Jak sprawdzić transformator impulsowy za pomocą multimetru: ciągłość przy zwarciu i rozwarciu obwodu, pomiar napięcia i prądu

Głównym elementem zasilacza do urządzeń cyfrowych jest konwerter prądu i napięcia. Dlatego też, gdy sprzęt się psuje, często spada na niego podejrzenie. Najłatwiejszym sposobem sprawdzenia transformatora impulsowego jest użycie multimetru. Istnieje kilka metod pomiarowych. Wybór zależy od sytuacji i spodziewanych szkód. Jednocześnie samodzielne sprawdzenie któregokolwiek z nich nie jest trudne.

Projekt konwertera

Przed przystąpieniem bezpośrednio do sprawdzenia transformatora impulsowego (IT) wskazane jest poznanie jego działania, zrozumienie zasady działania i rozróżnienie istniejących typów. Takie urządzenie impulsowe jest wykorzystywane nie tylko jako część zasilacza, jest wykorzystywane przy budowie zabezpieczenia przeciwzwarciowego w stanie spoczynku oraz jako element stabilizujący.

Transformator impulsowy służy do konwersji wielkości prądu i napięcia bez zmiany ich kształtu. Oznacza to, że może zmieniać amplitudę i polaryzację różnego rodzaju impulsów, koordynować ze sobą różne kaskady elektroniczne i tworzyć niezawodne i stabilne sprzężenie zwrotne. Dlatego głównym wymaganiem jest zachowanie kształtu impulsu.

Osiąga się to poprzez zmniejszenie wartości pasożytniczych, takich jak pojemność międzyzwojowa i indukcyjność, dzięki zastosowaniu małych rdzeni, rozmieszczeniu zwojów i zmniejszeniu liczby uzwojeń. Główne cechy transformatora to: moc i napięcie robocze. Strukturalnie urządzenie może być wykonane w następującej formie:

• pręt - rdzeń magnetyczny takiego transformatora wykonany jest z płyt w kształcie litery U, owiniętych w uzwojenia;
• zbrojony - stosuje się płyty w kształcie litery W, a uzwojenia są umieszczone w cewkach, tworząc rodzaj pancerza;
• toroidalny - swoim wyglądem przypomina figurę geometryczną torusa, przy czym nie posiada cewek, a uzwojenie jest nawinięte na rdzeń;
• mieszany (pręt pancerny) - złożony z czterech cewek i połączonego obwodu magnetycznego.

Obwód magnetyczny w transformatorze wykonany jest z elektrotechnicznych blach stalowych, z wyjątkiem kształtu toroidalnego, w którym jest wykonany z materiału walcowanego lub ferromagnetycznego. Ramki cewek są osadzone na izolatorach, a stosowane są wyłącznie przewody miedziane. Grubość płyt dobierana jest w zależności od częstotliwości.

Ułożenie uzwojeń może być wykonane w formie spiralnej, stożkowej i cylindrycznej. Cechą pierwszego typu jest użycie nie drutu, ale szerokiej cienkiej taśmy foliowej. Po drugie, wykonane są z izolacją o różnej grubości, co wpływa na napięcie między uzwojeniem pierwotnym i wtórnym. Trzeci typ to konstrukcja z drutem nawiniętym na pręt w spiralę.

Jak działa urządzenie

Zasada działania IT opiera się na występowaniu indukcji elektromagnetycznej. Tak więc, jeśli napięcie zostanie przyłożone do uzwojenia pierwotnego, zacznie przez nie płynąć prąd przemienny. Jego pojawienie się doprowadzi do pojawienia się strumienia magnetycznego, który nie ma stałej wielkości. Tak więc ta cewka jest rodzajem źródła pola magnetycznego. Strumień ten jest przekazywany przez zwarty rdzeń do uzwojenia wtórnego, wywołując na nim siłę elektromotoryczną (EMF).

Wartość napięcia wyjściowego zależy od stosunku liczby zwojów między uzwojeniem pierwotnym a wtórnym, a maksymalny prąd zależy od przekroju zastosowanego przewodu. Gdy do wyjścia podłączone jest duże obciążenie, wzrasta pobór prądu, co przy małym przekroju przewodu prowadzi do przegrzania transformatora, uszkodzenia izolacji i przepalenia.

Działanie IT zależy również od częstotliwości sygnału podawanego do uzwojenia pierwotnego. Im wyższa jest ta częstotliwość, tym mniej strat wystąpi podczas transformacji energii. Dlatego przy dużej prędkości dostarczanych impulsów wymiary urządzenia mogą być mniejsze. Osiąga się to poprzez działanie obwodu magnetycznego w trybie nasycenia, a mała szczelina powietrzna służy do zmniejszenia indukcji szczątkowej. Zasada ta jest wykorzystywana w konstrukcji IT, do którego przykładany jest sygnał o czasie trwania zaledwie kilku mikrosekund.

Przygotowanie i weryfikacja

Aby przetestować wydajność transformatora impulsowego, możesz użyć zarówno multimetru analogowego, jak i cyfrowego. Zastosowanie drugiego jest preferowane ze względu na łatwość użytkowania. Istota przygotowania testera cyfrowego sprowadza się do sprawdzenia akumulatora i przewodów pomiarowych. Jednocześnie urządzenie typu strzałkowego jest dodatkowo regulowane.

Urządzenie analogowe konfiguruje się poprzez przełączenie trybu pracy na obszar pomiarowy o minimalnej możliwej rezystancji. Następnie dwa przewody są wkładane do gniazd testera i zwierane. Za pomocą specjalnego uchwytu do przycinania pozycja strzałki jest ustawiona przeciwnie do zera. Jeśli strzałka nie może być ustawiona na zero, oznacza to rozładowane baterie, które należy wymienić.

Z multimetrem cyfrowym to prostsze. W swojej konstrukcji wykorzystuje analizator, który monitoruje stan akumulatora i w przypadku pogorszenia jego parametrów wyświetla na ekranie testera komunikat o konieczności jego wymiany.

Podczas sprawdzania parametrów transformatora stosuje się dwa zasadniczo różne podejścia. Pierwsza to ocena stanu zdrowia bezpośrednio w obwodzie, a druga jest od niego niezależna. Ale ważne jest, aby zrozumieć, że jeśli IT nie zostanie usunięty z obwodu lub przynajmniej nie zostanie odłączony szereg styków, wówczas błąd pomiaru może być bardzo duży. Wynika to z innych elementów radiowych, które omijają wejście i wyjście urządzenia.

Procedura wykrywania defektów

Ważnym krokiem przy sprawdzaniu transformatora za pomocą multimetru jest określenie uzwojeń. Jednocześnie ich kierunek nie odgrywa znaczącej roli. Można to zrobić za pomocą oznaczeń na urządzeniu. Zwykle na transformatorze znajduje się określony kod.

W niektórych przypadkach można zastosować do IT schemat rozmieszczenia uzwojeń, a nawet podpisać ich wnioski. Jeśli transformator jest zainstalowany w urządzeniu, schemat obwodu lub specyfikacja pomoże w znalezieniu wyprowadzenia. Również często oznaczenia uzwojeń, a mianowicie napięcie i wspólny zacisk, są podpisane na samej płytce drukowanej w pobliżu złączy, do których podłączone jest urządzenie.

Po ustaleniu wniosków możesz przejść bezpośrednio do sprawdzenia transformatora. Lista usterek, które mogą wystąpić w urządzeniu, jest ograniczona do czterech punktów:

• uszkodzenie rdzenia;
• wypalony kontakt;
• awaria izolacji, prowadząca do zwarcia między zwojami lub zwarcia ramy;
• przerwanie drutu.

Sekwencja testów sprowadza się do wstępnej kontroli zewnętrznej transformatora. Jest dokładnie sprawdzany pod kątem czernienia, odprysków i zapachu. Jeśli nie zostaną wykryte żadne widoczne uszkodzenia, przejdź do pomiaru za pomocą multimetru.

Test obwodu otwartego i zwarcia

Aby sprawdzić integralność uzwojeń, najlepiej użyć testera cyfrowego, ale można je również zbadać za pomocą czujnika zegarowego. W pierwszym przypadku wykorzystywany jest tryb ciągłości diody, wskazywany na multimetrze symbolem - |> | -))). Aby określić przerwę, do urządzenia cyfrowego podłącza się przewody pomiarowe. Jeden wpina się w złącza oznaczone V/Ω, a drugi w COM. Przełącznik galet jest przenoszony do obszaru ciągłości. Sondy pomiarowe konsekwentnie dotykają każdego uzwojenia, czerwonego - do jednego z jego zacisków, a czarnego - do drugiego. Jeśli jest nienaruszony, multimetr wyda sygnał dźwiękowy.

Tester analogowy wykonuje test w trybie pomiaru rezystancji. W tym celu na testerze wybierany jest najmniejszy zakres pomiaru rezystancji. Można to zrobić za pomocą przycisków lub przełącznika. Sondy urządzenia, podobnie jak w przypadku multimetru cyfrowego, dotykają początku i końca uzwojenia. Jeśli jest uszkodzony, strzała pozostanie na swoim miejscu i nie będzie się odchylać.

W ten sam sposób następuje sprawdzenie zwarcia. Może wystąpić zwarcie z powodu uszkodzenia izolacji. W rezultacie zmniejszy się rezystancja uzwojenia, co doprowadzi do redystrybucji strumienia magnetycznego w urządzeniu. Miernik przełącza się w tryb testu rezystancji w celu przeprowadzenia testu. Dotykając sond do uzwojeń, patrzą na wynik na wyświetlaczu cyfrowym lub na skali (odchylenie strzałki). Ten wynik nie powinien być mniejszy niż 10 omów.

Aby upewnić się, że nie ma zwarcia w obwodzie magnetycznym, jedna sonda dotyka „dławika” transformatora, a druga - kolejno do każdego uzwojenia. Nie powinno być żadnego odchylenia strzałki ani pojawienia się sygnału dźwiękowego. Warto zauważyć, że tester może dzwonić w obwodzie zwrotnym tylko w przybliżonej formie, ponieważ błąd urządzenia jest dość wysoki.

Pomiary napięcia i prądu

Jeśli podejrzewasz awarię transformatora, testowanie można przeprowadzić bez całkowitego odłączenia go od obwodu. Ta metoda testowania nazywana jest bezpośrednią, ale niesie ze sobą ryzyko porażenia prądem. Istotą działań w pomiarze prądu jest wykonanie następujących kroków:

• jedna z nóg uzwojenia wtórnego jest lutowana z obwodu;
• czarny przewód jest włożony do gniazda COM multimetru, a czerwony przewód jest podłączony do złącza oznaczonego literą A;
• przełącznik urządzenia jest przesunięty do pozycji odpowiadającej strefie ACA.
• sondą podłączoną do czerwonego przewodu dotknij wolnej nogi, a czarnej - miejsca, do którego została przylutowana.

Po przyłożeniu napięcia, jeśli transformator jest sprawny, zacznie przez niego płynąć prąd, którego wartość można zobaczyć na ekranie testera. Jeśli IT ma kilka uzwojeń wtórnych, sprawdzana jest siła prądu na każdym z nich.

Pomiar napięcia jest następujący. Obwód z zainstalowanym transformatorem jest podłączony do zasilania, a następnie tester przełącza się na obszar ACV (sygnał przemienny). Wtyczki przewodów podłączane do gniazd V/Ω i COM i dotknij początku i końca uzwojenia. Jeśli IT jest w porządku, wynik zostanie wyświetlony na ekranie.

Usuwanie cech

Aby móc w ten sposób sprawdzić transformator za pomocą multimetru, wymagana jest jego charakterystyka prądowo-napięciowa. Wykres ten przedstawia zależność między różnicą potencjałów na zaciskach uzwojeń wtórnych a prądem prowadzącym do ich namagnesowania.

Istota metody jest następująca: transformator jest usuwany z obwodu, impulsy o różnej wielkości są podawane do jego uzwojenia wtórnego za pomocą generatora. Moc dostarczana do cewki musi być wystarczająca do nasycenia obwodu magnetycznego. Za każdym razem, gdy impuls się zmienia, mierzony jest prąd w cewce i napięcie na wyjściu źródła, a obwód magnetyczny jest rozmagnesowywany. Aby to zrobić, po usunięciu napięcia prąd w uzwojeniu wzrasta w kilku podejściach, po czym spada do zera.

Biorąc pod uwagę charakterystykę I - V, jej charakterystykę rzeczywistą porównuje się z charakterystyką odniesienia. Spadek jego nachylenia wskazuje na pojawienie się zwarcia międzyzwojowego w transformatorze. Należy zauważyć, że do wykreślenia charakterystyki prądowo-napięciowej konieczne jest użycie multimetru z głowicą elektrodynamiczną (wskaźnik).

Zatem, za pomocą zwykłego multimetru można z dużym prawdopodobieństwem określić sprawność IT, ale do tego najlepiej wykonać komplet pomiarów. Chociaż dla prawidłowej interpretacji wyniku należy zrozumieć zasadę działania urządzenia i wyobrazić sobie co zachodzą w nim procesy, ale w zasadzie do udanego pomiaru wystarczy tylko móc przełączyć urządzenie na inne tryby.