Ультрозвуковой излучатель
Информация Неисправность Прошивки Схемы Справочники Маркировка Корпуса Сокращения и аббревиатуры Частые вопросы Полезные ссылки
Справочная информация
Этот блок для тех, кто впервые попал на страницы нашего сайта. В форуме рассмотрены различные вопросы возникающие при ремонте бытовой и промышленной аппаратуры. Всю предоставленную информацию можно разбить на несколько пунктов:
- Диагностика
- Определение неисправности
- Выбор метода ремонта
- Поиск запчастей
- Устранение дефекта
- Настройка
Неисправности
Все неисправности по их проявлению можно разделить на два вида — стабильные и периодические. Наиболее часто рассматриваются следующие:
- не включается
- не корректно работает какой-то узел (блок)
- периодически (иногда) что-то происходит
О прошивках
Большинство современной аппаратуры представляет из себя подобие программно-аппаратного комплекса. То есть, основной процессор управляет другими устройствами по программе, которая может находиться как в самом чипе процессора, так и в отдельных микросхемах памяти.
На сайте существуют разделы с прошивками (дампами памяти) для микросхем, либо для обновления ПО через интерфейсы типа USB.
Схемы аппаратуры
Начинающие ремонтники часто ищут принципиальные схемы, схемы соединений, пользовательские и сервисные инструкции. Это могут быть как отдельные платы (блоки питания, основные платы, панели), так и полные Service Manual-ы. На сайте они размещены в специально отведенных разделах и доступны к скачиванию гостям, либо после создания аккаунта:
-
(запросы) (хранилище) (запросы) (запросы)
Справочники
На сайте Вы можете скачать справочную литературу по электронным компонентам (справочники, таблицу аналогов, SMD-кодировку элементов, и тд.).
Marking (маркировка) — обозначение на электронных компонентах
Современная элементная база стремится к миниатюрным размерам. Места на корпусе для нанесения маркировки не хватает. Поэтому, производители их маркируют СМД-кодами.
Package (корпус) — вид корпуса электронного компонента
При создании запросов в определении точного названия (партномера) компонента, необходимо указывать не только его маркировку, но и тип корпуса. Наиболее распостранены:
- DIP (Dual In Package) – корпус с двухрядным расположением контактов для монтажа в отверстия
- SOT-89 — пластковый корпус для поверхностного монтажа
- SOT-23 — миниатюрный пластиковый корпус для поверхностного монтажа
- TO-220 — тип корпуса для монтажа (пайки) в отверстия
- SOP (SOIC, SO) — миниатюрные корпуса для поверхностного монтажа (SMD)
- TSOP (Thin Small Outline Package) – тонкий корпус с уменьшенным расстоянием между выводами
- BGA (Ball Grid Array) — корпус для монтажа выводов на шарики из припоя
Краткие сокращения
При подаче информации, на форуме принято использование сокращений и аббревиатур, например:
| Сокращение | Краткое описание |
|---|---|
| LED | Light Emitting Diode — Светодиод (Светоизлучающий диод) |
| MOSFET | Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor — Полевой транзистор с МОП структурой затвора |
| EEPROM | Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory — Электрически стираемая память |
| eMMC | embedded Multimedia Memory Card — Встроенная мультимедийная карта памяти |
| LCD | Liquid Crystal Display — Жидкокристаллический дисплей (экран) |
| SCL | Serial Clock — Шина интерфейса I2C для передачи тактового сигнала |
| SDA | Serial Data — Шина интерфейса I2C для обмена данными |
| ICSP | In-Circuit Serial Programming – Протокол для внутрисхемного последовательного программирования |
| IIC, I2C | Inter-Integrated Circuit — Двухпроводный интерфейс обмена данными между микросхемами |
| PCB | Printed Circuit Board — Печатная плата |
| PWM | Pulse Width Modulation — Широтно-импульсная модуляция |
| SPI | Serial Peripheral Interface Protocol — Протокол последовательного периферийного интерфейса |
| USB | Universal Serial Bus — Универсальная последовательная шина |
| DMA | Direct Memory Access — Модуль для считывания и записи RAM без задействования процессора |
| AC | Alternating Current — Переменный ток |
| DC | Direct Current — Постоянный ток |
| FM | Frequency Modulation — Частотная модуляция (ЧМ) |
| AFC | Automatic Frequency Control — Автоматическое управление частотой |
Частые вопросы
После регистрации аккаунта на сайте Вы сможете опубликовать свой вопрос или отвечать в существующих темах. Участие абсолютно бесплатное.
Кто отвечает в форуме на вопросы ?
Ответ в тему Ультрозвуковой излучатель как и все другие советы публикуются всем сообществом. Большинство участников это профессиональные мастера по ремонту и специалисты в области электроники.
Как найти нужную информацию по форуму ?
Возможность поиска по всему сайту и файловому архиву появится после регистрации. В верхнем правом углу будет отображаться форма поиска по сайту.
По каким еще маркам можно спросить ?
По любым. Наиболее частые ответы по популярным брэндам — LG, Samsung, Philips, Toshiba, Sony, Panasonic, Xiaomi, Sharp, JVC, DEXP, TCL, Hisense, и многие другие в том числе китайские модели.
Какие еще файлы я смогу здесь скачать ?
При активном участии в форуме Вам будут доступны дополнительные файлы и разделы, которые не отображаются гостям — схемы, прошивки, справочники, методы и секреты ремонта, типовые неисправности, сервисная информация.
Полезные ссылки
Здесь просто полезные ссылки для мастеров. Ссылки периодически обновляемые, в зависимости от востребованности тем.
Как узнать работает ультразвуковой излучатель или нет?
Если просто динамики и наушники мы подключаем к какому то источнику звука и слушаем как он звучит, то как определить ультразвуковой излучатель, наше ухо его же не слышит.
Микрофон нужен и осциллограф. В качестве микрофона желательно использовать такой же излучатель, поставленный рядом.
Можно использовать эффект Доплера. Если частота не сильно выше 20 кгц, то "помотав-покрутив головой", можно услышать писк.
На биениях — включить второй излучатель с близкой частотой. У уха характеристика нелинейная, на высоких амплитудах, оно легко "перемножит" частоты и разностную частоту можно услышать.
Про воду уже тут ответили, но это если мощный излучатель. А для маломощного, можно уронить на него пылинку. Увидеть как она подпрыгивает не удастся, а вот коэффициент трения равный нулю можно обнаружить.
Ремонт ультразвуковой ванны ULTRASONIC CLEANER УЗИ-1.5-100
Принесли нерабочую ультразвуковую ванну, попросили посмотреть, можно ли её отремонтировать. Сразу сказали, что уже «заглядывали внутрь» и что она даже работала после этого. Проблема, вроде бы в излучателе. Соглашаюсь «посмотреть», хоть опыта по ремонту подобной техники почти никакого, но, надо полагать, поиск поломок всегда примерно одинаков – последовательный осмотр и проверка деталей на целостность.
Начинаю с внешнего осмотра. Повреждений корпуса нет, внутри ничего не болтается и не гремит, сетевой переключатель перещёлкивается без заеданий. На передней панели имеется русскоязычная наклейка «Ванна ультразвуковая УЗИ-1.5-100» (рис.1 и рис.2). Провод питания выходит через днище (рис.3), никакого управления временем работы и мощностью нет – только выключатель питания и индикация включения.
Ванна хоть и называется по-русски «УЗИ-1.5-100», а на задней стенке корпуса приклеен длинный стикер (рис.4), на котором англицкими буквами написано, что это ULTRASONIC CLEANER и приведены некоторые технические характеристики (выходная мощность 50 Вт, частота преобразователя – 40 кГц, объём ванны – 1,3 литра, питание – 220 В, 50 Гц). А ещё чуть ниже имеются предупреждения о том, что температура воды должна быть не выше 70 гр. по Цельсию, что нельзя включать устройство без воды и что при доставании предметов из ванны и погружении в неё, устройство должно быть выключено (рис.5).
Разбирается ванна через донышко, прикрученное к корпусу 6-ю винтами М4. Прозвонка тестером шнура питания и сетевого выключателя никаких проблем не выявила.
Смотрю дальше. Плата электроники установлена на донышке на трёх пластиковых стойках (рис.6), проводники питания и индикации режима работы коммутируются через пластиковый четырёхштырьковый разъём (на рисунке 7 он нижний), выводы пьезоизлучателя подключаются к двум ножевым разъёмам (на рисунке 7 провода в изоляции красного и чёрного цвета в верхней части фото). В корпусе ванны остаются сетевой выключатель и гнездо под светодиод, индицирующий включение питания, всё остальное свободно вынимается (рис.8).
Провод заземления (на рисунке 9 в жёлто-зелёной изоляции) просто подсунут под пластиковый хомут, который крепится к днищу крепёжным винтом и прижимает провод к корпусу.
На фотографиях виден некий серый налёт на металлическом днище, но сама плата электроники находится в более-менее нормальном состоянии – налёт мелкий и редкий, легко убирается кисточкой, потёков на плате нет, ржавчины на металлических выводах элементов тоже (рис.10). Только со стороны печати видны остатки флюса в некоторых местах (рис.11).
Похоже, что сначала паялись все мелкие элементы, плата промывалась, а потом были впаяны транзисторы (рис.12), дроссель фильтра сетевого питания (рис.13), трансформатор и дроссель преобразователя. И плата уже «не мылась».
После очистки платы и проведения более тщательного осмотра никаких внешних признаков повреждения найдено не было. При позвонке тестером поочерёдно всех элементов обнаружилось, что пятиваттный трёхомный резистор находится «в обрыве» (белый керамический прямоугольник на рисунке 7 вверху). Все остальные детали целые. Резистор менять пока не стал, начал осматривать пьезоизлучатель, приклеенный к днищу моечной ванны (рис.14) и вот тут нашлась самая главная и самая нехорошая неисправность – возле одного из выводов видна копоть и сам пьезоэлемент в этом месте частично разрушен (рис.15). Измерение сопротивления по выводам излучателя показывает около 10 кОм – это, скорее всего, «звонится» сажа. Также виден обломанный контактный лепесток и по внешнему виду пайки заметно, что провода уже перепаивались.
Звоню хозяину ванны, рассказываю о неисправности. Он говорит, что да, это он паял и что он найдёт новый рабочий излучатель, только нужен старый для образца. Хорошо, значит надо разбираться, как он приклеен. Внешне клей очень похож на эпоксидную смолу, имеет тёмно-серый матовый цвет, не откалывается, царапается только при сильном нажиме. Проблемка… Посидел в сети, почитал, нашёл «экзотический» способ размягчать эпоксидный клей с помощью муравьиной кислоты. Попробовал отмачивать в течении 20-30 минут – ничего не получилось, клей всё такой же твёрдый. Оставил на сутки – результат тот же… Но, как обычно, всё оказалось намного проще – при нагревании термофеном, выставленным на 250 градусов, клей становится пластичным и начинает крошиться при нажатии лезвием отвёртки. После откалывания всего клея, выступающего по окружности пьезоэлемента и интенсивного прогревания донышка ванны в том месте, где он приклеен, излучатель отвалился при несильном нажатии «на излом». На всю процедуру ушло примерно 20-30 минут. Кстати, в процессе откалывания клея копоть возле вывода была стёрта руками и в какой-то момент пьезоэлемент ударил током. Скорее всего, проводимости по слою копоти и сажи не стало (тестер показывает бесконечное сопротивление) и пьезоэлемент начал преобразовывать приложенную к нему вибрацию в электричество (вибрация передавалась по корпусу ванны от термофена при их касаниях). Напряжение вырабатывалось приличное – при замыкании контактов отвёрткой была видна искра и слышен щелчок. Чтобы избежать повторных ударов током, выводы излучателя были «закорочены» оплёткой от коаксиального кабеля.
Снятый излучатель показан на рис.16. Маркировок на нём никаких нет, максимальная высота около 53 мм, диаметр подошвы, которой приклеивается к ванне – 50 мм. Излучатель состоит из двух пьезопластин диаметром 38 мм и толщиной по 5 мм. Между пластинами зажата металлическая кольцевая пластина с лепестком, выполняющим роль вывода, а второй вывод такой же кольцевой пластины находится между «подошвой» и нижней пьезопластиной. Так как «подошва» гальванически соединяется с верхней массивной металлической частью через болт (чёрный шестигранник), то получается, что излучатель имеет три вывода – средний и два крайних, но крайние конструктивно соединены между собой.
После промывки места пробоя излучателя стало более подробно видно, какие разрушения он имеет (рис.17).
На самый низ «подошвы» сбоку нанесена рифлёная поверхность (рис.18). Надо полагать, для лучшего сцепления с клеем.
На приклеиваемой поверхности «подошвы» видно, что клей не очень равномерно нанесён по всей поверхности, а присутствует немного в центре тонким слоем и более толстым по краю (рис.19 и рис.20).
А при осмотре места приклеивания излучателя к ванне видно, что оно немного смещено в сторону от центра (рис.14). Хотя, может быть, это было сделано с умыслом – для недопущения лишних механических резонансов конструкции. Но днище ванны не строго плоское, оно имеет изгиб тем больший, чем ближе к краю и, соответственно, точек соприкосновения плоскости излучателя с металлом при таком местоположении становится меньше. Что, скорее всего, и явилось причиной неравномерного слоя клея.
Пока хозяин ванны искал излучатель, попробовал разобраться в схеме преобразователя напряжения. Плата большая, детали достаточно крупные, все связи отлично видно. В итоге получилась схема, показанная на рисунке 21 и на всякий случай была разведена плата (рис.22) с размерами и монтажом, максимально приближенными к оригиналу (файл разводки печатной в формате программы LAYOUT 5 находится в приложении, вид сделан со стороны печати, для изготовления по лазерно-утюжной технологии нужно включать режим «зеркально»).
На принципиальной схеме есть резисторы, не имеющие порядкового номера – на оригинальной плате они никак не обозначены. Кроме того, на плате есть дополнительные дорожки для установки других элементов (в приведённых схеме и «самопальной» плате они отсутствуют). Транзисторы тоже не пронумерованы, но они одинаковые и их как не путай, всё равно будет правильно. На рисунке 10 видно, что оригинальная плата имеет маркировку 5А6077-1.
Привезённый новый излучатель имел более высокую «подошву» и, соответственно, бОльшую высоту — около 70 мм, хотя размеры самих пьезоэлементов такие же, как и у «родного». Из-за бОльшей высоты установить излучатель на старое место не получалось – мешали детали печатной платы. Но, оказалось, что если его сдвинуть в сторону (рис.23), то он нормально входит и его «макушка» будет располагаться над «низкорослыми» деталями С4, R4, С5. Так как других вариантов нет, то осталось уточнить местоположение. «Макушка» излучателя была обмотана изолентой и малярным скотчем таким слоем, что её размер увеличился на 4-5 мм. Это сделано для того, чтобы после удаления изоленты со скотчем, вокруг «макушки» получилось некоторое свободное пространство до ближайших элементов схемы.
Клей использовался эпоксидный – ЭДП (рис.24). Для придания небольшой пластичности в него были добавлены мелкие опилки стеклотекстолита в объёмном отношении 1:1. Полученную массу нанёс тонким слоем на дно ванны (рис.25) и «подошву» излучателя (рис.26). Затем установил излучатель «по месту» и несколькими круговыми движениями с небольшим прижимом «притёр» к поверхности. Как видно по фотографиям, клея надо около 1 кубического сантиметра (или 1 миллилитра).
Так как дно ванны имеет некоторую покатость, а излучатель приклеивается ближе к краю дна, то для того, чтобы излучатель не «съехал в сторону» надо устранить наклон, выровняв поверхность по горизонтали. Для этого достаточно подложить под ту сторону корпуса ванны, куда идёт наклон, деревянную линейку или небольшой напильник. Пока клей жидкий, ещё раз проверил, не будет ли плата задевать за излучатель.
Клей с наполнителем схватывался дольше «чистого», поэтому проверку работоспособности провёл через двое суток. За это время немного почистил дно-закрывашку от налёта, заменил крепёжные стойки на меньшей высоты (рис.28), что дополнительно дало прибавление расстояния от излучателя до деталей схемы, и вместо сгоревшего резистора R4 3 Ом/ 5 Вт поставил два МЛТ-2 10 Ом в параллельном включении (рис.29). Судя по схеме, правильнее было бы поставить 3 резистора по 10 Ом, но третий резистор никак не вмещается по высоте.
При первой послеремонтной проверке ничего не взорвалось и даже не сгорело – налив в ванну воды и дав ей поработать 1-2 минуты, выключил и быстренько разобрал для осмотра и проверки тепловых режимов. На плате ничего не нагрелось (даже резисторы МЛТ-2), на клее никаких трещин и повреждений не видно. При повторном включении добавил в воду чистящее средство и на сантиметровый слой поролона положил небольшие металлические изделия (рис.30). Ванна проработала 15 минут, очистив «железяки» от грязи и остатков лака на их поверхности. Во время проверки стоял рядом и слушал, не будет ли меняться звук работающей ванны – но, нет, всё нормально, звук не менялся.
Опять разобрал и осмотрел внутренности – клей в норме, резисторы МЛТ-2 и радиаторы транзисторов чуть тёплые. Заметно теплее были сердечники трансформатора и дросселя, но не горячие – температура менее 50 градусов. Надо полагать, это не критично.
Несколько замечаний и дополнений.
Во-первых, на всякий случай, более «крупные» фотографии дросселя, выходного трансформатора и возбуждающего (рис.31, рис.32 и рис.33).
Во-вторых, во время осмотра оказалось, что сама моечная ванна гальванически не соединяется с корпусом, а держится на силиконовом герметике (рис.34). Это, наверное, сделано для того, чтобы вибрация не передавалась на корпус.
И в-третьих, конструктивное крепление излучателя к дну моечной ванны говорит о их возможном гальваническом контакте, и поэтому, глядя на схему, логично было бы предположить, что два левых вывода излучателя, что соединяются с «подошвой», должны идти не к левому выводу конденсатора С5, а к правому. Т.е. надо бы поменять выводы на ножевых разъёмах Х2. Хотя, может быть, это и не важно, но мысль о том, что хозяин ванны при сборке мог случайно поменять выводы излучателя, не даёт покоя.
Как проверить ультразвуковой излучатель тестером
Принцип работы ультразвукового реактора. . 1), который преобразует высокочастотное напряжение в механические колебания ультразвуковой частоты. Эти колебания передаются в излучатель, который содержит концентратор (поз. 2), посредством которого высокочастотные колебания усиливаются и на выходе излучателя (поз.
Как проверить Пьезоизлучатель ультразвуковой ванны?
Взять кусок фольги размером с внутреннюю емкость либо приготовить несколько квадратиков 10 на 10 сантиметров для проверки каждого излучателя в отдельности. Далее опускаем фольгу в середину емкости. С первых секунд работы на фольге начнут появляться маленькие дырки. Значит УЗ работает, если их нет значит не работает.
Что делает Пьезоизлучатель?
Пьезоэлектри́ческий излуча́тель, пьезоизлуча́тель — электроакустическое устройство, способное воспроизводить звук, либо излучать ультразвук, благодаря обратному пьезоэлектрическому эффекту.
Что называется ультразвуком?
На ультразвуковой волне
Таким образом, диапазон звуковых волн лежит в пределах от 20 Гц до 20 кГц. Звуки именно такой частоты способен слышать человек. Волны с частотой менее 20 Гц называются инфразвуком, а с частотой выше 20 кГц – ультразвуком.
Зачем на блоках питания установлены светодиодные индикаторы?
Для увеличения их яркости, используются последовательно включенные светодиоды, встроенные в каждый отдельный компонент. Чтобы индикатор показывал определенную цифру или символ – подается напряжение в 11,2 Вольта. У элементов есть собственные названия: A, B, C, D, F или G.
Ремонт ультразвуковой ванны ULTRASONIC CLEANER УЗИ-1.5-100
Принесли нерабочую ультразвуковую ванну, попросили посмотреть, можно ли её отремонтировать. Сразу сказали, что уже «заглядывали внутрь» и что она даже работала после этого. Проблема, вроде бы в излучателе. Соглашаюсь «посмотреть», хоть опыта по ремонту подобной техники почти никакого, но, надо полагать, поиск поломок всегда примерно одинаков – последовательный осмотр и проверка деталей на целостность.
Начинаю с внешнего осмотра. Повреждений корпуса нет, внутри ничего не болтается и не гремит, сетевой переключатель перещёлкивается без заеданий. На передней панели имеется русскоязычная наклейка «Ванна ультразвуковая УЗИ-1.5-100» (рис.1 и рис.2). Провод питания выходит через днище (рис.3), никакого управления временем работы и мощностью нет – только выключатель питания и индикация включения.
Ванна хоть и называется по-русски «УЗИ-1.5-100», а на задней стенке корпуса приклеен длинный стикер (рис.4), на котором англицкими буквами написано, что это ULTRASONIC CLEANER и приведены некоторые технические характеристики (выходная мощность 50 Вт, частота преобразователя – 40 кГц, объём ванны – 1,3 литра, питание – 220 В, 50 Гц). А ещё чуть ниже имеются предупреждения о том, что температура воды должна быть не выше 70 гр. по Цельсию, что нельзя включать устройство без воды и что при доставании предметов из ванны и погружении в неё, устройство должно быть выключено (рис.5).
Разбирается ванна через донышко, прикрученное к корпусу 6-ю винтами М4. Прозвонка тестером шнура питания и сетевого выключателя никаких проблем не выявила.
Смотрю дальше. Плата электроники установлена на донышке на трёх пластиковых стойках (рис.6), проводники питания и индикации режима работы коммутируются через пластиковый четырёхштырьковый разъём (на рисунке 7 он нижний), выводы пьезоизлучателя подключаются к двум ножевым разъёмам (на рисунке 7 провода в изоляции красного и чёрного цвета в верхней части фото). В корпусе ванны остаются сетевой выключатель и гнездо под светодиод, индицирующий включение питания, всё остальное свободно вынимается (рис.8).
Провод заземления (на рисунке 9 в жёлто-зелёной изоляции) просто подсунут под пластиковый хомут, который крепится к днищу крепёжным винтом и прижимает провод к корпусу.
На фотографиях виден некий серый налёт на металлическом днище, но сама плата электроники находится в более-менее нормальном состоянии – налёт мелкий и редкий, легко убирается кисточкой, потёков на плате нет, ржавчины на металлических выводах элементов тоже (рис.10). Только со стороны печати видны остатки флюса в некоторых местах (рис.11).
Похоже, что сначала паялись все мелкие элементы, плата промывалась, а потом были впаяны транзисторы (рис.12), дроссель фильтра сетевого питания (рис.13), трансформатор и дроссель преобразователя. И плата уже «не мылась».
После очистки платы и проведения более тщательного осмотра никаких внешних признаков повреждения найдено не было. При позвонке тестером поочерёдно всех элементов обнаружилось, что пятиваттный трёхомный резистор находится «в обрыве» (белый керамический прямоугольник на рисунке 7 вверху). Все остальные детали целые. Резистор менять пока не стал, начал осматривать пьезоизлучатель, приклеенный к днищу моечной ванны (рис.14) и вот тут нашлась самая главная и самая нехорошая неисправность – возле одного из выводов видна копоть и сам пьезоэлемент в этом месте частично разрушен (рис.15). Измерение сопротивления по выводам излучателя показывает около 10 кОм – это, скорее всего, «звонится» сажа. Также виден обломанный контактный лепесток и по внешнему виду пайки заметно, что провода уже перепаивались.
Звоню хозяину ванны, рассказываю о неисправности. Он говорит, что да, это он паял и что он найдёт новый рабочий излучатель, только нужен старый для образца. Хорошо, значит надо разбираться, как он приклеен. Внешне клей очень похож на эпоксидную смолу, имеет тёмно-серый матовый цвет, не откалывается, царапается только при сильном нажиме. Проблемка… Посидел в сети, почитал, нашёл «экзотический» способ размягчать эпоксидный клей с помощью муравьиной кислоты. Попробовал отмачивать в течении 20-30 минут – ничего не получилось, клей всё такой же твёрдый. Оставил на сутки – результат тот же… Но, как обычно, всё оказалось намного проще – при нагревании термофеном, выставленным на 250 градусов, клей становится пластичным и начинает крошиться при нажатии лезвием отвёртки. После откалывания всего клея, выступающего по окружности пьезоэлемента и интенсивного прогревания донышка ванны в том месте, где он приклеен, излучатель отвалился при несильном нажатии «на излом». На всю процедуру ушло примерно 20-30 минут. Кстати, в процессе откалывания клея копоть возле вывода была стёрта руками и в какой-то момент пьезоэлемент ударил током. Скорее всего, проводимости по слою копоти и сажи не стало (тестер показывает бесконечное сопротивление) и пьезоэлемент начал преобразовывать приложенную к нему вибрацию в электричество (вибрация передавалась по корпусу ванны от термофена при их касаниях). Напряжение вырабатывалось приличное – при замыкании контактов отвёрткой была видна искра и слышен щелчок. Чтобы избежать повторных ударов током, выводы излучателя были «закорочены» оплёткой от коаксиального кабеля.
Снятый излучатель показан на рис.16. Маркировок на нём никаких нет, максимальная высота около 53 мм, диаметр подошвы, которой приклеивается к ванне – 50 мм. Излучатель состоит из двух пьезопластин диаметром 38 мм и толщиной по 5 мм. Между пластинами зажата металлическая кольцевая пластина с лепестком, выполняющим роль вывода, а второй вывод такой же кольцевой пластины находится между «подошвой» и нижней пьезопластиной. Так как «подошва» гальванически соединяется с верхней массивной металлической частью через болт (чёрный шестигранник), то получается, что излучатель имеет три вывода – средний и два крайних, но крайние конструктивно соединены между собой.
После промывки места пробоя излучателя стало более подробно видно, какие разрушения он имеет (рис.17).
На самый низ «подошвы» сбоку нанесена рифлёная поверхность (рис.18). Надо полагать, для лучшего сцепления с клеем.
На приклеиваемой поверхности «подошвы» видно, что клей не очень равномерно нанесён по всей поверхности, а присутствует немного в центре тонким слоем и более толстым по краю (рис.19 и рис.20).
А при осмотре места приклеивания излучателя к ванне видно, что оно немного смещено в сторону от центра (рис.14). Хотя, может быть, это было сделано с умыслом – для недопущения лишних механических резонансов конструкции. Но днище ванны не строго плоское, оно имеет изгиб тем больший, чем ближе к краю и, соответственно, точек соприкосновения плоскости излучателя с металлом при таком местоположении становится меньше. Что, скорее всего, и явилось причиной неравномерного слоя клея.
Пока хозяин ванны искал излучатель, попробовал разобраться в схеме преобразователя напряжения. Плата большая, детали достаточно крупные, все связи отлично видно. В итоге получилась схема, показанная на рисунке 21 и на всякий случай была разведена плата (рис.22) с размерами и монтажом, максимально приближенными к оригиналу (файл разводки печатной в формате программы LAYOUT 5 находится в приложении, вид сделан со стороны печати, для изготовления по лазерно-утюжной технологии нужно включать режим «зеркально»).
На принципиальной схеме есть резисторы, не имеющие порядкового номера – на оригинальной плате они никак не обозначены. Кроме того, на плате есть дополнительные дорожки для установки других элементов (в приведённых схеме и «самопальной» плате они отсутствуют). Транзисторы тоже не пронумерованы, но они одинаковые и их как не путай, всё равно будет правильно. На рисунке 10 видно, что оригинальная плата имеет маркировку 5А6077-1.
Привезённый новый излучатель имел более высокую «подошву» и, соответственно, бОльшую высоту — около 70 мм, хотя размеры самих пьезоэлементов такие же, как и у «родного». Из-за бОльшей высоты установить излучатель на старое место не получалось – мешали детали печатной платы. Но, оказалось, что если его сдвинуть в сторону (рис.23), то он нормально входит и его «макушка» будет располагаться над «низкорослыми» деталями С4, R4, С5. Так как других вариантов нет, то осталось уточнить местоположение. «Макушка» излучателя была обмотана изолентой и малярным скотчем таким слоем, что её размер увеличился на 4-5 мм. Это сделано для того, чтобы после удаления изоленты со скотчем, вокруг «макушки» получилось некоторое свободное пространство до ближайших элементов схемы.
Клей использовался эпоксидный – ЭДП (рис.24). Для придания небольшой пластичности в него были добавлены мелкие опилки стеклотекстолита в объёмном отношении 1:1. Полученную массу нанёс тонким слоем на дно ванны (рис.25) и «подошву» излучателя (рис.26). Затем установил излучатель «по месту» и несколькими круговыми движениями с небольшим прижимом «притёр» к поверхности. Как видно по фотографиям, клея надо около 1 кубического сантиметра (или 1 миллилитра).
Так как дно ванны имеет некоторую покатость, а излучатель приклеивается ближе к краю дна, то для того, чтобы излучатель не «съехал в сторону» надо устранить наклон, выровняв поверхность по горизонтали. Для этого достаточно подложить под ту сторону корпуса ванны, куда идёт наклон, деревянную линейку или небольшой напильник. Пока клей жидкий, ещё раз проверил, не будет ли плата задевать за излучатель.
Клей с наполнителем схватывался дольше «чистого», поэтому проверку работоспособности провёл через двое суток. За это время немного почистил дно-закрывашку от налёта, заменил крепёжные стойки на меньшей высоты (рис.28), что дополнительно дало прибавление расстояния от излучателя до деталей схемы, и вместо сгоревшего резистора R4 3 Ом/ 5 Вт поставил два МЛТ-2 10 Ом в параллельном включении (рис.29). Судя по схеме, правильнее было бы поставить 3 резистора по 10 Ом, но третий резистор никак не вмещается по высоте.
При первой послеремонтной проверке ничего не взорвалось и даже не сгорело – налив в ванну воды и дав ей поработать 1-2 минуты, выключил и быстренько разобрал для осмотра и проверки тепловых режимов. На плате ничего не нагрелось (даже резисторы МЛТ-2), на клее никаких трещин и повреждений не видно. При повторном включении добавил в воду чистящее средство и на сантиметровый слой поролона положил небольшие металлические изделия (рис.30). Ванна проработала 15 минут, очистив «железяки» от грязи и остатков лака на их поверхности. Во время проверки стоял рядом и слушал, не будет ли меняться звук работающей ванны – но, нет, всё нормально, звук не менялся.
Опять разобрал и осмотрел внутренности – клей в норме, резисторы МЛТ-2 и радиаторы транзисторов чуть тёплые. Заметно теплее были сердечники трансформатора и дросселя, но не горячие – температура менее 50 градусов. Надо полагать, это не критично.
Несколько замечаний и дополнений.
Во-первых, на всякий случай, более «крупные» фотографии дросселя, выходного трансформатора и возбуждающего (рис.31, рис.32 и рис.33).
Во-вторых, во время осмотра оказалось, что сама моечная ванна гальванически не соединяется с корпусом, а держится на силиконовом герметике (рис.34). Это, наверное, сделано для того, чтобы вибрация не передавалась на корпус.
И в-третьих, конструктивное крепление излучателя к дну моечной ванны говорит о их возможном гальваническом контакте, и поэтому, глядя на схему, логично было бы предположить, что два левых вывода излучателя, что соединяются с «подошвой», должны идти не к левому выводу конденсатора С5, а к правому. Т.е. надо бы поменять выводы на ножевых разъёмах Х2. Хотя, может быть, это и не важно, но мысль о том, что хозяин ванны при сборке мог случайно поменять выводы излучателя, не даёт покоя.
Как проверить ультразвуковой пьезоизлучатель?
Проверяются ультразвуковые излучатели очень просто. Я знаю два простых способа.
Первый способ заключается в том, что излучатель необходимо подключить к генератору ультразвука и капнуть на него каплю воды. Если излучатель рабочий, то капля должна «закипеть».
Второй способ заключается в том, что его нужно также подключить к генератору ультразвука и направить на него микрофон. Микрофон должен быть в свою очередь подключен к осциллографу. Если излучатель излучает, то на экране осциллографа будут колебания.
Да где угодно, их как грязи на радио рынках и интернет магазинах, это аналог отечественного диода КД522Б. Его характеристики — прямой ток – не менее 150мА, обратное напряжение 100В, время переключения не более 4 нс, на крайний случай его можно заменить любым подобным, встречается практически в любом устройстве, недорогой, и невижу никаких дефицитов данного радиокомпонента.
Данные транзисторы встречались мне в старых мониторах с ЭЛТ фирмы «Samsung», когда разбирал на запчасти. Можно их посмотреть на AliExpress или в сети Shopotam. Если там нет, тогда проще поискать и использовать полный аналог. Для IRF740 будут VN2340N5, D84EQ2, STP11NK40Z.
Но могут возникнуть внешние факторы.
Например перепад напряжения.
Ну и сам срок службы комплектующих не вечен.
Конкретно стареют электролитические конденсаторы (высыхает электролит — соответственно изменяется ёмкость).
А вообще режим «постоянно включён» для такого типа устройств очень даже предпочтителен.
В смысле срока службы.
При частом включении чаще выходят из строя подобного рода девайсы.
Полосовые фильтры имели популярность в недалёком прошлом, когда радиотехника перешла на однополосый режим работы. Изначально при передаче использовали несущую частоту, на которую «грузили» полезную информацию. Но это было не рационально, так как несущая частота «съедала» львиную долю энергии и в то же время не несла никакой информации. Поэтому со временем придумали однополосую аппаратуру с подавлением несущей и одной из боковых полос. Вот для подавления боковой полосы и ставили полосовые фильтры.
Верно, для покрытия медных дорожек на печатной плате лучше использовать чистую и не окисленную медную экранную оплётку (лучше уже облуженную и с мелкими проводками) с ВЧ-экранированных проводов (Это отдельный разговор. ).
Для этого, её нужно с начало отрезать кусочком (длиной около 5-10 см.), один его конец (на половину длины) сжать и разгладить, затем, обильно пропитать любым жидким флюсом на основе канифоли (кислотным нельзя!). Пропитать его хорошо разогретым и расплавленным припоем на достаточно мощном жале паяльника (около 100 вт., иначе экран оплётки плохо прогреется).
Лучше использовать самый распространённый оловяно-свинцовый припой марки ПОС 61 с температурой его плавления не более 240 °C, (лучше — трубчатый, диаметром 1,5-3,0 мм., с внутренним наполнителем из густой канифоли). ПОС 40 не применять — она более тугоплавкая!
Стараться следить, чтобы рабочее жало паяльника не перегревалось, иначе канифоль будет быстро выгорать и образовываться грязная чёрная смесь из «гари и сажи», которая препятствует дальнейшему нормальному и качественному процессу облужевания (пропитки) медного экрана.
Этот облуженный кончик экрана, повторно обильно смазать жидким канифольным флюсом (лучше по гуще), перенести его на предварительно подготовленную и смоченную (жидким каниф. флюсом) печатную дорожку (или нужную спец. фигурную медную печать под МС-схемы), постараться нежно и осторожно «водить» облуженным кончиком по чистой поверхности печати (рисунком). При этом, нужно постараться следить за температурой жала, чтобы не перегреть медную печать и она не отклеилась от основания платы от перегрева его клеющего состава и по необходимости, добавлять по немногу жидкого флюса. Долго не «возить», на одном месте! Облуженная поверхность должна быть чистой, гладкой и блестящей, не должна содержать чёрных участков с чёрной флюсовой «гарью», неровных бугорков из припоя (олова) и особенно — замыканий медных дорожек между собой, которые могут в последствии испортить электронные радио-элементы. Всё ещё раз проверить качество облужения с увеличительным стеклом (лупой). После этого, аккуратно смыть излишки затвердевшего канифольного флюса спиртом, бензином или др. спец. жидкостью (Только не ацетоном, не дихлорэтаном, не растворителями для красок — запрещено!) с помощью маленькой жёсткой кисточкой и мягкой тряпочной ветошью. Промыть кисточку и повторить весь процесс промывки, промыв в конце всю плату чистой ветошью, смоченной вышеуказанной (одной и той же) жидкостью. Опять, тщательно проверить всю облуженную поверхность печатной платы (или её участок). Плата будет готова, а вот сам процесс основной пайки электронных элементов или микросхем, — это уже отдельная и большая тема.
Тема: Помогите разобраться с ультразвуковым излучателем
Купил парочку излучателей (60 и 100 Ватт) от ванн и генератор к ним:
Сгорел один излучатель (пробой и трещина в одном кольце) и IGBT сгорели (китайский генератор был сделан без защиты).
Починил и переделал генератор, добавил ЛАТР, защитную лампу накаливания на 200 Ватт, измерители входного тока, напряжения и осциллограф на выходе и охлаждение излучателя, а цифровой индикатор частоты уже был. Теперь со вторым излучателем делаю что угодно — запускаю на разных мощностях (не превышая 60 Ватт) и частотах (резонанс совпадает с паспортным — 21 КГц) — всё ок, ничего не сгорает. (я использую в воздухе.)
Не получается починить первый излучатель! Купил к нему почти такие же кольца (на 1 миллиметр толще и возможно емкость другая). Ставил разные кольца, пробовал полярность колец менять, вдруг думаю промаркировали ошибочно. Результат один — резонансы видны (по капле на торце) и даже частота сдвигается вверх при затяжке (как пишут в статьях), но мощи нет какая была (моща ватт 5, а была 60).
Китайцы рекомендуют сильно затягивать и нашел кучу графиков влияния затяжки на частоту и мощность:
"We usually use 70-80n.m. for our transducer." Я пересчитал, получается около 10 кг на метр длины ключа (поправьте, если ошибаюсь). Пробовал затягивать с разной силой, больше нимагу! Нижний резонанс при этом сдвигается от 16 до 17 КГц, как и пишут в статьях. Верхний остается примерно 46 КГц (я его не использовал). Но резонансы очень очень узкие по сравнению с рабочим. Практически резистор их не держит, пробегает мимо, капля воды пыхает вверх на мгновение и всё. А у рабочего целый оборот можно крутить в течение резонанса.
Кольца вроде бы рабочие. Когда я затягиваю их, то на выводах излучателя (не подсоединенного к схеме) — руку бьет высоким напряжением сотни вольт.
Вопросы: Почему моща сейчас меньше в несколько раз на резонансе? Почему резонанс очень узкий (острый), так что невозможно работать? что я делаю не так? Слабо затягиваю? Или кольца бракованные? Или так влияет разница в их ёмкости?
Неясно еще, почему излучатель продается как 25 КГц, а работал у меня он до взрыва примерно на 18 КГц, в смысле резонанс был широкий и хороший, все распылял. Он и короче на сантиметр, чем мой рабочий, на 21 КГц, то есть по ихнему каталогу совпадает с 25 КГц. Думал, что разница потому что, частота в паспорте указывается для воды, а я работаю в воздухе, но нет — новый то излучатель работает в воздухе на 21 КГц, и в паспорте указано 21 КГц in water.