KWALIFIKACJA INF9 - CZERWIEC 2017

PYTANIE NR 40.
Podczas sprawdzania pracy zasilacza przedstawionego na schemacie stwierdzono obniżenie napięcia między zaciskami + i –, a na ekranie oscyloskopu uzyskano pokazany na rysunku przebieg napięcia. W celu naprawy zasilacza należy wymienić
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny zasilacza oraz wykres przebiegu napięcia.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Zwiększone tętnienia i obniżenie napięcia stałego na wyjściu zasilacza po prostowniku są typowym objawem utraty pojemności lub wzrostu ESR kondensatora filtrującego.
Dlatego właściwą naprawą jest wymiana kondensatora C1, który odpowiada za wygładzanie napięcia po prostowaniu.

Pełne wyjaśnienie:

W typowym zasilaczu sieciowym z transformatorem, prostownikiem diodowym i filtrem pojemnościowym napięcie na wyjściu po prostowaniu ma charakter pulsujący. Kondensator filtrujący (elektrolityczny) ładuje się do wartości szczytowej i w przerwach między kolejnymi "szczytami" rozładowuje się przez obciążenie, dzięki czemu napięcie wyjściowe jest możliwie stałe.

Jeżeli na oscyloskopie widać wyraźnie większą składową zmienną na napięciu stałym (czyli duże tętnienia) oraz dodatkowo stwierdza się obniżenie napięcia między zaciskami + i −, bardzo często oznacza to, że kondensator wygładzający stracił pojemność, ma podwyższone ESR albo jest częściowo uszkodzony. W takiej sytuacji kondensator nie "podtrzymuje" napięcia między impulsami prostownika, więc napięcie zapada się bardziej i przyjmuje ząbkowany przebieg.

Odpowiedź "kondensator C1" pasuje do takiego zestawu objawów: spadek wartości średniej oraz zwiększone wahania widoczne na ekranie.

Pozostałe propozycje są mniej trafne przy opisanych symptomach:

  • "diody D2 i D3" lub "diody D1 i D4": uszkodzenia diod w mostku/prostowniku mogą powodować zanik połowy okresów, znaczny spadek napięcia i inne charakterystyczne zniekształcenia, ale sama obserwacja "obniżenia napięcia" wraz z typowymi dużymi tętnieniami częściej wskazuje na filtr pojemnościowy. Dodatkowo awaria diod bywa powiązana z przegrzewaniem, zwarciem i problemami z zabezpieczeniami.
  • "transformator sieciowy TS1": uszkodzony transformator zwykle daje zaniżone napięcie już po stronie wtórnej (bez obciążenia lub pod obciążeniem) i nie jest pierwszym podejrzeniem, gdy głównym problemem jest pogorszenie wygładzania (ripple) na wyjściu po prostowniku.

W praktyce serwisowej po zauważeniu tętnień warto także potwierdzić diagnozę pomiarem pojemności/ESR kondensatora (jeśli dostępne) oraz porównaniem przebiegu z typowym zasilaczem sprawnym. Należy zachować ostrożność podczas pracy z napięciem sieciowym i rozładować kondensatory przed dotykaniem układu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Tętnienia to składowa zmienna "nałożona" na napięcie stałe na wyjściu zasilacza. Po prostowniku napięcie ma impulsy, a kondensator wygładzający zmniejsza wahania, magazynując energię między impulsami. Duże tętnienia zwykle oznaczają problem z filtracją lub obciążeniem.
Gdy kondensator ma mniejszą pojemność lub większe ESR, szybciej się rozładowuje i gorzej "podtrzymuje" napięcie między kolejnymi szczytami po prostowaniu. Średnia wartość napięcia spada, a na oscyloskopie rośnie ząbkowanie (tętnienia). To typowy objaw zużycia elektrolitu.
Najczęściej widać wyraźny przebieg ząbkowany: napięcie rośnie do maksimum, po czym opada do kolejnego impulsu prostownika. Im większy spadek między impulsami, tym gorsza filtracja. W praktyce obserwuje się też "pływanie" napięcia pod obciążeniem oraz słyszalne przydźwięki w urządzeniach.
Może dawać podobne wrażenie (większe wahania), ale mechanizm jest inny: przy uszkodzonej diodzie część impulsów zanika, a częstotliwość i kształt tętnień mogą się zmienić. Przy słabym kondensatorze impulsy prostownika są, tylko napięcie "nie trzyma" między nimi. Dlatego zawsze warto analizować kształt i okoliczności.
Typowe objawy to: spadek napięcia wyjściowego pod obciążeniem, zwiększone tętnienia, niestabilna praca urządzenia (resetowanie, zakłócenia), czasem nagrzewanie się elementów lub wybrzuszenie obudowy kondensatora. W urządzeniach telekomunikacyjnych może to powodować zrywanie transmisji i losowe błędy.
Transformator częściej podejrzewa się, gdy napięcie wtórne jest zaniżone już na jego wyjściu (również bez obciążenia) albo gdy pojawiają się nietypowe dźwięki, przegrzewanie, zapach, przepalenia lub problemy z bezpiecznikiem. Jeśli napięcie wtórne jest prawidłowe, a problem dotyczy tętnień po prostowaniu, priorytetem bywa filtracja.
Najpierw ustaw poprawnie masę sondy i pamiętaj o odniesieniu do zacisku "−" po stronie wtórnej. Tętnienia wygodnie obserwować ustawiając czułość na mV/div i używając sprzężenia AC (gdy chcesz widzieć tylko składową zmienną). Przy zasilaczach sieciowych zachowaj szczególną ostrożność, aby nie podłączyć masy do punktu pod napięciem sieciowym.
Najważniejsze są: pojemność (µF), napięcie znamionowe (V) z zapasem, temperatura pracy (np. 105°C zamiast 85°C) oraz prąd tętnień i ESR (szczególnie w zasilaczach obciążonych). Zła polaryzacja lub zbyt niskie napięcie znamionowe może doprowadzić do awarii i zagrożenia bezpieczeństwa.
Tak. Duże tętnienia mogą powodować spadki napięcia chwilowego, zakłócenia w torach analogowych, błędy pracy przetwornic i restart układów cyfrowych. W praktyce może to skutkować niestabilną pracą modemu/ONT/routera, gorszą jakością połączeń lub okresowym zanikaniem usług. Dlatego stabilne zasilanie jest krytyczne.
Ćwicz rozpoznawanie bloków: transformator, prostownik, filtr, stabilizacja. Naucz się typowych przebiegów na oscyloskopie: po prostowaniu bez filtra i z filtrem oraz objawów uszkodzeń kondensatora i diod. Dobrą metodą jest analiza kilku schematów i dopasowanie do nich symptomów pomiarowych.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 43% zdających egzamin. trudne

Źródła:

  • Electronics Tutorials – "Smoothing Capacitor" (Rectifier smoothing), https://www.electronics-tutorials.ws/diode/diode_6.html - dostęp 2026-03-02
  • All About Circuits – "Ripple Voltage" / wyjaśnienia dotyczące tętnień w zasilaczach i roli kondensatora filtrującego, https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-3/ripple-voltage/ - dostęp 2026-03-02
  • Wikipedia – "Prostownik" (opis prostowania i filtracji w zasilaczach), https://pl.wikipedia.org/wiki/Prostownik - dostęp 2026-03-02

Materiały:

  • Podstawy elektroniki: prostowanie i filtracja napięcia (rozdziały o prostownikach i kondensatorach filtrujących)
  • Instrukcje BHP i praktyka pomiarów oscyloskopem przy napięciach sieciowych (materiały szkolne/kwalifikacyjne)
  • Artykuły edukacyjne o "ripple voltage" i roli kondensatora wygładzającego

Aktualizacja pytania: 31.03.2026

Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego