许老师LCR电桥屏幕变暗问题维修+电路和故障分析

旬幕君 · 发表于 2025-1-23 01:55:01

最近要测量电感的时候，把电桥翻了出来，但是在测量的时候，却发现屏幕变暗了许多，然后短路校准的时候，直接卡死了

XJW01 LCR

如图，第一张是还未开始测量，二三张是测量继电器吸合之后，屏幕就变暗了，第四张是短路校准，直接卡死
初步分析一下，屏幕和测量电路没什么关系，变暗最可能的原因是供电出现故障，导致屏幕vcc电压变低了，而且在低负载的时候没问题，要电流变大之后电压会变低很多

简单分析完，直接拆开

初步观测没有什么明显的外伤，也没有进水腐蚀痕迹什么的，放几张芯片的图片（虽然开源资料里面应该是有的，但是还是照例放一下）

看完测量部分没什么问题，下面直接来看重点，供电部分
用万用表测量背面的±5v的点位

先是后级不接东西测量，+5v电压正常
在接了东西之后，可以很明显的看到电压来到了4.76v，降低了非常多
因此基本可以确定是供电的问题了
但是正常来讲，±5v应该是用斩波电路出±9v之后给到7085和7905出±5v，开源的资料里面也是这样
然而这张板子的供电很特别，上面没有电感和开关管，但是却出了±5v？

如图，板子供电部分没有斩波电路的相关元件
我找了一大圈，仍然没有看到相关的资料，无奈，只好自己分析
然后再测量的时候，无意间测量了标识上的gnd和输入地之间的电压，居然有5v？

也就是说，这个东西前级的地和后级的地是不通的
这下第一步就卡住了，连地都不共了，这咋来的±5v
然后，就因为实在是想不明白这个问题，导致搁置了非常久，从去年11月一直鸽到现在
后来有一天我和我们学校的老师聊起这个问题，他说这样子可能是用的电容降压，就是用两个电容串联，然后从电容的分压点引出的gnd，电容两端引出的±5v，再用一个均衡电路均衡
然后我回家一测，ams1117后级确实是出的10v，是5v的两倍，符合电容分压的条件
然后就试着直接用阴线把-5和+5引了出来，直接接上了10v的电源

然后，他真的出了5v！
再去链接个测量的电阻在后级，继电器吸合之后电压仍然保持，故障也消失了
为了进一步分析，我把电路扒了出来。。。

里面运放是lm358，npn管和pnp管子分别是pb4350和pb5350
三极管的接法类似ocl
b极的电阻提供静态工作点，运放那边10v直接用电阻分压得到输入10v电压的1/2做参考电压，和电容分得的电压做比较，如果电容的电压高于参考电压，运放就调低输出电压，然后pnp管导通，消耗下电容的电压，或者说给上电容提供一条额外的充电路径。电压偏低同理，让npn管导通，消耗上电容的电压，或者说给下电容提供一条额外的充电路径，让下电容的电压高点
这种电路的好处是在理想情况下，就是±5v输出电流相同的时候，效率很高，因为电路中没有额外的元件消耗能量，最多是电容内阻会消耗一点，所以效率很高，可以说理想情况效率就是100%
如果说因为时间原因，电容老化导致两个电容容量出现不同，分得电压出现误差，或者输出不平衡，就由均衡电路来调整，保证输出电压稳定
但是输出电流如果相差太大，那效率就会变的很低。。
不过在这里用这个电路倒也是合适，毕竟后级的负载基本均衡，输出电流也小，相比斩波出正负电压+正负ldo可以说成本低了非常多
回到维修，既然已经知道了前级输出10v的问题，那就只要把负责10v降压的ams1117换掉就行了

（换好了）
然后上电测一下电压

+5v和-5v分别是+5.06和-5.03，电压正常
装个屏幕上去看看

屏幕显示正常了
轻松秒杀~

然后就是把整个再装回去

校个零

完美
然后再测几个电感和电容看看

至此，维修愉快的结束，终于又有电桥用了