Вопрос, как проверить стабилизатор напряжения, является актуальным для многих предприятий, организаций и частных пользователей. Стабилизирующие устройства представляют собой достаточно сложную аппаратуру, от качества работы которой зависит исправность подключенного дорогостоящего оборудования. Поэтому контроль их работоспособности и своевременное выявление неисправностей – необходимое условие для обеспечения бесперебойности технологических процессов и минимизации дополнительных расходов.
Неисправности стабилизаторов
Наиболее важными характеристиками стабилизаторов, которые подлежат контролю, являются номинальное входное и выходное напряжение, ток нагрузки, степень стабилизации, величина пульсации, температура внутренних компонентов. Для полноценной диагностики этих параметров необходимо специальное оборудование. Особенно сложным считается тестирование устройств на симисторных ключах. Оно требует наличия точной схемы и специализированных измерительных приборов, включая осциллограф.
Рассмотрим некоторые распространенные проблемы стабилизаторов:
- В релейных устройствах чаще всего выходят из строя реле, которые отвечают за переключение обмоток трансформатора. Также иногда перегорает катушка.
- Перегревается трансформатор без серьезной нагрузки. Эта проблема возникает из-за межвиткового короткого замыкания или замыкания в переключателях.
- Перегрев сервоприводного стабилизатора. Он может происходить вследствие замыкания соседних витков из-за загрязнения контактных площадок. Чтобы не допустить этого, устройства необходимо периодически разбирать и чистить.
- Перегорание одного из электронных компонентов. Оно может происходить из-за замыканий, перегрузок, чрезмерно высокой температуры.
78l05 схема включения
78l05 схема включения — это самый популярный пяти вольтовый стабилизатор напряжения, аналог маломощной микросхемы 7805. В данной статье публикуется описание, параметры и сама схема включения прибора 78L05. В сущности чуть ли не каждая фирма в мире, которая создает интегральные микросхемы, выпустила свой аналоговый элемент этого чипа. Определение производителя данного электронного элемента читается по первым двум буквам, например: LM78L05 (TAIWAN SEMICONDUCTOR), TS78L05 (TAEJIN Technology HTC Korea).
Естественно, чтобы знать точные параметры электронного прибора, для этого конечно нужно воспользоваться официальным даташитом. Хотя и в официальной спецификации 78l05 схема включения есть некоторые нюансы, в частности это представленный эскиз расположения выводов, который не достаточно графически ясно выполнен. А когда приходится делать какой-либо ремонт или производить наладку устройства, то приходится смотреть одновременно на два изображения.
То-есть определять название и порядковый номер вывода и дополнительно смотреть где расположен вывод на самом корпусе. Несмотря на то, что на этом чипе вывод под номером 1 является выходной шиной, а последний вывод входным, на практике несколько раз дезориентировало меня. В итоге я неправильно делал разводку печатной платы. Чтобы впредь не повторить таких курьезов, я нанес обозначения выводов непосредственно на эскизы корпусов: ТО-92, SOT-89, SO-8.
Как проверить электрический стабилизатор?
Для выявления неисправностей устройства нужно выполнить следующие действия:
- Предварительная проверка. Ее можно провести без специальных приборов. Для этого понадобятся две настольные лампы одинаковой мощности, электроплитка или другой мощный потребитель, удлинитель питания с несколькими розетками. Подключаем к удлинителю стабилизатор, одну лампочку и электроплитку. Втору лампочку питаем от стабилизатора. Включаем плитку. Если стабилизатор работает правильно, то свет лампы, подключенной к нему не измениться, а свечение лампы, подключенной к удлинителю уменьшится.
- Разборка оборудования, тщательное удаление всех загрязнений, очистка контактных площадок до металлического блеска.
- Осмотр стабилизатора, выявление электронных компонентов со следами воздействия высокой температуры. Перегретые резисторы выглядят обуглившимися, на транзисторах могут появляться почернения и трещины. Также нужно обратить внимание на вздувшиеся конденсаторы. Еще одним симптомом перегрева является изменение оттенка текстолитовой платы.
- Прозвон силовых ключей и других компонентов.
Назначение проверки
Стабилизатор напряжения — аппарат, используемый в качестве вводного устройства. Его ставят перед счетчиком. Используется в сети с одной, двумя и тремя фазами. Может быть применен для одного электроприбора с мощностью более 6 киловатт. Трехполюсный может быть использован для оборудования более 9 киловатт.
Чаще всего его используют, чтобы защитить бытовые электрические или нагревательные приборы. Также он может быть использован, чтобы уберечь систему освещения, двигатель, трансформатор и электронные электроприборы промышленного масштаба.
Обратите внимание! Проверять стабилизатор напряжения нужно, чтобы он мог исправно работать и помогать пользователю защищать электрическую цепь от перенапряжения, короткого замыкания и прочих неприятностей. Делать это нужно обязательно, поскольку иногда сам стабилизатор может стать причиной поломки электроцепи и всего бытового оборудования.
Проверка работоспособности аппарата для защиты цепи
Проверка линейного стабилизатора постоянного напряжения с помощью мультиметра
Одним из основных компонентов линейного стабилизатора постоянного напряжения является стабилитрон или диод Зенера. Выход из строя именно этого элемента является самой распространенной причиной поломки устройств. Прежде чем разобраться, как проверить стабилизатор напряжения мультиметром, нужно разобраться в принципе работы стабилитрона. В рабочем состоянии он пропускает ток строго в одном направлении. При повышении напряжения на входе, величина электротока, проходящего через стабилитрон, резко возрастает. Элемент начинает работать в режиме пробоя, обеспечивая поддержание напряжения на выходе с заданной точностью. Слишком большие токи приводят к перегреву и поломке стабилитрона.
Для проверки компонента подсоединяем плюсовый щуп мультиметра в режиме измерения сопротивления к катодному выводу, а минусовый – к анодному выводу. Прибор должен показать определенное значение сопротивления. После этого меняем щупы местами. Сопротивление должно становиться бесконечным. Такие показания мультиметра указывают на исправность стабилитрона. Если же при обоих измерениях прибор показал бесконечное сопротивление – произошел обрыв элемента. В случае, когда сопротивление при разных положениях щупов равно нулю, можно сделать вывод о пробое стабилитрона.
Можно и нужно ли проверять стабилизатор мультиметром
Со стабилитроном разобрались, а вот как проверить электрический стабилизатор? Тот самый, который устанавливается дома для защиты бытовой техники и электроники.
Стабилизатор напряжения является устройством комплексным, работающим под управлением микроконтроллера. Наличие в схеме “мозгов” позволяет прибору самостоятельно контролировать свое состояние, сообщив об ошибке и обесточив нагрузку в случае неисправности. Сообщения об ошибке могут иметь самый разный формат: красный светодиод, шифр на LED-дисплее, либо полноценное сообщение на графическом или ЖК дисплее. Если со стабилизатором что-то случится, Вы об этом обязательно узнаете и без мультиметра.
Наиболее часто неисправности возникают в релейных и сервоприводных стабилизаторах, так как в первом случае что-то может случиться с реле, а во втором — с токосъемной щеткой или сервомотором. Максимум, что в этой ситуации может сделать рядовой пользователь с мультиметром в руках — это прозвонить контакты и катушки реле, хотя, по-хорошему, следует сразу же обратиться в сервис за помощью специалистов. Неумелыми действиями можно навредить не только стабилизатору, но и себе. О вмешательстве в схему управления и говорить не стоит.
Проверка по схеме стабилизатора
Описанный выше метод не подходит для двусторонних и прецизионных стабилитронов. Как проверить стабилизатор напряжения в этом случае? Нужно включить проверяемые электронные компоненты в схему и приложить напряжение от источника питания. Для этого понадобиться делитель, который состоит из одного или нескольких резисторов. Резистор должен обеспечивать пробой стабилитрона при подаче напряжения от источника питания.
Порядок проверки:
- Положительный провод от блока питания подключается к первому выводу делителя.
- Катодный вывод стабилитрона подключается ко второму выводу делителя.
- Анодный вывод стабилитрона соединяется с отрицательным контактом источника питания.
- Мультиметр в режиме вольтметра включает в схему. Плюсовый вывод подсоединяется ко второму выводу резистора, а минусовый – к общей шине питания (минусовый вывод блока питания).
- Если на первый вывод делителя подать напряжение равное или превышающее напряжение стабилизации, то на выходе оно не должно превышать это значение. Это говорит об исправном стабилитроне. Если элемент пробит или неправильно подключен, то вольтметр покажет ноль. В случае пробитого стабилитрона показания мультиметра будут превышать величину напряжения стабилизации.
Прецизионные и двухсторонние устройства
Аналогичным способом проверяются прецизионные стабилитроны. Двухсторонние стабилитроны подключаются к выводам источника питания без соблюдения полярности.
Для проверки стабилизатора, необходимо переключить мультиметр в режим измерения постоянного тока, соблюдая полярность. Изначально проверяется величина подводящего питания к стабилизатору.
Если напряжение в норме, тогда мультиметр непосредственно подключается к выходу стабилизатора, измеряя величину напряжения уже на выходе.
Стабилизатор напряжения
Стабилизатор напряжения – важнейший радиоэлемент современных радиоэлектронных устройств. Он обеспечивает постоянное напряжение на выходе цепи, которое почти не зависит от нагрузки.
Стабилизаторы семейства LM
В нашей статье мы рассмотрим стабилизаторы напряжения семейства LM78ХХ. Серия 78ХХ выпускается в металлических корпусах ТО-3 (слева) и в пластмассовых корпусах ТО-220 (справа). Такие стабилизаторы имеют три вывода: вход, земля (общий) и вывод.
Вместо “ХХ” изготовители указывают напряжение стабилизации, которое нам будет выдавать этот стабилизатор. Например, стабилизатор 7805 на выходе будет выдавать 5 Вольт, 7812 соответственно 12 Вольт, а 7815 – 15 Вольт. Все очень просто.
Схема подключения
А вот и схема подключения таких стабилизаторов. Эта схема подходит ко всем стабилизаторам семейства 78ХХ.
На схеме мы видим два конденсатора, которые запаиваются с каждой стороны. Это минимальные значения конденсаторов, можно, и даже желательно поставить большего номинала. Это требуется для уменьшения пульсаций как по входу, так и по выходу. Кто забыл, что такое пульсации, можно заглянуть в статью как получить из переменного напряжения постоянное.
Характеристики LM стабилизаторов
Какое же напряжение подавать, чтобы стабилизатор работал как надо? Для этого ищем даташит на стабилизаторы и внимательно изучаем. Нас интересуют вот эти характеристики:
Output voltage – выходное напряжение
Input voltage – входное напряжение
Ищем наш 7805. Он выдает нам выходное напряжение 5 Вольт. Желательным входным напряжением производители отметили напряжение в 10 Вольт. Но, бывает так, что выходное стабилизированное напряжение иногда бывает или чуть занижено, или чуть завышено.
Для электронных безделушек доли вольт не ощущаются, но для прецизионной (точной) аппаратуры лучше все таки собирать свои схемы. Здесь мы видим, что стабилизатор 7805 может нам выдать одно из напряжений диапазона 4,75 – 5,25 Вольт, но при этом должны соблюдаться условия (conditions), что ток на выходе в нагрузке не будет превышать 1 Ампера. Нестабилизированное постоянное напряжение может “колыхаться” в диапазоне от 7,5 и до 20 Вольт, при это на выходе будет всегда 5 Вольт.
Рассеиваемая мощность на стабилизаторе может достигать до 15 Ватт – это приличное значение для такой маленькой радиодетали. Поэтому, если нагрузка на выходе такого стабилизатора будет кушать приличный ток, думаю, стоит подумать об охлаждении стабилизатора. Для этого ее надо посадить через пасту КПТ на радиатор. Чем больше ток на выходе стабилизатора, тем больше по габаритам должен быть радиатор. Было бы вообще идеально, если бы радиатор еще обдувался вентилятором.
Работа LM на практике
Давайте рассмотрим нашего подопечного, а именно, стабилизатор LM7805. Как вы уже поняли, на выходе мы должны получить 5 Вольт стабилизированного напряжения.
Соберем его по схеме
Берем нашу Макетную плату и быстренько собираем выше предложенную схемку подключения. Два желтеньких – это конденсаторы, хотя их ставить необязательно.
Итак, провода 1,2 – сюда мы загоняем нестабилизированное входное постоянное напряжение, снимаем 5 Вольт с проводов 3 и 2.
На Блоке питания мы ставим напряжение в диапазоне 7,5 Вольт и до 20 Вольт. В данном случае я поставил напряжение 8,52 Вольта.
И что же у нас получилось на выходе данного стабилизатора? 5,04 Вольта! Вот такое значение мы получим на выходе этого стабилизатора, если будем подавать напряжение в диапазоне от 7,5 и до 20 Вольт. Работает великолепно!
Давайте проверим еще один наш стабилизатор. Думаю, Вы уже догадались, на сколько он вольт.
Проверка работоспособности L7805CV
Как проверить работоспособность микросхемы? Для начала можно просто прозвонить выводы мультиметром, если хоть в одном случае наблюдается закоротка, то это однозначно указывает на неисправность элемента. При наличии у вас источника питания на 7 В и выше, можно собрать схему согласно датащита, приведенную выше, и подать на вход питание, на выходе мультиметром фиксируем напряжение в 5 В, соответственно элемент абсолютно работоспособен. Третий способ более трудоемкий, в случае если у вас отсутствует источник питания. Однако в этом случае вы параллельно получите и источник питания на 5 В. Необходимо собрать схему с выпрямительным мостом согласно рисункe, представленного ниже.
Для проверки нужен понижающий трансформатор с коэффициентом трансформации в 18 — 20 и выпрямительный мост, дальнейший обвес стандартный два конденсатора на стабилизатор и все, источник питания на 5 В готов. Значения номиналов конденсаторов тут завышены по отношению к схеме включения L7805 в datasheet, это связано с тем, чтобы лучше сгладить пульсации напряжения после выпрямительного моста. Для более безопасной работы, желательно добавить индикацию для визуализации включения прибора. Тогда схема приобретет такой вид:
Если на нагрузке будет много конденсаторов или любой другой емкостной нагрузки, можно защитить стабилизатор обратным диодом, во избежание выгорания элемента при разряде конденсаторов.
Большим плюсом микросхемы является достаточно легкая конструкция и простота использования, в случае, если вам необходимо питание одного значения. Схемы чувствительные к значениям напряжения обязательно должны снабжаться подобными стабилизаторами чтобы предохранить чувствительные к скачкам напряжения элементы.
