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[工仪] 许老师LCR电桥屏幕变暗问题维修+电路和故障分析

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发表于 2025-1-23 01:55:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
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

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 楼主| 发表于 2025-1-23 11:43:34 | 显示全部楼层
ouyangyuye 发表于 2025-1-23 09:55
走了很多弯路,其实还是供电问题

一开始就基本确定是供电问题了,但是分析过程确实比较坎坷,这个电源部分的正面的铺铜不是地,而是10v,导致我一开始测电压哪哪都不对,耽误了非常多时间。
然后运放是358我没看清楚,我一开始还在想这究竟是什么芯片,查半天找不到,最后发现就是st的358
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 楼主| 发表于 2025-1-23 17:38:33 | 显示全部楼层
清风碧雪 发表于 2025-1-23 08:38
这玩意我还有两台尸体,其实就性能而言,稳定性非常差,连玩具都够不上,还不如弄台二手的电桥。 ...

我个人认为其实很可以,这台我是上高中暑假买的,现在高三,跟我跟了快三年了,供电才出现问题,毕竟是1117,长期使用发热出现故障也能理解,而且维修过程也还好
精度和测量速度也能保证,比一众电桥镊子啥的强多了
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 楼主| 发表于 2025-1-23 17:41:41 | 显示全部楼层
mhtlov 发表于 2025-1-23 08:36
许老师的,不知道耐用不

耐用,我用了快三年了才出现故障,1117发热大,损坏也还能理解
好像只有我的许老师电桥比较特殊,我看现在卖的都是用的斩波电路加ldo的,稳定性要好一点
这个可能只是我的这个版本的问题
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 楼主| 发表于 2025-1-23 17:45:13 | 显示全部楼层
人艰不拆了 发表于 2025-1-23 08:22
一切责任都在许老师!

这还真不能怪许老师,许老师的原版电路就是斩波加ldo出的±5v供电,可能只是我这个版本缩了
况且量产版本和许老师好像没什么关系?好像是别人做的量产版本
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 楼主| 发表于 2025-1-23 17:49:16 | 显示全部楼层
xljxlj 发表于 2025-1-23 10:47
好奇这东西为什么直插和贴片混用。。。生产起来不费事么

是diy的套件,可能是为了diy方便吧
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 楼主| 发表于 2025-1-24 12:13:10 | 显示全部楼层
f16 发表于 2025-1-24 12:11
楼主的技术不错!这个是不是小林电子的套件?

是的,当时我好像300多买的
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 楼主| 发表于 2025-1-28 11:40:30 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
mychee 发表于 2025-1-27 23:07
恭喜秒杀!好奇运放输出是不是5v上下波动的波形,应该不是固定一个电压吧。 ...

如果负载稳定的话应该是稳定的,负债变动的话肯定会变的,这个得看后级
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 楼主| 发表于 2025-2-8 01:06:09 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
wy2000 发表于 2025-2-5 09:15
这个是对比度失衡了。理论上5v变成4.76V不会出现像图3那样数字字幕缺点的。是不是哪里接触不良造成的。 ...

就是电压不够,显示太淡了
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