行输出变压器匝间短路测试仪的制作

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             行输出变压器匝间短路测试仪的制作
     该仪器不仅适用于家电维修专业人员，也适用于业余爱好（维修）人员对线圈匝间短路故障的检测。对于线圈匝间短路故障，多数采用替换法来验证。但对于没有配件替换或业余爱好（维修）人员在没有备用件替换的条件下，使用该仪器可迅速、准确地查出线圈匝间短路的故障。
     该仪器主要用于对行输出变压器、开关电源变压器、偏转线圈等铁氧体类铁磁材料制作的电感线圈（绕组）进行匝间短路测试。如对电路的个别元件参数修改，还可对工频变压器、小型电动机、磁头等硅钢类铁磁材料制作的电感线圈（绕组）进行匝间短路测试。装上适当面积的金属探头还可作金属探测器使用。
     该行输出变压器匝间短路测试仪制作简单，成本低，不论对专业还是业余维修人员来说，是一个不可缺少而又有效的工具，对减少维修成本，提高效率有很大的帮助。当年我就靠它在业余时间迅速查找、排除电视机、显示器、传真机等设备的行输出、开关变压器、电感线圈的短路故障。
     该仪器的基本工作原理：
     如图所示，由BG1、BG2、R5、R6、R7、R8、R9、R10、W2、C3、C4组成正弦波RC自激振荡电路，频率在33~75kHz左右，通过调节W2可使电路处于临界振荡状态。当被测器件通过C5接入振荡回路与R9、C4组成的选频电路并联，如被测器件正常，并入的电感使电路振荡加强。反之，如被测器件不正常，有一匝短路，并入的电感的Q值大大降低，从而使电路振荡停振。由IC1、R1、R2、R3、R4、W1、C2、D3组成电压比较电路，比较基准电压由W1、R1、R3提供。振荡电路的输出从BG1的C极取出，经D3整流后向C2充电，该电压加到IC1的反相输入端，当达到一定值时IC1导通，IC1输出端有输出电压，由D1、D2组成的指示电路的D2发光二极管发光，表示振荡电路振荡正常。振荡电路一但停振，IC无输出，D2熄灭，表示有故障。
     制作与调试：
     电阻全部选用1/4W的金属膜电阻，也可以用碳膜电阻，不过热稳定性可能不好。同理，所有电容最好选用质量较好的独石电容或聚脂电容。三极管应选用β＞60以上的NPN型高频小功率硅三极管。IC1可选用同类型的通用运算放大器，也可用专用的电压比较器，不过要注意替换后各功能脚的改变以及工作电压是否符合要求。
     PCB(电路板)大小应根据自己的爱好和实际情况及条件而定，我是将其与万能表接合在一起的（如图所示），所以以能放得进万能表内为准。走线要注意分布电容和分布电感对振荡电路的影响。
     W1是调节比较基准电压的。W2可微调振荡电路处于临界振荡电路状态，也就是使振荡电路调到最容易停振点，这对仪器的测试灵敏度有很大关系，细心调节甚至可对半匝或不完全短路作出反应。
     仪器装好后，装入半新旧的9V层叠电池（约8.5V左右）。先将W2调至于中间位置。将测试端短路，反复调W1使D2在刚熄灭和刚亮之间（使之处于熄灭状态）。     
       接下来调W2。松开短接的测试端，调W2看能否使D2熄灭或发亮，否则要改变R6的阻值，一般调W2使D2处于刚发亮或刚熄灭（最好处于刚发亮）状态。如不使用电压表来监测D2两端电压，或者被测器件有一匝短路时D2不能熄灭，则调W2使D2刚熄灭为好。一般方法是：调W2使D2刚发亮，回调W2使D2刚熄灭，再把W2调到D2刚发亮与刚熄灭的中间位置，此时用一个好的行输出变压器或开关变压器测试，看D2能否发亮。用一导线穿过变压器铁芯并短接起来，看D2是否不亮。只要保证测好的行输出变压器或开关变压器时D2发亮，有一匝短路时D2熄灭或不亮则为符合使用要求。     调好W1后再调W2，以后W1没有特别情况就不用再调。只要保证测好的行输出变压器或开关变压器时，D2发亮或亮度加强；有一匝短路时D2熄灭或不亮则为符合使用要求。否则应在保证电路没故障的前提下重新按以上步骤调试。
     检验仪器的灵敏度可采用以下方法：
     一是用两手分别捏住两测试端，如D2亮度减弱或熄灭则仪器属正常且灵敏度最好。如果要短接两测试端D2才熄灭则灵敏度稍差。
     二是找一个好的行输出变压器或开关电源变压器，将初级或中压（30V以上）绕组接测试端，由于谐振使振荡加强，D2发亮或较未接入变压器时亮度更大。然后穿一根导线并绕过磁芯短接起来，相当于一匝短路，此时D2应熄灭。如果达不到以上要求，要查出原因并重新调试。
     由于元件参数的离散性和制作上的差异，不一定能达到第一点的要求，所以最低要达到第二点的要求。正式使用时可用新的9V层叠电池。
     D2两端并接一个2.5V的电压表G，是使仪器的检测更为直观。观察电压表指针的变化比看发光二极管的亮暗变化更为方便，准确性更高。测试端开路时，指针处于刻度的中间1/3范围（0.8~1.5V左右）。接入好的变压器，指针处于刻度的右边1/3范围（1.5~2.5V左右）。如果接入有短路的变压器，指针处于刻度的左边1/3范围（0~0.8V）。有时接入变压器，指针向左偏一点点，即使D2亮度不变，该变压器有可能有半匝短路（不完全短路）或有受潮霉变的可能。以上电压表的偏摆幅度值仅供参考，这是与电压表的型号、结构以及电路制作、调试有关，我是利用SUNWA YX-960TR万能电表的2.5V档改装的。因改装电路图找不到，所以具体改装无法提供，请每个人按自己具体的条件进行改装。GR的大小与电压表的内阻、工作电流有关，请在此值的基础上调整，只要接入好的变压器，电压表指针接近满刻度即可。该电压表也可以不用，也可以直接用万能表2.5V档代替(此时GR可不要)，只不过麻烦些。
      仪器的使用：
     使用前要对仪器进行校对。接通电源，D2是否微亮（或不亮）；短接测试端，D2是否熄灭（调试灵敏度为接通电源D2不亮的可免此步）。如果用一个好的变压器，专用于校对最好。也可以自制一个电感量大些的电感器专用于校对。只要保证测好的被测器件，D2发亮或亮度加强；有一匝短路时D2熄灭或不亮则为符合使用要求。
     该仪器可以在线（联机）检测行输出变压器、开关电源变压器、偏转线圈、电感器等是否有短路，但要准确检测，还是最好离线（脱机）检测。一般检测中压（≥30V）以上的绕组，或绕线较多的绕组的两端点。        
     D2发亮或亮度变大（指针向右偏转），表示被测器件没短路故障。为判定检测是否正确，可用导体短接另一绕组，D2熄灭则检测判断正确。
D2熄灭或不亮（指针大幅度向左偏转），表示被测器件有短路故障。如果选错被测绕组，例如＜30V的低压绕组或电感量小的线圈，D2也会熄灭或不亮，所以要反复校验检查。这里要注意！仪器灵敏度调试得好的话，可检测25V左右的绕组，具体以实际情况而定。
     D2亮度不变（指针不偏转），则可能被测绕组或线圈开路。不排除选错检测端点，也就是选中不同绕组的两个端点。
D2亮度微减弱（指针向左微偏转），或D2有间歇性熄灭（指针摆动变化），不能肯定有短路故障，但不排除整个变压器的匝间有即将短路（不完全性短路）或霉变、受潮的可能。
     该仪器有一个优点就是也可以在线（联机）对被检测器件进行检测，但因受被检测器件外围电路的影响，检测可靠性不是很大。对被检测器件的测试端进行在线检测，D2亮度变大（指针向右偏转），表示被测器件没短路故障，这是可靠的结论，可用短接另一绕组的方法来验证。D2熄灭（指针大幅度向左偏转），不表示被测器件有短路故障，不排除被检测器件外围电路有短路故障，如三极管或二极管击穿、电容器或电路板漏电以及灯丝电阻等都会引起D2熄灭（指针大幅度向左偏转），或D2亮度微减弱（指针向左微偏转），碰到这种情况，最好还是离线复检（包括切断有关线路的方法复检），以免误判。
     使用过程中要注意测试端子与被测器件的连接接触应良好，以免因接触电阻大而使检测结论产生错误。该仪器耗电很小，一块9V层叠电池供电一般可用一年以上（视使用频率而定）。

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制作材料及单价：
电    阻   0.05元/只
可调电阻   0.30元/只
电    容   4.7μ16V、200p/0.20元/只
           0.1μ、0.01μ/0.30元/只
二极管     0.10元/只
发光二极管 0.20元/只
三极管     0.20元/只
集成电路   1.50元/只
电    池   1.50元/只
电池夹     0.50元/只
敷铜板     1.50元/块（可做四块以上）
这样制作成本不超过10.00元。


行输出变压器匝间短路测试仪底板图

PCB板图制作的成品正面特写图

反面特写图

正面全面图

好的电视机高压包进行测试,可看到发光二极管亮度加强

这是对一个好的电视机高压包进行测试,用一导线穿过磁芯短接后(红色的那根),相当于高压包短路,此时可看到发光二极管熄灭.

这是对仪器使用前的校对(通电后发光二极管发亮).

这是对仪器使用前的校对(短接测试端后发光二极管熄灭).

装在万能表内的图(全视图).

装在万能表内的图

这是万能表的正面图(已通电可用于测试).