Ремонт неисправностей импульсных транзисторов в импульсных источниках питания
Повторяющиеся повреждения трубок силовых переключателей (или толстопленочных цепей, содержащих трубки переключателей) являются ключевым и трудным моментом при обслуживании силовых цепей переключателей. Ниже представлен систематический анализ.
Трубка переключателя является основным компонентом импульсного источника питания, который работает в условиях сильного тока и высокого напряжения. Уровень урона у него относительно высок. Если она повреждена, зачастую устранить неисправность путем замены новой трубки бывает непросто, и это может даже привести к повреждению новой трубки. Трудно устранить неисправность этого типа неоднократно повреждаемой трубки переключателя, что часто оставляет новичков в растерянности. Ниже приведен краткий анализ распространенных причин повторного повреждения трубок переключателя.
1. Повреждение трубки переключателя из-за перенапряжения.
① Напряжение сети слишком высокое, что приводит к высокому рабочему напряжению на сливе трубки переключателя. В результате амплитуда переключающего импульса, генерируемого стоком переключающей трубки, естественным образом увеличивается, преодолевая значение выдерживаемого напряжения переключающей трубки D-S и вызывая разрушение переключающей трубки.
② Неисправность цепи регулятора напряжения, из-за которой выходное напряжение импульсного источника питания возрастает. При этом амплитуда наведенного напряжения, генерируемого каждой обмоткой переключающего трансформатора, велика. Наведенное напряжение, генерируемое его первичной обмоткой, накладывается на рабочее напряжение постоянного тока, получаемое стоком D переключающего транзистора. Если это наложенное значение превысит значение выдерживаемого напряжения переключающего транзистора D-S, это приведет к повреждению переключающего транзистора.
③ Возникла проблема со схемой защиты стока D трубки переключателя (схема поглощения пиковых импульсов), которая не может поглощать пиковые импульсы высокой амплитуды стока D трубки переключателя, что приводит к пробою трубки переключателя при высоком напряжении стока.
④ Выход из строя большого фильтрующего конденсатора (фильтрующий конденсатор на 300 В) привел к появлению большого количества высокочастотных импульсов на обоих концах, которые перекрывались с антипиковым напряжением во время периода отсечки переключающей трубки, вызывая повреждение переключающей трубки из-за перенапряжения.
2. Повреждение трубки переключателя из-за перегрузки по току.
① Радиатор трубки переключателя слишком мал или плохо закреплен.
② Источник питания переключателя перегружен, что приводит к увеличению времени проводимости трубки переключателя и повреждению трубки переключателя. Распространенными причинами являются плохие цепи выпрямления и фильтрации выходного напряжения или такие неисправности, как короткое замыкание и утечка в цепи нагрузки.
③ Короткое замыкание между витками коммутационного трансформатора.
3. Высокое энергопотребление и повреждение трубки переключателя.
Существует два распространенных типа: высокие потери на открытии и высокие потери на закрытии. Большие потери на открытие обусловлены главным образом тем, что переключающий транзистор не может перейти в состояние насыщения из состояния усиления в течение заданного времени. Основная причина высоких потерь при открытии трубки переключателя связана с недостаточным возбуждением трубки переключателя. Большие потери на выключение обусловлены главным образом тем, что переключающий транзистор не может перейти в состояние отсечки из усиленного состояния в течение заданного времени. Основная причина высоких потерь при выключении переключающего транзистора связана с искажением формы сигнала полюса затвора (базы) переключающего транзистора.
4. Сама трубка переключателя имеет проблемы с качеством.
Качество имеющихся в продаже ламп переключателей мощности сильно различается. Если возникнут проблемы с качеством трубок переключателя, они неизбежно будут неоднократно повреждены.
5. Неправильная замена трубок переключателя.
Мощность полевого-переключающего транзистора в импульсном источнике питания, как правило, высока, и его нельзя заменить полевым транзистором малой-мощности и низкого-напряжения-, иначе он очень подвержен повреждениям. Также невозможно использовать для замены транзисторы типа БУ508А и 2SD1403. Эксперименты показали, что хотя блок питания может работать после замены, через несколько минут включения транзистор перегревается, что может привести к повторному выходу из строя коммутирующего транзистора.
