеме (иногда даже не выпаивая их полностью).

Проверять импульсный блок сначала нужно в «холодном» режиме. В этом случае прозваниваются все визуально подозрительные (вздувшиеся или горелые радиодетали), которые поддаются «холодной» проверке без подачи рабочего напряжения. Визуально испорченные радиодетали следует немедленно заменить на новые. Если облезла маркировка воспользуйтесь принципиальной схемой или найдите соответствующий вариант в интернете.

Замену производить нужно только с разрешающим допуском по определённым параметрам , который вы можете найти для любого радиоэлемента в специализированной литературе или в прилагающейся к прибору схеме. Это безопасный метод, потому что импульсные блоки питания очень коварны своими электрическими разрядами.

Не забывайте и то, что при обнаружении нерабочего радиоэлемента , нужно проверить соседние с ним детали. Зачастую резкие перепады напряжения при сгорании одного элемента, влекут за собой выход из строя соседних. В процессе практической деятельности по ремонту определённых моделей вы будете логически вычислять неисправность исходя из результата состояния ремонтируемого объекта. К примеру, даже по определённому запаху (запах тухлых яиц при выходе из строя электролита), при включении по монотонному звуку или треску в процессе работы блока и прочих дефектах, которые могут возникнуть в процессе работы любого электронного прибора.

В рабочем режиме проверка импульсного блока питания возможна только при нагрузке всей системы – не вздумайте отключить нагрузочные шины телевизора при проверке. Можно создать нагрузку искусственным путём с помощью подключения специально собранного нагрузочного эквивалента.

Основные неисправности и методы проверки импульсных блоков питания

Как включить и выставить определённый режим мультиметра каждый может разобраться сам, даже школьник. Перед началом проверки убедитесь в работоспособности сетевого кабеля или выключателя, которые можно определить визуально или с помощью мультиметра. Не забудьте при любой проверке разрядить электролитические конденсаторы. Они накапливают и удерживают довольно приличный заряд на протяжении определённого времени, даже после выключения всей системы.

Возможные причины выхода из строя импульсного блока питания и необходимая замена нерабочих радиоэлементов:

1. При сгорании предохранителя весь блок обесточивается. Заменить перегоревший контакт очень просто. Используйте обычный проволочный волосок, который наматывается поверх предохранителя или припаивается непосредственно к его контактам. Необходимо учитывать толщину волоска, которая рассчитана на определённую силу тока. Иначе вы рискуете в последующем вывести из строя весь импульсный блок, если предохранитель не сработает.
2. Если полностью отсутствует выходное напряжение, возможно, неисправен соответствующий конденсатор или дроссель, который нужно заменить или поменять обмотку. Для этого нужно размотать повреждённый провод и намотать новый с соответственным количеством витков и подходящим сечением. После чего самодельный дроссель впаивается на своё рабочее место.
3. Проверить все диодные мосты и переходы. Как это сделать описано выше. Не забывайте при установке новых деталей производить самостоятельную, а главное, качественную пайку.

Самостоятельная и качественная пайка

Правильная и качественная пайка является одним из основополагающих навыков, которым должен овладеть любой начинающий радиолюбитель. От этого зависит конечный результат всего ремонта и срок дальнейшей эксплуатации отремонтированного прибора.

Основные этапы ремонта импульсных блоков питания

Возможные неисправности типовых импульсных блоков питания на примере телевизора или компьютера:

Неисправности импульсных блоков питания на 12 вольт

Сложность замены любого импульсного блока питания на 12 В заключается в поиске нужной модели, а они очень многообразны. Поэтому найти такой блок с нужным выходным напряжением и силой тока не всегда представляется возможным, если он быстро понадобился. Иногда проще, при незначительной поломке, восстановить его работоспособность самому. Вот некоторые советы для этого:

Надеемся, эта статья дала общее представление об устройстве импульсных блоков питания. А, возможно, даже и заинтересовала многих начинающих радиолюбителей, которые хотят повысить свои профессиональные навыки.