Zasilacz 500V IZS 5/71 - problem z ogranicznikiem prądu

Woltomierze, mierniki uniwersalne, itp.

Moderatorzy: gsmok, tszczesn, Romekd, Einherjer, OTLamp

minus3db
5...9 postów
5...9 postów
Posty: 7
Rejestracja: czw, 6 sierpnia 2020, 20:38

Zasilacz 500V IZS 5/71 - problem z ogranicznikiem prądu

Post autor: minus3db »

Czołem!

Problem dotyczy zasilacza lampowo-tranzystorowego IZS 5/71, dającego napięcie do 500V.

Gdy uruchamiałem go 5 lat temu - wszystko działało poprawnie. Problemem jest niepoprawne działania zabezpieczenia antyzwarciowego, chociaż kiedyś nie było z nim problemu.

Opiszę sytuację krok po kroku. Znaczkiem ✅ będę zaznaczał zachowanie poprawne, 🟡 częściowo poprawne, a ❌ - niepoprawne.

Zachowanie

Zasilacz uruchamia się bucząc, czyli zgodnie z instrukcją. Po upływie ok. minuty buczek ucicha (nie ostro, tylko przygasając), sygnalizując gotowość do pracy. OK.✅

Na zakresach niskiego napięcia - 0.1V - 10V, na zakresie ograniczenia 10mA, wymuszenie przepływu prądu 10mA odpowiednim opornikiem nie robi nic, poza zwiększonym buczeniem transformatora.❌

Wymuszenie prądu ok. 60mA opornikiem powoduje zadziałanie zabezpieczenia "na ostro", tj. stabilnie. 🟡
Resetuje je chwilowe przełączenie ogranicznika na 1A. Zgodnie z instrukcją ✅

Po odłączeniu opornika na równolegle wpiętym woltomierzu można odczytać napięcie -(minus) 5.5V. Wskazówka amperomierza cofa się przed 0, czyli faktycznie prąd płynie "odwrotnie". Ale widziałem już taki objaw w innych IZS, tak faktycznie było, choć trochę mnie to dziwi...

Zwarcie wyjścia (opornikiem 1om) również powoduje zadziałanie zabezpieczenia, zgodnie z instrukcją. ✅

Z kolei na zakresie 100mA próg zadziałania jest 150mA. Tak, jak by musiało popłynąć dodatkowe 50mA, by zadziałało (100+50, 10+50). No ale działa. Powiedzmy, że może dałoby się to jakoś wyregulować... 🟡

Na zakresie >50V-200V zaczyna się poważny problem. Zabezpieczenie zadziała (j.w. przy zawyżonym prądzie!) ALE gdy rozwieram obwód, napięcie zaczyna samoczynnie rosnąć, po czym wraca do nominalnego, a buczek cichnie. Tak, jak by zabezpieczenie samo się "odbezpieczyło" ❌

Na zakresie 200-500V zabezpieczenie działa tylko na zakresie 10mA (niestabilnie, j.w) ❌
Na zakresie 100mA nawet 500mA nie robi różnicy. Trafo zaczyna buczeć.
A chwilowe zwarcie (normalnie powinno załączyć buczek) - huknęło iskrą, że aż podskoczyłem. Ale nic się nie uszkodziło. ❌

Na zakresie 1A nawet nie próbowałem eksperymentów.

Wizualny stan zasilacza i przygotowanie do włączenia

Zasilacz jest w dobrym stanie wizualnym, brak śladów zwęgleń, spieczeń, wycieku elektrolitów, itd. Pełen getter na lampach, brak przebarwień - podobno nie pracował długo. Sprawdziłem losowo kilka dużych elektrolitów ELWA - o dziwo w normie (pojemność +- 5-20%).

Zasilacz nie był uruchamiany przez kilka lat, więc spodziewałem się rozformowania kondensatorów.
Uruchomiłem przez żarówkę - wszystko OK. Kondensatory za mostkiem dały radę. Następnie, celem zaformowania kondensatorów 47uF na wyjściu zasilacza zwiększałem napięcie po 50V / 15 minut, aż doszedłem do ok 500V (498 to max, co można uzyskać - ale to do wyregulowania). Pozostawiłem zasilacz w tym stanie na kilka godzin - wszystko w porządku.

Zasilacz ma wbudowany amperomierz (niskiej klasy 2.5%), więc obserwowałem jego wskazania. Zauważyłem, że początkowo, powyżej 100V, na zakresie 10mA wskazówka dobijała do końca skali i powoli opadała, odzywał się także buczek. Zapewne to wina upływności rozformowanych kondensatorów wyjściowych. Po zakończeniu formowania - do 100V jest 0.5mA, do 300V jest ~1mA, do 400V 1.5mA i 500V to 2mA (mniej więcej, z uwagi na niską klasę amperomierza), nie odzywa się także buczek. Od kilku dni włączam zasilacz na kilkanaście minut i nie zauważyłem już wzrostu prądu. Uznaję, że formowanie można uznać za zakończone. Będę je okazjonalnie powtarzał.

Stan funkcjonalny - przegląd
Co działa:
✅ regulacja napięcia wszystkimi przełącznikami. Tolerancja napięć jest bardzo dobra, dla szeregu pomiarów (multimetr klasy 0.025% - 0.05% zależnie od zakresu), wychodzi - 0.5% - 1%
✅ Pod obciążeniem ok. 300mA na zakresie 300V napięcie zmieniało się o 0.1V. Na zakresie do 10V i przy prądzie 500mA rzędu 0.05V
✅ Napięcie prawie nie zmieniało się w czasie (2h)
✅ Zabezpieczenie przeciwzwarciowe na niskich zakresach i 10/100mA (1A nie testowałem)
🟡 Zabezpieczenie przeciążeniowe "prawie działa" na 10/100mA dla niskich napięć, dla wyższych - nie "zatrzaskuje się".
❌ Na wyższych - w ogóle nie działa.

Stąd wnioskuję, że:
✅ Na pewno działa multiwibrator buczka (zawsze to mniej tranzystorów do sprawdzenia)
✅ Na pewno działa układ regulacji i stabilizacji napięcia
✅ (Chyba) działa termostat - bo miejsce schowane w styropianie jest wyraźnie ciepłe, a napięcia nie pływają.
🟡 amperomierz wymaga regulacji, ale zgrubny jako wskaźnik - OK.
🟡 Do pewnego stopnia działa układ wykrycia przeciążenia, w tym jego tranzystory, bo jednak są sytuacje, gdy buczek się włącza. Chyba jest tam TG5, może już się zestarzał, utracił wzmocnienie?
❌ Z jakiegoś powodu układ potrzebuje +50mA na zakresie 10/100mA i dla niskich napięć do zadziałania. Powyżej kilkudziesięciu woltów działa niestabilnie, a powyżej - wcale!

Czyli "niby działa, ale nie działa". A tutaj układ stabilizatora jest blisko powiązany z układem detekcji przeciążenia.

Dysponuję tylko standardową instrukcją ze schematem. Nie mam serwisówki i nie wiem gdzie i jakie napięcia powinny występować. Układ jest solidnie zamotany graficznie - przynajmniej dla mnie... Układ jest bogaty w liczne(!) diody Zenera i sporo tranzystorów, w tym germanowe TG5. Mam na zamianę, ale nie chcę podążać na ślepo.

Może dysponujecie serwisówką albo macie jakieś doświadczenia z tego rodzaju usterką?
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6902
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: Zasilacz 500V IZS 5/71 - problem z ogranicznikiem prądu

Post autor: Romekd »

Czołem.
Najważniejsze pytanie - jak zasilacz zachowywał się wcześniej? Mam dwa zasilacze Z-5001 (konstrukcyjnie podobne do IZS 5/71), w których na zakresie prądu 10 mA przy zwarciu wyjścia niskoomowym rezystorem obserwuje przy zwiększaniu napięcia pokrętłami wzrost prądu wyjściowego do ok. 70 mA, po czym załącza się zabezpieczenie, które ogranicza prąd wyjściowy do ok. 10 mA. Po odłączeniu obciążenia wyjścia ograniczenie się wyłącza (zanika sygnał akustyczny z głośnika) po czym mogę próbę powtórzyć i sytuacja się powtarza (dzieje się identycznie w dwóch zasilaczach!). Gdy przy działającym już zabezpieczeniu (i pisku z głośniczka) jeszcze bardziej podnoszę napięcie przełącznikami, prąd wyjściowy przy ustawionych 500 V osiąga ok. 56 mA. Na zakresie prądowym 100 mA zabezpieczenie w zasilaczach załącza się przy ok. 200 mA, po czym prąd wyjściowy spada do 16 mA, a podnoszenie napięcia przełącznikami do pełnej wartości 500 V powoduje wzrost prądu płynącego przez obciążenie do 155 mA (ta wartość jest również podobna w obu zasilaczach). Gdy dla wyjścia obciążonego rezystorem 6,8 Ω i ustawionego zakresu prądu 1 A zwiększam napięcie od 0,1 V to dla niskich napięć udaje mi się uzyskać prąd ok. 1,75 A, po czym załącza się zabezpieczenie sygnalizowane piskiem z głośnika i prąd wyjściowy spada do ok. 160 mA i rośnie przy podkręcaniu napięcia przełącznikami do ok. 375 mA. Zadzwoniłem do kolegi, który posiada podobny zasilacz i jego zasilacz działa podobnie - ogranicznik pozwala osiągnąć większy prąd wyjściowy, ale po zadziałaniu zabezpieczenia prąd ten jest redukowany do dużo mniejszej wartości. Nie chce mi się wierzyć, że wszystkie trzy zasilacze są podobnie popsute, a większa wartość prądu wyjściowego może wynikać z wymiany lamp regulatora na nowe sztuki o być może nieco lepszej emisji. I jeszcze jedno - przy zwieraniu wyjścia przy ustawionych wyższych napięciach daje się obserwować nieprzyjemny i dość głośny trzask, który wynika z rozładowania się naładowanych kondensatorów elektrolitycznych, podłączonych równolegle do wyjścia urządzenia (teraz już nie pamiętam dokładnie, ale oryginalnie były w zasilaczu montowane dwa kondensatory po 100 μF /w połączeniu szeregowym/, które w swoich egzemplarzach zasilaczy wymieniłem na dwa kondensatory po 220 μF, gdyż oryginalne całkowicie straciły pojemność...).

Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
minus3db
5...9 postów
5...9 postów
Posty: 7
Rejestracja: czw, 6 sierpnia 2020, 20:38

Re: Zasilacz 500V IZS 5/71 - problem z ogranicznikiem prądu

Post autor: minus3db »

Pięknie dziękuję za tak szczegółową informację!

Kurczę, nie pamiętam dokładnie jak to działało wcześniej, ale nie było aż takiego przesunięcia. Skąd wiem? Bo wskazówka amperomierz dochodziła do końca dość powoli skali i włączało się zabezpieczenie, tak na oko jakieś 20-30mA więcej. I zawsze zadziałania były stabilne, tj. wymagały wyboru ogranicznika 1A (załącza wentylator), by się "zresetować"

A teraz wskazówka "wali" o ograniczenik końca skali ustroju. I martwi mnie to z dwóch powodów:
- niby ustrój zabezpieczony diodą, ale jednak przeciążenie jest widoczne. Może ta dioda "strzeliła", chyba muszę sprawdzić...
- może się w końcu pokrzywić wskazówka. Niby to nie włókno szklane jak w V640, ale jednak...

Ale rzeczywiście, jest coś na rzeczy i podzielę się wynikami. Właśnie przeprowadziłem zgrubne pomiary z użyciem opornika drutowego dużej mocy, po którym przesuwałem końcówkę pomiarową. Pomiary natężenia prądu przeprowadziłem zewnętrznym amperomierzem cyfrowym (klasy 1%). Wyników jest tylko kilka, bo już późno, a jutro do pracy. Ale coś z tego się wyłania.

Zakres ograniczenia prądowego 10mA
  • Dla 10V zadziałanie przy 59mA, spadek do 1,2mA. Zadziałanie stabilne - wyłączenie po wybraniu zakresu 1A, jak w dokumentacji. Tu ciekawostka - napięcie staje się ujemne, a wskazówka amperomierza ucieka na lewo przed zero.
  • Dla 20V zadziałanie przy 59mA, spadek do 3,4mA. Zadziałanie stabilne.
  • Dla 50V zadziałanie przy 66mA, spadek do 6,2mA. Zadziałanie stabilne, ALE wyłączenie po wybraniu zakresu 100mA (nie trzeba 1A)
  • Dla 100V zadziałanie przy 73mA, spadek do 7,3mA. Zadziałanie NIEstabilne, samoczynnie wraca po rozwarciu obwodu (ale całkowitego - "przesuwanie" po drucie opornika nie wystarczyło)
  • Dla 200V zadziałanie przy 85mA, spadek do 12,1mA. Zadziałanie NIEstabilne
  • Dla 300V zadziałanie przy 95mA, spadek do 16,5mA. Zadziałanie NIEstabilne
Zakres ograniczenia prądowego 100mA
  • Dla 10V zadziałanie przy 200mA, spadek do 5mA. Zadziałanie stabilne
  • Dla 100V zadziałanie przy 218mA, spadek do 24mA. Zadziałanie NIEstabilne
  • Dla 200V zadziałanie przy 220mA, spadek do 33mA. Zadziałanie NIEstabilne
  • Dla 300V zadziałanie przy 220mA, spadek do 42mA. Zadziałanie NIEstabilne
1A i >300V trochę się bałem :) Pora późna, łatwo o pomyłkę.

(PS: te 160mA uprzednio to mój błąd - to był ostatni prąd przed zadziałaniem przy skokowej zmianie napięcia; wtedy miałem jeden opornik mocy i skokowe zwiększałem napięcie).

Wynika z tego, że:

1) zabezpieczenie samo w sobie - działa
2) zabezpieczenie uruchamia się daleko poza nastawą (10mA -> 60-90mA, 100mA -> 200mA; na 1A boję się sprawdzać)
3) przy niskich napięciach < 50V zadziałanie jest stabilne. Reset - zgodnie z dokumentacją. Przy U > 50V nie trzeba przełączać na 1A, wystarczy na 100mA
4) przy wysokich napięciach > 100V zadziałanie jest niestabilne, tzn. samoczynnie wraca po ustaniu zwarcia
5) prąd ograniczany jest różny od nastaw ogranicznika

Po co zatem te napisy 10mA, 100mA i 1A? Można by oczekiwać, że oznaczają one:
- albo próg zadziałania (ale wtedy 10mA to 10mA, a nie 60mA)
- albo poziom ograniczenia prądu (ale wtedy do 10mA, a nie ponad).

Czyli co? "Możesz, użytkowniku, przeciążyć zakres nawet o 100-800% (10mA->90mA), a wtedy prąd spadnie do wartości w pobliżu nastawy, choć niekoniecznie niższej"?

Czyli to nie jest tak, że "nie pociągniesz na tym zakresie więcej niż 10mA", tylko co najwyżej "w razie totalnego przeciążenia albo zwarcia, prąd nie przekroczy 10-20mA"?
minus3db
5...9 postów
5...9 postów
Posty: 7
Rejestracja: czw, 6 sierpnia 2020, 20:38

Re: Zasilacz 500V IZS 5/71 - problem z ogranicznikiem prądu

Post autor: minus3db »

Nie mogę już edytować poprzedniego posta, więc dopisek tutaj.

Po przeczytaniu dokumentacji jeszcze raz i spojrzeniu na schemat wychodzi mi się, że przełącznik "Prąd" przede wszystkim ustawia zakres amperomierza, zaś poziom wyzwolenia zabezpieczenia jest tylko zgrubny - przez regulację prądu siatki 2 tetrody strumieniowej EL36 - i pewnie dlatego może znacznie wykraczać poza nastawę.

(Na czerwono i żółto - przełącznik "Prąd" i rezystor R104)
Obrazek

Może i nawet ma to jakiś sens, np. w przypadku, gdy zasilany układ ma na wejściu kondensator elektrolityczny i chwilowo może "pociągnąć" prąd o większym natężeniu?

Z drugiej strony, oto fragment instrukcji obsługi (serwisówki niestety nie mam...)
Obrazek

"Opornikiem R104 ustawić wartość prądu zwarcia zasilacza na ok 100mA" - ale jak? Na którym zakresie? Na 10mA to 60-90mA (a zatem zmienne dość mocno), na 100mA to nawet 200mA, na 1A (jak pisałeś) to nawet 1.5A?

Niby jakoś to "czuję", ale coś tu jest nie tak.

Jeśli jednak inne egzemplarze zachowują się podobnie, to są takie możliwości:
- albo dokumentacja "średnio" odpowiada temu, co faktycznie zaprojektowano, albo "średnio" opisuje jak to wszystko działa
- albo w/w egzemplarze postarzały się podobnie (np. pogorszenie parametrów tranzystorów - stawiałbym na germanowy TG5 obok rezystora R104; lub może pobliskiej diody Zenera)
minus3db
5...9 postów
5...9 postów
Posty: 7
Rejestracja: czw, 6 sierpnia 2020, 20:38

Re: Zasilacz 500V IZS 5/71 - problem z ogranicznikiem prądu

Post autor: minus3db »

Tfu! Opornik na S2 odpowiada nie za poziom wyzwolenia zabezpieczenia - bo za to odpowiada ów R104, tylko za "wydajność prądową" zasilacza na tychże zakresach. To, że zabezpieczenie "przytka" lampy wykonawcze to przypadek skrajny, a zanim do tego dojdzie, to wybierany przełącznikiem "Prąd" opornik na S2 mówi "ile można wyciągnąć z zasilacza na tym zakresie". Czy tak to mniej więcej tutaj działa? To by tłumaczyło różnice na różnych zakresach i rozjazd w stosunku do nastaw.

Choć nadal nie rozumiem, "który" to prąd "zwarcia" ustawiany R104 ma wynosić 100mA. Ten za zakresie 100mA? No to u mnie jest prawie 200mA, więc coś się ewidentnie rozjechało z czasem. No albo też tak to ustawiono fabrycznie. Sam TG5 działa - bo i zabezpieczenie działa. Powinienem go chyba wylutować i sprawdzić testerem jakie ma wzmocnienie, chociaż nie będzie to "beta" w układzie. W razie czego mam TG5, TG50 (one chyba były zbliżone, podobnie jak przełączające z serii ASY34-37).

PS: Czy można poprosić o włączenie opcji edycji wpisów? Głupio tak mnożyć posty, kiedy coś sobie przypomnę chwilę po wysłaniu, a dostaję komunikat, że nie mogę edytować wpisu.
ODPOWIEDZ