Реферат: Ремонт и обслуживание СВЧ печей

Министерствообразования Российской ФедерацииКазанскийГосударственный Технический Университетим.А.Н. ТуполеваКонтрольная работа

По дисциплине:

«Бытовая радиоэлектроника»

На тему:

«Ремонт и обслуживание СВЧ печей»

 

Выполнил ст.гр.5631

М.А. Лукьянов

Проверил

О.Г. Морозов

 

Казань 2002Содержание

 

1.Введение……………………………………………………………………3

 

2.СВЧустановки и их рабочие камеры………………………………….5

 

3.Магнетрон…………………………………………………………………6

 

4.Блокпитания магнетрона……………………………………………….9

 

5.Высоковольтныйдиод…………………………………………………..11

 

6.Блокуправления и ввода информации………………………….…….12

 

7.Требованияк СВЧ установкам…………………………………….…...13

 

8.Мерыбезопасной работы при ремонте и регулировке………….…..14

 

9.Элементнаябаза………………………………………………………….16

 

10.Ремонтплат с печатным монтажом………………….………………24

 

11.Методыотыскания неисправностей………………………………….25

 

12.Примерэлектрической принципиальной схемы СВЧ печи………27

 

13.Рекомендациипо ремонту……………………………………….…….30

 

14.Списоклитературы…………………………………………………….31

Введение

СВЧ нагрев и его применение

         Технологическаяобработка самых различных объектов почти всегда включает в себя термообработкуи в первую очередь нагрев или сушку.

         Притрадиционных способах нагрева и сушки (конвективном, радиационным и контактном)нагрев объекта происходит по поверхности. Если теплопроводность объекта низка,что имеет место у диэлектриков, то термообработка объекта происходит медленно,с локальным перегревом поверхности нагрева, отчего возможно подгорание этойповерхности, возникновение внутренних механических напряжений. Все это вконечном счете может привести к выходу объекта из строя.

         Сверхвысокочастотнымназывается нагрев объекта энергией электромагнитного поля сверхвысоких частот.Электромагнитная волна, проникая в объект, взаимодействует с заряженнымичастицами. Совокупность таких микроскопических процессов приводит к поглощениюэнергии поля в объекте. Полное описание эффекта может быть получено лишь спомощью квантовой теории. Ограничимся учетом макроскопических свойствматериальной среды, описываемых классической физикой.

         Взависимости от расположения в них зарядов молекулы диэлктрической среды могутбыть полярными и неполярными. В некоторых молекулах расположение зарядов стольсимметрично, что в отсутствии внешнего электрического поля их электрическийдипольный момент равен нулю. Полярные молекулы обладают некоторым электрическимдипольным моментом и в отсутствии внешнего поля. При наложении внешнегоэлектрического поля неполярные молекулы поляризуются, то есть симметриярасположения их зарядов нарушается, и молекула приобретает некоторыйэлектрический момент.

         Поддействием внешнего поля у полярных молекул не только меняется величинаэлектрического момента, но и происходит поворот оси молекулы по направлению поля.Обычно различают электронную, ионную, дипольную и структурную поляризациидиэлектрика. На СВЧ наибольший удельный вес имеют дипольная и структурнаяполяризации, так что выделение тепла возможно даже в отсутствии токапроводимости.

         СВЧустройства для технологических целей работают на частотах, установленныхмеждународными соглашениями. Для термообработки в диапазоне СВЧ наиболее частоиспользуются электромагнитные колебания на частотах 433, 915, 2375 (2450) Мгц.В таблице приведены сведения о глубине проникновения электромагнитной волны внекоторые из диэлектриков с потерями.

Таблица 1

Глубина проникновения электромагнитной волны

В диэлектрике с потерями при 20-25оС

Диэлектрики Глубина проникновения, см 433 Мгц 915 Мгц 2375 Мгц Титанат бария 11.3 3.5 0.6 Метиловый спирт 33.0 7.8 1.4 Вода 70.5 23.4 3.5 Стекло 4600 2180 840 Мясо 5.1-10.7 2.8-6.2 1.6-3.1 Овощи 8.1-9.1 5.0-6.3 2.6-3.0 Рыба 5.0-6.2 3.4-3.8 1.2-2.0

         Итак, если вместотрадиционных способов нагрева использовать нагрев с помощью энергии СВЧколебаний, то из-за проникновения волны в глубь объекта происходитпреобразование этой энергии в тепло не на поверхности, а в его объеме, и потомуможно добиться более интенсивного нарастания температуры при большейравномерности нагрева по сравнению с традиционными способами нагрева. Последнееобстоятельство в ряде случаев приводит к улучшению качества изделия.

         СВЧтермообработка обладает рядом других преимуществ. Так, отсутствие традиционноготеплоносителя обеспечивает стерильность процесса и безинерционностьрегулирования нагревом. Изменяя частоту, можно добиться нагрева различныхкомпонентов объекта. СВЧ электротермические установки занимают площадь меньшую,чем аналогичные установки с традиционным энергоприводом, и оказывают меньшеевредное воздействие на окружающую среду при лучших условиях трудаобслуживающего персонала.

СВЧ установки и их рабочие камеры

         При любом назначенииСВЧ электротермической установки, она имеет структурную схему, приведенную нарисунке 1.

/> /> /> /> />

Источник СВЧ энергии

  /> /> <td/> />
Рис.1

         Основнымгенератором СВЧ энергии является магнетрон. Из приборов других типов наиболееперспективны клистроны и СВЧ триоды. Генерируемая мощность поступает поволноводу (линия связи) в рабочую зону СВЧ печи, представляющую собой прямоугольнуюкамеру (рабочая камера). Рядом с волноводным выходом расположен диссектор,вращающийся от воздушной струи вентилятора. Диссектор необходим для того, чтобыполучать равномерное распределение СВЧ поля по объему камеры и, следовательно,обеспечить равномерный нагрев продукта. В новых конструкциях СВЧ печейиспользуют не диссектор, а вращающийся столик, на который помещают обрабатываемыйпродукт. Система управления (по другому блок управления и ввода информации)управляет всем технологическим процессом обработки.

Магнетрон

         Магнетрон этоэлектровакуумный прибор, предназначенный для генерирования колебанийсверхвысокой частоты. При работе магнетрона выделяется мощность, котораяпереходит в тепло, т.е. внутри рабочей камеры создается «тепловое СВЧэлектромагнитное поле». Конструкция магнетрона показана на рисунке 2.

Рис.2

         Колебательная система– анодный блок (1) содержит резонаторы (2), форма и размеры которых выбираютсяв зависимости от рабочей длины волны. Внутренняя цилиндрическая полость (3)называется пространством взаимодействия. В центре этой полости располагаетсяцилиндрический катод (4), подогреваемый обычной нитью накала. К магнетронуизвне прилагается сильное постоянное однородное магнитное поле, направленноевдоль оси цилиндрической полости. В пространстве взаимодействия (3) переменнымэлектрическим и постоянным внешним магнитным полем происходит управлениеэлектронными потоками. Электроны, вылетевшие с поверхности катода, подвоздействием скрещенных электрических и магнитных полей движутся междуэлектродами по циклоидальным траекториям. При своем движении они пролетают мимощелей резонаторов (2) и возбуждают в них электромагнитные колебания.

         Внутри одного изрезонаторов располагается петля связи (5) для вывода СВЧ энергии из магнетронав рабочую зону печи. Петля связи одним концом припаяна к стенке резонатора, адругим присоединена к короткой коаксиальной линии (6), которая возбуждаетпрямоугольный волновод (7). По волноводу (7) СВЧ мощность поступает в рабочуюкамеру печи.

/>

Рис. 3

На рис. 3 изображен внешнийвид магнетрона:

1. Металлический колпачокнасажан на керамический изолятор 2.

3. Внешний кожух магнетрона4. Фланец с отверстиями для крепления. 5 Кольцевые магниты служат дляраспределения магнитного поля. 6. Керамический цилиндр для изоляции антенны. 7.Радиатор служит для лучщего охолождения. 8. Коробочка фильтра. 9. Узелсоединения магнетрона с источником питания содержит переходные конденсаторыкоторые вместе в дросселями образуют СВЧ фильтр для защиты от проникновения СВЧизлучения из магнетрона. 10. Выводы питания.

Магнетронэто вакуумный диод, анод которого выполнен в виде медного цилиндра. Рабочеенапряжение анода магнетрона колеблется от 3800 до 4000 вольт. Мощность от 500до 850 Ватт. Напряжение накала от 3,15 до 6,3 вольта. Магнетрон крепитсянепосредственно на волноводе. В тех печах где производитель располагаетмагнетрон с коротким волноводом можно наблюдать такой дефект как пробойслюдяной прокладки. Происходит это в результате загрязнения прокладки.

Дефекты магнетронов: 1.При пробоепрокладки часто бывают случаи когда колпачок расплавляется. Можно заменить наколпачок с другого магнетрона. 2.Как любая лампа он может терять свою эмиссию,в результате чего значительно сокращается мощность энергии и увеличиваетсявремя приготовления. Можно увеличить продолжительность срока службы магнетронадобавив напряжения накала. Для этого необходимо домотать 0,5 виток накальнойобмотки. (в некоторых случаях удается продлить срок службы до 3 лет)

3.Пробой переходных конденсаторов можно обнаружить с помощью тестера. Пробойпроисходит на корпус магнетрона. Устраняется путем замены узла 9 (см рисунок).

Призамене магнетрона необходимо строго соблюдать правила: 1. Диаметр антенны икрепеж должны точно совпадать с оригиналом. 2. Магнетрон должен плотносоприкасаться с волноводом. 3. Длинна антенны должна точно соответствоватьоригиналу. 4. Мощность магнетрона должна совпадать.

Блок питаниямагнетрона.

 

/>

Рис.4

Блокпитания магнетрона обеспечивает выработку питающих напряжений: Анодноенапряжение Uа = 4000 вольт A = 300 мА. Напряжение накала U = 3,15 В, I = 10 А.

Напряжение ~220 вольт черезспециальную схему управления подается на первичную обмотку силовоготрансформатора. Далее с помощью силового трансформатора (который выполняеттакже роль стабилизатора) напряжение подается на схему удвоения напряжениясобранную на VD1, C1. Сопротивление R1 имеет наминал от 1 до 10 Мом и нужно длятого чтобы обеспечивать разряд конденсатора С1 при выключенной печи. Вимпортных конденсаторах резистор монтируется внутри. Предохранительный диод VD2(фьюз диод) служит для защиты трансформатора от перегрева в случае замыкания вмагнетроне или чрезмерном повышении напряжения на конденсаторе С1. Призамыкании резко повышается ток во вторичных обмотках что ведёт к увеличениютока в первичных обмотках и перегорает предохранитель. Данным диодом можнопренебречь т.е. не устанавливать его, но в этом случае необходимо устанавливатьпредохранитель строго по наминалу. Если замерить напряжение на катоде магнетронаоно будет ровно -4000 вольт (отрицательное), значит на аноде относительнокатода напряжение будет ровно +4000 вольт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Высоковольтныйдиод

Представляетсобой большое количество соединенных последовательно диодов в одном корпусе. Проверитьтестером невозможно. Но есть один метод позволяющий с определенной точностьюпроверить диод. Если подключить его согласно данной схемы. Измерение проводитсяв двух направлениях, для чего диод необходимо перевернуть.

/>

 Рис.5

Блок управленияи ввода информации

 

         БУВИ предназначен длязадания времени, режимов работы и управления работой СВЧ печи по заданнымпрограммам. Структурная схема БУВИ приведена на рисунке 6.

/>

Рис.6

         Устройство коммутациипредставляет собой клавиатуру.

Требования кСВЧ установкам

 

         Установки и камерыдолжны удовлетворять определенным требованиям. Так, они должны обеспечиватьзаданный технологический режим термообработки, надежную работу генератора,защиту обслуживающего персонала от СВЧ излучения.

         Чаще всего к камерепредъявляется требование равномерного нагрева по объему объекта с заданнойскоростью нарастания температуры (темпом нагрева).

         Для надежной работыгенератора коэффициент стоячей волны по напряжению камеры не должен превышатьдопустимого для данного генератора значения. В этом отношении наибольшийинтерес представляют камеры с бегущей волной, так как они, практически не влияяна работу генератора, могут быть использованы с любым источником СВЧ энергии.

         Защита обслуживающегоперсонала от СВЧ излучения осуществляется разумным конструированием системызагрузки-выгрузки. В конструкции камеры должны быть установлены блокировочныеустройства, выключающие генератор в аварийных ситуациях.

 

Меры безопаснойработы при ремонте и регулировке

СВЧ печей.

         При ремонте ирегулировке проигрывателей компакт-дисков следует строго придерживаться правилбезопасности труда. Несоблюдение данных правил может привести к поражениюэлектрическим током или травмам. Следует помнить, что  самым  опасным длячеловека является ток частотой 50 Гц, а так же СВЧ излучение.

         СВЧ печь под напряжениемможно ремонтировать и проверять только в тех случаях, когда выполнение работ вотключенном от сети аппарате невозможно (настройка, регулировка, измерениережимов, нахождение плохих контактов в виде «холодной пайки» и т.д.). При этомнеобходимо соблюдать осторожность во избежание попадания под напряжение.Следует остерегаться ожога о нагревающиеся элементы.

          Во всех случаяхработы с включенной СВЧ печью необходимо пользоваться инструментом с хорошоизолированными ручками. Работать следует одной рукой, в одежде с длиннымирукавами или в нарукавниках. Другой рукой в это время нельзя прикасаться ккорпусу аппарата и другим заземленным  предметам   (трубам центрального отопления, водопровода  и др.).

         Измерительные приборыдолжны подключаться к схеме проигрывателя только после отключения его от сети иснятия остаточных зарядов с элементов схемы. Провода приборов должныоканчиваться щупами и иметь хорошую изоляцию. Корпуса измерительных приборовследует соединить с корпусом.

Запрещается:

-    Пайка монтажа СВЧ печи, находящегося под напряжением.

-    Ремонтировать аппарат, включенный в электрическую сеть, если помещение,в котором он находится, сырое либо имеет цементный или иной токопроводящий пол.

-    Находится возле аппарата лицам, не ремонтирующим его.

Кромеобычных мер предосторожности, перечисленных выше, эксплуатация СВЧ печейтребует особого внимания.

Как илюбой источник СВЧ излучения, излучение СВЧ печи при прямом воздействии можетвызвать повреждение глаз или ожоги кожи. К тому же СВЧ излучение человеческийглаз не видит.

1. Нельзя включатьпечь при открытой дверце либо сетки.

2. Нельзя делатьотверстия в корпусе.

3. При заменемагнетрона будьте особенно внимательны. Не оставляйте монтажного мусора вволноводе.

4. Всегдаразрежайте емкость в цепях питания магнетрона куском изолированного провода(резистор иногда выходит из строя).

Кромепотенциально опасного СВЧ излучения, печь создает сильное электромагнитноеизлучение, которое, не являясь опасным для человека, оказывает отрицательноевоздействие на наручные часы, магнитные ленты и т.д.

Необходимоучитывать, что при попадании СВЧ печи из холодного помещения в теплое или впомещение с повышенной влажностью на элементах СВЧ печи может конденсироватьсявлага, присутствие которой отрицательно влияет на нормальную работу проигрывателя.

Элементнаябаза.

         Резисторыявляются наиболее распространенными элементами радиоэлектронной аппаратуры.Постоянные резисторы обеспечивают режимы работы усилительных приборов, позволяютпогасить излишек питающего напряжения, входят в состав сглаживающих фильтров,используются в делителях напряжения и в качестве эквивалентных нагрузок.Переменные резисторы используют в регуляторах различных величин, подстроечныеприменяют для установки режимов работы аппаратуры в процессе регулировки инастройки.

         К неисправностямрезисторов можно отнести обрыв выводов; изменение сопротивления; перегрев илиобугливание проводящего слоя; пробой резистора (нарушение изолирующегопокрытия) при превышении допустимого напряжения; нарушение плавности хода иконтакта (в переменных резисторах); плохую фиксацию значения сопротивления (вподстроечных резисторах).

         Неисправностирезисторов можно выявить визуально или с помощью омметра. Неисправный резистор необходимозаменить. Особое внимание следует уделять мощности рассеяния резисторов.Допускается устанавливать резистор с большей мощностью, но не наоборот. Приработе в импульсном режиме средняя мощность не должна превышать номинальную,т.к. через резистор протекают периодические импульсы тока, мгновенные значениякоторых могут значительно превышать значения в непрерывном режиме.

          Конденсаторывходят в состав колебательных контуров, полосовых фильтров, используются вкачестве разделительных и блокировочных, элементов связи, накопителейэлектрических зарядов, в сглаживающих фильтрах, для температурной компенсации,для подавления радиопомех и т.д.

         К основным причинамнеисправностей конденсаторов постоянной емкости можно отнести механическиеповреждения; обрыв выводов; пробой диэлектрика; изменение емкости; возрастаниепотерь; изменение сопротивления изоляции. Подстроечные и переменныеконденсаторы могут иметь такие неисправности: короткое замыкание междуобкладками; плохую фиксацию значения емкости при её установке; механическиеповреждения.

         Неисправностиконденсаторов можно выявить путем осмотра и измерительными приборами.Простейшие неисправности определяют с помощью омметра.

    Особенности примененияконденсаторов:

-    При работе с высоковольтными конденсаторами необходимо учитывать явлениеабсорбции электрических зарядов в диэлектрике, обуславливающей неполную отдачуэнергии (от 3 до 5 %) при быстром разряде конденсатора на нагрузку – опасно дляжизни.

-    У некоторых слюдяных и керамических конденсаторов может иметь место«мерцание» — самопроизвольное скачкообразное изменение емкости.

-    У электролитических конденсаторов значительное снижение сопротивленияутечки приводит к нарушению режима работы транзисторов и микросхем. Сложностьобнаружения пониженного сопротивления утечки состоит в том, что оно можетпроявляться под напряжением при работающем приборе.

-    Снижение емкости конденсаторов в сглаживающих фильтрах приводит кувеличению пульсаций выпрямленного напряжения.

-    При выборе электролитического конденсатора кроме номинальной емкости,необходимо учитывать рабочее напряжение, ток утечки не должен превышать 0.1 мАна 1 мкФ. Недопустима подача напряжения обратной полярности.

         Катушкииндуктивности, дроссели, трансформаторы проверяются визуально или с помощьюомметра. Для обнаружения короткозамкнутых витков рекомендуется следующая схема.

L

 

R

  />/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/> 

Рис.7

    Навыходе генератора синусоидальных колебаний устанавливают частоту равную 1 кГц иподают сигнал через резистор R на проверяемую обмотку L. Напряжение на обмотке контролируется осциллографом.Появление дифференцированных импульсов  на обмотке указывает на наличие в нейкороткозамкнутого витка.

      Коммутационныеизделия предназначены для необходимых переключений в электрических цепяхрадиоаппарата (переключатели, выключатели, реле, штепсельные разъемы, колодки ит.д.).

      Причинаминеисправностей коммутационных изделий могут быть механические поврежденияконтактов, загрязнение электрических контактов, выход из строя механических устройств(пружин, отдельных деталей), электрический пробой изоляционного материалапереключателя, замыкание между контактными группами, заклинивание механическихчастей в результате их износа.

       Определитьнеисправности можно визуально или омметром.

Эксплуатацияполупроводниковых приборов и микросхем.

 

      Анализотказов полупроводниковых приборов и микросхем показывает, что в большинствеслучаев отказы связаны с повышением предельно допустимых напряжений и токов, атакже с механическими повреждениями. Чтобы во время ремонта и регулировкипроигрывателя компакт-дисков полупроводниковые приборы и микросхемы не выходилииз строя, необходимо соблюдать ряд мер предосторожности. Произвольная заменарадиоэлементов, определяющих режим схемы, недопустима даже на короткое время,так как это может привести к перегрузкам транзисторов, микросхем и выходу их изстроя. Особенно тщательно надо следить за тем, чтобы щупами измерительныхприборов не вызвать случайного замыкания цепей схемы. Не следует подключать кполупроводниковым приборам источник сигнала с малым внутренним сопротивлением,потому что через них могут протекать большие токи, превышающие предельнодопустимые значения.

    Принеобходимости замены полупроводниковых проборов и микросхем нужнопридерживаться следующих правил:

-    Установка и крепление ПП должны производиться с сохранением герметичностикорпуса прибора. Чтобы предотвратить появление в них трещин, изгиб выводоврекомендуется производить на расстоянии не менее 10 мм от корпуса прибора. Дляэтого необходимо плоскогубцами жестко фиксировать выводы между местом изгиба истеклянным изолятором.

-    Замена ПП приборов, микросхем и микросборок производится только приотключенном питании проигрывателя. При демонтаже транзисторов из схемы сначалавыпаивается коллекторная цепь. Базовые выводы транзистора необходимо подключатьпервыми и отключать последними. Нельзя подавать напряжение на транзистор,базовый вывод которого отключен.

-    Пайка выводов  ПП  приборов  производится  на  расстоянии не менее 10 ммот корпуса прибора. Между корпусом и местом пайки следует применять теплоотвод.

-     Паяльник  должен  быть  небольшого  размера,  мощностью  не  более 40Вт, с питанием от источника напряжения 12-42 В. Температура жала паяльника недолжна превышать 190ºC.  В качестве припоя необходимо применять сплав снизкой температурой плавления (ПОСК-50-18, ПОСВ-33). Время пайки каждого выводане более 3 с. Интервал между пайками соседних выводов микросхем не менее 10 с.Жало паяльника необходимо заземлить.

-    При установке транзисторов и микросхем на радиаторы контактные поверхностидолжны быть чистыми, без шероховатостей, мешающих их плотному прилеганию.Контактные поверхности необходимо смазать теплопроводящей пастой КПТ-8.

-    При эксплуатации микросхем и транзисторов необходимо строго соблюдатьполярности питающих напряжений.

         Диодыприменяют для выпрямления переменных токов, детектирования модулированныхколебаний, ограничения амплитуд сигналов, обеспечения температурной компенсацииположения рабочей точки (режима работы) транзисторов, для развязки в логическихцепях.

         Неисправности ППдиодов можно выявить визуально или с помощью омметра.

         При проверке омметромв прямом включении сопротивление перехода должно быть менее десятков Ом, приобратном включении – более сотни Ом.     Если проводить контрольработоспособности диода в работе, то при измерении падения напряжения долженбыть следующий результат:

                 угерманиевых……………U=(0.3….0.4)В.

                 укремниевых…….……….U=(0.6….0.7)В.

         Стабилитроныпредназначены для стабилизации напряжения. По сути это ПП диод, напряжение накотором в области электрического пробоя при обратном смещении слабо зависит оттока в заданном диапазоне.

         Контрольстабилитронов смещенных в прямом направлении осуществляется путем проверкисопротивления, так же как и у диодов.

         При контролестабилитронов без выпаивания измеряется напряжение между анодом и катодом,которое должно быть равным напряжению стабилизации стабилитрона. Еслинапряжение равно нулю, то стабилитрон короткозамкнут (пробит), если женапряжение значительно больше, чем напряжение стабилизации, то в стабилитронеимеется обрыв.

         Транзисторыявляются активными (усилительными) приборами. Используются для усиления,детектирования, генерирования, преобразования электрических сигналов, а такжедля ограничения амплитуд и в схемах переключения и т.д.

         Причинаминеисправностей транзисторов могут быть обрывы выводов; межэлектродныезамыкания; перегрев и разрушение переходов; возрастание обратного токаперехода; механические повреждения (раскалывание и деформация корпуса).

         Неисправностиопределяют с помощью измерительных приборов – тестеров или специальных приборовдля измерения параметров.

         Простейшуюдиагностику транзистора можно произвести омметром. Схема проверки показана наРис.8.

/>/> 

/> /> /> /> /> /> <td/> /> />

/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>                                                                                

n-p-n                                                     p-n-p                                                       Рис.8

      На схеме обозначены показания омметра: Н – высокое, L – низкое сопротивление.

      Необходимоотметить, что имеют место случаи, когда короткозамкнут участок цепиколлектор-эмиттер, несмотря на то, что оба перехода целы.

      Транзисторс периодическим обрывом перехода может оказаться временно работоспособным приего проверке с помощью омметра. Поэтому более достоверным является контрольрежимов его работы по постоянному току в различных схемах включения. Рассмотримих подробнее:

Схема собщим эмиттером

/> /> /> /> /> />

+Eк/>

  /> /> />  

Uко

 

R3

 

R2

 

R1

  />/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>                                                                                                     

                         Рис.9 

1.  Uкэ=0 – короткое замыкание между коллектором иэмиттером или транзистор находится в режиме насыщения из-за неисправныхэлементов, либо скрытых дефектов монтажа схемы. Режим насыщения переходовтранзистора легко определить, если закоротить его базовый вывод на общийпровод. При этом у работоспособного транзистора указанное напряжение станетблизким к Ек из-за того, что переход база-эмиттер и база-коллектор закрываютсяи транзистор, как говорят, стягивается в «точку». Если этого не происходит, тотранзистор неисправен.

2.   Uк=Ек – обрыв одного из переходов илитранзистор находится в режиме отсечки из-за неисправных элементов, запирающегонапряжения либо скрытых дефектов монтажа. При этом в первую очередь необходимопроверить напряжение между базой и эмиттером, которое должно быть:

                                         +(0.6…..0.7)В  для  n-p-n

                                          -(0.6…..0.7)В  для  p-n-p транзисторов.

         Если напряжение Uбэ значительно отличается отуказанного,                          

         необходимо болеетщательно проверить элементы и цепи, откуда

         поступает запирающеенапряжение на базу.

Схема с общим коллектором

/> 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                     Рис.10

1.   Uэ=0 – обрыв одного из переходов или транзистор заперт.

2.   Uэ=Ек – транзистор пробит или находится в режиме насыщения.

Режимнасыщения проверяется вышеописанным способом.

 

U2

 

U1

  />

R1

  />/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>Схема с общей базой

 

 

 

 

 

 

 

                                       Рис.11

1.   U2=0 – обрыв одного из переходов или транзистор заперт.

2.   U2=U1 – транзистор пробит илинаходится в режиме насыщения.

Режимнасыщения определяется также.

         С учетомвышеизложенного проанализируем схему резистивного усилителя (рис.12) и выявимпо известным симптомам неисправные элементы схемы.

/>

C3

 

R2

 

R4

  />/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>          

Рис.12

Симптом 1: Пониженноенапряжение на коллекторе.

Причины: уменьшение напряженияпитания Ек, пробой транзистора, повышены токи утечки С1, С2, С3, обрыв R2, R3.

Симптом 2: Повышенноенапряжение на коллекторе.

Причины: обрыв одного изпереходов транзистора, обрыв R1, R4.Проверить режим насыщения путем параллельного подключения к R1дополнительного резистора близкого номинала. При этом напряжение на коллекторетранзистора должно уменьшиться.

         Интегральные микросхемыочень широко используются в БРЭА. Они представляют собой микроэлектронныеустройства, содержащие диоды, транзисторы, резисторы и выполняющие определеннуюфункцию (например, усилитель мощности звуковой частоты).

          При эксплуатациимикросхем необходимо строго соблюдать полярности питающих напряжений. Причинамиих неисправности могут быть обрывы выводов; межэлектродные замыкания; перегреви разрушение переходов; механические повреждения (раскалывание и деформациякорпуса, попадание флюса между выводами и корпусом ИС, приводящее к постепеннымотказам и др.).

         При отысканиинеисправности вначале контролируют режим работы ИС по постоянному току.Заниженное напряжение на одном из выводов ИС может быть из-за наличия утечкиподключенного к этой точке конденсатора, который при проверке можно отключить.Работоспособность ИС можно проверить и в динамическом режиме, с помощьюосциллографа, контролируя прохождение сигналов, сформированных и подведенных наее входы. При проверке ИС необходимо убедиться, что ее выход не шунтируетсяпоследующим каскадом. Для этого можно перерезать печатную дорожку. При проверкецифровых ИС сформировать сигнал логического нуля можно, соединив вывод с общимпроводом. Сигнал логической единицы можно сформировать путем отсоединениявывода от остальной части схемы или подключив к шине питания через резисторсопротивлением 1 кОм.

Ремонт плат спечатным монтажом.

          При внешнем осмотрепечатных плат нужно проверить целостность печатных проводников, убедиться вотсутствии трещин, разрывов, прогоревших участков. Не рекомендуется подергиватьпинцетом за выводы радиоэлементов, так как это может привести к разрушениюпечатных проводников.

         Особую аккуратностьследует соблюдать при восстановлении печатной платы, если обнаружен обрывпечатных проводников или они выгорели. В случае отслаивания фольги от основаниярекомендуется поврежденное место очистить от грязи, на фольгу и гетинакс вместе повреждения нанести тонкий слой клея БФ-4. Для ускорения склейки можнопровести горячим паяльником по отслоившемуся участку фольги. Затем нужнотщательно проверить фольгу, чтобы убедиться в отсутствии паразитных замыканий иразрывов.

         В случае нарушенияцелостности печатного проводника (трещина шириной до 1 мм) поврежденный участокзаливают припоем, который должен иметь хорошее сцепление с печатным проводникомна 10 мм по обе стороны трещины. При небольших разрывах печатных проводников(сгорание слоя) удаляют следы гари и в разрыв впаивают голый одножильный медныйпровод диаметром 0.5….0.8 мм.

         Замену неисправныхкомпонентов, установленных на печатных платах, с целью сохранения печатногорисунка целесообразно производить в таком порядке. Элемент, подлежащий замене,бокорезами выкусывается из схемы. Затем слегка прогревают место пайки,извлекают остатки выводов элемента и очищают отверстие от наплывов припоя. Восвободившееся отверстие платы вставляются выводы нового элемента и ихприпаивают. При этом элементы располагают так,  чтобы на их корпусе можно былопрочитать надписи.

         Пайка выводовкомпонентов схемы на печатных платах производятся паяльником мощностью не более40 Вт. При этом используют легкоплавкие припои ПОС-60, ПОСК-50-18 ибескислотные флюсы. На место пайки флюс наносят кисточкой, не допуская растеканияего за пределы спая. Место пайки следует прогреть паяльником, чтобы припойполностью заполнил зазоры между выводом и контактной площадкой фольги.Количество припоя должно быть минимальным, чтобы наплывы его в местах пайки непревышали 1 мм. Продолжительность пайки не должна превышать 5 с. Нельзяперегревать места пайки, так как перегрев может вызвать отслаивание печатныхпроводников.

Методыотыскания неисправностей.

         Ремонт включаетработы, связанные с заменой компонентов, ремонтом узлов, блоков, деталей,устранением замыканий, восстановлением и настройкой аппарата.

         Отысканиенеисправностей – наиболее трудоемкая операция ремонта и требует хороших знаний,навыков и мастерства.

         Технология ремонтаскладывается из четырех этапов: выявления неисправности, определения еехарактера, устранения неисправности, проверки после ремонта.

         Найти неисправность –значит, найти отказавший, вышедший из строя элемент, узел, модуль, блок,каскад.

         Все неисправностипроигрывателя компакт-дисков можно подразделить на механические иэлектрические. Механические неисправности возникают в механических узлах(например, сервосистема позиционирования лазерного звукоснимателя, устройствозагрузки дископриемника и т.д.). Электрические неисправности возникают вэлектрических цепях и проявляются в виде изменения сопротивления, разрыва цепи,короткого замыкания и т.д. в транзисторах,  микросхемах,  резисторах, конденсаторах,  трансформаторах и др.

   

Способы поисканеисправностей.

         Внешний осмотрпозволяет выявить большинство механических неисправностей, а также и некоторыеэлектрические.

         Внешним осмотромможно проверить качество сборки и монтажа. При проверке качества сборки вручнуюпроверяют механическое крепление отдельных узлов.

         Внешним осмотромпроверяют также качество электрического монтажа: выявляют целостностьсоединительных проводников, отсутствие затеков припоя, которые могут привести ккоротким замыканиям между отдельными участками схемы, обнаруживают провода снарушенной изоляцией, проверяют качество пайки, а также наличие всех элементовсогласно схеме. Внешним осмотром контролируют соответствие номиналовкомпонентов, выявляют дефекты отдельных элементов (обрыв выводов, обугливаниеповерхности резисторов, механические повреждения керамических конденсаторов идр.).

         Внешний осмотрпроизводят, как правило, при отключенном питании. При этом необходимо следить,чтобы в монтаж не попали случайные предметы, которые при включении аппаратамогут вызвать короткое замыкание.

         Внешним осмотромможно выявить неисправность переменных резисторов (по плавности хода оси),подстроечных конденсаторов и т.д. Во включенном состоянии можно определитьперегрев трансформаторов, электролитических конденсаторов, корпусовтранзисторов и ИС. О наличии неисправностей в схеме аппарата могутсвидетельствовать запахи от перегрева компонентов, изменение тона звуковыхколебаний, вызываемых работой трансформаторов и других узлов схемы, которыевообще не слышны во время работы или имеют  характерный  тон звучания (например,  слабый гул с частотой сети 50 Гц у силовых трансформаторов).

         Иногда во времявнешнего осмотра возникают сомнения в исправности компонентов. В таком случаенеобходимо выпаять элемент и проверить его исправность более тщательно.

         Способпромежуточных измерений заключается в последовательной проверке прохождениясигнала от блока к блоку (от каскада к каскаду) до обнаружения неисправногоучастка. Данный способ применяется, например, в усилителе, состоящим изнескольких каскадов, когда на выходе усилителя вследствие неисправности вкаком-то каскаде отсутствует сигнал. Для выявления этого каскада на входусилителя от генератора подают проверочный сигнал и осциллографом просматриваютосциллограммы на выходах отдельных каскадов. На выходе неисправного сигналотсутствует.

          Способ исключениясостоит в последовательном исключении исправных каскадов, узлов и блоков в ходеотыскания неисправностей. Так, если в радиоприемнике отсутствует звуковойсигнал на выходе, то неисправность может быть как в высокочастотной, так инизкочастотной частях. Если подать на вход усилителя звуковой частотыпроверочный сигнал и при этом на выходе будет слышен сигнал, то усилительисправен, его можно исключить из дальнейшего поиска неисправности и перейти кпроверке высокочастотной части приемника.

         Способ заменыотдельных неисправных элементов, узлов или блоков на исправные широкоиспользуют при проверке и ремонте. Например, заменив блок, модуль на заведомоисправный, можно убедиться в неисправности замененного.

         Способ сравнениязаключается в сравнении параметров неисправного аппарата с параметрамиисправного того же типа или марки.

         Поискнеисправности осуществляют по определенному правилу (алгоритму), позволяющемумаксимально сократить время поиска.

   

Пример принципиальной электрической схемы СВЧ печи

 

/>

Рис.13