袖珍计算器的检修

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近几年来,袖珍计算器逐渐普及,维修量也跟着不断上升。目前,不少维修人员和爱好者已能较熟练地处理一般诸如电池电压不足、印制板或导线接触不良、按键失灵、较明显的元件脱焊等简单故障,但对于检修因电路中其它元件损坏或不良而产生的较复杂的故障却往往感到难以下手了。为此,本文以SHARP(夏普)EL-210型荧光数码管显示计算器为例,给大家介绍一些检修较复杂故障的知识和实际经验。这里讲的检修知识同样可运用于其它型号的普通型荧光管计算器。

在检修计算器前,必须要熟悉它的电路、各元件的作用和印制板上的元件排列等,否则盲目性太大,非但检修费时,还会损坏其它元件,造成更大的故障。对于EL-210型这类普通计算器来讲,整机电路除大规模集成电路(LSI)和按键电路外,主要就是电压变换电路和荧光数码管(显示器)。一般来讲,LSI的损坏极少见,坏了通常也只能换一块新品;而按键电路的故障,通常不是接触不良就是“常通”,检查和修理比较方便。因此检修这类计算器的重点是电压变换电路和数码管。图1示出了EL-210计算器的电压变换电路图,图2是这种计算器的印制板元件排列图,两图中的元件编号分别对应。下面我们先从介绍基本原理着手,然后列出主要和易损元件出问题时所产生的故障现象,最后介绍几个检修实例,以加深对检修方法的理解。

图1
图1 🔍原图 (688×480)
图2
图2 🔍原图 (1356×907)

图1中,三极管BG与振荡变压器B等组成了典型的变压器耦合式振荡电路。变压器B共有六个绕组,其中1、10端和7、8端绕组分别为BG的基极和集电极绕组,也即组成振荡电路的两个基本绕组。9、10端绕组是一个升压绕组,它通过电磁感应,获得升高的振荡电压,与1、10端的振荡电压叠加后,加到由二极管D\(_{3}\)、电容C4和稳压二极管DW等组成的整流、滤波和稳压电路中去,在C\(_{4}\)两端取出稳压9伏电压供给LSI使用。DW不但有稳定9伏输出电压的作用,而且也是稳定振荡幅度、保证各路输出电压稳定的关键元件。这是因为DW的负极与BG的基极、偏置电阻R1等相连,这样加振荡幅度因某种原因而变大时,C\(_{4}\)两端电压也欲上升,但被DW箝制住,使C4端电压不能升高,结果DW中流过的电流增大,使基极电流变小,集电极电流也就下降,从而振荡幅度变小,起到了稳幅的作用。

电路中B的1、3端和1、4端绕组也是升压绕组。其中1、3端输出的振荡电压经D\(_{2}\)和C1整流及滤波后,在C\(_{1}\)两端得到约20伏左右的直流电压,供给荧光数码管的栅极和阳极用;1、4端输出的振荡电压由D1整流、C\(_{3}\)滤波,C3两端有25~26伏的直流电压。这个电压也是供LSI使用的主要电压。5、6端绕组输出交变的1.1伏电压,用作数码管的灯丝电压。5、6端绕组有一个中心抽头,它与20伏电压的负端直接相连,实际上就是将20伏的负端与数码管的阴极(即灯丝)连起来了,这样数码管的阴极电位也就固定了,为正常工作打好了基础。电容C\(_{2}\)是电源退耦电容,作用是降低电源的交流内阻,防止信号的损失或相互干扰。

下面将几种故障现象及其产生原因讲一下,同时为便于大家掌握检修技巧和要点,图2中示出了各主要元件或易损元件出故障时将引起的现象及其基本原因。图3还示出了振荡变压器B的底脚排列图。

图3
图3 🔍原图 (316×258)

1.开机后无任何数字显示。查开关、电池、C\(_{2}\)两端的电压、各连接导线及印制板接触等均良好(以下所述的几种故障如无特别说明均设已作过以上检查,不再复述)。

产生这种故障的原因较多,一般有:振荡变压器B绕组断线;D\(_{2}\)开路;数码管灯丝断或漏气;C3和C\(_{4}\)严重漏电或击穿;D1、D\(_{2}\)和DW的反向电阻严重减小或断路等。检修此种故障的要点是测量数码管的灯丝和阳、栅极电压,因为这几个电极的电压只要有一个太低或消失,数码管就不会发光。一般灯丝电压可测图2中的两个Vf脚上的电压,正常值应为交流1.1伏左右(用普通万用表交流电压档测);阳、栅极电压可测C\(_{1}\)的两端电压UC1,正常为20伏左右。根据测得的结果,再对照图1及图2所示的说明就可以迅速找到故障源。例如有一台计算器测得灯丝电压正常,U\(_{C1}\)却为零。观察数码管的灯丝发微红光,说明管子是好的,同时也说明了UC1不可能被短路(短路将使振荡器负荷太重,灯丝电压将消失)。随后进一步测量B的1、3端有突变电压输出,由此可断定毛病在D\(_{2}\)上。结果查出D2内电极开路,换一个新管后就排除了故障。又如另一计算器的U\(_{C1}\)及灯丝电压均正常,由这可知问题出在数码管上,仔细察看数码管,发现灯丝不亮,原来灯丝被震断了。再如还有一计算器,UC1正常但灯丝电压为零。这说明故障在B的5、6端绕组中,经仔细检查发现5端的引线断了,小心爆好后故障就消失了。

2.显示数字暗淡,但运算功能正常。原因基本上只有两条,一是C\(_{1}\)失容、容量显著减小或严重漏电;二是数码管衰老。但后者很少见。C1有上述毛病时,其两端电压U\(_{C1}\)将下降,使数码管的阳、栅电压不足,自然发光就暗淡了。一般如测到UC1低于15伏~17伏即可确诊。

3.显示数字上半部分亮、下半部分暗。这大多是数码管中的上、下两根灯丝中断了下面一根所致。开机时,在暗处观察一根灯丝不发红就说明是断了。

4.开机后只有几个无规则的数字在闪动,时有时无,按键不能送数。这类故障大多是C\(_{4}\)两端电压UC4显著降低或消失所致。U\(_{C4}\)消失或降低将使LSI的控制电压消失或降低,从而使工作失常,产生上述故障。检修这类故障时的关键是要判别UC4是消失还是降低。如是降低(降到4.5伏左右),通常是C\(_{4}\)失容或容量变小所致;如是消失,一般是D3或B的9端引线开路所致。

5.开机后即显示一串较暗淡的8字(9位),按键送数正常,但所送的数仅比一串8字稍亮。原因是C\(_{3}\)容量显着变小或失容、D1开路、B的4端头引线断等,查找这类故障原的要点是测量C\(_{3}\)两端的电压UC3,正常应为25~28伏。如有一台计算器测得U\(_{C3}\)为22伏,检查结果是由C3失容所引起。如果D\(_{1}\)或B的4端开路,UC3将消失或变得很低,例如有一计算器测得U\(_{C3}\)为零,同时B的1、4端也有交变电压输出,这说明是D1开路了,换上新管后就好了。

6.运算功能正常,但显示数字特别明亮。当稳压管DW开路或损坏时,振荡电路的输出稳幅性能就大大变差,导致振幅上升,各路输出电压增高,数码管的显示亮度就跟着大大增强。检修时只要测得U\(_{C4}\)上升到15~17伏、灯丝电压升到1.4~1.5伏、UC1升到35~37伏、U\(_{C3}\)升到45~48伏,就可判断是DW损坏了。遇到这种故障时,必须尽快修复,否则数码管在高电压下工作很快就会衰老,同时集成电路也容易损坏。

7.显示数字忽明忽暗,不稳定。这是元件性能不稳定所致。检修时可分别测量U\(_{C1}\)~UC4,一般总可测出某路或几路电压不稳定。然后再进一步查明究竟是电容还是二极管或其它元件不良。

当我们查出某一元件损坏后,一般可用相应的国产元件代换。如电解电容可用CD11型的,耐压值可根据拆下的电容上所标定的选用。二极管可用2CK型的,反向耐压最好大于50伏以上,也可根据图1和图2上所标电压值进行选择。三极管可根据原电路的具体情况,选用相应的PNP或NPN型管,如3CK或3DK型等,也可用3DG6、3DG8等管子。对于EL-210型计算器,DW可用8~9伏的小功率稳压二极管,如2CW16等。其它机型可根据稳压值选用。(元沅)