主题:【第六届原创】【第六届原创大赛】ARL直读光谱-1000V负高压高频变压器维修实例(八月)

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wccd
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ARL直读光谱1000V负高压高频变压器维修实例



【故障现象】:仪器报警信息显示“-1000V电压异常(超标)及-100V电压异常(超标)”。

【检查】:   

1、        切断主电源及高压柜电源。
2、        卸下光谱仪左下侧面板,可见左下方电子柜,拉出电子柜。(详见图一)

                            图一电子柜外观图

3、        电子柜后面左侧有一金属网罩,(详见图二)

      图二 负高压电源保护网罩

卸下金属网罩,可以看见网罩上标有
-1000V-100VGND等十一个输出、输入端点。(详见图三,图四)

      图三 负高压输出端标识

4.负高压接线端表示说明:
1)Monitor -1000V(1/100)—— -1000V监测(至主电路)
2)AC  input (230V) —— 交流电源220V输入
3)AC  input (230V) —— 交流电源220V输入
4)GND —— 地线(模拟信号地)
5)RC(+)—— -800V控制(至主电路)
6)Monitor -100V(1/10)—— -100V监测(至主电路)
7)-1000VDC Output —— -1000V输出(至PMT衰减器)
8)NC
9)-100VDC Output —— -100V输出(至PMT)
10)NC
11)RC(-)—— -800V控制(至主电路)
12)NC


                图四 -1000V-100V负高压电源及测量端外观图

5. 
再打开主电源和高压柜电源。


6. 用万用表测量-1000V有电压输出,但很低几十伏,随后为零无输出,并且伴有负高压电路板发热严重。

【故障分析】:

    发热严重说明内部有严重的漏电或大电流工作现象,检查IC,功率管,滤波电容等容易漏电及相关电路元件无异常,判断为高频(升压)变压器线圈(详见图五)局部短路往往许多变压器初级线圈内部有局部短路,造成工作电流较大发热厉害。


      图五  高频(升压)变压器外观图

    由于该负高压电源是
ARL公司专用电源,换新负高压电源价格昂贵,高频变压器也无配件。到了这一步了,干脆将高频变压器拆开维修,重新绕制线圈。


【维修及处理】:

修复高频变压器是一个比较麻烦过程, 顺序和方法如下。

1. 小心取出E形铁芯(铁氧体),将线包和铁芯分开。

2. 小心剥开线圈外层,从最外层一组线圈开始拆卸。

3. 数清楚拆开线圈的匝数和绕向,并做好每个绕组抽头的记号。

4. 测量一下各绕组漆包线的线径,选用相同或相近直径的聚酯漆包线替换。

5. 清理干净线圈骨架上异物,并准备绝缘清漆。

6. 按拆卸顺序反过来,一组一组的将各绕组重新绕回骨架。

7. 做好抽头标志,各层之间用绝缘清漆涂刷(有条件可以浸泡,也可将铁芯安装在骨架上后浸泡绝缘清漆)。

8. 由于存在高频高压,为确保高频变压器可靠修复,各绕组之间一定要用绝缘聚酯薄膜(也可用绸布、绝缘胶带等)隔离。

9. 将高频变压器放入烘箱里进行烘干,冷却后安装铁芯并固定好。

10. 最后再测量一下各线圈之间的绝缘电阻(可用1500V摇表打绝缘),绝缘电阻正常(≥100M),确保无误后方可安装使用。

11. 修复的高频变压器先空载试机,测量输出电压是否正常(-1000V,-100V),如果测量出电压值有误差,可以用小螺丝刀调节 - 1000V - 100V的调节螺丝,使其恢复到设定值。(详见图六)


      图六 - 1000V - 100V的调节标识

12. 六个蓝色可调电阻具体功能如下:(具体位置和编号详见下图7)

P1 ——  -100V Sens  (-100V测量)

P2 ——  -1000V Sens  (-1000V 测量)

P3 ——  -100V Adj  (-100V 校正)

P4 ——  -1000V Adj  (-1000V 校正)

P5 ——  - 800V Adj  (-800V 校正)

P6 ——  Temp Adj  (屏蔽盒恒温设定)

图中T为高压高频变压器



                  图七 负高压电源元件布局图

13.空载无异常后,于是安装上机工作,检测负高压值无异常,连续工作数小时,监测高频变压器线圈发热正常, 修复工作宣告结束。


【小结】

    维修是一项既麻烦又细致的工作,在操作时一定要格外小心,尤其是变压器线圈的绕制,要用优质的聚酯漆包线,铁氧体铁芯较脆容易断裂,也要小心拆卸和安装,需要格外小心的工作,只要线圈无短路,绝缘正常,成功率很高。总之一句话,就是严格执行按科学规范的技术工艺,那就离成功不远了。

【附:-1000V负高压电源异常报警部分原因】:

1. 机内受潮湿环境影响,有漏电现象导致报警,

2. 机内温度过高导致报警,打开机盖散热良好报警消除,

3. 外部电压不稳,使-1000V负高压电源失控报警,

4. -1000V负高压电源内部某元件异常也可能报警。

由于影响的因素较多,因此仪器开机要充分预热,待仪器进入稳定状态后,才可正常进行分析工作。
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dahua1981
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“修复的高频变压器先空载试机,测量输出电压是否正常(-1000V,-100V),如果测量出电压值有误差,可以用小螺丝刀调节-1000V和-100V的调节螺丝,使其恢复到设定值。”
请问WCCD老师,-1000V和-100V的调节螺丝在哪里?
是文章中图二电路板右侧的六个蓝色可调电阻吗?这六个可调电阻具体的作用都是啥啊?
WCCD的原创文章都很精彩,值得仔细琢磨啊!
wccd
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六个蓝色可调电阻具体位置和编号详见文中第12项及图七。
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2021/6/16 15:19:23 Last edit by wccd
草原之恋
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高压很危险的,不好修,WCCD老师能写出这么详细的维修过程,是不是我们也可以试一下啊。
chemchenxj
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dongsg
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真的不错,前期我们的高压板也坏了,但是没有修好,只能更换一个新的,价格太贵了,好几万啊
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