Come controllare un trasformatore di impulsi con un multimetro: continuità per cortocircuito e circuito aperto, misurazione di tensione e corrente

L'elemento principale dell'alimentatore per dispositivi digitali è un dispositivo di conversione di corrente e tensione. Pertanto, quando l'attrezzatura si guasta, è spesso il sospetto che cade su di lui. Il modo più semplice per controllare il trasformatore di impulsi è con un multimetro. Esistono diversi metodi di misurazione. Quale scegliere dipende dalla situazione e dal danno previsto. Allo stesso tempo, non è difficile controllarli in modo indipendente.

Progettazione del convertitore

Prima di procedere direttamente al controllo di un trasformatore di impulsi (IT), è consigliabile conoscerne il funzionamento, comprendere il principio di funzionamento e distinguere tra i tipi esistenti. Tale dispositivo a impulsi viene utilizzato non solo come parte dell'alimentatore, ma viene utilizzato nella costruzione della protezione da cortocircuito in modalità inattiva e come elemento stabilizzante.

Un trasformatore di impulsi viene utilizzato per convertire l'ampiezza della corrente e della tensione senza modificarne la forma. Cioè, può cambiare l'ampiezza e la polarità di vari tipi di impulsi, coordinare varie cascate elettroniche tra loro e creare un feedback affidabile e stabile. Pertanto, il requisito principale è la conservazione della forma dell'impulso.

Ciò si ottiene riducendo i valori parassiti, come la capacità e l'induttanza tra le spire, attraverso l'uso di piccoli nuclei, la disposizione delle spire e una diminuzione del numero di avvolgimenti. Le principali caratteristiche del trasformatore sono: potenza e tensione di esercizio. Strutturalmente, il dispositivo può essere realizzato nella seguente forma:

• asta: il nucleo magnetico di un tale trasformatore è costituito da piastre a forma di U, avvolte in avvolgimenti;
• corazzato: vengono utilizzate piastre a forma di W e gli avvolgimenti si trovano in bobine, formando una sorta di armatura;
• toroidale: il suo aspetto ricorda una figura geometrica di un toro, mentre non ha bobine e l'avvolgimento è avvolto su un nucleo;
• misto (asta corazzata) - assemblato da quattro bobine e un circuito magnetico di tipo combinato.

Il circuito magnetico nel trasformatore è costituito da piastre elettriche in acciaio, ad eccezione della forma toroidale, in cui è realizzato in materiale laminato o ferromagnetico. I telai delle bobine sono posizionati su isolatori e vengono utilizzati solo fili di rame. Lo spessore delle piastre viene selezionato in base alla frequenza.

La disposizione degli avvolgimenti può essere realizzata a spirale, conica e cilindrica. Una caratteristica del primo tipo è l'uso non del filo, ma di un nastro largo e sottile. In secondo luogo, sono realizzati con diversi spessori di isolamento, che influiscono sulla tensione tra gli avvolgimenti primari e secondari. Il terzo tipo è una struttura con un filo avvolto su un'asta a spirale.

Come funziona il dispositivo

Il principio di funzionamento dell'IT si basa sul verificarsi dell'induzione elettromagnetica. Quindi, se la tensione viene applicata all'avvolgimento primario, la corrente alternata inizierà a fluire attraverso di essa. Il suo aspetto porterà all'emergere di un flusso magnetico che non è di grandezza costante. Quindi, questa bobina è una sorta di sorgente di campo magnetico. Questo flusso viene trasmesso attraverso il nucleo in cortocircuito all'avvolgimento secondario, inducendo su di esso una forza elettromotrice (EMF).

Il valore della tensione di uscita dipende dal rapporto tra il numero di spire tra l'avvolgimento primario e il secondario e l'intensità di corrente massima dipende dalla sezione del filo utilizzato. Quando un carico potente è collegato all'uscita, aumenta il consumo di corrente che, con una piccola sezione del filo, porta il trasformatore a surriscaldamento, danni all'isolamento e esaurimento.

Il funzionamento di IT dipende anche dalla frequenza del segnale che viene alimentato all'avvolgimento primario. Maggiore è questa frequenza, minori saranno le perdite durante la trasformazione dell'energia. Pertanto, ad un'elevata velocità degli impulsi forniti, le dimensioni del dispositivo possono essere inferiori. Ciò si ottiene azionando il circuito magnetico in modalità di saturazione e viene utilizzato un piccolo traferro per ridurre l'induzione residua. Questo principio viene utilizzato nella costruzione di un IT, al quale viene applicato un segnale della durata di pochi microsecondi.

Preparazione e verifica

Per testare le prestazioni di un trasformatore di impulsi, puoi utilizzare sia un multimetro analogico che uno digitale. L'uso del secondo è preferibile per la sua facilità d'uso. L'essenza della preparazione di un tester digitale si riduce al controllo della batteria e dei puntali. Allo stesso tempo, il dispositivo a forma di freccia viene ulteriormente regolato.

Il dispositivo analogico viene configurato commutando la modalità operativa sull'area di misurazione della minima resistenza possibile. Successivamente, due fili vengono inseriti nelle prese del tester e cortocircuitati. Con una speciale maniglia di rifinitura, la posizione della freccia è impostata di fronte a zero. Se la freccia non può essere impostata su zero, ciò indica batterie scariche che dovranno essere sostituite.

È più facile con un multimetro digitale. Il suo design utilizza un analizzatore che monitora lo stato della batteria e, se i suoi parametri si deteriorano, visualizza un messaggio sullo schermo del tester sulla necessità di sostituirlo.

Quando si controllano i parametri di un trasformatore, vengono utilizzati due approcci fondamentalmente diversi. Il primo è quello di valutare lo stato di salute direttamente nel circuito, e il secondo è indipendente da esso. Ma è importante capire che se l'IT non viene rimosso dal circuito, o almeno non viene disconnesso un numero di pin, l'errore di misurazione può essere molto grande. Ciò è dovuto ad altri elementi radio che bypassano l'ingresso e l'uscita del dispositivo.

Procedura di rilevamento dei difetti

Un passaggio importante nel controllo del trasformatore con un multimetro è determinare gli avvolgimenti. Inoltre, la loro direzione non gioca un ruolo significativo. Questo può essere fatto dai segni sul dispositivo. Di solito un certo codice è indicato sul trasformatore.

In alcuni casi, è possibile applicare all'IT uno schema della disposizione degli avvolgimenti o anche firmarne le conclusioni. Se il trasformatore è installato nel dispositivo, lo schema elettrico o le specifiche aiuteranno a trovare il pinout. Inoltre, spesso le designazioni degli avvolgimenti, ovvero la tensione e il terminale comune, sono segnate sul PCB stesso in prossimità dei connettori a cui è collegato il dispositivo.

Dopo aver determinato le conclusioni, puoi procedere direttamente al controllo del trasformatore. L'elenco dei malfunzionamenti che possono verificarsi nel dispositivo è limitato a quattro punti:

• danno al nucleo;
• contatto bruciato;
• rottura dell'isolamento, che porta a un cortocircuito tra le spire o del telaio;
• rottura del filo.

La sequenza delle prove si riduce a una prima ispezione esterna del trasformatore. Viene accuratamente controllato per annerimento, scheggiature e odore. Se non vengono rilevati danni evidenti, procedere alla misurazione con un multimetro.

Prova di circuito aperto e cortocircuito

Per verificare l'integrità degli avvolgimenti, è meglio usare un tester digitale, ma puoi anche esaminarli usando un comparatore. Nel primo caso si utilizza la modalità di continuità del diodo, indicata sul multimetro dal simbolo - |> | -))). Per determinare la rottura, i puntali sono collegati al dispositivo digitale. Uno si collega ai connettori etichettati V / Ω e l'altro si collega a COM. L'interruttore della galletta viene trasferito nell'area di continuità. Le sonde di misurazione toccano costantemente ciascun avvolgimento, rosso - su uno dei suoi terminali e nero - sull'altro. Se è intatto, il multimetro emetterà un segnale acustico.

Con un tester analogico, il test viene eseguito nella modalità di misurazione della resistenza. Per questo, sul tester viene selezionato il campo di misurazione della resistenza più piccolo. Questo può essere fatto tramite pulsanti o un interruttore. Le sonde del dispositivo, come nel caso di un multimetro digitale, toccano l'inizio e la fine dell'avvolgimento. Se è danneggiata, la freccia rimarrà al suo posto e non devierà.

Il cortocircuito viene controllato allo stesso modo. Potrebbe verificarsi un cortocircuito a causa della rottura dell'isolamento. Di conseguenza, la resistenza dell'avvolgimento diminuirà, il che porterà a una ridistribuzione del flusso magnetico nel dispositivo. Lo strumento passa alla modalità test di resistenza per il test. Toccando le sonde agli avvolgimenti, guardano il risultato sul display digitale o sulla scala (deviazione freccia). Questo risultato non dovrebbe essere inferiore a 10 ohm.

Per assicurarsi che non vi sia alcun cortocircuito sul circuito magnetico, una sonda tocca la "ghiandola" del trasformatore e la seconda - in sequenza su ciascun avvolgimento. Non dovrebbe esserci alcuna deviazione della freccia o la comparsa di un segnale sonoro. Vale la pena notare che il tester può solo suonare il circuito turn-to-turn in una forma approssimativa, poiché l'errore del dispositivo è piuttosto elevato.

Misure di tensione e corrente

Se si sospetta un malfunzionamento del trasformatore, è possibile eseguire il test senza scollegarlo completamente dal circuito. Questo metodo di test è chiamato diretto, ma comporta il rischio di ricevere una scossa elettrica. L'essenza delle azioni nella misurazione della corrente è eseguire i seguenti passaggi:

• una delle gambe dell'avvolgimento secondario è saldata dal circuito;
• il filo nero è inserito nella presa COM del multimetro e il filo rosso è collegato al connettore contrassegnato con la lettera A;
• l'interruttore del dispositivo viene spostato nella posizione corrispondente alla zona ACA.
• con una sonda collegata al filo rosso, tocca la gamba libera e quella nera, il punto in cui è stata saldata.

Quando viene applicata la tensione, se il trasformatore è operativo, una corrente inizierà a fluire attraverso di esso, il cui valore può essere visualizzato sullo schermo del tester. Se l'IT ha diversi avvolgimenti secondari, l'intensità della corrente viene controllata su ciascuno di essi.

La misura della tensione è la seguente. Il circuito con il trasformatore installato viene collegato all'alimentazione e quindi il tester passa all'area ACV (segnale alternato). Le spine dei cavi si inseriscono nelle prese V / Ω e COM e toccare l'inizio e la fine dell'avvolgimento. Se l'IT è OK, il risultato verrà visualizzato sullo schermo.

Rimozione delle caratteristiche

Per poter controllare in questo modo un trasformatore con un multimetro, è necessaria la sua caratteristica corrente-tensione. Questo grafico mostra la relazione tra la differenza di potenziale ai terminali degli avvolgimenti secondari e la corrente che porta alla loro magnetizzazione.

L'essenza del metodo è la seguente: il trasformatore viene rimosso dal circuito, gli impulsi di diversa grandezza vengono alimentati al suo avvolgimento secondario con l'aiuto di un generatore. La potenza fornita alla bobina deve essere sufficiente a saturare il circuito magnetico. Ogni volta che l'impulso cambia, vengono misurate la corrente nella bobina e la tensione all'uscita della sorgente e il circuito magnetico viene smagnetizzato. Per fare ciò, dopo aver rimosso la tensione, la corrente nell'avvolgimento aumenta in diversi approcci, dopodiché diminuisce a zero.

Quando viene presa la caratteristica I - V, la sua caratteristica reale viene confrontata con quella di riferimento. Una diminuzione della sua pendenza indica la comparsa di un cortocircuito tra le spire nel trasformatore. È importante notare che per tracciare la caratteristica corrente-tensione, è necessario utilizzare un multimetro con una testa elettrodinamica (puntatore).

Così, utilizzando un normale multimetro, è possibile con un alto grado di probabilità determinare l'operatività dell'IT, ma per questo è meglio eseguire una serie di misurazioni. Sebbene per la corretta interpretazione del risultato, si dovrebbe comprendere il principio di funzionamento del dispositivo e immaginare cosa in esso si verificano processi, ma in linea di principio, per una misurazione di successo, è sufficiente solo essere in grado di commutare il dispositivo su un altro modalità.