開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)、原理及故障檢修技巧
隨著許多高新經(jīng)驗(yàn)的發(fā)展，開關(guān)電源經(jīng)驗(yàn)在不斷地創(chuàng)新。開關(guān)電源的設(shè)計(jì)要以安全性、可靠性為首要原則，在各種指標(biāo)滿足正常采用要求的條件下，為使電源在突發(fā)故障情況下安全可靠地工作，本文將詳細(xì)的分析開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)、原理及故障提出檢修的技巧以供大家參考。
一、開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)
開關(guān)電源主要由控制電路、檢測(cè)電路、輔助電源四大部份構(gòu)成。
(1)主電路
沖擊電流限幅：限制接通電源瞬間輸入側(cè)的沖擊電流。
輸入濾波器：其作用是過(guò)濾電網(wǎng)存有的雜波及阻礙本機(jī)產(chǎn)生的雜波反饋回電網(wǎng)。
整流與濾波：將電網(wǎng)交流電源馬上整流為較平滑的直流電。
逆變：將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電，這是高頻開關(guān)電源的核心部分。
輸出整流與濾波：根據(jù)負(fù)載必需，提供穩(wěn)定可靠的直流電源。
2)控制電路
一方面從輸出端取樣，與設(shè)定值進(jìn)行比較，然后去控制逆變器，改變其脈寬或脈頻，使輸出穩(wěn)定，另一方面，根據(jù)測(cè)試電路提供的數(shù)據(jù)，經(jīng)保護(hù)電路鑒別，提供控制電路對(duì)電源進(jìn)行各種保護(hù)措施。
3)檢測(cè)電路
提供保護(hù)電路中正在運(yùn)行中各種參數(shù)和各種儀表數(shù)據(jù)。
(4)輔助電源
實(shí)現(xiàn)電源的軟件(遠(yuǎn)程)啟動(dòng)，為保護(hù)電路和控制電路(PWM等芯片)工作供電。
二、開關(guān)電源原理介紹
1.通電瞬間，燈泡閃亮一下后，逐漸熄滅，則電源從輸入至整流濾波均正常，故障應(yīng)在后面電路。否則電源保險(xiǎn)或輸入濾波電感開路。
2.若整流濾波電路正常，則檢測(cè)開關(guān)管兩端是否有310V 電壓，若無(wú)，則取樣電阻R0 或變壓器初級(jí)開路。
3.若開關(guān)管電壓正常，則檢測(cè)開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路是否有幾伏至十幾伏電壓，若無(wú)則檢測(cè)啟動(dòng)電阻和驅(qū)動(dòng)電路。
4.若驅(qū)動(dòng)有電壓，開關(guān)管正常，則自激繞組有故障或反饋電路有故障。
5.若燈泡常亮，則開關(guān)管擊穿(短路)或整流橋擊穿(短路)。
6.若燈泡周期性亮滅，則負(fù)載有短路故障，可著重檢測(cè)負(fù)載。
7.若更換開關(guān)管多次擊穿，則檢測(cè)峰值電壓消除電路及負(fù)載是否有開路故障。
8.經(jīng)過(guò)上述維修步驟并檢測(cè)負(fù)載電壓基本正常后，即可閉合開關(guān)K,再次檢測(cè)時(shí)若輸出正常，則說(shuō)明開關(guān)電源已修復(fù)。
注意：開關(guān)電源負(fù)反饋電路及變壓器次級(jí)絕不能開路，否則會(huì)損壞電路其他部分。
三、開關(guān)電源常見(jiàn)故障
1. 保險(xiǎn)燒或炸
2. 無(wú)輸出，保險(xiǎn)管正常
3. 有輸出電壓，但輸出電壓過(guò)高
4. 開關(guān)電源負(fù)載有短路故障
5. 輸出電壓端整流二極管、濾波電容失效
四、開關(guān)電源檢修技巧
1. 針對(duì)保險(xiǎn)燒或炸的故障主要檢查300V上的大濾波電容、整流橋各二極管及開關(guān)管等部位，抗干擾電路出問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致保險(xiǎn)燒、發(fā)黑。必需注意的是：因開關(guān)管擊穿導(dǎo)致保險(xiǎn)燒一般會(huì)把電流檢測(cè)電阻和電源控制芯片燒壞。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻也很容易和保險(xiǎn)一起被燒壞。
2. 針對(duì)無(wú)輸出，保險(xiǎn)管正常的這種現(xiàn)象說(shuō)明開關(guān)電源未工作或進(jìn)入了保護(hù)狀態(tài)。首先要測(cè)量電源控制芯片的啟動(dòng)腳是否有啟動(dòng)電壓，若無(wú)啟動(dòng)電壓或者啟動(dòng)電壓太低，則要檢查啟動(dòng)電阻和啟動(dòng)腳外接的元件是否漏電，此時(shí)如電源控制芯片正常，則經(jīng)上述檢查能夠迅速查到故障。若有啟動(dòng)電壓，則測(cè)量控制芯片的輸出端在開機(jī)瞬間是否有高、低電平的跳變，若無(wú)跳變，說(shuō)明控制芯片壞、外圍振蕩電路元件或保護(hù)電路有問(wèn)題，可先代換控制芯片，再檢查外圍元件;若有跳變，一般為開關(guān)管不良或損壞。
3.相對(duì)有輸出電壓，但輸出電壓過(guò)高的這種故障一般來(lái)自于穩(wěn)壓取樣和穩(wěn)壓控制電路。在直流輸出、取樣電阻、誤差取樣放大器如TL431、光耦、電源控制芯片等電路共同構(gòu)成一個(gè)閉合的控制環(huán)路，任何一處出問(wèn)題就會(huì)導(dǎo)致輸出電壓升高。
4.開關(guān)電源負(fù)載有短路故障(相當(dāng)是DC/DC變換器短路或效果不良等)，此時(shí)，需要 斷開開關(guān)電源電路的所有負(fù)載，以區(qū)分是開關(guān)電源電路依舊是負(fù)載電路有故障。若斷 開負(fù)載電路電壓輸出正常，說(shuō)明是負(fù)載過(guò)重;或仍不正常說(shuō)明開關(guān)電源電路有故障。
5.而相對(duì)輸出電壓端整流二極管、濾波電容失效的情況，能夠通過(guò)代換法進(jìn)行判斷。
總之，開關(guān)電源故障的檢修有易有難，但只要抓住其核心的東西，即充分熟悉開關(guān)電源的基本結(jié)構(gòu)及特性，它就能迅速地排除開關(guān)電源故障，達(dá)到事半功倍的效果。
一、開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)
開關(guān)電源主要由控制電路、檢測(cè)電路、輔助電源四大部份構(gòu)成。
(1)主電路
沖擊電流限幅：限制接通電源瞬間輸入側(cè)的沖擊電流。
輸入濾波器：其作用是過(guò)濾電網(wǎng)存有的雜波及阻礙本機(jī)產(chǎn)生的雜波反饋回電網(wǎng)。
整流與濾波：將電網(wǎng)交流電源馬上整流為較平滑的直流電。
逆變：將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電，這是高頻開關(guān)電源的核心部分。
輸出整流與濾波：根據(jù)負(fù)載必需，提供穩(wěn)定可靠的直流電源。
2)控制電路
一方面從輸出端取樣，與設(shè)定值進(jìn)行比較，然后去控制逆變器，改變其脈寬或脈頻，使輸出穩(wěn)定，另一方面，根據(jù)測(cè)試電路提供的數(shù)據(jù)，經(jīng)保護(hù)電路鑒別，提供控制電路對(duì)電源進(jìn)行各種保護(hù)措施。
3)檢測(cè)電路
提供保護(hù)電路中正在運(yùn)行中各種參數(shù)和各種儀表數(shù)據(jù)。
(4)輔助電源
實(shí)現(xiàn)電源的軟件(遠(yuǎn)程)啟動(dòng)，為保護(hù)電路和控制電路(PWM等芯片)工作供電。
二、開關(guān)電源原理介紹
1.通電瞬間，燈泡閃亮一下后，逐漸熄滅，則電源從輸入至整流濾波均正常，故障應(yīng)在后面電路。否則電源保險(xiǎn)或輸入濾波電感開路。
2.若整流濾波電路正常，則檢測(cè)開關(guān)管兩端是否有310V 電壓，若無(wú)，則取樣電阻R0 或變壓器初級(jí)開路。
3.若開關(guān)管電壓正常，則檢測(cè)開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路是否有幾伏至十幾伏電壓，若無(wú)則檢測(cè)啟動(dòng)電阻和驅(qū)動(dòng)電路。
4.若驅(qū)動(dòng)有電壓，開關(guān)管正常，則自激繞組有故障或反饋電路有故障。
5.若燈泡常亮，則開關(guān)管擊穿(短路)或整流橋擊穿(短路)。
6.若燈泡周期性亮滅，則負(fù)載有短路故障，可著重檢測(cè)負(fù)載。
7.若更換開關(guān)管多次擊穿，則檢測(cè)峰值電壓消除電路及負(fù)載是否有開路故障。
8.經(jīng)過(guò)上述維修步驟并檢測(cè)負(fù)載電壓基本正常后，即可閉合開關(guān)K,再次檢測(cè)時(shí)若輸出正常，則說(shuō)明開關(guān)電源已修復(fù)。
注意：開關(guān)電源負(fù)反饋電路及變壓器次級(jí)絕不能開路，否則會(huì)損壞電路其他部分。
三、開關(guān)電源常見(jiàn)故障
1. 保險(xiǎn)燒或炸
2. 無(wú)輸出，保險(xiǎn)管正常
3. 有輸出電壓，但輸出電壓過(guò)高
4. 開關(guān)電源負(fù)載有短路故障
5. 輸出電壓端整流二極管、濾波電容失效
四、開關(guān)電源檢修技巧
1. 針對(duì)保險(xiǎn)燒或炸的故障主要檢查300V上的大濾波電容、整流橋各二極管及開關(guān)管等部位，抗干擾電路出問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致保險(xiǎn)燒、發(fā)黑。必需注意的是：因開關(guān)管擊穿導(dǎo)致保險(xiǎn)燒一般會(huì)把電流檢測(cè)電阻和電源控制芯片燒壞。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻也很容易和保險(xiǎn)一起被燒壞。
2. 針對(duì)無(wú)輸出，保險(xiǎn)管正常的這種現(xiàn)象說(shuō)明開關(guān)電源未工作或進(jìn)入了保護(hù)狀態(tài)。首先要測(cè)量電源控制芯片的啟動(dòng)腳是否有啟動(dòng)電壓，若無(wú)啟動(dòng)電壓或者啟動(dòng)電壓太低，則要檢查啟動(dòng)電阻和啟動(dòng)腳外接的元件是否漏電，此時(shí)如電源控制芯片正常，則經(jīng)上述檢查能夠迅速查到故障。若有啟動(dòng)電壓，則測(cè)量控制芯片的輸出端在開機(jī)瞬間是否有高、低電平的跳變，若無(wú)跳變，說(shuō)明控制芯片壞、外圍振蕩電路元件或保護(hù)電路有問(wèn)題，可先代換控制芯片，再檢查外圍元件;若有跳變，一般為開關(guān)管不良或損壞。
3.相對(duì)有輸出電壓，但輸出電壓過(guò)高的這種故障一般來(lái)自于穩(wěn)壓取樣和穩(wěn)壓控制電路。在直流輸出、取樣電阻、誤差取樣放大器如TL431、光耦、電源控制芯片等電路共同構(gòu)成一個(gè)閉合的控制環(huán)路，任何一處出問(wèn)題就會(huì)導(dǎo)致輸出電壓升高。
4.開關(guān)電源負(fù)載有短路故障(相當(dāng)是DC/DC變換器短路或效果不良等)，此時(shí)，需要 斷開開關(guān)電源電路的所有負(fù)載，以區(qū)分是開關(guān)電源電路依舊是負(fù)載電路有故障。若斷 開負(fù)載電路電壓輸出正常，說(shuō)明是負(fù)載過(guò)重;或仍不正常說(shuō)明開關(guān)電源電路有故障。
5.而相對(duì)輸出電壓端整流二極管、濾波電容失效的情況，能夠通過(guò)代換法進(jìn)行判斷。
總之，開關(guān)電源故障的檢修有易有難，但只要抓住其核心的東西，即充分熟悉開關(guān)電源的基本結(jié)構(gòu)及特性，它就能迅速地排除開關(guān)電源故障，達(dá)到事半功倍的效果。
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