Как проверить варистор мультиметром - пошаговая инструкция с видео

Содержание

Маркировка варисторов

Существует огромное количество варисторов разных производителей, с разным пороговым напряжение срабатывания и рассчитанные на разный ток. Узнать какой стоял варистор можно по его маркировке. Например маркировка варисторов CNR:

CNR-07D390K , где:

CNR- серия, полное название CeNtRa металлоксидные варисторы
07- диаметр 7мм
D – дисковый
390 – напряжение срабатывания, рассчитываются умножением первых двух цифр на 10 в степени равной третьей цифре, то есть 39 умножаем на 10 в нулевой степени получатся 39 В, 271-270 В и т. д.
K – допуск 10 %, то есть разброс напряжения может колебаться от номинального на 10 % в любую сторону.

История создания

Ограничители напряжения типа TVS-диод были разработаны в 1968 году специалистами британской фирмы General Semiconductor Industries. Приборы предназначались для защиты оборудования связи от разрушающих действий попадающих в него разрядов молний. Дальнейшие разработки позволили выпустить ограничительные диоды, пробиваемые напряжением в диапазоне 6,8–200 В для защиты от некачественного тока авиационного оборудования, а также устройств связи.

Сегодня применение защитных диодов является эффективным средством защиты электронных устройств от некачественного тока различной природы, будь то скачок напряжения от удара молнии или повышенное напряжение из-за неисправности

Маркировка и выбор варистора

На практике, например, при ремонте электронного устройства приходится работать с маркировкой варистора, обычно она выполнена в виде:

20D 471K

Что это такое и как понять? Первые символы 20D — это диаметр. Чем он больше и чем толще — тем большую энергию может рассеять варистор. Далее 471 — это классификационное напряжение.

Могут присутствовать и другие дополнительные символы, обычно указывают на производителя или особенность компонента.

Теперь давайте разберемся как правильно выбрать варистор, чтобы он верно выполнял свою функцию. Чтобы подобрать компонент, нужно знать в цепи с каким напряжением и родом тока он будет работать. Например, можно предположить, что для защиты устройств, работающих в цепи 220В нужно применять варистор с классификационным напряжением немного выше (чтобы срабатывал при значительных превышениях номинала), то есть 250-260В. Это в корне не верно.

Дело в том, что в цепях переменного тока 220В — это действующее значение. Если не углубляться в подробности, то амплитуда синусоидального сигнала в корень из 2 раз больше чем действующее значение, то есть в 1,41 раза. В результате амплитудное напряжение в наших розетках равняется 300-310 В.

240*1,1*1,41=372 В.

Где 1,1 – коэффициент запаса.

При таких расчетах элемент начнет срабатывание при скачке действующего напряжения больше 240 Вольт, значит его классификационное напряжение должно быть не менее 370 Вольт.

Ниже приведены типовые номиналы варисторов для сетей переменного тока с напряжением в:

100В (100~120)– 271k;
200В (180~220) – 431k;
240В (210~250) – 471k;
240В (240~265) – 511k.

Ремонт импульсных блоков питания

Неисправности импульсных блоков питания, ремонт

Исходя из схемы импульсного блока питания перейдем к ее ремонту. Возможные неисправности:

Если сгорел варистор и предохранитель на входе или VCR1, то ищем дальше. Потому, что они так просто не горят.
Сгорел диодный мост. Обычно это микросхема. Если есть защитный диод, то и он обычно горит. Нужна их замена.
Испорчен конденсатор C1 на 400В. Редко, но бывает. Часто его неисправность можно выявить по внешнему виду. Но не всегда. Иногда внешне исправный конденсатор оказывается плохим. Например, по внутреннему сопротивлению.
Если сгорел переключающий транзистор, то выпаиваем и проверяем его. При неисправности требуется замена.
Если не работает ШИМ регулятор, то меняем его.
Замыкание, а также обрыв обмоток трансформатора. Шансы на починку минимальны.
Неисправность оптопары – крайне редкий случай.
Неисправность стабилизатора TL431. Для диагностики замеряем сопротивление.
Если КЗ в конденсаторах на выходе блока питания, то выпаиваем и диагностируем тестером.

Примеры ремонта импульсных блоков питания

Например, рассмотрим ремонт импульсного блока питания на несколько напряжений.

Неисправность заключалась в в отсутствии на выходе блока выходных напряжений.

Например, в одном блоке питания оказались неисправны два конденсатора 1 и 2 в первичной цепи. Но они не были вздутыми.

На втором не работал ШИМ контроллер.

На вид все конденсаторы на снимке рабочие, но внутреннее сопротивление у них большое. Более того, внутреннее сопротивление ESR конденсатора 2 в кружке оказалось в несколько раз выше номинального. Этот конденсатор стоит в цепи обвязки ШИМ регулятора, поэтому регулятор не работал. Работоспособность блока питания восстановилась только после замены этого конденсатора. Потому что ШИМ заработал.

Ремонт компьютерных блоков питания

Пример ремонта блока питания компьютера. В ремонт поступил дорогой блок питания на 800 Вт. При его включении выбивало защитный автомат.

Выяснилось, что короткое замыкание вызывал сгоревший транзистор в первичной цепи питания. Цена ремонта составила 3000 руб.

Имеет смысл чинить только качественные дорогие компьютерные блоки питания. Потому что ремонт БП может оказаться дороже нового.

Применение в аналоговой технике

С течением времени параметры варистора меняются. Его порог срабатывания может сместиться, что приведет к выходу из строя всего прибора.

Для проверки действительного порогового напряжения, дополнительно к мультиметру, потребуется ЛАТР или реостат, включённый по схеме потенциометра, предохранитель в стеклянном или керамическом корпусе на 0,5-1 Ампер.

Для этого собирается схема, в которой к реостату подается электрический потенциал превышающий напряжение срабатывания варистора. К среднему подвижному контакту реостата подключается один вывод варистора, а ко второму предохранитель. Другой контакт предохранителя соединяется с одним из крайних контактов реостата.

Мультиметр подключается параллельно к варистору и переводится в режим вольтметра. Переключателем выбирается шкала, покрывающая значение входного напряжения собранной схемы.

Последнее максимальное ненулевое значение и будет пороговым напряжением.

Предохранитель стоит для защиты варистора. При длительном прохождении тока силой в 1 Ампер варистор может даже взорваться от перегрева, хотя в коротком импульсе выдерживает токи в тысячи ампер.

Все повторяется после перемены полюсов питающего напряжения и замены предохранителя. Если показания мультиметра находятся в пределах, требуемых для нормальной работы схемы, то варистор работоспособен, иначе его нужно заменить. При использовании переменного тока переполюсовка контактов не требуется.

Если варистор в схеме используется как аналоговый вычислитель, то одним измерением сопротивления с перекидыванием измерительных щупов с одного контакта на другой не ограничитесь.

Как и в предыдущем случае потребуется реостат, предохранитель и два мультиметра. Сначала по первой схеме варистор проверяется на исправность.

Затем второй мультиметр подключается последовательно к варистору в режиме миллиамперметра. Теперь с помощью реостата напряжение на варисторе изменяется от 0 до значения, не достигающее пороговое.

Показания мультиметров записываются с таким шагом изменения напряжения, чтобы можно было по ним нарисовать качественную вольамперную характеристику. В зависимости от получившейся параболы будут добавлены другие нелинейные элементы, чтобы скорректировать ее либо заменен варистор.

Переменные резисторы

Эти детали имеют три вывода. Чтобы провести проверку потенциометра, нужно выпаять его из схемы. Теперь необходимо выполнить такие действия:

Подготовить мультиметр к работе.
Ручку выбора режима установить в положение, соответствующее измерению сопротивления. При этом нужно правильно выбрать рабочий диапазон.
Щупы необходимо присоединить к крайним ножкам переменного резистора, чтобы замерить сопротивление.
На дисплее должно появиться фактическое значение параметра. Требуется проверить, соответствует ли измеренное значение номиналу с учётом допустимого отклонения.
Если общее сопротивление в нужных пределах, то следует приступить к определению его значения между средней и одной из крайних ножек. Для этого к ним необходимо прикоснуться щупами.
Чтобы померить сопротивление, следует вращать ручку переменного резистора. При этом значение на дисплее мультиметра будет плавно меняться в одном из направлений — либо возрастать до определенного ранее максимального, либо снижаться до нулевого.

При отсутствии контакта на дисплее появится значок, соответствующий бесконечно большому сопротивлению. В некоторых моделях мультиметров это может быть единица.

Как можно проверить мультиметр?

Мультиметр может иметь очень разнообразный функционал, представленный определением:

показателей напряжения и сопротивления, «прозвонкой»;
емкостных параметров конденсатора;
таких показателей, как освещенность и шум;
уровня частоты;
температурных показателей;
целостности и полярности таких элементов, как транзисторы и полупроводниковые диоды;
наличия или отсутствия дефектов на соединениях.

При выборе электроизмерительного прибора, непосредственно перед приобретением, очень важно обратить особое внимание на следующие показатели тестера:

наличие нанесенного на корпус логотипа, свидетельствующего о сертификации прибора по результатам государственного тестирования;
качественные характеристики коммутационного устройства, так как долгосрочная эксплуатация чаще всего присуща приборам, выпускаемым известными и хорошо зарекомендовавшими себя производителями;
показатели разрядности дисплея у приборов цифрового типа. Мультиметры, имеющие разряд 3,5, отображают значения в пределах 0,001, а при разряде на уровне 2,5 — в диапазоне 0,01;
показатели допустимых погрешностей, которые могут в значительной степени колебаться, но не должны превышать 10%.

Исправность мультиметра

Не менее важными критериями при выборе являются пределы, допускаемые измерениями устройства и диапазоном работы. Звуковой пробник в условиях замыкания щупов должен срабатывать практически мгновенно.

Проверка работоспособности приобретаемого электроизмерительного прибора — обязательное условие беспроблемной эксплуатации, и чаще всего осуществляется параллельным подключением к электрической розетке вольтметра с последующей сверкой показаний на приборах или при помощи батарейки.

Принцип работы варистора

Сопротивление варистора зависит от того, какое напряжение на него поступает. Как правило, до порогового значения, сопротивление варистора велико (более 1-2 мегаОм). При переходе порогового значения напряжение, сопротивление варистора стремительно снижается. Эта особенность варистора отлично помогает в защите электроники от импульсных скачков высокого напряжения. Ведь ток импульса в таком случае идет через варистор и рассеивается в виде тепла.
Однако, если пороговое значение напряжения поддерживается длительное время, то варистор перегревается и “сгорает”.

“Сгорает” в кавычках, так как варистор зачастую взрывается. Или его коротит, и тогда может произойти воспламенение. Для этого и ставят предохранитель перед варистором.

Кстати, при замене плавкого предохранителя, советуем заодно проверить и варистор. Очень часто, что выходом из строя предохранителя бывает умерший варистор. Если этого не сделать, при следующем же скачке напряжения вы рискуете большим, чем варистор и предохранитель.

Для избежания случаев возгорания в варисторы начали впаивать термисторы. Термистор поглощает излишнюю тепловую энергию, что дополнительно предохраняет вашу технику от сгорания. Такие варисторы продаются сразу в сборе.

Плюсы использования варистора

Варистор – он как автомат калашникова. Прост, надежен, дешев. И распространен повсеместно. Он всегда сработает и не подведет. Область его применения огромна. Как мы выше писали от 20кВ до 3В. Ну и про время срабатывания забывать не стоит. 25нс у среднего варистора – весьма неплохо. А есть экземпляры, со скоростью срабатывания ниже 0,5 не.

Но, как и у всего в этом мире, у варистора есть и недостатки. К таковым относится низкочастотных шум во время работы, большая емкость варистора (от 70 до 3000 пФ) и склонность материалов варистора к устареванию. Плюсы варистора превалируют над минусами. Именно поэтому он получил столь широкое распространение. Как и автомат калашникова.

Проведение проверки варистора мультиметром

Для проведения этой уникальнейшей операции, нам необходимы следующие приспособления:

Первым делом, конечно же отвертка (обычно требуется фигурная). Чтобы пробраться до платы, необходимо вскрыть корпус устройства, а тут как известно без неё не обойтись.
Требуется запастись будет еще и щёткой. Она нужна будет, чтобы очистить плату от накопившейся пыли. Из практики уже известно, что в блоках питания всегда ее скапливается очень много, особенно если устройство оснащено собственным охлаждением (вентилятором), характерный пример, – блок питания компьютера.
Важная вещь в подобной процедуре — паяльник. Без него никак. Нужно отпаять и обратно припаять варистор. Как правило внутри силовых блоков большие дорожки на платах и совершенно нет мелких деталей, поэтому можете смело пользоваться паяльником до 75 Вт.
Канифоль и припой (наверное, наиболее необходимое. Припаять обратно деталь без них не получится).
Мультиметр (электронный или аналоговый), чтобы иметь возможность замерить сопротивление.

Как только весь инструментарий будет готов, можно приступать к операции. Главное придерживайтесь схемы и все получится как нужно:

Вскрываем устройство. Детально рассказать, как это сделать сложновато, ведь конструкции разных приборов разнятся между собой. В любом случае, всю эту техническую информацию Вы можете найти в паспорте устройства, в интернете (на различных тематических форумах и сайтах).
Как только доберётесь до печатной платы, постарайтесь очистить её от пыли. Работайте как можно более аккуратно, чтобы не нанести вред радиодеталям. Отмечены случаи, когда излишнее усердие наносило больше вреда, чем пользы, так как щетина на щетке царапала тот или иной компонент схемы.
Когда с пылью будет покончено, найдите варистор. Его отличает настолько специфический вид, что перепутать его невозможно.
Найдя на плате варистор, прежде всего тщательно осмотрите его. Если видны трещинки, какие-либо сколы, либо другие механические повреждения корпуса, то это уже говорит о неисправности.
Если были обнаружена какие-либо нарушения целостности корпуса, то выпаиваем повреждённый элемент, а вместо него ставим точно такой же или аналогичный. Найти замену Вы можете самостоятельно, ориентируясь на указанную на варисторе информацию, либо обратитесь к специалисту.
Если при тщательном зрительном осмотре видимых повреждений не обнаружено, то следует пустить в ход мультиметр, конечно предварительно будет необходимо выпаять деталь с платы. Цепляем щупы мультиметра к нашей детали и выставляем режим замера максимального сопротивления.
Щупы тестера прижимаем к ножкам варистора и замеряем сопротивление. В идеале мультиметр должен показать высокие значения до бесконечности. Если перед Вами другое значение, то это говорит о неисправности варистора и его необходимо заменить.
Во время измерений, внимательно следите, чтобы не коснуться руками щупов мультиметра. Иначе он будет показывать сопротивление вашего тела. Если есть необходимость заменяем варистор и собираем корпус устройства обратно.

Вариант 1

Первоначально проводим визуальный осмотр. Для этого отключаем аппарат от питания, вскрываем корпус и определяем где находится предохранитель. Далее извлекаем его и проверяем. Если предохранитель перегорел или негоден, то он заменяется. И только когда мы проверили предохранитель и заменили, переходим к нахождению и тестированию варистора. Его сложно не заметить, так как он выкрашен обычно в красные, синие или жёлтые цвета. Это маленький дискообразный элемент. Обычно крепится на предохраняющем держателе.

Далее отсоединяем любой из проводов, для этого нагреваем его паяльником и извлекаем варистор с платы при помощи плоскогубцев.

Сама проверка основана на замере показателя сопротивления: включаем тестер, переводим его в позицию замера сопротивления; фиксируем жала щупов на выводах варистора. Далее проводится замер.

Вариант 2

Другой способ берет за основу данные из инструкции или спецификации устройства для определения показателей нормальной работы варистора. За символом «CH», которым обозначается нелинейное сопротивление, указано значение, которое производитель заложил в конструкцию или которые свойственны тому материалу, из которого изготовлен варистор. Значения, сопровождаемые маркировкой «B±…%», показывают уровень предельного сопротивления и допуск.

Трактовка результатов

Проведя наружный осмотр и проверку мультиметром, мы можем определиться с исправностью детали либо убедиться в необходимости его замены. Сопротивление неисправного варистора как правило выше 100 Ом. Если в результате тестирования прибор показывает свыше 1 миллиона Ом, то такой варистор замене не подлежит.

Как проверить S14 K275 этим методом?

Мы знаем, что напряжение срабатывания составляет 275 вольт. При подаче напряжения 220 вольт, схема работает в рабочем режиме: варистор имеет бесконечное сопротивление, ток протекает по основной цепи, лампа горит.

Подаем на вход повышенное напряжение (например, 400 вольт). Варистор переходит в режим защиты (сопротивление резко снижается, ток протекает через него), перегорает предохранитель, лампа гаснет.Вывод: варистор исправен.

Обратите внимание
Перед тем, как проверить варистор на исправность, необходимо его осмотреть. При получении избыточной нагрузки, корпус детали термически разрушается.

Проверка на материнской плате

Итак, при включении питания платы, срабатывает защита. В первую очередь, необходимо проверить мультиметром сопротивление плеч стабилизатора.

Читать также: Регулятор оборотов коллекторного двигателя без потери мощности

Для этих целей также может быть использован тестер радиодеталей. Если одно из них показывает короткое замыкание, то есть, измеренное сопротивление составляет меньше 1 Ома, значит, пробит один из ключевых полевых транзисторов.

Выявление пробитого транзистора в случае, если стабилизатор однофазный, не составляет труда – неисправный прибор при проверке мультиметром показывает короткое замыкание. Если схема стабилизатора многофазная, а именно так питается процессор, имеет место параллельное включение транзисторов. В этом случае, определить поврежденный прибор можно двумя путями:

произвести демонтаж транзистора и проверить мультиметром сопротивление между его выводами на предмет пробоя;не выпаивая транзисторы, замерить и сравнить сопротивление между затвором и истоком в каждой из фаз преобразователя. Поврежденный участок определяется по более низкому значению сопротивления.

Второй способ работает не во всех случаях. Если пробитый элемент определить не удалось, придется все же выпаять транзистор.

Далее производится замена поврежденного транзистора, а также, установка на место всех выпаянных в процессе диагностики радиоэлементов. После этого можно попытаться запустить плату. Первое включение после ремонта лучше выполнить, сняв процессор и выставив соответствующие перемычки. Если первый запуск был успешным, можно проводить тест с нагрузкой, контролируя температуру мосфетов.

Неисправности ШИМ контроллера могут проявляться так же, как и пробой мосфетов, то есть уходом блока питания в защиту. При этом проверка самих транзисторов на пробой результата не дает. Кроме этого, следствием нарушения функций ШИМ контроллера может быть отсутствие выходного напряжения или его несоответствие номинальной величине. Для проверки ШИМ контроллера следует вначале изучить его даташит. Наличие высокочастотного напряжения в импульсном режиме, при отсутствии осциллографа, можно определить, используя тестер кварцев на микроконтроллере.

Защита электрических схем

Перед тем как отвечать на вопрос, как проверить варистор, необходимо понять, в каких конкретных целях он используется. Наверное, не стоит говорить о том, что защита электрических цепей – это основное требование их корректной работы. Все дело в том, что проводка и приборы в сети обладают определенной изоляцией, которая соответствует номинальному напряжению. То есть, превышение этого показателя тут же влияет на качество изоляции. И если высокое напряжение будет действовать долго, то изоляция будет пробита. Так что до короткого замыкания не так и долго остается.

Но существует такое понятие, как рабочее напряжение. Оно отличается от номинального, и разница (в большую или меньшую сторону) не должна превышать определенный уровень, который обычно называется максимальное рабочее напряжение. В электрических сетях появляются и другие разновидности, которые действуют краткосрочно, правда их величина может быть очень большой. Такое напряжение называется импульсным. Именно для защиты от него в электрические сети устанавливается варистор.

Разновидности тиристоров

Тиристор отличается от биполярного транзистора наличием большего количества p-n переходов:

Типичный тиристор p-n переходов содержит три. Структуры с дырочной, электронной проводимостью чередуются на манер зебры. Можно встретить понятие n-p-n-p тиристор. Присутствует или отсутствует управляющий электрод. В последнем случае получаем динистор. Работает по приложенному меж катодом и анодом напряжением: при некотором пороговом значении открывается, начинается спад, ход электронам отсекается. Что касается тиристоров с электродами, управление производится в любом из двух срединных p-n переходов – стороны коллектора, либо эмиттера. Коренное отличие изделий от транзистора в неизменности режим после пропадания управляющего импульса. Тиристор остается открытым, пока ток не упадет ниже фиксированного уровня. Обычно называют током удержания. Позволяет строить экономичные схемы. Объясняет популярность тиристоров.
Симисторы отличаются количеством p-n переходов, становится больше минимум на один. Способны пропускать ток в обоих направлениях.

Что такое резистор

В русской научной литературе электрорезиторы часто называют просто «сопротивление». Из этого наименования сразу же становится понятно его предназначение — сопротивляться действию электрического тока. Резистор является пассивным электроэлементом, так как под его действием ток только уменьшается, в отличие от активных элементов, которые повышают его действие.

Обозначение элемента на электросхеме

Из закона Ома и второго закона Кирхгофа следует, что если ток протекает через резистор, то его напряжение падает. Величина его равна силе протекающего тока, умноженной на сопротивление резистора.

Важно! Условное обозначение резистора на схемах — это прямоугольник, так что это легко запомнить. В зависимости от вида резистора он изображается как прямоугольник с обозначением внутри. Выводной электрорезистор

Выводной электрорезистор

Резисторы подразделяют по методу монтажа. Они бывают:

Выводными, то есть монтируются сквозь микросхему с радиальными или аксиальными выводами-ножками. Этот вид использовался повсеместно несколько десятков лет назад и сейчас используется для простых устройств;
SMD, то есть электрорезисторы без выводов. Они имеют лишь незначительно выступающие ножки, поэтому они монтируются в саму плату. В современных приборах чаще всего используют именно их, так как при автоматической сборке платы конвейером это выгодно и быстро.

Микро SMD-резистор

Главные свойства

В общем виде речь идет о своеобразном шунте, замыкающем на себе энергию, которая в избытке образуется при повышенном напряжении. Материал изготовления обычно служит оксид цинка или распространенный вариант с карбидом кремния. Для последнего характерны более низкая нелинейность характеристик. Элементы низковольтного типа функционируют в таком диапазоне – 2-200 В. А вот высоковольтные аналоги применяются при параметрах напряжения до 20 000 В.

Несмотря на внешнюю схожесть по своей внутренней конструкции варистор кардинально отличается от конденсатора.

На схеме обозначены следующие компоненты:

А – паре электродов, имеющих форму диска;
В – расположенные внутри кристаллы оксида цинка;
С – изготовленная на основе эпоксидов полупроводниковая оболочка;
D – изолятор из керамического материала;
Е – рабочие выводы.

Порог срабатывания элемента напрямую зависит от содержания в его изоляционном керамическом слое оксида цинка. Параметры сопротивления при переходе напряжения за допустимый порог мгновенно снижаются. При этом показатели тока повышаются. Образующуюся в этот период тепловая энергия рассеивается в окружающем воздухе.

Краткосрочные скачки напряжения благодаря такому принципу действия не станут причиной выхода из строя бытовой техники. При значительном по времени импульсе возможно перегревание с последующим разрушением варистора. За несколько долей секунды в большинстве случаев успевает сработать предохранитель из плавкого материала.

Изложенная информация подтверждает необходимость, после каждой замены предохранителя, выполнять визуальный осмотр и тестирование с помощью мультиметра находящегося в составе схемы варистора. Небольшие дефекты в элементе при последующей эксплуатации приводят к поломке электронного устройства.

Новый варистор 07d471k 7k471k tvr07471 470 в 100 шт