Tester transformatorów WN, zasilacz.

[Marian B]

Tester transformatorów WN, zasilacz.

Urządzenie zbudowałem w 1995roku. W 1997 roku opublikowałem w „Serwis Elektroniki” nr.12/1997.

Przez już więcej niż 10 lat użytkowania jeszcze nie zawiodłem się ani na testerze transformatorów, ani na zasilaczu, i wykorzystuję to urządzenie bardzo często.
Moim zdaniem, połączenie testera transformatorów WN z zasilaczem warsztatowym jest bardzo udane.

W każdym zakładzie usługowym zdarza się możliwość uzyskania od klienta bezpłatnie, lub za niewielką odpłatnością telewizorów produkcji radzieckiej typu Elektron 208, lub pochodne tego typu, z reguły z zużytym kineskopem. Niewielkim nakładem pracy, wykorzystując elementy z takiego telewizora można zbudować bardzo pożyteczne urządzenie, służące do badania transformatorów wysokiego napięcia, i to w warunkach maksymalnie zbliżonych do warunków pracy takiego transformatora.
Niejako przy okazji można zbudować również podręczny zasilacz bardzo dobrej jakości.

Do budowy urządzenia wykorzystano moduł zasilacza, moduł synchronizacji, oraz inne elementy pochodzące z takiego telewizora.
Zasada pomiaru sprowadza się do pomiaru prądu biegu jałowego transformatora przy dwóch napięciach zasilających, 12V, i 125V, przy częstotliwości linii 15625Hz.
Różnica wielkości prądów pobieranych przy tych dwóch napięciach jest nieznaczna. Przy dobrym (nieobciążonym) transformatorze pobór prądu wynosi około 20÷30mA. Jakie kolwiek zwarcie, choćby jednego zwoju, jest równoznaczne z dużym obciążeniem transformatora, i już przy napięciu zasilania 12V prąd gwałtownie rośnie.
Nieznaczna różnica prądów biegu jałowego przy różnych napięciach zasilających bierze się z tego, że straty w czasie biegu jałowego pochodzą tylko z przemagnesowywania rdzenia. Straty w rezystancji przewodów można pominąć. Energia tracona na przemagnesowywanie rdzenia zależy głównie od częstotliwości.
Dla dobrego zrozumienia zasady pracy każdego transformatora warto przybliżyć parametr służący do określania jakości transformatorów, mianowicie, napięcie zwarcia transformatora.
Jest to napięcie, jakie należy doprowadzić do strony pierwotnej przy zwarciu po stronie wtórnej, aby uzyskać nominalny prąd obciążenia po stronie wtórnej (pierwotnej też, gdyż mamy przekładnię transformatora). Im mniejsze napięcie zwarcia, tym bardziej sprawny jest transformator. Chodzi tu głównie o „straty w miedzi”, czyli w rezystancji uzwojeń.
Dla transformatorów energetycznych napięcie zwarcia wynosi kilka procent napięcia zasilającego. Dla transformatorów stosowanych w odbiornikach telewizyjnych około 10%.
Stąd wybór mniejszego napięcia zasilającego o wartości 12V.

Jako miernik prądu wykorzystano wychyłowy wskaźnik dostrojenia z odbiornika radiowego „Elizabeth”, o prądzie maksymalnego wychylenia 100µA. Podświetlenie skali tego miernika żaróweczką jest jednocześnie wykorzystane jako wstępne obciążenie stabilizatora 12V w przetwornicy zasilającej. Bez obciążenia ten stabilizator daje na wyjściu napięcie większe niż 12V. Rezystor R10 o wartości 3÷4kΩ/10W służy do wstępnego obciążenia całej przetwornicy, co zabezpiecza jej stabilną pracę. Rezystor R5 ogranicza prąd płynący przez tranzystor T2, w przypadku uszkodzonego transformatora do wartości bezpiecznej dla tranzystora.
Zwracam uwagę, że za rezystorem R5, od strony uzwojenia badanego transformatora, niema kondensatora blokującego przebiegi napięcia zmiennego. Naładowany do napięcia zasilania kondensator w tym miejscu stanowiłby źródło zasilające, i w przypadku uszkodzonego transformatora (np. zwarcie w uzwojeniu pierwotnym), nastąpiłoby uszkodzenie tranzystora prądem rozładowania tego kondensatora, gdyż rezystor R5 nie ograniczy tego prądu.
Neonówka NL sygnalizuje włączenie do testu napięcia 125V, przy napięciu 12V nie świeci.

Kalibrację miernika wychyłowego należy przeprowadzić w następujący sposób.
Na rdzeń dobrego transformatora należy nałożyć zwarty zwój z drutu o średnicy nie mniejszej niż 0,5mm, i najlepiej, zalutować połączenie. Pierwotne uzwojenie transformatora dołączyć do końcówek „+” i „C”, przełącznik P1 ustawić na 125V, przycisnąć przycisk K1 i rezystorem R9 ustawić maksymalne wychylenie wskazówki, ale tak, aby nie opierała się o ogranicznik. Po zdjęciu zwartego zwoju wskazówka powinna wychylić się około pół działki przy napięciu 12V i około jednej działki przy napięciu 125V.
Po tak przeprowadzonej kalibracji wychylenie wskazówki w okolice środka skali dyskwalifikuje badany transformator.
Przy badaniu transformatora wskazane, ale nie konieczne jest podłączenie wszystkich wtórnych uzwojeń jednym końcem do masy. Zapobiega to błędnemu pomiarowi w przypadku, gdy niema zwartych zwoi, ale jest zwarcie pomiędzy uzwojeniami. Jako czynność dodatkową po przeprowadzeniu pomiarów można obciążyć końcówkę wysokonapięciową rezystancją około 100MΩ i przeprowadzić pomiar wysokiego napięcia. Jednak tu należy zachować ostrożność i nie robić żadnych prowizorycznych połączeń, tylko korzystać ze specjalnie izolowanych sond pomiarowych.

Za pomocą tego urządzenia można badać transformatory przetwornic zasilających, jednak w tym przypadku wychylenia wskazówki są większe, i najlepiej mieć odnotowane wyniki pomiarów dobrych transformatorów do porównania.
Dotyczy to także i transformatorów WN, gdyż poszczególne typy mogą się różnić między sobą. Najlepiej każdy nowo wstawiany transformator zmierzyć i zanotować wynik. Szczególnie dotyczy to transformatorów od telewizorów „100Hz”. Wychylenia wskazówki przy tych transformatorach będą nieco większe. Po około pół roku będą to praktycznie wszystkie transformatory będące w „obiegu”.

Schemat zasilacza nie wymaga dodatkowego opisu, ale warto zwrócić uwagę, że dla wygody użytkowania każde wyjście jest zaopatrzone w oddzielny wyłącznik, oraz optyczną sygnalizację włączenia. Układy scalone stabilizatorów należy umieścić na radiatorze. Tranzystor T2 może, ale nie musi być chłodzony, gdyż podczas pomiaru pracuje nie dłużej niż kilka sekund.

Zasilacz Elektrona 208 nadaje się najbardziej do budowy urządzenia, gdyż stanowi zamknięty funkcjonalnie moduł, i z wtórnych uzwojeń transformatora przetwornicy można uzyskać aż 4 niezależne napięcia, ale w obecnym czasie może już być nie osiągalny.
Do budowy podobnego zasilacza, lub testera z zasilaczem nadaje się każdy telewizor, którego naprawa z różnych powodów jest nieopłacalna. Z takiego telewizora należy nożycami do blachy, lub piłką do metalu wypreparować kompletny zasilacz. Może być on przydatny do różnych celów. Naprzykład, wykorzystując takie zasilacze uratowałem kilka Samsungów ze słynnym układem SMR40200 w zasilaczu, w czasach, kiedy jeszcze nie było kitów zastępczych tego układu. Naprawa sprowadzała się do podłączenia 5 przewodów: dwóch do wyłącznika sieciowego, jeden do masy, oraz po jednym do napięcia 130V i 16V i zawieszenia zasilacza na bocznej ściance.