【實作實驗室】檯燈故障怎麼辦?自己 DIY 維修

作者:實作派

前陣子一位長輩的檯燈故障,希望我幫他看看,我發現旋鈕的調光器似乎有點問題。

這個可調光的檯燈,電源有時候無法開啟,但如果電源開啟成功,調光功能是沒問題的,因此我推測可能是開關故障,不過光推測沒有用,只有拆開才能見分曉。

調光器電路

下圖是拆下來的調光器電路,它橫跨在火線上,電路簡單到不行,大家猜猜是哪裡故障了?

調光電路實體(圖片來源:實作派提供)

如果猜不到我再附上電路圖,看有沒有比較好猜。電路裡面控制亮暗的主角是 TRIAC BTB04,這顆 TRIAC 的電流可以耐到 4A,而燈泡的電流大約 1A 左右,理論上半導體元件應該不會那麼容易壞,而且它是封裝好的原件,除非是電流過大讓它燒了,不然是沒有問題的。

根據我多年的經驗,出狀況的元件通常是活動頻繁的開關金屬接觸點,當我轉動旋鈕時,發現這個旋鈕有附帶開關,也就是旋到盡頭時你會聽到一聲「噠」,照理說 ON/OFF 都會有相同的聲音,但我只在 OFF 時有聽到「噠」一聲,ON 的時候卻沒有,推測是可變電阻 VR(Variable Resistor)附帶的開關故障了,於是拿了電表測量開關是否能正常短路,結果 switch 果然一直都是 open 的,確診是 switch 壞掉,難怪電流通不過。

利用 TRIAC 與 DIAC 做成的調光電路(圖片來源:實作派提供)

既然都講到 TRIAC 了,那我就先大概講一下這個電路的功能,基本上就像下圖一樣,這個電路就是用來把交流電不斷做ON/OFF,如果 ON 的時間比例越高,燈泡就越亮。

可能有人會想要用電阻分壓來做。電阻分壓用在類比 IC 的參考電壓是 OK 的(因為電流很小),但這個是要拿來做功的,用電阻分壓的話能量都會被電阻吃掉,效率會很差。

調光器—利用 TRIC 的臨界電壓控制電源週期進來的百分比(圖片來源:實作派提供)

可變電阻旋鈕

如下圖這顆旋鈕式 VR 附有一個開關,所以它的下方多了 2 個端點,這個開關會在可變電阻旋到盡頭時啟動 ON 或 OFF,VR 的電阻值與開關並沒有任何關聯。

既然懷疑是旋鈕故障,那當然要去市面上買個替代品,可惜尋訪了好幾個店家之後,發現附 switch 的可變電阻樣式真的很少,好不容易找到一顆阻值與外觀幾乎一樣的 VR(如下圖),但是它的旋柄硬長了一截,雖然可以用,但之後裝上旋鈕後像戴了一頂高帽子,看起來很醜。

市售的附開關可變電阻(圖片來源:實作派提供)

拆開可變電阻

既然原來的可變電阻已經故障了,我拆開看應該無妨,要是不小心修好了,那也不錯,反正死馬當活馬醫了。VR 的開關裝置在底座,所以要先把底部四個金屬扣撬開取出底板。

你可以發現底板的開關構造非常簡單,就是一個簧片用來當作開關導電。這構造看起來很堅固,為了找出卡關的原因,我把底板裝回去,用手壓住底板並試著轉看看,來模擬當初的情境,沒想到竟然發現 ON/OFF 都有滴答聲了!原本期望能找到卡關的原因,現在看來是找不到了,就這樣在不知道原因的情況下修好了 VR 的開關。

拆開後的可變電阻 VR(圖片來源:實作派提供)

雖然旋鈕開關莫名其妙修好了,但以我的作風看到金屬接點這麼髒,一定會想好好處理,於是我拿了砂紙來打磨。我用的是非常細緻的 1000 號砂紙,好好磨可能還有些拋光的效果,你看磨過之後的金屬是不是光亮許多,不過打磨亮不亮只有影響視覺而已,並不是重點,重點在於簧片與銅片之間的接觸面一定要打磨,因為這裡是接觸阻抗的來源,打磨之後可以讓接點的阻抗降低,更容易導電。

用砂紙磨光後的接觸點(圖片來源:實作派提供)

調光測試

把 VR 的底板蓋回去後,用鉗子把金屬扣壓好,確認旋到盡頭都有滴答聲,也用電表測量過 ON 是短路 OFF 是開路,接下來是測試的時候了。把電源與燈泡接上,旋鈕打開時聽到清脆的聲響「噠」一聲,隨著旋鈕的角度越大,看到燈泡內的鎢絲慢慢變紅。

調光測試—暗(圖片來源:實作派提供)

繼續往下旋,燈泡又更亮了,看來是沒問題了。為了拍照,燈泡只能亮到這個程度了,再繼續往下旋的話,照片可能會變成一片白色。不知各位是否已經會自行修理了呢?

調光測試—亮(圖片來源:實作派提供)

(本文經同意轉載自實作派電子實驗室原文連結;責任編輯:賴佩萱)

StrongPiLab

Author: StrongPiLab

實作派電子實驗室(StrongPiLab)是一個著重知識與經驗的實作交流媒體,提供工程師們理論外的實務經驗,主要傳達電子產品與家電用品的正確操作概念與生活小常識、解說各種測試手法的技巧。

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