Тестер импульсных трансформаторов своими руками
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 04.10.2024
хочу сделать универсальный девайс для проверки импульсных трансформаторов
В общем есть идея сделать стенд для проверки импульсных трансформаторов. Проверяться будут разные трансформаторы, как миниатюрные разделительные для цифрового выхода, так и мощные 500 ватные от блоков питания различной аппаратуры. Кроме того, хочу использовать этот стенд как основу для обкатки разных идей типа трансформаторов тесла, питания ртутных ламп, базы для тестирования стабилизированного выхода вторичек импульсных блоков питания. То есть универсальная такая штука для всего. Фактически это будет импульсник, без трансформатора на выходе, нагруженный на пару мощных резисторов для работы в холостом режиме и соответсвенно три клеммы для подключения внешнего трансформатора. Параметры хотел бы такие - выход 5-310в, регулировка ограничения тока на выходе от 10ма и до. в общем чем больше, тем лучше (для теслы особенно), регулировка частоты 1-100khz, возможность подключить в нагрузку только одну обмотку импульсника, выдерживать кз. Думаю наверное делать на tl494, регулировку напряжения просто через ограничение заряда входного конденсатора. Стабилизации напряжения само собой не нужно. В общем буду рад любым идеям
В общем есть идея сделать стенд для проверки импульсных трансформаторов. Проверяться будут разные трансформаторы, как миниатюрные разделительные для цифрового выхода, так и мощные 500 ватные от блоков питания различной аппаратуры. Кроме того, хочу использовать этот стенд как основу для обкатки разных идей типа трансформаторов тесла, питания ртутных ламп, базы для тестирования стабилизированного выхода вторичек импульсных блоков питания. То есть универсальная такая штука для всего. Фактически это будет импульсник, без трансформатора на выходе, нагруженный на пару мощных резисторов для работы в холостом режиме и соответсвенно три клеммы для подключения внешнего трансформатора. Параметры хотел бы такие - выход 5-310в, регулировка ограничения тока на выходе от 10ма и до. в общем чем больше, тем лучше (для теслы особенно), регулировка частоты 1-100khz, возможность подключить в нагрузку только одну обмотку импульсника, выдерживать кз. Думаю наверное делать на tl494, регулировку напряжения просто через ограничение заряда входного конденсатора. Стабилизации напряжения само собой не нужно. В общем буду рад любым идеям
Лучшая идея - сходи в поиск, поищи "калькулятор Лысого"
Или в библиотеку, за методичкой к лабе по электротехническим материалам, там всё подробно описано.
Тестер трансформаторов - это незаменимый прибор при ремонте телевизоров, мониторов и других подобных устройств. С большой точностью он может указать на КЗ в витках. У меня работает с 2003 года, на работу нареканий нет. Прибор запускается сразу и налаживания не требует. Подключил, кнопку нажал, посмотрел - если будет замыкание в витках - покажет. Не подводил еще ни разу, таким тестером намного лучше, чем генератором да осциллографом, наличия короткого вычислять. Собирал по оригинальной схеме, только мастеркитовскую печатку немного переделал, сжал и поместил на нее батарейки питания. Дальше схема электрическая и описание от автора, опубликованное в журнале "Ремонт электронной техники":
Данный несложный прибор позволяет без выпаивания трансформатора из схемы диагностировать дефекты и существенно сократить время ремонта. Известно, что частая причина отказов телевизоров и мониторов - это выход из строя силовых элементов блоков питания и строчной развертки. Это легко объяснимо, ведь они работают в очень тяжелых условиях, при высоких токах и напряжениях. Нередко выход из строя одного элемента, например строчного трансформатора, провоцирует выход из строя других связанных с ним элементов, таких как выходной транзистор или демпферные диоды. Иногда трудно сразу обнаружить все поврежденные элементы и определить причину их отказа, а при неправильно определенной причине замененные элементы могут через короткое время снова выйти из строя, увеличивая затраты на ремонт и, что еще хуже, роняя репутацию мастера в глазах клиентов.
Наиболее трудными для диагностики являются импульсные трансформаторы блоков питания, строчные трансформаторы и отклоняющие катушки ЭЛТ. Наиболее частый вид их отказа - появление короткозамкнутых витков, и он никак не диагностируется при помощи тестера. Проверка методом замены на заведомо исправный элемент также не всегда возможна, ведь такие трансформаторы обычно делаются под конкретную модель телевизора и являются весьма дорогостоящими элементами. Существенно облегчить диагностику любых трансформаторов и дросселей на ферритовых сердечниках помогает предлагаемый тестер импульсных трансформаторов. Идея работы прибора основана на том факте, что все подобные трансформаторы работают на принципе накопления энергии и поэтому должны иметь высокую добротность, а наличие короткозамкнутых витков резко ее снижает. Задача состоит в том, как ее оценить простыми средствами. Можно возбудить в контуре ударные колебания и подсчитать число периодов, за которое амплитуда упадет до определенного уровня. Известно, что это число пропорционально добротности контура. На этом принципе и построен прибор. Тестер состоит из трех частей: генератора импульсов ударного возбуждения, компаратора импульсов “звона” и счетчика импульсов. Генератор импульсов собран на компараторе DA1.2 (LM393), транзисторах VT1, VT2 и диоде VD2. Он вырабатывает короткие импульсы ударного возбуждения длительностью около 2 мс и частотой около 10 Гц. Диод VD2 устанавливает амплитуду импульсов возбуждения равной примерно 0,7 В, что позволяет проводить проверку трансформаторов без их выпаивания из схемы, так как при таком напряжении имеющиеся в схеме p-n-переходы оказываются закрытыми и не влияют на результат измерения. Проверяемый трансформатор подключается к выводам 3 и 4 тестера и совместно с конденсатором СЗ создает колебательный контур. По спаду импульса возбуждения открывается транзистор VT2 и начинаются свободные затухающие колебания в образованном колебательном контуре. Эти колебания через переходной конденсатор С4 поступают на вход компаратора импульсов, собранного на DA1.1. На этот же вход поступает напряжение порога срабатывания, которое формируется делителем R11, R12 и опорным источником VD3. Порог выбран на уровне 10% от напряжения возбуждения. В качестве опорного источника порога использован диод того же типа, что и в источнике ударного возбуждения, что гарантирует стабильность параметров тестера в достаточно широком диапазоне температур и питающих напряжений. С выхода компаратора импульсы поступают на вход счетчика импульсов, собранного на микросхеме DA2. Эта микросхема представляет собой два четырехразрядных сдвиговых регистра с последовательными входами. В схеме тестера эти регистры соединены последовательно в один восьмиразрядный регистр, и информационный вход первого регистра подключен к лог. “1”. На тактовые входы микросхемы (выводы 1, 9) подаются импульсы с компаратора. Ко всем выходам регистра через токоограничивающие резисторы R15. R22 подключены светодиоды. Во время формирования импульса возбуждения регистры обнуляются по входам Reset (выводы 6 и 14) и все светодиоды гаснут. По спаду импульса возбуждения начинается колебательный процесс в контуре подключенного трансформатора. Возникшие колебания преобразуются компаратором в логические импульсы, которые далее поступают на сдвиговый регистр. В сдвиговом регистре каждый импульс переносит лог. “1” на очередной разряд, зажигая последовательно светодиоды HL1. HL8. Для удобства пользования первые три светодиода красные (трансформатор неисправен), следующие два - желтые (ситуация неопределенная) и последние три - зеленые (трансформатор исправен). После окончания колебательного процесса число светящихся светодиодов равно числу периодов колебания. Если число импульсов более 8, то светятся все светодиоды. Работа с прибором при проведении ремонта. Сначала нужно, не отпаивая никаких компонентов, подключить прибор выводом GND к шасси телевизора, а выводом НОТ к коллектору выходного транзистора строчной развертки. Если при нажатии на кнопку “Тест” загорится более четырех светодиодов, это говорит об исправности выходных цепей строчной развертки. Если светится менее двух светодиодов, то это говорит о наличии коротких замыканий на выходе цепей - необходимо выпаять выходной транзистор и повторить измерение. Если после этого светится более четырех светодиодов, то требуется замена выходного транзистора, в противном случае нужно выпаять демпфирующий диод и повторить измерение. Свечение более четырех светодиодов свидетельствует о необходимости замены этого диода. Такие же операции необходимо повторить с конденсатором обратного хода и отклоняющими катушками ЭЛТ. Если результат отрицательный, то необходимо выпаять строчный трансформатор и провести его тестирование вне схемы. Свечение менее двух светодиодов при проверке выпаянного трансформатора говорит о наличии короткозамкнутых витков в трансформаторе и необходимости его замены. Порядок проверки импульсных блоков питания и отклоняющих катушек ЭЛТ аналогичен. Следует только отметить, что при проверке может потребоваться временно отключить шунтирующие цепи, которые устанавливаются параллельно обмоткам.
Аналог микросхемы 4015 - К561ИР2, она совсем не дефицит, в магазинах без проблем можно будет купить. правда для более мощных обмоток (генератор авто, электродвигатели) он не годится, на ферритовых сердечниках покажет любое КЗ, а на трансформаторной стали - нет. Транзистор поставил 2N5401, а на месте полевого - 2N7000, подбирать ничего не надо. Прибор запускается сразу. Автор схемы В. Чулков
Еще одна версия прибора.
Неисправности бытовой радиоэлектроники бывают разные. Конечно, приятно и удобно ремонтировать, когда при первом же взгляде на плату обнаруживается "вспученный" электролит или обгоревший резистор. Это сразу же указывет направление дальнейшего поиска деффекта. Но бывают и другие ремонты - когда свиду всё "красиво" и даже замена найденных неисправных элементов не только не приводит к успеху, но и усугубляет ситуацию, выводя из строя те же детали повторно. Как правило, такие проблемы возникают в силовых участках схем - импульсные блоки питания, строчная развёртка телевизора. Тогда, наконец-то, приходит воззрение, что это была борьба с последствиями, а не с причинами изначального деффекта. И вот, в очередной раз замерив напряжения, ещё раз проверив окружающие детали, в сознание закрадываются смутные сомнения - а не в ТДКСе или в ТПИ начальная проблема? Эти намоточные изделия если и содержат деффекты, то они, как правило, скрыты от наших глаз, так как ТДКС залит герметиком, а ТПИ запакован в экран. Прозвонка тестером может указать только на обрывы или замыкания обмоток между собой (и то - трансформатор придётся либо выпаивать, либо отсоединять от подключенных к его выводах деталей), но никак не межвитковые замыкания обмоток. Таким образом, назревает необходимость в заимении в своём радиохозяйстве некоего прибора для экстра-тестирования импульсных трансформаторов, который позволит проверять их работоспособность даже без выпайки со схемы. Чудо? Отнюдь - даже довольно таки просто.
Одна из понравившихся мне схем была опубликована в журнале "Радиохобби" №6 за 2001 год, страница 42. Скорее, это даже была рекламная статья, призванная заинтересовать телемастеров покупать очередной МастерКитовский конструктор NM8031 ( http://www.masterkit. p?code_id=25402 ) - набор для сборки этого тестера импульсных трансформаторов. Что не понравилось мне сразу - это автономное питание и сама конфигурация конструктива прибора. Судите сами - зачем питать прибор от батареи, если ремонт телевизоров производится в помещении, на своём рабочем столе, где всегда под рукой либо лабораторный БП, либо произвольный "сетевой адаптер" широкого применения. Воспользоваться этим тестером, возможно, придётся раз в месяц или ещё реже, зачем же батарейкам зря гнить в коробке! Да и внешне мне видеться удобным держать в руках нечто типа информационного щупа, которым можно касаться к выводам транса на плате, а не крутить головой куда-то в сторону, косоглазо поглядывая, туда ли тыкаешь в плату. Сказано - сделано. Под эти требования и развёл печатную плату - продолговатая, с одной стороны - щуп для касания к выводам, с другой стороны - гнездо для подключения питания и провод с крокодильчиком. Светодиоды расположены столбиком вдоль стороны щупа. Для универсальности питания добавил в схему стабилизатор напряжения +5в, "подперев" его диодом - такое извращение позволяет поднять питание на выходе стабилизатора примерно на 0,7 вольт - ведь изначально схема разрабатывалась на 6-вольтовое питание.
Безусловно, плату можно сделать намного короче, если применить не большие светодиоды, а меньшие по размеру, тем более - плоские. Но мне щуриться и присматриваться к мурашкам ни к чему, я применил светодиоды покрупней, да ещё и сопротивления ограничительных резисторов уменьшил с 1кОм до 510 ом. "Разгадал" и одну из мастеркитовских "хитростей" - похоже, коммерсанты специально рекомендуют применять в схеме как можно более редкие детали, чтобы народ сам не собирал эти конструкции, а покупал наборы. Смотрите - по схеме необходимо устанавливать мотороловскую микросхему МС14015ВСР. Пусть, думают, побегают, поищут. и стеснительно забывают указывать в описаниях, что это самая обычная логическая микросхема 4015 любого производителя (CD4015, HEF4015) или даже отечественная есть в 561-й серии. Нормальный ход! Аналогично и полевичёк - попробуйте припомнить, где и откуда можно такой выдрать. а ведь там спокойно будет работать любой полевичёк средней мощности с изолированным затвором - скажем, широкораспостранённые 2N7000, наши КП501, КП505, есть такие и в серии BSN - нет только никаких упоминаний об этом в самом описании конструкции. Биполярный транзистор я тоже применил 2SA733 - их полно в различной импортной технике. Разумеется, при применении других транзисторов необходимо сверяться с цоколёвкой!
Корпус для тестера изготовлен самостоятельно - склеян дихлорэтаном из листового полистирола. Плата внутри держится без какого-либо специального крепления, так как корпус выполнен под эту конкретную конструкцию. Крышка сверху легонько приклеивается тем же макаром - это не то изделие, что будет регулярно ломаться.
Теперь проверяем. Подаём питание - светодиодная шкала не должна гореть. Берём заведомо исправный ТВС или ТПИ и подключаемся крокодильчиком к одному из выводов первички. Щупом касаемся второго вывода этой же обмотки - шкала должна загореться до зелёного сектора включительно и характерно мерцать частотой около 10 Гц. Замыкаем пинцетом или отвёрткой выводы любой вторички между собой (иммитируем межвитковое замыкание) - шкала должна погаснуть до красного сектора. Всё, работает. Теперь можно потыкать по всем платам с ТПИ и другими импульсными трансформаторами :-)
Конечно, не все неисправности импульсных трансформаторов можно обнаружить этим нехитрым приборчиком. Скажем, есть деффекты, которые проявляются только при подаче на трансформатор рабочего - высокого, напряжения. Но эти же деффекты, как правило, дают о себе знать потрескиванием, искрением, характерным писком со срабатыванием защиты при попытке запуска в самой схеме телевизора или блока питания. Мне же остаётся только предоставить печатную плату и сборочный чертёж для повторения этого девайса. Кстати - проводнички на плате достаточно тонкие и проходят в некоторых местах на очень близких расстояниях от контактных площадок, так что потребуется аккуратность и внимание при сборке. Но для ЛУТильщика и паяльщика средней квалификации это не представляет каких-либо трудностей.
Сделал тестер для импульсных трансформаторов. Данный прибор используется для определения к-з витков в высокочастотных трансформаторах, дросселях и т.п. Что в итоге получилось:
Насколько знаю, такой тестер есть в наборе от мастер кита.
Немного о принципе действия.
Через тестируемую индуктивность заряжается конденсатор с3 импульсом малой длительности до напряжения около 0.7в. Далее этот конденсатор через полевик замыкается на общий провод. Образуется LC контур в котором возникают затухающие колебания на резонансной частоте.
Чем больше потери энергии в контуре тем быстрее падает амплитуда колебаний. Это определяет т.н. добротность контура, что это такое читайте в книжках по электротехнике. Так вот, в случае если катушка имеет к-з виток, колебания будут почти сразу затухать. Остальная часть схемы считает количество колебаний до того момента пока их амплитуда не упадет ниже определенного уровня.
Конструкция.Для корпуса взята пластиковая коробочка размерами 45x60x28. В одной половине строительным акриловым клеем вклеена плата с кнопкой. В другой находятся батарейки.
Т.к. обычные боксы на 4ААА в крышку не влазили пришлось колхозить.
Контакты для батареек сделаны из полосок текстолита. Минусовые контакты-пружинки сделаны из металлической полосы от pls контактов, и припаяны. Вся конструкция вклеена в крышку на двухсторонний вспененный скотч.
Ну и собственно тесты.Импульсный трансформатор от БП телевизора в нормальном состоянии:
Имитируем к-з виток:
Синфазный дроссель из входного фильтра:
Дроссель ДПМ на 100мкГн:
С сетевыми 50Гц трансформаторами тестер не работает. Видимо из-за замкнутого железного сердечника.
Схема взята из статьи без изменений. Немного изменил номиналы в задающем генераторе, т.к не было резисторов на 2.2М. Также вместо полевика bss170 поставил 2n7002, и вместо mc14015 — К561ИР2.
Оригинал статьи из журнала приложен в pdf. Схема с измененными номиналами прилагается отдельной картинкой в архиве. Плата разведена в sprint layout 5, также находится в архиве.
Источник
При ремонте импульсных источников питания на материнской плате, или импульсных блоков питания,надо проверить,работает ли импульсный трансформатор или дроссель,по которым протекает импульсный высокочастотный ток.Катушки дросселя или трансформатора излучают высокочастотное излучение,которое можно обнаружить с помощью простейшего пробника,выполненного на дросселе и светодиоде.Дроссель подойдет любой,где есть хотя-бы примерно 100 витков.
При проверке,на импульсный блок питания должна быть подключена нагрузка.Располагаете пробник рядом или вплотную к трансформатору и светодиод начнет светить,что укажет на то,что по трансформатору проходит высокочастотный ток,транзистор и драйвер наверняка исправны.Если при этом выход блока питания не подает признаков "жизни",надо проверить выпрямитель и другие элементы,которые идут после трансформатора.
Излучение трансформатора можно обнаружить через корпус блока питания.Пробником надо найти такое место,где светодиод начнет ярко светить,вот и там и будет расположен трансформатор.Излучение маломощных импульсных блоков питания мой дроссель улавливает,но светодиод светить не будет.
Читайте также: