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开关电源的结构、原理及故障检修技巧

来源:admin      发布时间:2014-11-27     
       随着许多高新技术的发展,开关电源技术在不断地创新。开关电源的设计要以安全性、可靠性为首要原则,在各种指标满足正常使用要求的条件下,为使电源在突发故障情况下安全可靠地工作,本文将详细的分析开关电源的结构、原理及故障提出检修的技巧以供大家参考。
        一、开关电源的结构
        开关电源主要由控制电路、检测电路、辅助电源四大部份构成。
        (1)主电路
        冲击电流限幅:限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。
        输入滤波器:其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。
        整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。
        逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分。
        输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。
        (2)控制电路
        一方面从输出端取样,与设定值进行比较,然后去控制逆变器,改变其脉宽或脉频,使输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的数据,经保护电路鉴别,提供控制电路对电源进行各种保护措施。
        (3)检测电路
        提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。
        (4)辅助电源
        实现电源的软件(远程)启动,为保护电路和控制电路(PWM等芯片)工作供电。
       
二、开关电源原理介绍
        开关电源原理框图见下图所示。

        1.通电瞬间,灯泡闪亮一下后,逐渐熄灭,则电源从输入至整流滤波均正常,故障应在后面电路。否则电源保险或输入滤波电感开路。
        2.若整流滤波电路正常,则检测开关管两端是否有310V 电压,若无,则取样电阻R0 或变压器初级开路。
        3.若开关管电压正常,则检测开关管驱动电路是否有几伏至十几伏电压,若无则检测启动电阻和驱动电路。
        4.若驱动有电压,开关管正常,则自激绕组有故障或反馈电路有故障。
        5.若灯泡常亮,则开关管击穿(短路)或整流桥击穿(短路)。
        6.若灯泡周期性亮灭,则负载有短路故障,可着重检测负载。
        7.若更换开关管多次击穿,则检测峰值电压消除电路及负载是否有开路故障。
        8.经过上述维修步骤并检测负载电压基本正常后,即可闭合开关K,再次检测时若输出正常,则说明开关电源已修复。
        注意:开关电源负反馈电路及变压器次级绝不能开路,否则会损坏电路其他部分。
       
三、开关电源常见故障
        1. 保险烧或炸
        2. 无输出,保险管正常
        3. 有输出电压,但输出电压过高
        4. 开关电源负载有短路故障
        5. 输出电压端整流二极管、滤波电容失效
      
  四、开关电源检修技巧
        1. 针对保险烧或炸的故障主要检查300V上的大滤波电容、整流桥各二极管及开关管等部位,抗干扰电路出问题也会导致保险烧、发黑。需要注意的是:因开关管击 穿导致保险烧一般会把电流检测电阻和电源控制芯片烧坏。负温度系数热敏电阻也很容易和保险一起被烧坏。
        2. 针对无输出,保险管正常的这种现象说明开关电源未工作或进入了保护状态。首先要测量电源控制芯片的启动脚是否有启动电压,若无启动电压或者启动电压太低, 则要检查启动电阻和启动脚外接的元件是否漏电,此时如电源控制芯片正常,则经上述检查可以迅速查到故障。若有启动电压,则测量控制芯片的输出端在开机瞬间 是否有高、低电平的跳变,若无跳变,说明控制芯片坏、外围振荡电路元件或保护电路有问题,可先代换控制芯片,再检查外围元件;若有跳变,一般为开关管不良 或损坏。
        3.对于有输出电压,但输出电压过高的这种故障一般来自于稳压取样和稳压控制电路。在直流输出、取样电阻、误差取样放大器如TL431、光耦、电源控制芯片等电路共同构成一个闭合的控制环路,任6165金沙总站淮Τ鑫侍饩突岬贾率涑龅缪股摺
        4.开关电源负载有短路故障(特别是DC/DC变换器短路或性能不良等),此时,应该 断开开关电源电路的所有负载,以区分是开关电源电路还是负载电路有故障。若断 开负载电路电压输出正常,说明是负载过重;或仍不正常说明开关电源电路有故障。
        5.而对于输出电压端整流二极管、滤波电容失效的情况,可以通过代换法进行判断。
        总之,开关电源故障的检修有易有难,但只要抓住其核心的东西,即充分熟悉开关电源的基本结构及特性,它就能迅速地排除开关电源故障,达到事半功倍的效果。

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