学生电源是供中学物理实验时作为低压交直流电源和6V稳压电源使用的实验仪器。在日常使用中由于各种原因产生各种故障,这就需要物理教师或仪器管理人员进行必要的修理。现以目前使用较多的集成电路结构的J1202型学生电源为例,介绍其工作原理和常见故障的检修方法。
一、学生电源(J1202型)的工作原理
学校使用的J1202型学生电源的电路原理图(不同厂家生产的产品其电路原理和结构基本相同)如图1所示。该电路由低压交直流电路、低压交直流输出过载保护电路和直流稳压电路三部分组成。
低压交直流电路由电源变压器B的次级绕组3~10端形成抽头分压,通过开关S2转换连接,获得2~16V每隔2V一挡共8挡的低压交流电压,直接由低压交流接线柱输出。上述各档交流电压经过变压器次级绕组11~12端加以补偿后由桥式整流电路D5~8整流形成脉动直流电压,由低压直流接线柱输出。调节S2,可获得2~16V每隔2V一挡的直流电压。
低压交直流输出过载保护电路,主要由干簧管J2和继电器J1等组成,由发光二极管ZD2进行过载指示。干簧管J2的绕组和继电器J1的常闭点J1a串联在交直流输出主回路中。12V次级绕组13~14端的交流电经D1~D4桥式整流后为继电器J1和发光二极管ZD2提供工作电压。当交直流输出电流小于2A时,J1a闭合,主回路导通,保证正常输出,J1b与J2a都断开,过载指示发光二极管不发光。当交直流输出电流超过额定值2A时,流过干簧管绕组J2的电流使干簧管内触点J2a闭合,过载指示发光二极管ZD2两端有电压而发光,继电器J1有电流通过,从而引起常闭触点J1a断开,常开触点J1b闭合,主回路被切断,即保护电路动作。J1b的闭合使继电器自锁,保持ZD2发光指示过载,而不会因主回路断电时触点J2。断开而导致J1和ZD2没有电流通过。过载或短路故障排除后,必须切断主机电源再重新开机才能使继电器J1脱离自锁状态,恢复为正常供电状态。
直流稳压电路由变压器次级绕组13~14端输出的12V交流电压经桥式整流电路D1~D4整流和电容器C2滤波后得到平均值为15V左右的直流电压,输入三端固定集成稳压器IC1(M7806),从其输出端输出稳定的6V直流电压。M7806内部有自动限流功能,不需另设输出过载保护电路。
下面谈谈常见故障的检修方法:
二、学生电源的常见故障检修
(一)低压交直流电路的常见故障检修
1.接通电源开关后交直流均无输出
(1)电源指示发光二极管ZD1不亮且直流稳压也无输出。先检查电源插头与插座是否接触可靠,电源引线是否断路,电源开关是否烧蚀而接不通电路,保险管是否损坏。若以上检查均正常,则是电源变压器损坏。用多用表欧姆挡测变压器初级绕组的直流电阻,一般应为50Ω左右,否则,更换电源变压器。变压器次级由于导线较粗很少有断路现象。若在上述检查中发现保险管中的保险丝熔断,说明存在着短路现象,故障可能是电源变压器绕组匝间短路、整流二极管击穿、滤波电容漏电或击穿、三端稳压集成电路击穿等。可采用分割法及先易后难,先几率大后几率小的原则逐步确定故障范围。先断开变压器次级13~14端到D1~D4的引线,装上同规格的保险管通电试验,如果保险管无损坏且低压交直流输出正常,则是D1~D4、C2~IC1有损坏而短路,用多用表即可判定IC1(M7806)的好坏可用一个新品与其对比测量即可判定。如果通电后仍烧保险管,再把变压器次级绕组12端到桥式整流电路D5~D8的引线断开重复试验,若还烧保险管则是变压器匝间短路,更换变压器。若不烧保险管则是整流二极管D5~D8有击穿现象,同时过载保护电路可能失效或动作迟钝。
(2)若电源指示发光二极管ZD1亮且稳压输出正常,则是开关S2上交直流输出主回路的引线脱焊或继电器J1的常闭触点J1a断路。干簧管的绕组断路也会引起该故障,但干簧管绕组的导线较粗,很少会断路。
2.低压交流输出正常而无直流输出或直流输出电压很低
这种故障只能是桥式整流电路中D5~D8有断路的,若有一个二极管断路,全波整流变为半波整流,使输出电流变低,若有两个以上断路则无直流输出。
3.某一个挡位无交直流输出,其他输出正常
这种故障是开关S某一挡位上的引线脱焊,补焊即可。
(二)稳压电路的故障检修
1.直流稳压无输出
用多用表直流电压挡测M7806输入端对地电压,应有15V左右的电压,如果测得的电压正常而输出端无电压则是M7806损坏。如果测得的电压为零或很低,则是整流滤波元件D1~D4及C2损坏,或是变压器次级绕组13~14端断路,用多用表按常规测量即可判定。
2.稳压性能差
该故障原因之一是电容器C2容量变小或漏电、失效,可代换试验。另一原因是M7806损坏,应予以更换。
(三)低压交直流过载保护电路故障检修
1.输出过载时继电器J1不动作
接通主机电源测J1有无工作电压,若无工作电压则是整流二极管D1~D4或变压器次级绕组13~14端有断路现象,这时稳压输出也不会正常。若继电器J1有正常的工作电压,可用导线将干簧管J2的常开触点J2a(即干簧管的两端)短接一下。此时,若继电器吸合,过载指示二极管发光,则是干簧管J2损坏。若继电器仍不吸合,则是继电器J1损坏,应予以更换。
2.过载保护电路误动作
输出电路负载不过载时,保护电路就动作,故障原因可能是干簧管J2击穿短路,即常开触点J2。变为常闭状态。可焊开干簧管的一端,若继电器J1释放,则应更换干簧管,若仍不释放则是继电器J1的常开点J1b烧蚀短路,应更换继电器。
3.交直流保护电路的动作电流不合乎要求
这种故障是由于干簧管与其绕组间的相对位置发生变化引起的,可重新调整绕组在干簧管上的位置一般来说,绕组往中心位置移动,动作电流变小,往两侧移动,动作电流变大。
余震发生的原因
湿布抹冰箱的冰格会被粘?
球顶形扬声器基本知识
生活中的物理学
为什么古代士兵枕着箭筒睡觉
电冰箱原理
天空为什么是蓝色的
力学参照物所蕴含的物理思想
在生活中存在的物理
鸟类威胁航空安全
如果地球停止不转
轮椅上的物理学家
大磁铁为什么吸不起热钢锭?
物质有10种物态
脑电波可以变成能源
原子论的创始人
卫星定位与导航技术
雨衣上的学问
地球中心为什么很热?
地磁场奥秘
人是被电人是被“电”吸住了吗
科学家称在年轻星团的恒星中重力并非主导力
大自然的利剑——雷电
房屋抗震常识
地震基本知识
运载火箭
火焰究竟是什么物质
雷雨中物理知识
万物理论探究时间为何无法回转 或成物理学分支
金牛星座-超新星爆炸云团
不限 |
物理教案 |
物理课件 |
物理试题 |
不限 |
不限 |
上册 |
下册 |
不限 |
发布时间 |
下载量 |