Points d’article
- À propos de la structure interne et des types de stabilisateurs
- Défauts typiques des dispositifs relais
- Stabilisateurs servo cassés
- Problèmes courants des appareils électroniques
- Recommandations générales
Aujourd’hui, nous allons examiner une liste des dysfonctionnements de base des stabilisateurs de tension de différents types avec une description des causes et des méthodes de leur réparation. Après tout, toutes les pannes d’un stabilisateur de tension ne nécessitent pas de réparation, surtout après l’expiration de la période de garantie..
À propos de la structure interne et des types de stabilisateurs
De toutes les variétés de stabilisateurs de tension, il existe trois topologies les plus courantes avec des principes de conversion plutôt spécifiques. Parmi eux, il est impossible de distinguer le plus fiable, trop dépend de la nature de l’alimentation et du type de charge, ainsi que du facteur de qualité de l’appareil. Dans notre examen, nous examinerons les convertisseurs servo, relais et semi-conducteurs, les caractéristiques de leur fonctionnement et les dysfonctionnements typiques..
Dans un stabilisateur servo-entraîné, l’élément fonctionnel principal est un transformateur linéaire avec de nombreuses bornes des points médians du secondaire, et parfois de l’enroulement primaire – de 10 à 40, selon la classe de précision. Les extrémités des bornes sont assemblées en un peigne collecteur, le long duquel se déplace le chariot collecteur. En fonction de la tension effective sur la ligne électrique, le stabilisateur corrige la position du chariot, ajustant ainsi le nombre de tours impliqués et, en conséquence, le rapport de transformation. A la sortie du circuit, un réglage de tension plus subtil peut être effectué, par exemple, à l’aide de stabilisateurs semi-conducteurs intégrés.
Les transformateurs de relais sont conçus de la même manière. Le nombre de bornes du transformateur est plus petit; au lieu d’une régulation douce, le réglage fin est réalisé par recombinaison des enroulements inclus dans l’opération. Les relais de puissance avec une configuration complexe d’un groupe de relais sont responsables de la commutation opérationnelle. Comme dans le cas précédent, des filtres, stabilisateurs et dispositifs de protection supplémentaires peuvent être en sortie, cependant, le travail principal est effectué par un ensemble transformateur et relais sous contrôle analogique..
Les stabilisateurs de tension électroniques peuvent être basés sur deux principes de conversion. Le premier consiste à commuter les enroulements du transformateur, mais à l’aide de thyristors symétriques, pas de relais. Le deuxième principe est la conversion du courant en courant continu, son accumulation dans des condensateurs tampons (condensateurs), puis la conversion inverse en «alternance» avec une onde sinusoïdale pure au moyen d’un générateur intégré. À première vue, le circuit semble assez compliqué, mais cela offre une précision de stabilisation élevée sans précédent et une protection de ligne de haute qualité..
Bien sûr, il existe d’autres schémas de stabilisateurs, y compris des systèmes hybrides, mais en raison de leur utilisation hautement spécialisée ou de leur nature archaïque, nous ne les considérerons pas. Chacune des trois familles les plus courantes a des maladies dites infantiles ou des anomalies technologiques congénitales. Et donc, la tâche la plus importante avant d’envoyer l’appareil au centre de service est de déterminer si la panne est la cause d’un non-respect des normes de maintenance ou d’un dysfonctionnement ordinaire pour ce type de stabilisateur..
Défauts typiques des dispositifs relais
Les stabilisateurs de relais se caractérisent par un rapport optimal entre coût et fiabilité. Le groupe de relais est exposé à l’usure principale, et avec un fonctionnement fréquent ou constant sous une charge accrue, également l’isolation diélectrique des enroulements du transformateur.
Il est assez facile de diagnostiquer un relais comme étant la cause d’un dysfonctionnement. La première étape consiste à démonter les composants de la carte de circuit imprimé; ils se distinguent par un boîtier rectangulaire compact, parfois en plastique transparent, avec au moins six broches. Pour déterminer la fonction des bornes et le schéma de commutation, vous pouvez vous référer au schéma de circuit ou aux spécifications techniques pour un type spécifique de relais selon le marquage indiqué sur le boîtier. Vous pouvez effectuer un interrupteur de test sur le relais, pour lequel la tension de fonctionnement est appliquée aux contacts de la bobine, en règle générale, elle est indiquée sur le boîtier du produit. L’absence de clic lors de la connexion est un signe clair d’une bobine brûlée ou de contacts bloqués. Si un clic se fait entendre, mais lorsque le groupe de contacts principaux sonne, le circuit de leur commutation n’est pas observé, le problème est très probablement dans le mécanisme de rebond et de pression, ou dans les plages de contact carbonisées.
Une partie importante des relais électroniques a un boîtier pliable et peut être entretenue: restauration du mécanisme, nettoyage des plots de contact des dépôts de carbone avec une gomme, parfois même remplacement d’une bobine défectueuse. Cependant, la meilleure solution serait toujours d’acheter de nouveaux relais pour remplacer ceux qui ont échoué selon le numéro d’article ou le brochage.
La perte de rigidité diélectrique du transformateur due à une surchauffe s’accompagne de courts-circuits entre spires et est observée de l’extérieur comme un assombrissement ou une destruction de l’isolation de l’enroulement. Le principal symptôme est une diminution significative de la résistance sous les normes du passeport. Puisque la plupart des stabilisateurs de budget ont un enroulement primaire solide et un secondaire à broches multiples, le rembobinage n’est pas particulièrement difficile. Dans chaque maillon, le nombre de tours est petit, ils peuvent être posés proprement même sans broche ou autres dispositifs d’enroulement. Le plus important est d’observer avec précision le nombre de tours et le sens de pose, ainsi que de déterminer correctement la résistivité initiale des conducteurs, et pas seulement d’acheter un fil d’enroulement par diamètre.
Un autre type de dysfonctionnement du transformateur est le fonctionnement d’un fusible thermique à semi-conducteur, qui est généralement inclus dans la rupture de l’un des enroulements. Pour remplacer un élément semi-conducteur, il suffit de clarifier sa série ou ses paramètres de base afin de sélectionner un analogue. Habituellement, le fusible thermique est connecté en série avec le premier maillon de l’enroulement secondaire, de sorte que toutes les spires extérieures devront être retirées pour y accéder. Le problème est diagnostiqué simplement: entre le début du bobinage et la première prise, le circuit ne sonne pas, mais tous les autres spires sont en parfait état.
Stabilisateurs servo cassés
La principale raison de l’échec des servo variateurs est évidente: l’usure de l’ensemble collecteur. C’est cette lacune qui est incluse dans la catégorie des maladies infantiles qui ne peuvent être éliminées dans la plupart des modèles de technologie budgétaire..
Il existe deux types de mécanismes de glissement. À faibles charges, les brosses à ressort conventionnelles font un excellent travail de commutation des enroulements. Le dispositif reprend complètement le principe de fonctionnement des moteurs collecteurs de l’outil électroportatif, sauf que le capteur lui-même est déployé d’une position cylindrique vers un plan. Le deuxième type de collecteurs de courant comporte un ensemble de balais en forme de rouleau, grâce auquel le frottement pendant le mouvement est réduit, ce qui signifie qu’il n’y a pas d’usure intensive des lamelles. Dans le même temps, le taux d’usure des brosses à plaques et à rouleaux est à peu près comparable.
L’inconvénient d’une bague collectrice vient de sa géométrie. Le point de contact est très petit – seulement la ligne de contact du rouleau cylindrique avec le plan. Certes, dans les modèles les plus avancés techniquement, les lamelles ont des rainures de rayon, bien que cette solution ne soit pas entièrement justifiée: au fur et à mesure que le rouleau en graphite s’use, la surface de contact diminue inévitablement. En fonction de l’intensité d’utilisation, le remplacement des brosses est nécessaire tous les 3 à 7 ans. La situation peut être aggravée en présence d’une grande quantité de poussière et de dépôts de carbone – jusqu’à la fermeture de plusieurs enroulements ou une perte complète de contact.
Bien que les servo-régulateurs soient également susceptibles de fonctionner en surcharge, leur transformateur s’usera moins. Contrairement aux dispositifs de relais, dans lesquels des surtensions et des surtensions se produisent régulièrement pendant la commutation, l’unité de collecteur s’ajuste plus en douceur, ce qui réduit l’effet mécanique du courant. Le vernis isolant des enroulements sèche encore et devient cassant, mais ne s’effrite pas.
Fondamentalement, le principe de fonctionnement du servo-stabilisateur est extrêmement transparent. Si, à la mise sous tension, il y a une indication de la tension d’entrée, mais que l’appareil ne répond pas, le défaut se situe soit dans le variateur lui-même, soit dans le circuit de commande et de mesure. Dans ce dernier cas, un élément de circuit défectueux peut être facilement détecté purement visuellement ou par numérotation. S’il n’y a pas de tension en sortie, le transformateur est défectueux, si la bonne précision de stabilisation n’est pas assurée, la présence d’un court-circuit entre tours dans l’enroulement secondaire, la contamination du collecteur, l’usure des brosses du collecteur ou des lamelles elles-mêmes.
Problèmes courants des appareils électroniques
Les stabilisateurs d’onduleur sont considérés comme les moins faciles à entretenir à la maison. Il y a plusieurs raisons à cela, mais la principale est la nécessité d’une connaissance particulière des circuits et, en particulier, des principes de fonctionnement des alimentations à découpage. Il ne sera pas possible de se passer de la base matérielle appropriée: équipement de soudage avec contrôle de température, ainsi que des instruments de mesure. L’ensemble des outils de diagnostic va bien au-delà des limites d’un multimètre conventionnel, vous aurez besoin d’un appareil avec un ensemble étendu de fonctions pour mesurer la capacité, la fréquence et l’inductance, et il est également souhaitable d’avoir un oscilloscope simple à votre disposition.
La cause la plus courante de dysfonctionnements dans les stabilisateurs de l’onduleur est un dysfonctionnement du générateur d’horloge. Il est nécessaire, en fonction de la puissance nominale de l’appareil et des paramètres du transformateur, de déterminer la fréquence de fonctionnement optimale du convertisseur d’impulsions, puis de la comparer aux paramètres réels. La défaillance de fréquence est généralement causée par un dysfonctionnement du circuit oscillant de référence connecté aux broches correspondantes du circuit intégré d’horloge..
Une panne complète de l’appareil est possible pour un certain nombre de raisons. S’il n’y a pas de système de diagnostic intégré ou s’il est impossible de déterminer la panne par ses indications, la cause du dysfonctionnement était très probablement la défaillance du champ ou des clés IGBT, ce qui est assez simple à déterminer par l’apparence du boîtier. Une autre cause caractéristique de dysfonctionnements est la panne de l’alimentation électrique intégrée des circuits de commande; cette partie du circuit est la plus vulnérable aux fluctuations de tension, en particulier aux impulsions..
Il ne sera pas superflu de faire une continuité de tous les circuits, leur conductivité doit correspondre au circuit et aux schémas électriques de l’appareil. Les éléments les plus vulnérables comprennent les redresseurs d’entrée et de sortie, les circuits d’amortissement du transformateur (pour supprimer les surtensions), ainsi qu’un correcteur de facteur de puissance, le cas échéant..
Recommandations générales
Les composants radioélectroniques ne se trouvent pas seulement dans les stabilisateurs d’onduleur, ils peuvent être utilisés dans les circuits de commande et de mesure ou dans les dispositifs d’indication et d’autodiagnostic. Cela concerne principalement les éléments passifs et les microcircuits à faible degré d’intégration: amplificateurs opérationnels, éléments logiques, transistors combinés, stabilisateurs de courant et de tension. La défaillance de ces éléments peut le plus souvent être déterminée uniquement par des signes extérieurs: les transistors et les diodes grillés ont un boîtier fissuré, les résistances – traces de vernis brûlé, les condensateurs se gonflent simplement. Par conséquent, un examen externe attentif de la carte de circuit imprimé est la première étape pour déterminer le dysfonctionnement..
S’il n’est pas possible de déterminer visuellement la cause de la panne, une séquence de mesures de contrôle doit être effectuée. Tout d’abord, la conductivité et la qualité d’isolation diélectrique du circuit sont vérifiées à l’état bloqué. Après cela, lors de la mise sous tension, les tensions sont mesurées à des points clés: aux bornes de connexion, après le fusible, sur les filtres et les stabilisateurs, les enroulements du transformateur et les nœuds principaux du circuit de commande. Si les méthodes de diagnostic décrites ne donnent pas de résultat, il est préférable de contacter le centre de service, car même une simple panne peut être très spécifique, malgré le fait que les connaissances amateurs en électrotechnique et en conditions domestiques ne suffisent pas à l’éliminer.
Bonjour, je suis intéressé par la réparation d’un stabilisateur de tension en mode bricolage. Est-ce que quelqu’un aurait des conseils ou des astuces à partager pour m’aider dans cette démarche ? Merci d’avance pour votre aide !
Est-il possible de réparer soi-même un stabilisateur de tension défectueux? Si oui, quelles sont les étapes à suivre et les outils nécessaires?