Пробник ЭПС конденсаторов

Рейтинг:  0 / 5

Подробности

Категория: Схемы начинающим

Опубликовано: 07.04.2017 16:10

Просмотров: 8040

К. МОРОЗ, г. Белебей, Башкортостан
Подчиняясь общей тенденции — миниатюризации электронной аппаратуры, в последние годы всё большее распространение получают импульсные блоки питания (ИБП). Но если выход из строя традиционных блоков питания (на основе трансформаторов) не превышает нескольких процентов от всех неисправностей, то отказ ИБП, как свидетельствует практика, становится преобладающим. Львиная доля всех отказов ИБП — из-за неисправности оксидных конденсаторов.

И это неудивительно. В отличие от аналоговой аппаратуры, в ИБП они работают в очень тяжёлых режимах — на частотах в десятки, а то и в сотни килогерц, при значительных импульсных токах. Повышение эквивалентного последовательного сопротивления (ЭПС) до 10...20 Ом, практически не влияющее на работу оксидного конденсатора в аналоговой аппаратуре, приводит к выходу его и самого ИБП из строя.
Для проверки оксидных конденсаторов при ремонте необходим малогабаритный прибор, позволяющий оценить ЭПС без выпаивания их из платы. Прибор должен допускать пользование одной рукой, так как другая удерживает в нужном положении диагностируемую плату. Из-за высокой плотности монтажа современных устройств, требующей повышенного внимания при подключении прибора к проверяемому конденсатору, отсчётное устройство должно располагаться в непосредственной близости от точек измерения, чтобы непереводить взгляд. Прибор, а по сути — пробник, должен позволять отбраковывать конденсаторы с ЭПС более 10 Ом как неисправные, с ЭПС менее 3 Ом — как однозначно исправные, а также определять примерное значение этого параметра в интервале 3...10 Ом для последующей оценки его пригодности в зависимости от номинальных ёмкости и напряжения конденсатора.
За последние годы в журнале "Радио" опубликовано немало статей с описанием измерителей ЭПС. Во многих из них [1—5] применены стрелочные измерительные головки, из-за чего сами приборы получились довольно громоздкими, требующими места на рабочем столе, и неудобными в работе (приходится постоянно переводить взгляд с места подключения щупов на шкалу головки и
обратно). Прибор [6], по моему мнению, довольно сложен в пользовании. Лишён указанных недостатков пробник, описанный в [7]. Я несколько лет пользовался таким пробником, но он оказался чувствительным к напряжению питания и несколько раз выходил из строя при подключении к неразряженным конденсаторам, поэтому пришлось разработать собственное устройство.
 
Предлагаемый пробник ЭПС (рис. 1) позволяет разбраковывать оксидные конденсаторы, не выпаивая их из платы, по критериям, указанным выше. Его основа — блокинг-генератор на транзисторе VT1 и трансформаторе Т1. Резистор R1 создаёт необходимое напряжение смещения на базе транзистора VT1 и благодаря высокому сопротивлению ограничивает выбросы напряжения на безопасном для эмиттерного перехода уровне. Диод VD2 — выпрямитель вольтметра, выполненного на свето-диодах HL1—HL3 и резисторах R2—R5. Питается пробник от гальванического элемента G1 типоразмера АА через параметрический стабилизатор на включённых в прямом направлении диодах VD4 и VD5 и резисторе R6. Неизменное напряжение питания позволяет эксплуатировать пробник без калибровки.
Защитный диод VD1 и включённые встречно-параллельно диоды VD3, VD6 повышают надёжность устройства, предотвращая его повреждение при подключении щупов прибора к неразряженному конденсатору.
При нажатии на кнопку SB1 начинает работать блокинг-генератор. Частота генерируемых им колебаний — около 75 кГц. Напряжение первичной обмотки трансформатора Т1, выпрямленное диодом VD2, быстро заряжает конденсатор С2 до максимального значения, и светодиоды HL1—HL3 начинают ярко светить, сигнализируя об исправности источника питания и пробника в целом. Щупы ХР1 и ХР2 подключают к проверяемому оксидному конденсатору, не выпаивая его из платы. Напряжение на них не превышает 0,12 В, поэтому элементы платы не оказывают влияния на результат измерения. Напряжение, поступающее на вольтметр, зависит от ЭПС проверяемого конденсатора, нагружающего вторичную обмотку трансформатора Т1. Если оно превышает 10 Ом, то яркость свечения всех свето-диодов одинакова, а это значит, что конденсатор не годен.
 
 При ЭПС 10 Ом светодиод HL1 горит с пониженной яркостью, а при 8,2 Ом гаснет (HL2 и HL3 продолжают светить). Поведение светодиодов при других значениях ЭПС иллюстрирует таблица (светлым кружкам соответствует полная яркость свечения, заштрихованным — пониженная, чёрным — отсутствие свечения).
Транзистор VT1 — любой кремниевый структуры p-n-р со статическим коэффициентом передачи тока h21Э не менее 200. При использовании n-р-n транзистора полярность подключения источника питания и всех полупроводниковых приборов необходимо изменить на обратную. Симметричный защитный диод (сапрессор) VD1 — на напряжение 5,6...7.5 В. диод VD4 — германиевый, заменим любым из серии Д9. диоды VD3, VD6 — быстродействующие HER208, FR207 или отечественные серий КД247, КД248 с любыми буквенными индексами. Остальные диоды — любые кремниевые, например, КД509А, КД510А, КД522А. Светодиоды должны быть повышенной яркости. Резисторы и конденсаторы — любых типов, желательно малогабаритные.
Трансформатор Т1 наматывают на ферритовом (М2000НМ1) кольцевом магнитопроводе типоразмера К10x6x3. Перед намоткой его острые кромки необходимо скруглить наждачной бумагой, а затем обмотать кольцо фторопластовой лентой. Обмотка I содержит 180 витков провода ПЭВ-2 0,12 с отводом от 60-го (считая от вывода, соединённого с коллектором), обмотка II — 3 витка монтажного провода МГТф 0,12 (в обозначении монтажных проводов указывают не диаметр провода, а площадь его сечения в квадратных миллиметрах). Для облегчения работы первичную обмотку можно намотать сложенным втрое проводом (60 витков), соединив потом получившиеся три одинарные обмотки согласно-последовательно (т. е. конец одной — с началом другой, а её конец — с началом третьей).
Большинство деталей пробника смонтированы на небольшом куске универсальной макетной платы и соединены между собой либо выводами, либо, где это невозможно, отрезками лужёного провода. Вместе с элементом питания плата помещена в пластмассовую коробку, используемую в качестве тары для драже "Тик-так" (рис. 2).
 
 В крышке просверлены два отверстия диаметром 3,2 мм под винты МЗ крепления щупов, изготовленных из отрезков упругой стальной проволоки диаметром 0,5...0,6 мм. Один конец заготовок заострён, а на некотором расстоянии от другого сформировано незамкнутое колечко, плоскость которого перпендикулярна к отогнутой части, используемой в качестве щупа, и части, служащей его выводом. Для прохода выводов в отверстиях крышки под винты сделаны радиальные пропилы. При сборке под головки крепёжных винтов подложены металлические шайбы, а на выступающие с противоположной стороны концы винтов навинчены гайки, после чего к выводам щупов припаяны диоды VD3, VD6 и выводы вторичной обмотки трансформатора. Гальванический элемент питания подсоединён посредством пайки, что вполне оправдано — за два года интенсивной эксплуатации замены элемента не потребовалось, а конструкция значительно упростилась. Крышка прикреплена к корпусу полоской прозрачного скотча. С наружной стороны к нему приклеена кнопка SB1 (от старого видеомагнитофона; подойдёт и любая другая приемлемых размеров и без фиксации в нажатом положении). Для её выводов в корпусе нагретой иглой проколоты два отверстия.
Проверяют пробник, подключая к щупам безындукционные резисторы указанных в таблице номиналов, и если необходимо, подбирают резисторы R2—R5.
ЛИТЕРАТУРА:
1.  Васильев В. Прибор для проверки оксидных конденсаторов. — Радио, 2005, № 10, с. 24, 25.
2.  Щусь А. Измеритель ЭПС оксидных конденсаторов.  —  Радио,  2006,   №   10, с. 30, 31.
3.  Куракин Ю. Индикатор ЭПС оксидных конденсаторов. — Радио, 2008, № 7, с. 26, 27.
4.  Рычихин С. Пробник оксидных конденсаторов. — Радио, 2008, № 10, с. 14, 15.
5.  Табаксман   В.   Измеритель   ЭПС оксидных конденсаторов. — Радио, 2009, № 8, с. 50, 51.
6.  Келехсашвили     В.     Измеритель ёмкости и ЭПС конденсаторов. — Радио, 2010, №6, с. 19, 20; №7, с. 21, 22.
7.  Хафизов Р.  Пробник оксидных конденсаторов. — Радио, 2003, № 10, с. 21—23.

Радио №3, 2012