Reparação de fontes chaveadas. Nós mesmos reparamos a fonte de pulso, a fonte de alimentação e o conversor de tensão, com nossas próprias mãos

Um pouco sobre a aplicação e design do UPS

Já foi publicado um artigo no site que fala sobre o design do UPS. Este tópico pode ser complementado com uma pequena história sobre reparos. A abreviatura UPS é frequentemente referida. Para evitar qualquer discrepância, vamos concordar que neste artigo se trata de uma fonte chaveada.

Quase todas as fontes chaveadas usadas em equipamentos eletrônicos são construídas de acordo com dois circuitos funcionais.

Figura 1. Diagramas funcionais de comutação de fontes de alimentação

Via de regra, fontes de alimentação bastante potentes, como as de computador, são fabricadas em um circuito de meia ponte. Fontes de alimentação para UMZCHs de estágio poderoso e máquinas de soldagem também são fabricadas usando um circuito push-pull.

Quem já consertou amplificadores com potência igual ou superior a 400 watts sabe muito bem quanto eles pesam. Estamos falando, naturalmente, de UMZCH com fonte de alimentação de transformador tradicional. UPSs para televisores, monitores e reprodutores de DVD são geralmente feitos de acordo com um circuito com um estágio de saída de terminação única.

Embora na realidade existam outros tipos de estágios de saída, que são mostrados na Figura 2.

Figura 2. Estágios de saída de comutação de fontes de alimentação

Somente as chaves de potência e o enrolamento primário do transformador de potência são mostrados aqui.

Se você olhar atentamente para a Figura 1, é fácil ver que todo o circuito pode ser dividido em duas partes - primária e secundária. A parte primária contém um filtro de rede, um retificador de tensão de rede, interruptores de potência e um transformador de potência. Esta parte está conectada galvanicamente à rede AC.

Além do transformador de potência, as fontes chaveadas também utilizam transformadores de desacoplamento, por meio dos quais os pulsos de controle do controlador PWM são fornecidos às portas (bases) dos transistores de potência. Desta forma, é garantido o isolamento galvânico da rede do circuito secundário. Em esquemas mais modernos, esse desacoplamento é realizado por meio de optoacopladores.

Os circuitos secundários são isolados galvanicamente da rede por meio de um transformador de potência: a tensão dos enrolamentos secundários é fornecida ao retificador e depois à carga. Os circuitos de estabilização e proteção de tensão também são alimentados pelos circuitos secundários.

Fontes de alimentação de comutação muito simples

Eles são realizados com base em um auto-oscilador quando não há controlador PWM mestre. Um exemplo de tal UPS é o circuito transformador eletrônico Taschibra.

Figura 3. Transformador eletrônico Taschibra

Transformadores eletrônicos semelhantes são produzidos por outras empresas. Seu objetivo principal é. Uma característica distintiva deste esquema é a sua simplicidade e pequeno número de peças. A desvantagem é que sem carga este circuito simplesmente não inicia, a tensão de saída é instável e possui um alto nível de ondulação. Mas as luzes ainda brilham! Neste caso, o circuito secundário fica totalmente desconectado da rede de alimentação.

É bastante óbvio que reparar tal fonte de alimentação se resume à substituição de transistores, resistores R4, R5, às vezes VDS1 e resistor R1, que atua como fusível. Simplesmente não há mais nada para queimar neste esquema. Dado o baixo preço dos transformadores eletrônicos, na maioria das vezes, um novo é simplesmente comprado e os reparos são feitos, como dizem, “por amor à arte”.

Segurança primeiro

Como existe uma justaposição tão desagradável dos circuitos primário e secundário, que durante o processo de reparo você definitivamente terá que tocar com as mãos, mesmo que por acidente, então algumas regras de segurança devem ser lembradas.

Você pode tocar na fonte ligada com apenas uma mão e em nenhum caso com as duas ao mesmo tempo. Quem trabalha com instalações elétricas sabe disso. Mas é melhor não tocar em nada, ou somente depois de desconectar da rede puxando o plugue da tomada. Além disso, você não deve soldar nada enquanto a fonte estiver ligada ou simplesmente torcê-la com uma chave de fenda.

Para garantir a segurança elétrica nas placas de alimentação, o lado primário “perigoso” da placa é contornado com uma faixa bastante larga ou sombreado com finas tiras de tinta, geralmente branca. Este é um aviso de que é perigoso tocar nesta parte do tabuleiro com as mãos.

Mesmo uma fonte de alimentação desligada só pode ser tocada com as mãos depois de algum tempo, pelo menos 2...3 minutos após o desligamento: a carga dos capacitores de alta tensão é retida por um longo tempo, embora em qualquer situação normal fonte de alimentação existem resistores de descarga instalados em paralelo com os capacitores. Lembre-se de como na escola eles ofereceram um ao outro um capacitor carregado! Matar, claro, não matará, mas o golpe é bastante sensível.

Mas o pior não é nem isso: bom, pense só, doeu um pouco. Se você testar imediatamente o capacitor eletrolítico com um multímetro depois de desligá-lo, é bem possível ir à loja comprar um novo.

Quando tal medição for antecipada, o capacitor deve ser descarregado, pelo menos com uma pinça. Mas é melhor fazer isso usando um resistor com resistência de várias dezenas de kOhms. Caso contrário, a descarga é acompanhada por um monte de faíscas e um clique bastante alto, e esse curto-circuito não é muito útil para o capacitor.

E ainda assim, durante os reparos você tem que tocar na fonte de alimentação comutada, pelo menos para fazer algumas medições. Nesse caso, um transformador de isolamento, geralmente chamado de transformador de segurança, ajudará a proteger seu ente querido tanto quanto possível contra choques elétricos. Você pode ler como fazer isso no artigo.

Resumindo, trata-se de um transformador com dois enrolamentos para 220V, com potência de 100...200W (dependendo da potência do UPS que está sendo reparado), o diagrama elétrico é mostrado na Figura 4.

Figura 4. Transformador de segurança

O enrolamento à esquerda no diagrama está conectado à rede, uma fonte de alimentação chaveada com defeito é conectada ao enrolamento direito por meio de uma lâmpada. O mais importante nesta conexão é que você pode tocar com segurança qualquer extremidade do enrolamento secundário com UMA mão, bem como todo o elemento do circuito primário da fonte de alimentação.

Sobre o papel da lâmpada e sua potência

Na maioria das vezes, os reparos em uma fonte de alimentação chaveada são realizados sem um transformador de isolamento, mas como medida de segurança adicional, a unidade é ligada através de uma lâmpada de 60...150W. Pelo comportamento da lâmpada, você pode, em geral, avaliar o estado da fonte de alimentação. É claro que tal inclusão não proporcionará isolamento galvânico da rede, não é recomendado tocá-la com as mãos, mas pode proteger contra fumaça e explosões.

Se, ao ser conectada à rede, a lâmpada acender com intensidade total, deve-se procurar uma falha no circuito primário. Via de regra, trata-se de um transistor de potência ou ponte retificadora quebrado. Durante a operação normal da fonte de alimentação, a lâmpada primeiro pisca com bastante intensidade () e depois o filamento continua a brilhar fracamente.

Existem várias opiniões sobre esta lâmpada. Alguns dizem que isso não ajuda a se livrar de situações imprevistas, enquanto outros acreditam que o risco de queimar um transistor recém-selado é muito reduzido. Seguiremos esse ponto de vista e usaremos uma lâmpada para reparos.

Sobre caixas dobráveis e não desmontáveis

Na maioria das vezes, a comutação de fontes de alimentação é feita em caixas. Basta lembrar fontes de alimentação de computador, vários adaptadores que se conectam a uma tomada, carregadores para laptops, telefones celulares, etc.

No caso de fontes de alimentação de computadores, tudo é bastante simples. Vários parafusos são desparafusados da caixa metálica, a tampa metálica é removida e, por favor, toda a placa com as peças já está em suas mãos.

Se o gabinete for de plástico, você deve procurar pequenos parafusos na parte traseira, onde está localizado o plugue de alimentação. Então tudo fica simples e claro, desparafuse e retire a tampa. Neste caso, podemos dizer que tivemos sorte.

Mas ultimamente tudo tem caminhado no sentido de simplificar e reduzir o custo dos designs, e as metades da caixa de plástico são simplesmente coladas e com bastante firmeza. Um amigo me contou como levou um bloco semelhante para alguma oficina. Quando questionados sobre como desmontá-lo, os artesãos disseram: “Você não é russo?” Então pegaram um martelo e rapidamente dividiram o corpo em duas metades.

Na verdade, esta é a única maneira de desmontar caixas plásticas coladas. Basta bater com cuidado e não com muito fanatismo: sob a influência de golpes no corpo, os trilhos que levam a peças maciças, por exemplo, transformadores ou bobinas, podem se quebrar.

Também ajuda inserir uma faca na costura e bater levemente com o mesmo martelo. É verdade que após a montagem permanecem vestígios desta intervenção. Mas mesmo que haja pequenas marcas na caixa, você não precisará comprar uma nova unidade.

Como encontrar um diagrama

Se antigamente quase todos os dispositivos produzidos internamente eram fornecidos com diagramas de circuitos, os modernos fabricantes de eletrônicos estrangeiros não querem compartilhar seus segredos. Todos os equipamentos eletrônicos são equipados apenas com manual do usuário, que mostra quais botões pressionar. Os diagramas de circuito não estão incluídos no manual do usuário.

Presume-se que o dispositivo funcionará para sempre ou que os reparos serão realizados em centros de serviço autorizados onde estão disponíveis manuais de reparo, chamados manuais de serviço. Os centros de serviço não têm o direito de compartilhar esta documentação com todos, mas, graças a Deus, esses manuais de serviço podem ser encontrados para muitos dispositivos na Internet. Às vezes isso pode ser feito gratuitamente, ou seja, de graça, e às vezes as informações necessárias podem ser obtidas por uma pequena quantia.

Mas mesmo que você não consiga encontrar o circuito necessário, não se desespere, especialmente ao consertar fontes de alimentação. Quase tudo fica claro após um exame cuidadoso do conselho. Este poderoso transistor nada mais é do que uma chave de saída, e este microcircuito é um controlador PWM.

Em alguns controladores, o poderoso transistor de saída fica “escondido” dentro do chip. Se essas peças forem grandes o suficiente, então elas possuem marcações completas, onde você pode encontrar a documentação técnica (ficha técnica) do microcircuito, transistor, diodo ou diodo zener. São essas peças que formam a base da comutação de fontes de alimentação.

É um pouco mais difícil encontrar folhas de dados para componentes SMD de pequeno porte. As marcações completas não cabem em uma caixa pequena, em vez disso, uma designação de código de várias (três, quatro) letras e números é colocada na caixa. Utilizando este código, através de tabelas ou programas especiais, também encontrados na Internet, é possível, embora nem sempre, encontrar dados de referência para um elemento desconhecido.

Instrumentos e ferramentas de medição

Para consertar fontes chaveadas, você precisará da ferramenta que todo radioamador deveria ter. Em primeiro lugar, são várias chaves de fenda, cortadores laterais, pinças, às vezes alicates e até o martelo mencionado acima. Isto é para trabalhos de encanamento e instalação.

Para trabalhos de soldagem, é claro, você precisará de um ferro de soldar, de preferência vários, de potência e dimensões variadas. Um ferro de soldar comum com potência de 25...40 W é bastante adequado, mas é melhor se for um ferro de soldar moderno com termostato e estabilização de temperatura.

Para soldar peças com vários condutores, é bom ter em mãos, se não uma super cara, pelo menos uma pistola de solda simples e barata. Isso permitirá soldar peças multipinos sem muito esforço e destruição de placas de circuito impresso.

Para medir tensões, resistências e, com menos frequência, correntes, você precisará de um multímetro digital, mesmo que não seja muito caro, ou de um bom e velho testador de ponteiro. Você pode ler sobre o fato de que é muito cedo para descartar um dispositivo indicador e quais recursos adicionais ele oferece que os multímetros digitais modernos não possuem.

Pode fornecer assistência inestimável no reparo de fontes de alimentação chaveadas. Aqui também é perfeitamente possível usar um osciloscópio de raios catódicos antigo, mesmo de banda não muito larga. Se, claro, for possível comprar um osciloscópio digital moderno, melhor ainda. Mas, como mostra a prática, ao reparar fontes de alimentação chaveadas, você pode ficar sem um osciloscópio.

Na verdade, ao reparar, existem dois resultados possíveis: ou reparar ou piorar ainda mais. Aqui é apropriado recordar a lei de Horner: “A experiência cresce em proporção direta ao número de equipamentos desativados”. E embora esta lei contenha bastante humor, na prática dos reparos as coisas são exatamente assim. Principalmente no início da jornada.

solução de problemas

As fontes de alimentação chaveadas falham com muito mais frequência do que outros componentes de equipamentos eletrônicos. O primeiro efeito é que existe uma alta tensão de rede, que após a retificação e filtragem torna-se ainda maior. Portanto, as chaves de potência e toda a cascata do inversor operam em condições muito difíceis, tanto elétrica quanto termicamente. Na maioria das vezes, as falhas estão no circuito primário.

As falhas podem ser divididas em dois tipos. No primeiro caso, a falha de uma fonte chaveada é acompanhada de fumaça, explosões, destruição e carbonização de peças, às vezes de trilhas de placas de circuito impresso.

Parece que a opção é a mais simples, basta trocar as peças queimadas, restaurar os trilhos e tudo funcionará. Mas ao tentar determinar o tipo de microcircuito ou transistor, verifica-se que as marcações das peças desapareceram junto com a caixa. É impossível descobrir o que estava aqui sem um diagrama, que muitas vezes não está disponível. Às vezes, o reparo termina nesta fase.

O segundo tipo de mau funcionamento é silencioso, como disse Lyolik, sem ruído e poeira. As tensões de saída simplesmente desapareceram sem deixar vestígios. Se esta fonte de alimentação chaveada for um adaptador de rede simples, como um carregador de telefone celular ou laptop, primeiro você deve verificar a capacidade de manutenção do cabo de saída.

Na maioria das vezes, ocorre uma ruptura perto do conector de saída ou na saída da caixa. Se a unidade estiver conectada à rede por meio de um cabo com plugue, primeiro verifique se ela está funcionando.

Depois de verificar esses circuitos mais simples, você já pode entrar na selva. Para esses wilds, vamos pegar o circuito de alimentação do monitor LG_flatron_L1919s de 19 polegadas. Na verdade a falha foi bem simples: ligou ontem, mas hoje não liga.

Apesar da aparente seriedade do aparelho – afinal, um monitor, o circuito de alimentação é bastante simples e claro.

Após abrir o monitor, vários capacitores eletrolíticos inchados (C202, C206, C207) foram descobertos na saída da fonte de alimentação. Nesse caso, é melhor trocar todos os capacitores de uma vez, seis no total. O custo dessas peças é barato, então você não deve esperar que elas inchem também. Após esta substituição, o monitor começou a funcionar. A propósito, esse tipo de mau funcionamento é bastante comum em monitores LG.

Capacitores inchados acionaram o circuito de proteção, cujo funcionamento será discutido um pouco mais adiante. Se após a troca dos capacitores a fonte de alimentação não funcionar, será necessário procurar outros motivos. Para fazer isso, vamos examinar o diagrama com mais detalhes.

Fig 5. Fonte de alimentação do monitor LG_flatron_L1919s (clique na imagem para ampliar)

Filtro de surto e retificador

A tensão da rede é fornecida à ponte retificadora BD101 através do conector de entrada SC101, fusível F101 e filtro LF101. A tensão retificada através do termistor TH101 é fornecida ao capacitor de suavização C101. Este capacitor produz uma tensão constante de 310V, que é fornecida ao inversor.

Se esta tensão estiver ausente ou muito menor que o valor especificado, então você deve verificar o fusível da rede F101, filtro LF101, ponte retificadora BD101, capacitor C101 e termistor TH101. Todos esses detalhes podem ser facilmente verificados com um multímetro. Se você suspeitar do capacitor C101, é melhor substituí-lo por um em bom estado.

A propósito, o fusível da rede elétrica não queima simplesmente. Na maioria dos casos, substituí-lo não restaura a operação normal da fonte de alimentação chaveada. Portanto, você deve procurar outros motivos que levaram ao fusível queimado.

O fusível deve ser instalado na mesma corrente indicada no diagrama e em nenhum caso o fusível deve ser “alimentado”. Isso pode levar a problemas ainda mais sérios.

Inversor

O inversor é feito de acordo com um circuito de ciclo único. O chip controlador PWM U101 é usado como oscilador mestre, à saída do qual o transistor de potência Q101 está conectado. O enrolamento primário do transformador T101 (pinos 3-5) é conectado ao dreno deste transistor através do indutor FB101.

O enrolamento adicional 1-2 com retificador R111, D102, C103 é usado para alimentar o controlador PWM U101 em operação em estado estacionário da fonte de alimentação. O controlador PWM é iniciado quando ligado pelo resistor R108.

Tensões de saída

A fonte de alimentação produz duas tensões: 12V/2A para alimentar o inversor de retroiluminação e 5V/2A para alimentar a parte lógica do monitor.

Do enrolamento 10-7 do transformador T101 através do conjunto de diodo D202 e filtro C204, L202, C205, obtém-se uma tensão de 5V/2A.

O enrolamento 8-6 é conectado em série com o enrolamento 10-7, do qual, utilizando o conjunto de diodo D201 e filtro C203, L201, C202, C206, C207, obtém-se uma tensão constante de 12V/2A.

Proteção de sobrecarga

O resistor R109 está conectado à fonte do transistor Q101. Este é um sensor de corrente conectado através do resistor R104 ao pino 2 do chip U101.

Quando há uma sobrecarga na saída, a corrente através do transistor Q101 aumenta, o que leva a uma queda de tensão no resistor R109, que é fornecido através do resistor R104 ao pino 2CS/FB do microcircuito U101 e o controlador para de produzir pulsos de controle (pino 6OUT ). Portanto, a tensão na saída da fonte de alimentação desaparece.

Foi essa proteção que foi acionada quando os capacitores eletrolíticos estavam inchados, mencionados acima.

Nível de proteção 0,9V. Este nível é definido pela fonte de tensão de referência dentro do microcircuito. Um diodo zener ZD101 com tensão de estabilização de 3,3V é conectado em paralelo com o resistor R109, que protege a entrada 2CS/FB contra sobretensão.

Uma tensão de 310V do capacitor C101 é fornecida ao pino 2CS/FB através de um divisor R117, R118, R107, o que garante o acionamento da proteção contra aumento de tensão da rede. A faixa permitida de tensão de rede na qual o monitor opera normalmente está na faixa de 90 a 240 V.

Estabilização da tensão de saída

Feito em um diodo zener ajustável U201 tipo A431. A tensão de saída de 12V/2A através do divisor R204, R206 (ambos os resistores com tolerância de 1%) é fornecida à entrada de controle R do diodo zener U201. Assim que a tensão de saída passa a 12V, o diodo zener abre e o LED do optoacoplador PC201 acende.

Como resultado, o transistor do optoacoplador abre (pinos 4, 3) e a tensão de alimentação do controlador através do resistor R102 é fornecida ao pino 2CS/FB. Os pulsos no pino 6OUT desaparecem e a tensão na saída 12V/2A começa a cair.

A tensão na entrada de controle R do diodo zener U201 cai abaixo da tensão de referência (2,5V), o diodo zener é bloqueado e desliga o optoacoplador PC201. Pulsos aparecem na saída 6OUT, a tensão 12V/2A começa a aumentar e o ciclo de estabilização é repetido novamente. O circuito de estabilização é construído de forma semelhante em muitas fontes de alimentação chaveadas, por exemplo, em computadores.

Assim, verifica-se que três sinais são conectados à entrada 2CS/FB do controlador por meio de um OR cabeado: proteção contra sobrecarga, proteção contra sobretensão da rede e saída do circuito estabilizador de tensão de saída.

É aqui que é apropriado lembrar como você pode verificar o funcionamento deste circuito de estabilização. Para isso basta desligar!!! da rede de alimentação, forneça tensão de 12V/2A da fonte de alimentação regulada para a saída.

É melhor conectar um testador de ponteiro à saída do optoacoplador PC201 no modo de medição de resistência. Enquanto a tensão na saída da fonte regulada estiver abaixo de 12V, a resistência na saída do optoacoplador será alta.

Agora vamos aumentar a tensão. Assim que a tensão ultrapassar 12V, a seta do dispositivo cairá drasticamente na direção de diminuição da resistência. Isso indica que o diodo zener U201 e o optoacoplador PC201 estão funcionando corretamente. Portanto, a estabilização da tensão de saída deve funcionar bem.

Exatamente da mesma maneira, você pode verificar o funcionamento do circuito de estabilização das fontes de alimentação chaveadas do computador. O principal é entender a que tensão o diodo zener está conectado.

Se todas as verificações acima foram bem-sucedidas e a fonte de alimentação não iniciar, verifique o transistor Q101 removendo-o da placa. Se o transistor estiver funcionando corretamente, a culpa é provavelmente do chip U101 ou de sua fiação. Em primeiro lugar, este é o capacitor eletrolítico C105, que é melhor verificado substituindo-o por um em bom estado.

Hoje em dia, quase todos os eletrodomésticos possuem dispositivos especiais chamados unidades de pulso. Eles podem assumir a forma de um módulo separado ou de uma placa localizada no design do dispositivo.

Bloco de potência de impulso

Como as unidades de pulso são projetadas para retificar e reduzir a tensão da rede elétrica, muitas vezes elas podem falhar. Portanto, para não comprar um novo aparelho doméstico caro, o conhecimento de como consertá-lo sozinho será bastante procurado. Este artigo explicará como identificar defeitos na operação de um determinado dispositivo ou placa, bem como como repará-lo você mesmo.

Descrição do conversor de tensão

A fonte de alimentação chaveada pode ser na forma de uma placa ou de um módulo remoto independente. Pretende-se, como já mencionado, reduzir e retificar a tensão da rede. Sua necessidade se baseia no fato de que a fonte de alimentação padrão possui tensão de 220 volts, e para o funcionamento de muitos eletrodomésticos é necessário um valor bem menor deste parâmetro.
Hoje, em vez de circuitos retificadores Buck padrão montados com base em uma ponte de diodos e um transformador de potência, são usadas fontes de alimentação de conversão de tensão pulsada.

Observação! Apesar da presença de alta confiabilidade do circuito, as fontes chaveadas frequentemente quebram. Portanto, hoje em dia é muito importante reparar estes elementos dos circuitos elétricos.

Circuito de alimentação de comutação

Todos os tipos de fonte de alimentação pulsada (integrada ou externa ao dispositivo) possuem dois blocos funcionais:

alta voltagem. Nessa fonte de alimentação, a tensão da rede é convertida em CC usando uma ponte de diodos. Além disso, a tensão é suavizada para um nível de 300,0...310,0 volts no capacitor. Como resultado, a alta tensão é convertida em tensão pulsada com uma frequência de 10,0...100,0 quilohertz;

Observação! Este projeto da unidade de alta tensão tornou possível abandonar os enormes transformadores abaixadores de baixa frequência.

baixa voltagem. Aqui a tensão de pulso é reduzida a um nível desnecessário. Neste caso, a tensão é suavizada e estabilizada.

Como resultado desta estrutura, na saída da fonte de alimentação chaveada, são observadas várias ou uma tensão, necessária para alimentar eletrodomésticos.
Vale a pena notar que a unidade de baixa tensão pode conter uma variedade de circuitos de controle que aumentam a confiabilidade do dispositivo.

Fonte de alimentação comutada (placa). As cores são mostradas no diagrama

Como as fontes de alimentação deste tipo possuem uma estrutura complexa, seu reparo DIY adequado deve contar com algum conhecimento em eletrônica.
Ao reparar este dispositivo, não se esqueça que alguns de seus elementos podem estar energizados. A este respeito, mesmo ao realizar uma inspeção inicial da unidade, deve-se ter extremo cuidado.
O reparo na maioria dos casos não causará complicações, porque... As fontes de alimentação chaveadas têm um design padrão. Portanto, seus defeitos também serão semelhantes e os reparos do tipo "faça você mesmo" parecem uma tarefa totalmente viável.

Possíveis causas de falha

O mau funcionamento que torna uma fonte de alimentação chaveada inoperante pode ocorrer por vários motivos. Na maioria das vezes, as avarias ocorrem devido a:

presença de flutuações na tensão da rede. Um mau funcionamento pode ser causado por vibrações para as quais esses módulos retificadores buck não foram projetados;
conectar-se às cargas da fonte de alimentação para as quais os eletrodomésticos não foram projetados;
falta de proteção. Ao não instalar proteção, alguns fabricantes simplesmente economizam dinheiro. Caso tal problema seja detectado, basta instalar a proteção em local específico onde deveria estar;
não cumprimento das regras operacionais e recomendações especificadas pelos fabricantes para modelos específicos.

Além disso, recentemente, uma causa frequente de quebra de conversores de tensão são defeitos de fábrica ou o uso de peças de baixa qualidade durante a montagem. Portanto, se você deseja que sua fonte de alimentação chaveada adquirida funcione o maior tempo possível, você não deve comprá-la em lugares duvidosos e nem de pessoas confiáveis. Caso contrário, pode ser apenas dinheiro desperdiçado.
Depois de diagnosticar a unidade, as seguintes falhas são frequentemente descobertas:

40% dos casos – mau funcionamento da parte de alta tensão. Isso é evidenciado pela queima da ponte de diodos, bem como pela quebra do capacitor do filtro;
30% - quebra de um transistor bipolar (formando pulsos de alta frequência e localizado na parte de alta tensão do dispositivo) ou transistor de efeito de campo de potência;
15% - quebra da ponte de diodos em sua parte de baixa tensão;

Ponte de diodo

A queima (quebra) dos enrolamentos do indutor no filtro de saída é rara.

Todas as outras avarias só podem ser determinadas com a ajuda de equipamento especial, que dificilmente será mantido em casa pelo cidadão comum. Para uma verificação mais profunda e precisa, são necessários um voltímetro digital e um osciloscópio. Portanto, se a falha não estiver nas quatro opções acima, você não conseguirá consertar uma fonte de alimentação desse tipo em casa.
Como você pode ver, os reparos realizados nesta situação com as próprias mãos podem assumir as mais diversas formas. Portanto, se o seu computador ou TV parou de funcionar devido a uma falha na fonte de alimentação, você não precisa procurar um serviço de reparo, mas pode tentar resolver o problema sozinho. Ao mesmo tempo, os reparos domésticos custarão significativamente menos. Mas se você não consegue realizar a tarefa sozinho, já pode procurar os especialistas do serviço de reparo.

Algoritmo de detecção de falhas

Qualquer reparo sempre começa com a descoberta da causa do mau funcionamento da fonte de alimentação chaveada.

Observação! Para reparar e solucionar problemas de uma fonte de alimentação chaveada, você precisará de um voltímetro.

Voltímetro

Para identificá-lo, você deve seguir o seguinte algoritmo:

desmonte a fonte de alimentação;
usando um voltímetro medimos a tensão presente no capacitor eletrolítico;

Medindo a tensão em um capacitor eletrolítico

se o voltímetro produzir uma tensão de 300 V, isso significa que o fusível e todos os elementos da rede elétrica (cabo de alimentação, filtro de linha, bobinas de entrada) a ele associados estão funcionando normalmente;
nos modelos com dois pequenos capacitores, a tensão indicativa de sua operacionalidade, que é dada pelo voltímetro, deve ser de 150 V para cada dispositivo;
se não houver tensão é necessário testar os diodos da ponte retificadora, fusível e capacitor;

Observação! Os elementos mais insidiosos no circuito elétrico de uma fonte de alimentação comutada são os fusíveis. Não há sinais externos que indiquem seu colapso. Somente discar o ajudará a identificar o mau funcionamento. Se queimados, produzirão alta resistência.

Troca de fusíveis da fonte de alimentação

se for detectado um fusível com defeito, é necessário verificar os demais elementos do circuito elétrico, pois raramente queimam sozinhos;
Do lado de fora é muito fácil identificar um capacitor danificado. Geralmente incha ou desmorona. O reparo, neste caso, consistirá em dessoldá-lo e substituí-lo por um funcional.
É imperativo verificar os seguintes elementos quanto à manutenção:
retificador ou ponte de potência. Tem a forma de um bloco monolítico ou é organizado a partir de quatro diodos;

Comutação da ponte de alimentação da fonte de alimentação

capacitor de filtro. Pode parecer um ou mais blocos conectados entre si em série ou em paralelo. Normalmente, o capacitor do filtro está localizado na parte de alta tensão do bloco;
transistores colocados no radiador.

Prestar atenção! Ao realizar reparos, você precisa encontrar imediatamente todas as peças defeituosas da fonte chaveada, pois elas devem ser dessoldadas e substituídas ao mesmo tempo! Caso contrário, a substituição de um elemento causará a queima da unidade de potência.

Características de trabalhos de reparo e ferramentas para eles

Para um tipo de dispositivo padrão, os estágios acima de diagnóstico e reparo serão idênticos. Isso se deve ao fato de todos possuírem uma estrutura típica.

Soldando peças na placa

Além disso, para realizar reparos independentes de alta qualidade em um conversor de tensão de pulso, você precisa de um bom ferro de solda, bem como da capacidade de operá-lo. Nesse caso, também serão necessários solda, álcool, que pode ser substituído por gasolina purificada, e fluxo.
Além de um ferro de soldar, as seguintes ferramentas serão definitivamente necessárias para reparos:

Jogo de chaves de fenda;
pinça;
multímetro ou voltímetro doméstico;
lâmpada incandescente. Pode ser usado como carga de lastro.

Com esse conjunto de ferramentas, qualquer pessoa pode fazer reparos simples.

Execução de trabalhos de reparação

Ao planejar o reparo de um conversor de tensão de pulso danificado com suas próprias mãos, você precisa entender que tais manipulações não são realizadas para produtos destinados a substituições complexas. Não foram concebidos para reparação e nenhum técnico se comprometerá a repará-los, pois é necessária a desmontagem completa do enchimento eletrónico e a sua substituição por um novo em funcionamento.

Placa de fonte de alimentação comutada

Em todos os outros casos, os reparos em casa e com as próprias mãos são perfeitamente possíveis.
O diagnóstico adequado é metade do reparo. Falhas associadas à parte de alta tensão podem ser facilmente detectadas visualmente e usando um voltímetro. Mas um mau funcionamento do fusível pode ser detectado se não houver tensão na área após ele.
Se forem detectadas falhas com sua ajuda, resta simplesmente substituí-las simultaneamente. Na realização de reparos, é necessário confiar na aparência da placa eletrônica. Às vezes, para verificar cada peça, é necessário dessoldá-la e testá-la com um multímetro. É aconselhável verificar todos os detalhes. Apesar da dificuldade de tal processo, ele nos permitirá identificar todos os elementos danificados do circuito elétrico e substituí-los a tempo de evitar queimaduras do dispositivo num futuro próximo.

Substituindo peças queimadas

Após a substituição de todas as peças queimadas, é necessário instalar um novo fusível e verificar a fonte de alimentação reparada ligando-a. Normalmente, se tudo for feito corretamente e todas as normas e instruções para reparos forem seguidas, o conversor funcionará.

Qualquer TV moderna possui uma fonte de alimentação comutada.

Uma fonte de alimentação é uma unidade completa projetada para fornecer à TV tensões de alimentação de uma determinada potência necessária ao funcionamento normal do aparelho elétrico.

Quando a unidade de pulso está com defeito, são observados todos os tipos de problemas com o receptor de televisão, inclusive o fato de ele não funcionar ou parar de ligar.

Possíveis mau funcionamento da fonte de alimentação

Quando os técnicos da VseRemont24 chegam à casa de um cliente, na maioria das vezes encontram uma fonte de alimentação com defeito. Este é o mau funcionamento mais comum de televisores de todos os modelos, marcas e tipos.

A fonte de alimentação pode estar no circuito geral da TV ou na forma de um módulo separado.

As fontes de alimentação são únicas em cada TV, cada uma possui seu próprio circuito. Mas o seu desempenho é igualmente afetado negativamente por:

violação pelo proprietário das regras operacionais (especialmente condições de temperatura),
circuitos relativamente simples,
reparo de equipamento não profissional.

Falhas típicas da maioria das fontes de alimentação:

Fusível queimado.
A fonte de alimentação não liga, há tensão no retificador, os elementos principais estão funcionando.
A fonte de alimentação não inicia porque a proteção foi acionada.
O transistor de potência (chave) queima.
Sub ou sobretensão em circuitos primários ou secundários.

Obviamente, apenas um técnico de TV experiente pode descobrir a avaria e reparar a TV. O auto-reparo é altamente indesejável, porém é possível.

Verificando e reparando a fonte de alimentação

Se você tiver alguma experiência, todos os conhecimentos e ferramentas necessários (em particular, um multímetro e um ferro de soldar), tente consertar um receptor de televisão.

Algoritmo de ações ao verificar a fonte de alimentação da TV:

Desligue a TV (desconecte da tomada).
Descarregue o capacitor de alta tensão.
Remova a placa do gabinete da TV.
Inspecione a placa (diagnóstico visual).
Verifique resistores, capacitores, diodos, transistores, etc. com um multímetro.
Inspecione a parte de trás do quadro. Verifique se há rachaduras, lacunas entre os trilhos e a confiabilidade da soldagem das peças.

Os resistores podem:

escurecer
rachadura,
A qualidade da soldagem dos pinos se deteriora.

Se tudo isso for perceptível visualmente, faz sentido substituir os resistores por novos com desvio do original não superior a mais ou menos 5%.

Se nada for perceptível externamente, verifique os resistores com um multímetro. O resistor está com defeito se a resistência = 0 ou?.

Capacitores eletrolíticos defeituosos parecem inchados. Sua capacidade também é verificada. Os desvios permitidos são de mais ou menos 5%.

Um diodo de silício em funcionamento tem uma resistência na direção direta de 3-6 kOhm e na direção reversa - ?.

Para medir a resistência, é necessário dessoldar o diodo. Para verificar, coloque o multímetro no modo de medição de resistência com limite de 20 kOhm.

A segunda opção é verificar com um multímetro sem soldar o diodo. Neste caso, o multímetro deve ser colocado no modo de medição de queda de tensão (deve ser de até 0,7 V). Se o multímetro mostrar 0 ou próximo de zero, o diodo ainda terá que ser dessoldado e verificado novamente. Se as leituras não mudarem, provavelmente ocorreu um avanço. Uma peça precisa ser substituída.

Os transistores bipolares são testados em ambas as direções (direto e reverso) nas transições:

base do coletor,
emissor de base.

O teste envolve medir a queda de tensão nos transistores. Também é importante verificar se não há quebra na junção coletor-emissor.

Os transistores que podem ser reparados se comportam como diodos, os defeituosos precisam ser verificados novamente completamente - toda a “tubulação”:

diodos,
resistores,
capacitores.

Para verificar a tensão de alimentação de uma fonte de alimentação chaveada, você precisará de:

seu diagrama
duas lâmpadas incandescentes?100W.

Algoritmo de ações:

Usando o diagrama, encontre a saída para o estágio de varredura horizontal.
Desative a saída.
Conecte a lâmpada incandescente.
Conecte a fonte de alimentação através da segunda lâmpada.

Se a lâmpada acender e brilhar, a fonte de alimentação está com defeito. Se a luz acender e apagar ou brilhar fracamente, os circuitos de entrada da fonte de alimentação estão funcionando corretamente.

Para determinar qual elemento está quebrado (é por isso que a luz acende), você precisa consultar o diagrama.

A medição da tensão de teste é realizada com uma lâmpada conectada à carga B+. O diagrama mostra qual deve ser a tensão. Geralmente é 110-150V. Se estiver correto, a fonte de alimentação está funcionando.

Se a tensão for aumentada (200V), verifique os elementos do circuito primário da fonte de alimentação. Se estiver abaixado - circuitos secundários.

Todas as peças defeituosas são soldadas e as novas são soldadas em seu lugar.

Lembrar! É impossível reparar a fonte de alimentação da TV sem conhecimento e experiência. Ainda mais importante é que os reparos artesanais e amadores são uma ameaça direta à saúde e até à vida das pessoas!

Se você consertou um no-break, provavelmente já se deparou com esta situação: todos os elementos defeituosos foram substituídos, os restantes parecem ter sido verificados, mas você liga a TV e... bam... e tudo tem que começar tudo de novo! Não existem milagres na engenharia de rádio e, se algo não funcionar, há uma razão para isso! Nossa tarefa é encontrá-la!

O UPS é o componente menos confiável dos dispositivos de rádio modernos. Isso é compreensível - enormes correntes, altas tensões - afinal, toda a energia consumida pelo dispositivo passa pelo UPS. Ao mesmo tempo, não esqueçamos que a quantidade de energia fornecida pelo UPS à carga pode variar dezenas de vezes, o que não pode ter um efeito benéfico no seu funcionamento.

A maioria dos fabricantes usa designs simples de UPS. Isto é incompreensível. A presença de vários níveis de proteção muitas vezes só pode complicar os reparos e praticamente não afetar a confiabilidade, uma vez que o aumento da confiabilidade devido a um circuito de proteção adicional é compensado pela falta de confiabilidade de elementos adicionais, e durante os reparos temos que gastar muito tempo descobrir o que são essas peças e por que são necessárias. É claro que cada UPS possui características próprias, diferindo na potência fornecida à carga, na estabilidade das tensões de saída, na faixa de tensões operacionais da rede e outras características que desempenham um papel durante os reparos apenas quando você precisa escolher um substituto para uma parte que falta.

É claro que ao fazer reparos é aconselhável ter um diagrama. Bem, se não estiver lá, TVs simples podem ser consertadas sem ele. O princípio de funcionamento de todos os UPSs é quase o mesmo, a única diferença está nos designs dos circuitos e nos tipos de peças utilizadas.

Eu uso uma técnica desenvolvida ao longo de muitos anos de experiência em reparos. Mais precisamente, não se trata de uma técnica, mas de um conjunto de ações obrigatórias para reparos, comprovadas pela prática.

O método proposto pressupõe que você esteja pelo menos um pouco familiarizado com o funcionamento de uma TV. Para reparos, você precisa de um testador (avômetro) e, preferencialmente, mas não necessariamente, de um osciloscópio.

Então, vamos consertar a fonte de alimentação.

Eles trouxeram uma TV para você ou a sua foi danificada.

Ligue a TV, certifique-se de que não esteja funcionando, que o indicador de standby não esteja aceso. Se estiver ligado, o problema provavelmente não está no no-break. Por precaução, você precisará verificar a tensão de alimentação da varredura horizontal.

Desligue a TV e desmonte-a.

Inspeção externa da placa de TV, principalmente da área onde está localizado o no-break. Às vezes, capacitores inchados, resistores queimados, etc. podem ser encontrados.

Teremos que verificá-los no futuro.

Examine cuidadosamente a soldagem, especialmente o transformador, o transistor/chip chave e as bobinas.

Verifique o circuito de alimentação: verifique o cabo de alimentação, fusível, interruptor de alimentação - se houver, bobinas no circuito de alimentação, ponte retificadora.

Freqüentemente, com um no-break com defeito, o fusível não queima - simplesmente não há tempo. Se o transistor chave quebrar, é mais provável que a resistência do reator queime do que o fusível. Acontece que o fusível queima devido a um mau funcionamento do posistor que controla o dispositivo de desmagnetização (loop de desmagnetização). Certifique-se de verificar se há curto-circuito nos terminais do capacitor do filtro de energia da rede elétrica sem desoldá-lo, pois dessa forma você pode frequentemente verificar se há quebra nos terminais coletor-emissor de um transistor chave ou microcircuito se um interruptor de alimentação estiver embutido nele. Às vezes, a energia é fornecida ao circuito a partir do capacitor do filtro através de resistores de lastro e, se eles quebrarem, é necessário verificar a quebra diretamente nos eletrodos da chave.

Reserve um momento para verificar as partes restantes da unidade – diodos, transistores, alguns resistores. Primeiro, verificamos sem dessoldar a peça; dessoldá-la somente quando houver suspeita de que a peça possa estar com defeito. Na maioria dos casos, tal verificação é suficiente. Os resistores de lastro freqüentemente quebram. As resistências do lastro têm um valor pequeno (décimos de Ohm, unidades de Ohm) e são projetadas para limitar correntes de pulso, bem como para proteção como fusíveis.

Precisamos verificar se há algum curto-circuito nos circuitos secundários de potência - para isso, verificamos se há curto-circuitos nos terminais dos capacitores dos filtros correspondentes nas saídas dos retificadores.

Depois de concluir todas as verificações e substituir as peças defeituosas, você pode realizar um teste ao vivo. Para fazer isso, em vez do fusível da rede elétrica, conectamos uma lâmpada de 150-200 Watts 220 Volts. Isto é necessário para que a lâmpada proteja o UPS caso o mau funcionamento não seja resolvido. Desconecte o dispositivo de desmagnetização.

Ligue-o. Existem três opções:

A luz brilhou intensamente, depois apagou e uma imagem raster apareceu. Ou o indicador do modo de espera acende. Em ambos os casos, é necessário medir a tensão que fornece a varredura horizontal - ela varia para diferentes TVs, mas não mais que 125 Volts. Muitas vezes seu valor está escrito na placa de circuito impresso, às vezes próximo ao retificador, às vezes próximo ao TDKS. Se estiver muito alto para 150-160 Volts e a TV estiver no modo de espera, mude-a para o modo de operação; algumas TVs permitem que a tensão fique muito alta no modo inativo (quando a varredura horizontal não funciona). Se a tensão estiver muito alta no modo de operação, verifique os capacitores eletrolíticos da fonte de alimentação apenas substituindo-os por outros em boas condições. O fato é que muitas vezes os capacitores eletrolíticos em um UPS perdem suas propriedades de frequência e deixam de desempenhar suas funções na frequência de geração, apesar do fato de que, quando testado por um testador usando o método de carga-descarga, o capacitor parece estar em boas condições. O optoacoplador (se houver) ou o circuito de controle do optoacoplador também podem estar com defeito. Verifique se a tensão de saída é regulada por regulamento interno (se houver). Se não for ajustável, você precisará continuar procurando peças defeituosas.
A luz brilhou intensamente e apagou. Nem a indicação raster nem a indicação do modo de espera apareceram. Isto indica que o UPS não inicia. É necessário medir a tensão no capacitor do protetor contra surtos, deve ser 280-300 Volts. Se não estiver, às vezes colocam um resistor de lastro entre a ponte retificadora da rede e o capacitor. Verifique novamente os circuitos da fonte de alimentação e do retificador. Se a tensão for muito baixa, um dos diodos da ponte retificadora da rede pode estar quebrado ou, o que é mais comum, o capacitor do filtro da rede pode ter perdido capacidade. Se a tensão estiver normal, será necessário verificar mais uma vez os retificadores das fontes secundárias, bem como o circuito de partida. O circuito de disparo para TVs simples consiste em vários resistores conectados em série. Ao testar um circuito, você precisa medir a queda de tensão em cada um deles, medindo a tensão diretamente nos terminais de cada resistor.
A luz está acesa com brilho total. Desligue a TV imediatamente. Verifique novamente todos os itens. E lembre-se: não existem milagres na engenharia de rádio, isso significa que você perdeu alguma coisa em algum lugar, não verificou tudo.

95% dos problemas de funcionamento se enquadram neste diagrama, mas existem problemas de funcionamento mais complexos quando você precisa quebrar a cabeça. Nesses casos, você não pode escrever métodos e não pode criar instruções.

As câmeras de vídeo, assim como os carros, deixaram de ser itens de luxo e se tornaram dispositivos necessários. Mas, se a própria câmera de vídeo é feita com alta qualidade e sua falha sem motivos externos é um fenômeno raro, então com as fontes de alimentação para elas tudo é exatamente o oposto - elas “queimam” com consistência invejável. E se comprarmos carregadores de celulares sem pensar, comprar uma fonte de alimentação para a tensão e corrente necessárias pode causar alguns problemas.

No entanto, uma fonte de alimentação chaveada com falha muitas vezes pode ser restaurada de forma independente.

A foto mostra uma fonte de alimentação chaveada, modelo FC-2000, com defeito. A tensão de saída da fonte de alimentação é de 12 volts com carga de até 2 A, o que é suficiente para alimentar uma ou duas câmeras de vídeo. Após dois anos e meio de operação 24 horas por dia, a tensão em sua saída desapareceu completamente.

Abrindo a caixa de uma fonte de alimentação com defeito, encontraremos uma placa com peças instaladas nela - entre elas um capacitor eletrolítico com capacidade de 10 a 47-68 μF e com tensão de operação de 400-450 volts; Mesmo depois de alguns minutos, uma carga bastante grande permanece em seus terminais. Portanto, antes de mais nada, é necessário curto-circuitar seus terminais através de uma resistência com valor nominal de vários kOhms e potência acima de 0,5 W. Você não pode curto-circuitar diretamente os terminais do capacitor, pois isso pode danificá-lo. Na foto do retângulo vermelho está exatamente esse detalhe. Como a parte inferior do capacitor está inchada, podemos dizer que a primeira falha foi detectada.

Além do capacitor de filtro retificador de rede mencionado acima, peças como um fusível, uma ponte retificadora (podem ser instaladas uma unidade retificadora ou quatro diodos separados, como na foto) e uma chave de transistor também estão sujeitas a inspeção - em na foto eles estão entre retângulos verdes.

A tensão de operação do novo capacitor não deve ser inferior àquela para a qual o substituto foi projetado. Para testes, você pode conviver com uma capacitância menor, mas para garantir o funcionamento normal da fonte de alimentação, este parâmetro deve ser igual ou superior em uma posição (ou seja, uma capacitância de 33 μF pode ser aumentada para 47 μF).

Como no caso descrito as partes do retificador de alta tensão e do transistor estavam em boas condições, aplicamos tensão de rede à sua entrada. Se fosse necessário trocar diodos ou transistor, o primeiro acionamento da fonte de alimentação deveria ser feito através de uma lâmpada incandescente de 25-40 W conectada em série - graças a isso, na presença de falhas ocultas, a quantidade de corrente que flui através os circuitos primários de alimentação não serão fatais.

Conectamos um voltímetro aos terminais - a tensão está dentro dos limites normais. Porém, mesmo tendo conectado uma pequena carga, a tensão de saída começou a mudar abruptamente de 5 para 11 volts, o que indica um mau funcionamento dos circuitos de estabilização.

Uma inspeção mais aprofundada revelou um mau funcionamento de outro capacitor eletrolítico instalado no circuito do optoacoplador PC 817.

A julgar pela foto, o capacitor perdeu cerca de 90% de sua capacidade.

Depois de instalar novas peças, lave cuidadosamente qualquer fluxo restante (breu, pasta de solda, etc.) com acetona ou álcool para evitar vazamentos de corrente e possível quebra e queima do material da placa.

Verifique a fonte de alimentação novamente. Desta vez, uma lâmpada de carro com potência de 21 W e consumo de corrente de cerca de 2 amperes é conectada aos seus terminais - a fonte de alimentação é projetada exatamente para esta corrente nominal de operação. Como você pode ver na foto, ele cumpriu sua tarefa “excelentemente”, a luz é forte e também conseguiu economizar 200-300 rublos e o tempo que teria sido gasto na busca por uma nova fonte de alimentação chaveada.