«Хроническая» нестабильность сетевого напряжения стала почти нормой в домах частного сектора. В пиковые нагрузки, особенно зимой, происходит понижение сетевого напряжения до критического минимума. Эти негативные факторы вынуждают потребителя приобретать стабилизаторы напряжения сети, которые иногда выходят из строя. В этой статье автор делится своим опытом ремонта стабилизаторов напряжения «Ресанта».
Рынок стабилизаторов представлен широким спектром торговых марок: Progress, «Штиль», WUSLEY SASSIN, «Ресанта», «Энергия», СПНБ, Solby, «ЩИТ», ТСС, «Калибр», Lider, СТЭМ, СТС, Ortea, Volter, Voltguard, Vega, Pilot, Legat, APC, FNEX, Orion, CCK.
«Ресанта» — популярная торговая марка крупнейшего латвийского производителя электротехнического оборудования. Рассмотрим ремонт двух моделей стабилизаторов фирмы «Ресанта»: АСН-10000/1-ЭМ мощностью 10 кВт и СПН-9000 мощностью 9 кВт. Обе модели по своим техническим характеристикам востребованы на потребительском рынке, и могут быть использованы в квартире, доме и небольшом офисе. Первая модель относится к типу электромеханических стабилизаторов, вторая — к типу электронных стабилизаторов с цифровой индикацией. Оба стабилизатора относятся к классу однофазных стабилизаторов. Они отличаются принципом работы, но имеют свои сильные и слабые стороны.
Ремонт электромеханического стабилизатора АСН-10000/1-ЭМ
Принципиальная электрическая схема стабилизатора АСН-10000/1-ЭМ показана на рис.1, печатная плата контроллера этого стабилизатора — на фото 1.
Принцип действия электромеханических стабилизаторов основан на плавном и точном регулировании выходного напряжения. Изменение напряжения происходит за счёт скольжения электрического контакта по обмотке автотрансформатора с помощью электропривода. В стабилизаторе вырабатывается напряжение ошибки, которое усиливается операционным усилителем и транзисторным выходным каскадом (усилителем мощности), а затем оно подаётся на двигатель. В зависимости от полярности сигнала ошибки ось двигателя вращается в ту или иную сторону. На оси двигателя закреплён ползунок, который перемещается по обмотке автотрансформатора, тем самым, нормализуя выходное напряжение.
Рассмотрим одну характерную неисправность, возникающую в процессе эксплуатации электромеханических стабилизаторов, на примере АСН-10000/1-ЭМ фирмы «Ресанта» и методы ее устранения.
Отсутствует стабилизация выходного напряжения. Уровень выходного напряжения может быть различным и находиться в неизменном состоянии. Ощущается запах перегретых компонентов. «Ахиллесовой пятой» электромеханических стабилизаторов является реверсивный двигатель. Контроллер стабилизатора постоянно отслеживает уровень выходного напряжения. В результате этого, ротор двигателя находится почти в постоянном вращении, что приводит к преждевременному износу двигателя. После остановки двигателя может выйти из строя выходной каскад управления двигателем, собранный на комплементарной паре транзисторов Q1 TIР42С и Q2 TIР41С (рис.1). Кроме этих транзисторов от перегрева выгорают резисторы R45 и R46, включенные в их коллекторную цепь. Их сопротивление 10 Ом, а мощность 2 Вт. Не лишним будет проверить также линейный стабилизатор, собранный на транзисторе Q3 TIР41С и стабилитроне DМ4.
Рис. 1. Схема стабилизатора Ресанта АСН-10000/1-ЭМ
Безусловно, изношенный двигатель требует замены, но при невозможности замены можно попытаться его отреставрировать. Один из простых способов реанимации неисправного двигателя следующий:
- отключить двигатель от схемы;
- подать на его выводы постоянное напряжение 5 В от мощного источника питания, например от компьютерного блока питания ATX.
При этом происходит отжиг мелких частиц «мусора» на щётках двигателя.
Нормальный ток потребления двигателя должен быть в пределах 90.. .160 мА.
Поскольку двигатель реверсивный, напряжение на двигатель следует подавать дважды со сменой полярности. После этих нехитрых манипуляций работоспособность двигателя временно восстанавливается.
Ремонт электронных стабилизаторов
Принцип действия электронных стабилизаторов основан на дискретном (ступенчатом) регулировании выходного напряжения. Стабилизация напряжения в автоматическом режиме обеспечивается микропроцессором. Коммутация отводов автотрансформатора производится скачкообразно с помощью мощных электрических реле, управляемых транзисторными ключами. Дискретность переключения различных стабилизаторов колеблется от 5 до 20 В. Соответственно, чем меньше это значение, тем стабильнее выходное напряжение.
Рассмотрим две характерные неисправности, возникающие в процессе эксплуатации электронных стабилизаторов, на примере СПН-9000. Стабилизация не работает при снижении входного напряжения от ~220V до ~170V, либо при повышении его выше ~220 В. При этом в обоих случаях отсутствия стабилизации выходное напряжение меняется синхронно с входным. Иногда при включении стабилизатора выбивает пробки, то есть срабатывает защита от короткого замыкания. Основная «болезнь» электронных стабилизаторов напряжения — обгорание и залипание контактов реле (фото 2).
Из-за неисправных реле выходят из строя ключи, собранные на транзисторах 2SD882 производства NEC. Реле (все пять штук) заменяют новыми, либо реставрируют. Для этого снимают крышки с реле, затем снимают подвижный контакт, освобождают его от пружины и с помощью наждачной бумаги «нулёвка» тщательно очищают все контакты реле (верхний, подвижный и нижний). Затем окончательно очищают все контакты бензином «Галоша» и собирают реле в обратном порядке. Потом выпаивают все пять транзисторов 2SD882 и проверяют целостность переходов. При необходимости, заменяют транзисторы новыми.
Совсем недавно пришлось ремонтировать стабилизатор напряжения с периодическим дефектом. Внешне этот дефект проявлялся как хаотическое отображение включающихся сегментов дисплея, сопровождающееся хаотическим срабатыванием реле. Этот дефект получил кодовое название «вьюга». Возникает из-за холодной пайки кварцевого резонатора XTA1 с рабочей частотой 8 МГц. Понятно, что из-за этого не будет нормально работать микроконтроллер U2 (маркировка заклеена этикеткой). Необходимо учесть, что выводы проблемного кварцевого резонатора плохо облуживаются. Поэтому лучше всего его выпаять, зачистить его выводы наждачной бумагой «нулёвка», затем качественно их облудить, подпаять и установить XTA1 на место.
Не лишней при ремонте стабилизатора будет проверка всех электролитических конденсаторов на плате контроллера. Дело в том, что производитель использует дешёвые конденсаторы торговой марки JAKEC крайне невысокого качества. Измеряют не только их ёмкость, но и ESR. На этом ремонт стабилизатора напряжения можно считать законченным. Затем стабилизатор напряжения включают и проверяют его работоспособность.
Рекомендации
Для проверки работоспособности, а также при диагностике стабилизаторов напряжения, входное напряжение нужно подавать через ЛАТР. Это позволит изменять входное напряжение в больших пределах.
В качестве нагрузки можно использовать лампы накаливания ~220 В.
При диагностике стабилизаторов напряжения необходимо соблюдать меры предосторожности.
При эксплуатации стабилизаторы напряжения необходимо отключать перед грозой.
Стабилизаторы напряжения требуют регулярного обслуживания для сохранения рабочего ресурса. Поэтому не реже чем раз в полгода требуется проводить техническое обслуживание стабилизаторов напряжения. Невыполнение этого правила может привести к их поломке.
Автор: Анатолий Горячкин, г. Кыштым, Челябинской обл.
