Ден Томел - Поиск неисправностей в электронике

Тестер ламп может быть очень полезным инструментом, но проблемы не исключаются. Пару-тройку лет назад не было ничего более комичного, чем наблюдать любителя наборов «сделай сам», который вынимает каждую лампу из своего телевизионного приемника и несет их в ближайший магазин для проверки тестером. К сожалению, тестер не может выявить неисправности всех существующих типов ламп, но понимание назначения каждой лампы и возможностей тестера поможет сэкономить время и деньги. Например, тестеры ламп могут не соответствовать рабочим параметрам схемы. Они не могут адекватно измерять межэлектродную емкость. Кроме того, гетеродины, ограничители и лампы высокого напряжения (для которых важны характеристические кривые) трудно проверить с помощью тестера ламп. Лучший совет здесь: если сомневаетесь. найдите аналог по приемлемой цене и установите новую лампу. Это может сэкономить много времени. Но помните, что если поломка произошла из-за проблем в схеме, такой способ только повредит новому элементу. Например, если при обслуживании электронного прибора выяснилось, что лампа выпрямителя закорочена, ищите также и короткозамкнутый конденсатор. Может быть, именно фильтрующий конденсатор является источником короткого замыкания. Кроме того, перед заменой любой лампы рекомендуется тщательно проверить окружающие компоненты на наличие обугленных резисторов или других проблем.

В отличие от транзисторов, которые теоретически могут работать до бесконечности, жизнь электронных ламп ограничена вследствие изнашиваемости катода, который со временем испускает все меньше и меньше электронов. Кроме того, механические вибрации, излишнее нагревание и ток способствуют нарушению герметичности баллона лампы, что ведет к поломке. Обязательно, убедитесь, что вы используете аналог элемента в качестве замены и чистое неокисленное гнездо для лампы. Кроме того, будьте внимательны и не согните контакты.

Конденсаторы сверхбольшой емкости, которые также называют двухслойными или ионисторами очень вместительны. Они могут хранить в сотни раз больше энергии, чем обычные и работают за счет движения заряженных ионов. Состоят из нереактивных пористых плат, помещенных в электролитический раствор, с очень большой площадью поверхности. Электрическая энергия накапливается электростатически. Ток утечки также очень небольшой. Это обеспечивает способность конденсатора поддерживать колоссальную емкость. Ионисторы дают много преимуществ по сравнению с обычными конденсаторами и аккумуляторными батареями: быстрый заряд, высокая энергия, малый вес, высокая надежность, длительный срок службы, простота в техническом обслуживании и применяются в различных областях: в медицинских приборах, компьютерах, детских игрушках, электроинструментах, радиопередатчиках, гибридных электрических средствах передвижения, источниках резервного электропитания.

На рис. 1.36 показан пример ионнстора фирмы Maxwell Technologies, который весит всего 6,4 г, но обеспечивает емкость около 10 Ф, что является идеальным для питания малогабаритных бытовых электронных изделий.

Рис. 1.36. Ионистор 10 Ф

При использовании вместе с батареями ионисторы могут также увеличить эффективность и позволить уменьшить вес и размер батарей за счет подачи дополнительного питания при пиковых нагрузках.

Одним из наиболее популярных применений двухслойных конденсаторов является автомобильная промышленность. Они используются в рекуперативных тормозных системах, дизель-электрических автобусах и совместно с электролитическими батареями, в гибридных средствах передвижения. Ионисторы могут работать дольше, эффективнее при любом напряжении в пределах своего номинального, в более широком температурном диапазоне, чем батареи, в отличие от которых ионисторы можно установить незаряженными, чтобы затем быстро зарядить.

Использование ионисторов совместно с батареями может обеспечить отличный источник питания и энергии для гибридных средств передвижения. Они могут увеличить срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов за счет подачи дополнительного питания при пиковых нагрузках и помочь обеспечить быстрый разгон и рекуперативное торможение. Ионистор РС2500 фирмы Maxwell Technologies имеет емкость 2700 Ф, что обеспечивает 8400 Дж энергии при напряжении 2,5 В. Это делает его идеальным для применений в гибридных средствах передвижения (рис. 1.37). К тому же он мало весит, у него небольшой ток утечки и прекрасная циклическая надежность, что делает его пригодным и для применений, не связанных со средствами передвижения, например для резервных источников питания во время прекращения подачи питания на промышленных предприятиях и в медицинских учреждениях.

Рис. 1.37. Ионистор 2700 Ф

Как и в других электрических компонентах, в ионисторах могут возникать такие неисправности, как внутренние замыкания, обрывы, утечки в ячейках, механические разрушения, которые часто связаны с внутренним напряжением вследствие излишней вибрации, термического расширения, механического повреждения или неправильного использования. Обычные тесты ионисторов включают заряд-разряд и измерение эквивалентного последовательного сопротивления. Параметры ионистора: начальное рабочее напряжение, ток разряда, минимальное напряжение под нагрузкой, напряжение после снятия нагрузки и время разряда от начального заряда до минимального напряжения — можно измерить для проверки его качества. Приложение 12 детально описывает тестовые процедуры фирмы Maxwell Technologies для проверки ионистора.

Катушка индуктивности представляет собой электромагнит, который используется во многих приложениях: трансформаторах, фильтрах, генераторах, фазовращателях, интеграторах и дифференциаторах. По сути катушка прспятствует всякому изменению тока, и это свойство часто называют индуктивностью. Она создает магнитное поде, которое вызывает противодействующую электродвижущую силу. Индуктивность L измеряется в Генри (Гн). Существуют различные типы катушек: без сердечника, со стальным сердечником, с ферритовым сердечником, постоянной индуктивности и переменной индуктивности.

Обычным применением для них является использование в цепях фильтров. В целом они пропускают низкие частоты и ослабляют высокие. Конденсаторы, с другой стороны, пропускают высокие частоты и ослабляют низкие. Поэтому, когда конденсаторы и катушки используются совместно, они могут работать как фильтр. Например, в звукоусилительной системе индуктивность может использоваться для ослабления высокочастотной составляющей звукового сигнала, подаваемого к низкочастотному динамику, а конденсатор может использоваться для ослабления низкочастотной составляющей сигнала в динамике высоких частот. Комбинация катушки и конденсатора может использоваться для формирования среднечастотного диапазона для динамика средних частот.