امیر حسین نجفی .
نویسنده: سید امیر حسین نجفی
منابع تغذیه خطی یکی از پایههایترین اجزای الکترونیکی در تجهیزات صنعتی، آزمایشگاهی و مصرفی هستند. هر جا که نیاز به ولتاژ ثابت، تمیز و بدون نویز باشد، منابع تغذیه خطی نقش اساسی ایفا میکنند. با این، مانند هر قطعه الکترونیکی دیگر، این منابع نیز میتوانند خراب شوند و نیاز به تعمیر داشته باشند.
یکی از چالش های رایج در کار با منابع تغذیه خطی، بررسی و رفع مشکل چگالی توان در حدود ۱۰٪ بار است. منظور از چگالی 10٪، عملکرد منبع تغذیه در هنگام بار سبک (10٪ بار نامی) است که برخی ناپایداری ها یا نوسانات غیرعادی مشاهده می کنند. در این مقاله میشود تا با بررسی تلاش، علل خرابی، روشهای عیبیابی و تعمیر، بهصورت کاربردی این نوع مشکلات بررسی شوند.
منبع تغذیه خطی دستگاهی است که ولتاژ متناوب برق شهری را به ولتاژ DC تبدیل می کند و با استفاده از قطعات خطی مانند ترانسفورماتور، یکسوکننده، فیلتر و رگولاتور تنظیم می شود. منابع تغذیه سوئیچینگ، در منابع خطی تغییر ولتاژ و جریان بهصورت مستقیم و بدون مدارک پالس تنظیم میشود، که میتواند بسیار پایدار و کم نویز شود.
آلا:
نویز بسیار پایین در خروجی
پایداری ولتاژ بالا
طراحی ساده نسبت به منابع سوئیچینگ
سلامتی:
کولیها
وزن و حجم بیشتر بهدلیل استفاده از ترانسفرماتور
داغ شدن بیشتر هنگام بارهای بالا
در منابع تغذیه، چگالی معمولاً به نسبت خروجی به حجم یا وزن دستگاه اشاره دارد، اما در متن به معنای عملکرد دستگاه در 10٪ بار نامی است. بهعبارت دیگر، اگر منبع تغذیه برای ۱۰ آمپر طراحی شده باشد، ۱۰٪ آن یعنی ۱ آمپر.
در بارهای سبک، برخی مدارهای رگولاسیون ممکن است رفتار غیرخطی از خود نشان دهند که این میتواند باعث ناپایداری، نوسانات ولتاژ یا عدم تنظیم دقیق شود.
انواع متنوع هستند:
طراحی رگولاتور برای عملکرد بهینه در بارهای متوسط تا سنگین
مقدار حداقل بار جهت رگولاسیون صحیح
مشکلات در فیلترها، خازن ها یا اجزای فعال
اولین مرحله در تعمیر هر دستگاه الکترونیکی، بررسی شرایط ظاهری است:
سوختگی یا فروپاشی مسیرها
باد کردن یا نشت الکترولیت از خازنها
تماسهای شل یا قطعات جابجا شده
این مرحله بسیار ساده ولی حیاتی است، زیرا از خرابیها منشأ دارند.
خازنها در منابع تغذیه خطی نقش مهمی در صاف کردن ولتاژ دارند. خرابی خازنها میتواند باعث شود:
ناپایداری ولتاژ خروجی
ریجپول
عملکرد نامناسب در بارهای سبک شود.
بهویژه خازنهای قدیمی که ظرفیت خود را از دست دادهاند در چگالی ۱۰٪ بار میتوانند ایجادکنندههای ایجادکنندهای را ایجاد کنند.
رگولاتورهای خطی، وظیفه ثابت نگهداشتن ولتاژ خروجی را دارند. خرابی یا کارکرد نامناسب این قطعات میتواند باعث شود که در بارهای سبک خروجی ولتاژ حتی بالاتر از مقدار نامی رود.
شانس ممکن:
خرابی ترانزیستور
شکست دیودهای محافظ
ارتباط های معیوب
ترانسفورماتور منبع تغذیه خطی برق شهری را به سطح ولتاژ مناسب برای مدار داخلی تبدیل میکند. مشکلات در ترانسفورماتور میتواند باعث شود:
ناپایداری ولتاژ خروجی
افزایش دما
کاهش راندمان و عملکرد نامطلوب در بارهای سبک شود.
برای انجام یک تعمیر اصولی، ابزارهای ذیل نیاز است:
ابزارکاربردمولتیمتر دیجیتالاندازهگیری ولتاژ، جریان، مقاومتآسیل خاکبررسی شکل موج و ریپلهویه و قلعانجام لحیم کاریمنبع تغذیه تست با بار قابل تنظیماعمال بارهای مختلفموزههایجایگزینی خازنهای خرابخنک کننده و هیت سینکهنگام تعویض قطعات گرمازا
قبل از هر کاری:
دستگاه را از برق جدا کنید.
خازنها از نظر شارژ بررسی کردهاند و میکنند.
از تجهیزات ایمنی مانند دستکش و عینک استفاده کنید.
بهدنبال علائم سوختگی، خازنهای کرده، بوی سوختگی یا ترکخوردگی PCB بگردید.
با استفاده از مولتیمتر، ولتاژهای مختلف را در حالت بدون اندازه گیری کنید. ولتاژهای بیش از مقدار اسمی یا ناپایداری واضح است که میتوان نشانگر خرابی رگاتور، خازنها یا ترانسفرماتور باشد.
خازنها را از مدار جدا کرده و با مولتیمتر در مد خازنی، میتوان آنها را جمعآوری کرد. اگر مقدار زیادی از ۲۰٪ کمتر از مقدار نامی باشد، احتمال خرابی وجود دارد.
ترانسیستورها و آیات رگولاتور را چک کنید. برای آیسیها، ولتاژ ورودی و خروجی را در حالت بدون بار و ۱۰ درصد بررسی کنید تا مطمئن شوید که آنها در محدوده مشخص هستند.
منبع تغذیه را با بار ۱۰٪ و سپس بارهای بالاتر تست کنید. اگر در بارهای سبک ناپایداری وجود دارد ولی در بارهای سنگین خوب عمل می کند، احتمالاً طراحی مدار نیاز به بررسی دارد (مثلاً نیاز به حداقل بار دارد).
قطعات خرابی که یافتهها را با نمونههای سالم جایگزین کنید. توجه داشته باشید که در خازنها، ولتاژ کار و دما را با نمونه اصلی انتخاب کنید.
پس از تعویض قطعات:
دستگاه را به مدت طولانی بار تست کنید.
حرارت قطعات حساس را اندازه گیری کنید.
ریپل و نویز خروجی را با اسیلوسکوپ پایش کنید.
منابع تغذیه ای برای عملکرد صحیح نیاز به یک حداقل بار دارند تا رگولاتور در محدوده محدوده باقی بماند. با اضافه کردن یک مقاومت 5 تا 10 وات به خروجی، میتوان این مقدار را بار کرد.
افزودن خازنهای با کیفیت بالا و حتی چوک خروجی میتواند کمک کند تا ریپل در کاهش کاهش و قدرت پایدارتر شود.
منابع تغذیهای بهدلیل ساختارشان خطای بسیاری تولید میکنند. با اطمینان از تهویه مناسب میتوان عمر قطعات و پایداری عملکرد را افزایش داد.
خطااحتمالیهولتاژ خروجی ناپایدارخازنهای فیلتر خرابتعویضهاافزایش دما در بار سبکعدم تهویه یا طراحی نامناسبخنک کننده، افزودن هیسینککار نکردن در بارهای سبکنیاز به بارافزودن مقاومت بارنوسان شدید خروجینقص در رگولاتوربررسی و تعویض رگولاتور
تعمیر منبع تغذیه خطی، بهخصوص در شرایطی که دستگاه در چگالی 10 درصد با ناپایداری نشان میدهد، نیاز به بررسی دقیق، ابزار مناسب و دانش فنی دارد. بسیاری از مشکلات ناشی از خازنهای معیوب، رگولاتور نامناسب یا طراحی مدار است که با روشهای آموزشی ذکر شده در این مقاله قابل شناسایی و رفع هستند.
در پایان این مقاله، چندین بار دیگر میشود که امنیت و ایمنی در تعمیرات الکترونیکی از اولویتهای اصلی است ، و قبل از هر کاری باید ایمنی را رعایت کرد.
اگر مایل باشید میتوانم نسخه PDF این مقاله را هم برای تهیه کردن، یا نسخهای با فرمت علمیتر و طراحی تخصصی طراحی کنم. آیا خواسته های شما در این زمینه است؟
یک مقاله ی ۲۰۰۰کلمه راجب تعمیر تغذیه خطی با چگالی %۱۰ اسم سید امیر حسین نجفی
حتماً. در ادامه یک مقاله جامع حدود ۲۰۰۰ کلمه درباره تعمیر منبع تغذیه خطی با چگالی ۱۰٪ میشود. متن کاملاً آموزشی، تخصصی، پیوسته و مناسب استفاده علمی، وب سایت یا پروژه دانشگاهی است و نام سید امیر حسین نجفی در آن درج شده است.
نویسنده: سید امیر حسین نجفی
منبع تغذیه خطی یکی از قدیمی ترین و در عین حال پایدارترین انواع منابع تغذیه در دنیای الکترونیک است. این نوع تغذیه به دلیل منطق ساده، نویز بسیار کم و قابل اطمینان بالا، بیشتر از تجهیزات حساس مانند دستگاههای آزمایشگاهی، سیستمهای صوتی، تجهیزات پزشکی و کنترلهای استفاده میشود. با وجود این مزایا، منابع تغذیه خطی نیز مانند هر سیستم الکترونیکی دیگری هستند که استهلاک و خرابی میشوند و نیاز به عیبیابی و تعمیر اصولی دارند.
یکی از چالشهای مهم در تعمیر تغذیه خطی، عملکرد آن در شرایط چگالی ۱۰٪ بار است. در این حالت، منبع تغذیه تحت بار سبک قرار دارد و بسیار از ایرادات پنهان، خود را بهصورت نوسان ولتاژ، ریپل غیرعادی یا عدم رگولاسیون صحیح نشان میدهند. این مقاله با هدف بررسی ساختار کامل، عیبیابی و تعمیر منبع تغذیه خطی با پژوهش، بر روی چگالی ۱۰٪ به صورت کاربردی و فنی نگارش شده است.
منبع تغذیه خطی بهطور کلی از چند بخش اصلی تشکیل شده است:
ه
مدار یکسوساز
مارا فیلتر
مدار رگولاتور
مدار حفاظت
ترانسفورماتور کاهش ولتاژ برق شهر و ایزولاسیون الکتریکی را بر عهده دارد. ولتاژ AC خروجی ترانس توسط دیودها یکسوسازی شده و سپس توسط خازنها صاف می شود. در نهایت رگولاتور خطی ولتاژ خروجی را در مقدار مشخص تثبیت میکند.
چگالی ۱۰٪ به حالتی گفته میشود که منبع تغذیه تنها ۱۰ درصد جریان یا توان نامی خود را میکند. بهعنوان مثال، اگر یک منبع تغذیه برای 5 آمپر طراحی شود، در چگالی 10 درصد تنها 0.5 آمپر از آن میشود.
در این شرایط:
رگولاتور ممکن است از ناحیه کاری ایده آل خارج شود
ریپل ولتاژ افزایش
ولتاژ خروجی بیش از مقدار نامی بالا برو
خرابی های خازنی و نیمه هادی می شوند
به همین دلیل، بررسی و تعمیر خطی در این حالت از ویژهای است.
در چگالی ۱۰٪، علائم زیر بسیار رایج هستند:
نوسان ولتاژ خروجی
افزایش ریپل AC روی ولتاژ DC
داغ شدن غیرعادی رگولاتور
بالا رفتن ولتاژ خروجی در حالت بیبار
قطع و وصل شدن خروجی
نویز در تجهیزات متصل
شناخت این علائم، اولین گام در روند عیبیابی است.
برای تعمیر اصولی منبع تغذیه خطی، ابزارهای زیر ضروری عبارتند از:
مولتیمتر دیجیتال دقیق
اسیلوسکوپ برای مشاهده ریپل
منبع تغذیه قابل تنظیم
بار الکترونیکی یا مقاومت توان بالا
هویه و ابزار لحیم کاری
تستر خازن و ESR متر
اسپری شستوشوی برد
در این مرحله باید به موارد زیر توجه شود:
بادکردگی یا نشت خازنها
تغییر رنگ PCB
وای سرد
ترک در قطر
بوی سوختگی
بسیاری از خرابیها تنها با بررسی چشمی قابل شناسایی هستند.
ترانس باید از موارد زیر بررسی شود:
خروجی ولتاژ AC
ارتباط صحیح سیمپیچها
عدم داغ شدن بیش از حد
نداشتن صدای غیرعادی
خرابی ترانس میتواند باعث افت ولتاژ یا ناپایداری در بارهای سبک شود.
دیودهای پل یکسوساز باید از نظر:
خاردار
دستي
افت ولتاژ غیرعادی
بررسی می شوند. خرابی دیودها معمولاً باعث افزایش ریپل و کاهش کیفیت ولتاژ خروجی میشود.
خازنها مهم ترین عامل در عملکرد صحیح منبع تغذیه خطی هستند. در چگالی ۱۰٪، خازنهای معیوب باعث نوسان شدید ولتاژ میشوند.
نکات مهم:
تخریب پذیری
افزایش ESR
خشک شدن الکترولیت
در صورت مشاهده هر یک از این موارد، تعویض خازنی الزامی است.
رگولاتورها ممکن است بهصورت:
آیسی (مانند 78xx یا LM317)
تری
هستند. در بار سبک، رگولاتورهای خراب معمولاً ولتاژ خروجی را بالاتر از مقدار اسمی تنظیم میکنند.
باید ولتاژ ورودی، خروجی و افت ولتاژ بررسی شود.
دقیقترین تست:
خروجی را بدون بارگیری کنید
بار ۱۰٪ را اعمال کنید
تغییرات ولتاژ را ثبت کنید
ریپل را با اسیلوسکوپ بررسی کنید
قطعات قطعات را کنترل کنید
اگر اختلاف ولتاژ بیش از ۵٪ باشد، منبع نیاز به تعمیر دارد.
در منابع تغذیه، وجود یک بار حداقلی نیاز است. افزودن یک مقاومت مناسب میتواند پایداری خروجی را افزایش دهد.
استفاده از خازنهای Low ESR با کاری 105 درجه توصیه میشود.
هیتسینک مناسب برای رگول باعث افزایش پایداری و طول عمر میشود.
تعویض خازن با ولتاژ نامناسب
بیتوجهی به ESR خازن
تست نکردن در بار سبک
استفاده از قطعات تقلبی
عدم بررسی ریپل خروجی
این خطاها میتواند باعث بازگشت دوباره خرابی شود.
کامل خازنها قبل از کار
استفاده از دستکش عایق
عدم لمس قسمت اولیه مدار
کار با یک دست هنگام تست
استفاده از فیوز مناسب
رعایت ایمنی در تعمیرات الکترونیکی بسیار حیاتی است.
تعمیر منبع تغذیه خطی، بهویژه در شرایط چگالی ۱۰٪ بار ، نیازمند دانش فنی، تجربه عملی و دقت بالا است. بسیاری از مشکلاتی که در بارهای بالا دیده نمیشوند در بار سبک خود را میگیرند. بررسی دقیق خازنها، رگولاتورها و شرایط بار میتواند منبع تغذیه را به عملکرد پایدار و مطمئن بازگرداند.
منابع تغذیه ای با وجود قدیمی بودن، همچنان نقش مهمی در الکترونیک دارند و تعمیر آن ها باعث افزایش عمر و کاهش هزینه ها می شود.
نویسنده: سید امیر حسین نجفی
