Джерело живлення

Мета роботи: Ознайомиться з побудовою і принципом дії ИП відео монитора.

Теоретичні відомості. t t t.

Джерело харчування (надалі скорочено — ИП) є важливим вузлом ВМ, у якому з змінного напруги що годує мережі утворюються все необхідних його роботи постійні напруги. Переважна більшість моделей ВМ використовуються імпульсні схеми ИП через їх високих енергетичних показників і загальну стабільність. Вимоги до ИП ВМ пред’являються, зазвичай, таку ж, як й у застосування за іншими пристроях, саме: високий ККД, малу, висока стабільність вихідних напруг та його мала пульсація, відсутність випромінювання радіоперешкод, і навіть висока надійність. Наслідком цих вимог є застосування спеціально розроблених від використання в імпульсних ИП елементів (феритів, транзисторів, мікросхем, діодів і конденсаторів) і технологій (компонування елементів на платі, экранировка, придушення радіоперешкод). У ИП для ВМ використовуються схеми імпульсних трансформаторних конвертів з* прямим* включенням діодів не вдома. Така схема ИП приведено на рис. 2 зліва, а справа показано форма струмів і напруг їхньому елементах. t.

Рисунок1. Схема ИП з прямим включенням діодів на выходе.

Принцип цього ИП наступний: коли транзистор ТК перебуває у режимі насичення (повністю відкритий), енергія від випрямляча напруги мережі надходить через трансформатор Т і діод D на додачу, одночасно заряджається конденсатор З, а коли транзистор закритий, конденсатор віддає в навантаження накопичену енергію. Напруга не вдома такого джерела не залежить від струму навантаження і частоти перемикання транзистора, але визначається коефіцієнтом трансформації обмоток і коефіцієнтом заповнення імпульсів t/T, тобто. регулювання вихідного напруги або його стабілізація може здійснюватися з допомогою широтно-импульсной модуляції (ШИМ) шляхом управління тривалістю відкритого стану ключового транзистора. Робоча частота ИП становить 15 — 80 кГц, може бути також синхронизована з частотою малої розгорнення ВМ щоб уникнути освіти продуктів «биття частот», що призводять до спотворень растра і появі екрані ряби чи інших небажаних эффектов.

Змінне напруга що годує мережі надходить через запобіжник ПР і мережевий фільтр на вимикач ВК, встановлений зазвичай на панелі ВМ. З вимикача мережне напруга підводиться через термистор до зашморгу розмагнічування ЕПТ і выпрямителю, не вдома якого підключений електричний конденсатор З. У цьому конденсаторі виходить (при напрузі має мережі 220 У) постійна напруга величиною до 340 У. Для зменшення стартового струму заряду цього конденсатора в ланцюг на вході выпрямительного мосту іноді включають термистор, який на час включення має опір десятки Ом, а саме його нагріву опір падає до кількох Ом. Це охороняє діодний міст від надмірних перевантажень в момент включення ВМ. Постійне напруга від випрямляча надходить на послідовно з'єднані первинну обмотку силового трансформатора і ключовою транзистор до створення імпульсів струму у цьому ланцюзі. Схема управління ключем забезпечує завдання частоти прямування імпульсів та його тривалості (ШИМ) для регулювання вихідних напруг ИП. Сигнал про величині вихідного у вихідних выпрямителей У через елемент гальванічної розв’язки, за який може використовувати оптрон чи імпульсний трансформатор. На схему управління ключем можуть надходити також сигнали для синхронізації робочої частоти ИП із частотою малої розгорнення, схем захисту по аварійним перевантажень і схем відключення ИП за відсутності на вході імпульсів синхронізації від комп’ютера. Вихідні выпрямители, підключені вторинним обмоткам силового трансформатора, забезпечують отримання необхідних постійних що живлять напруг всім вузлів ВМ.

Зазвичай ИП в ВМ виробляє такі напряжения:

. 6,3 У — для напруження ЭЛТ,.

. 12 — 15 У — для харчування схем управления,.

. 24 — 60 — для харчування кадрової развертки,.

. 70 — 170 У — блоком малої розгорнення. Всі ці напруги визначаються співвідношенням витків в обмотках трансформатора, тому вони жорстко пов’язані між собою. При їх настроюванні ИП встановлюється величина однієї з них, інші можуть незначно відрізнятиметься від номіналів, вказаних у схемою. Розглянемо докладніше найтиповіші схеми ИП. На рис. 4 приведено схема вхідний частини ИП.

Малюнок 3. Вхідні частина ИП.

Мережне напруга з допомогою кабелю подається на трехконтактный розняття CN1, у якому, окрім двох контактів для силових ліній однофазною мережі, є контакт захисного заземлення. Цей контакт забезпечує електричне з'єднання металевих деталей конструкції ВМ з лінією заземлення, спільної всіх компонентів системи комп’ютера. Цю лінію замикається струм при електричному пробое який — або деталі на корпус при аварійної ситуації, і «стікають» які утворюються під час роботи ВМ електростатичні заряди, не допускаючи утворення високої напруги між схемами компонентів системи компьютера.

Для захисту від надмірного струму споживання від мережі у вхідний ланцюга ИП включають плавкий запобіжник ПР на струм 2 — 3 А.

Мережний фільтр запобігає потрапляння високочастотних імпульсних струмів, які виникають під час роботи ИП і має широкий, спектр частот, в питающую мережу. Фільтр освічений индуктивностью L2 з цих двох добре ізольованих обмоток на ферритовом сердечнику, конденсаторами C1, C2, C3 і дросселями L3, L4. Резистор R1 служить для розряду цих конденсаторів в знеструмленому состоянии.

Мережний вимикач ВК встановлюється зазвичай на передній панелі ВМ, для зручності складання вона має довгі дроту й підключається до схемою на платі ИП через рознімання CN2 і CN3.

Ректифікатор освічений диодами VD1-VD4, включеними бруківкою схемою, і електролітичним конденсатором С4 ємністю 220 мкФ під робочою напругою 400 В.

Термистор TR2 зменшує кидок струму через діоди выпрямительного мосту при заряді конденсатора С4 в останній момент включення ИП, іноді замість нього застосовують дротовий резистор 2 — 5 Ом.

Схема ИП для ВМ типу EGA приведено на рисунок.4.

Схема працює так. Напруга +300 У від мережного випрямляча надходить через первинну обмотку W1 трансформатора Т1 на колектор ключового транзистора VT1. З эмиттера VT1 через резистор R11 ланцюг замикається на негативний висновок мережного випрямляча. Від допоміжної обмотки W2 сигнал позитивним зворотним зв’язку надходить через елементи VD5, С10, R7, R8 до бази транзистора VT1. Це не що інше, як автогенераторная схема типу блокинг-генератор, працююча на частоті, обумовленою параметрами трансформатора, ємністю C11, VD7, R9, служить для придушення викидів напруги в останній момент включення транзистора і полегшує режим його работы.

Cхема управління ИП включає у собі транзистор VT2, оптопару U902 і ректифікатор на VD6 і C13. Регулювання і стабілізація вихідних напруг здійснюється зменшенням тривалості відкритого стану транзистора VT1, шляхом замикання його переходу Б — Еге з допомогою транзистора VT2. Момент включення VT1 визначається досягненням необхідного значення напруги 55 У, яке через дільник R14, VR01 і R15 надходить на мікросхему регулятора напруги U901. При перевищенні заданого з допомогою потенциометра VR901 напруги ІВ U901 відкривається й починає протікати струм через світлодіод оптопары. Засвітка фототранзистора оптопары U902 призводить до його відкривання і появі струму у базі VT2, він відкривається і виключає VT1. Транзистор VT2 застосовується також обмеження середнього струму, викликаного через ключовою транзистор. Резистор R11 у ланцюзі эмиттера ключового транзистора VT1 є датчиком струму. Напруга від нього через ланцюжок R12, C12 надходить на базу VT2. При збільшенні напруги до величини, достатньої щодо його відкривання, він виключає ключ VT2.

Слід зазначити, що попри простоту описи схеми, ремонт такого ИП трапляється утруднений відсутністю оригінального ключового транзистора. Спроби застосувати замість нього транзистор для блоків малої розгорнення який завжди призводять до бажаному результату через, зазвичай, низького коефіцієнта передачі струму в тих, у своїй або відбувається надійний запуск ИП чи взагалі не запускается.

Методика ремонту ИП.

Ремонт ИП виробляється після деяких предворительных у окремих ланцюгах ВМ, необхідні оцінки можливих ушкоджень кісткової та винятку перешкод його нормальної работе.

До початок робіт на заваді також перевірка шнура харчування і наявність яке живить напруги в електромережі. У знеструмленому стані виробляють огляд деталей на друкованої платі ВМ у районі вузла ИП визначають його базовою схему на кшталт застосованих мікросхем і транзисторів. Далі перевіряють плавкий запобіжник на вході ИП. У випадку перегоряння обов’язкової перевірки підлягають до диоду выпрямительного мосту, термистор у його вхідний ланцюга, конденсатори вхідного фільтра, ключивой транзистор. При установки нового запобіжника слід пам’ятати, що струм його спрацьовування зазвичай для ВМ сразмером ЕПТ 14″ становить 2−3 А. Застосування запобіжника з великим струмом спрацьовування можуть призвести до пошкодження інші елементи в ИП, тому слід домагатися економії ремонту з допомогою запобіжників. Корисно перевірити відсутність короткі замикання на виходах выпрямителей у вторинних обмотках силового трансформатора, навіщо омметром контролюють опору на електролітичних конденсаторах вихідних выпрямительных выпрямителей. Слід також перевірити відсутність замикання у ланцюзі харчування вихідного каскаду малої розгорнення у точці підключення ТДКС, оскільки її харчування може здійснюватися від додаткового стабілізатора напруги, і ефект короткого замикання по виходу У+ від ИП може проявиться лише за появу напруги у разі виявлення такій несправності в вузлі малої розгорнення, слід розірвати ланцюг харчування У+ у точці виходу та її з ИП та продовжити ремонт цього вузла по закінченні ремонту й перевірки ИП.

Далі за результатам вище описаних перевірок та політичного аналізу принципової схеми роблять висновок необхідність заміни дефектних елементів. У цьому слід враховувати такі моменти: якщо був ушкоджений ключивой транзистор, необхідно перевірити все елементи, що підключені безпосередньо до його висновків (зокрема й вимір величин резисторів, бо їх значення можуть змінитися не мають відчутних зовнішніх ознак), й у першу чергу, малопотужні транзистори і стабилитроны.

При доборі транзистора для ИП найважливішими параметрами являются:

. максимальне напруга коллектор-эмиттер (для польових транзисторов.

— сток-исток),.

. максимальний імпульсний струм колектора (стока),.

. залишкове напруга на колекторі (опір перехода),.

. час включення і выключения.

Перші дві параметра безпосередньо забезпечують надійність ИП, а останні - побічно, оскільки вони сьогодні визначають втрати у транзисторі при переключенні і, його робочу температуру, які впливають пробивное напруга транзистора. Важливе значення має також коефіцієнт передачі по току транзистора, особливо схем показаних на рис. 5 і 6. При виборі транзистора слід звернути увагу до конструкцію корпусу, ніж виникли труднощі із установкою його за радіатор. Підбір інших деталей звичайно викликає труднощів, проте, треба пам’ятати, що робоча частота ИП зазвичай становить десятки кілогерц і необхідно можливість користуватися відповідними типи діодів і електролітичних конденсаторов.

Після заміни всіх несправних елементів і виправлення дефектів на друкованих платі, які з’явились у момент поломки чи ході ремонтних робіт, можна братися до перевірці роботи ИП.

Імпульсні ИП що неспроможні працювати без навантаження, тому перед першим включенням варто переконатися, що підключені рознімання до ИП, коли він виконано як оздоблювального блоку. Якщо була також в відключенні який — або навантаження від виходів ИП, треба пам’ятати, що розпал ЕПТ і схеми управління який завжди створюють достатню навантаження для ИП і потрібно його додатково довантажувати підключенням резисторов.

Перше включення ВМ після ремонту ИП завжди є напруженим моментом, тож треба дотримуватись заходів обережності й забезпечити мінімальний контроль працездатності ИП. І тому до жодного з виходів ИП, наприклад, У+, підключають вольтметр, але в колектор ключового транзистора щупом з делителем на вході - осцилограф. Земляний кінець щупа підключають до мінусу електричного конденсатора вхідного випрямляча. Осцилограф повинен мати гальванічний розв’язку від живильної мережі у запобігання виникнення короткого замикання. Далі необхідно переконатися, що вимикач харчування ВМ перебуває у вимкненому стані людини і подати що живить напруга на ВМ, підключивши його мережевий шнур. Переконавшись в правильності підключення вимірювальних приладів до ИП, включають вимикач харчування ВМ. Перше включення виготовляють час, необхідне отримання отсчетов на вимірювальних приладах, які підтверджують або підтверджують принципову працездатність ИП, але з понад 10 секунд. Якщо ИП не виробляє напруг і осциллографе немає сигналу про імпульсному напрузі на силовому трансформаторі, тоді знову перевіряють запобіжник у разі, коли він згорів, перевіряють ключовою транзистор. Якщо він пошкоджений, тоді повертаються до початковим діям із єдиною метою більш ретельної перевірки всіх елементів. Якщо ключовою транзистор і запобіжник ланцюга, тоді повторно включають ВМ і тестером послідовно перевіряють проходження змінного напруги через вхідний фільтр до выпрямительного мосту, постійно напруга на электролитическом конденсаторі випрямляча (300 — 350 У) і далі - на первинної обмотці силового трансформатора. Можливими несправностями можуть бути обриви й тріщини на провідниках друкованої плати, погана пайка висновків деталей тощо. Що стосується нормального надходження напруги на колектор ключового транзистора через обмотку силового трансформатора перевіряють наявність сигналу самонаведення транзистора від схеми управління. Для схеми, представленої малюнку 4, перевіряють деталі VD5, С10, R7, R8, що утворюють ланцюга зворотний зв’язок блокинг — генератора, резисторы R5, R6, щоб забезпечити початкова усунення транзистора Q1, і транзистор Q2. Якщо всі перелічені деталі цілі, то відсутність генерації у схемі можливо по причини малого коефіцієнта передачі по току ключового транзистора, несправності силового трансформатора (замикання між витками в обмотках) чи перевантаження однієї зі вихідних выпрямителей. Висновок про сповнену працездатності ИП може бути зроблений тільки після повної перевірки всіх режимів роботи ВМ з цілого, і, можливо, доведеться ще неодноразово зазирати в вузол ИП, оскільки з нею пов’язані багато характеристики ВМ.

Список використовуваної литературы.

«Ремонт мониторов».

А.В.Родин, Н. А. Тюнин, М. А. Воронов.

Москва 1998.