开关电源的紧张电路是由:防雷电路,输入电磁滋扰滤波器(Electromagnetic Interference,简称EMI),输入整流滤波电路,功率变换电路,脉宽调制(PWM)掌握器电路,输出整流滤波电路组成。赞助电路有输入过压,欠压保护电路, 输出过压,欠压保护电路,输出过流保护电路,输出短路保护电路等。开关电源的电路组成方框图如下:
220V的互换电经互换滤波电路滤除外来的杂波旗子暗记,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网的滋扰。再经二极管桥式整流电路和滤波电路,整流滤波后得到约300V的直流电,送给功率变换电路进行功率转换。功率变换电路中的开关功率管(IGBT)就在脉冲宽度调制(PWM)掌握器(UC3842)输出的脉冲掌握旗子暗记和驱动下,事情在“开”“关”状态,从而将300V直流电切换成宽度可变的高频脉冲电压。把高频脉冲电压送给高频变压器,高频变压器的次级(二次侧)就会感应出一定的高频脉冲互换电,并送给高频整流滤波电路进行整流,滤波。经高频整流滤波后便可得到我们所需的各种直流电压。输出电压低落或上升时,由取样电路将取样旗子暗记通过光电耦合器(PC817),送入掌握电路,经由其内部调制,由掌握电路的输出端将变宽的或变窄的驱动脉冲送到开关功率管的栅极(G极),使变换电路产生的高频脉冲方波也随之变宽或变窄,由此改变输出电压均匀值的大小,从而使直流电压基本稳定在所须的电压值上。开关电源的电路事理图如下:
开关电源的常见故障剖析及维修
由于开关电源的输入部分事情在高压,大电流的状态下,故障率最高,如高压大电流整流二极管,滤波电容,开关功率管等较易破坏。其次便是输出整流部分的整流二极管,保护二极管,滤波电容,限流电阻等较易破坏;再便是脉宽调制掌握器的反馈部分和保护部分。
下面就对开关电源常见故障产生的缘故原由作一剖析及如何打消这些故障的维修方法。
一. 保险丝熔断
一样平常情形下,保险丝熔断解释开关电源的内部电路存在短路或过流的故障。由于开关电源事情在高电压,大电流的状态下,直流滤波和变换振荡电路在高压状态事情韶光太长,电压变革相对大。电网电压的颠簸,浪涌都会引起电源内电流瞬间增大而使保险丝熔断。重点应检讨电源输入真个整流二极管,高压滤波电解电容,开关功率管,UC3842本身及外围元器件等。检讨一下这些元器件有无击穿,开路,破坏,烧焦,炸裂等征象。
维修方法:首先仔细查看电路板上面的各个元件,看是否在这些元件的外表有没有被烧糊, 有没有电解液溢出,闻一闻有没有异味。经看,闻之后,再用万用表进行检讨。首先丈量一下电源输入真个电阻值,若小于200K,则解释后端有局部短路征象,然后分别丈量四只整流二极管正,反向电阻和两个限流电阻的阻值,看其有无短路或烧坏;然后再丈量一下电源滤波电容是否能进行正常充放电,再就丈量一下开关功率管是否击穿破坏,以及UC3842本身,及周围元件是否击穿,烧坏等。须要解释的一点是:因是在路丈量,有可能会使丈量结果有误,造成误判。因此必要时可把元器件焊下来再进行丈量。如果仍旧没有上述情形则丈量一下输入电源线及输出电源线是否内部短路。一样平常情形下,熔断器熔断故障,整流二极管,电源滤波电容,开关功率管,UC3842是易损件,破坏的概率可达95%以上,一样平常着重检讨一下这些元器件,就可很随意马虎打消此类故障。
二. 无直流电压输出或电压输出不稳定
如果保险丝是无缺的,在有负载的情形下,各级直流电压无输出。这种情形紧张因此下缘故原由造成的:电源中涌现开路,短路征象,过压,过流保护电路涌现故障,振荡电路没有事情,电源负载过重,高频整流滤波电路中整流二极管被击穿,滤波电容泄电等。
维修方法:首先,用万用表丈量一下高频变压器次级的各个元器件是否有破坏。在打消了高频整流二极管击穿、负载短路的情形后,然后在丈量各输出真个直流电压,如果这时输出仍为零,则可以肯定是电源的掌握电路出了故障。掌握电路的两部分是集成开关电源掌握器和过压保护电路。末了用万用表静态丈量高频滤波电路中整流二极管及低压滤波电容是否破坏。如果确实干系的元件破坏,在改换好新的无缺的元件后,开机测试,一样平常故障即可打消。须要解释的是:电源输出线断线或开焊,虚焊也会造成这种故障。在维修时应把稳这一点。
三. 电源负载能力差
电源负载能力差是一个常见的故障,一样平常都是涌如今老式或是事情韶光长的电源中,紧张缘故原由是各元器件老化,开关管的事情不稳定,没有及时进行散热等。此外还有稳压二极管发热泄电,整流二极管破坏等。
维修方法:用万用表着重检讨一下稳压二极管,高压滤波电容,限流电阻有无变质等再仔细检讨一下电路板上的所有焊点是否开焊,虚接等。把开焊的焊点重新焊牢,改换变质的元器件,一样平常故障即可打消。
四. 无直流电压输出,但保险丝无缺
这种征象解释开关电源未事情,或者事情后进入了保护状态。
维修方法:首先应判断一下开关电源的主控芯片UC3842是否处在事情状态或已经破坏。判断方法是这样的:加电测UC3842的第7脚对地电压,若测第8脚有+5V电压,1,2,4,6脚也有不同的电压,则解释电路已起振,UC3842基本正常;若7脚电压低,别的管脚无电压或不颠簸,则UC3842已破坏。UC3842芯片破坏最常见的是6,7脚对地击穿,5,7脚对地击穿和1,7脚对地击穿。如果这几只脚都为击穿,而开关电源还是不能正常启动,则UC3842必坏,应直接改换。若判断芯片未坏,则就着重检讨开关功率管的栅极(G极)的限流电阻是否开焊,虚接,变值,变质以及开关功率管本身是否性能不良。除此之外,电源输出线也有可能断线或打仗不良也会造成这种故障。因此在维修时也应把稳检讨一下。
五.有直流电压输出,但输出电压过高
这种故障每每来自于稳压取样和稳压掌握电路涌现故障所致。在开关电源中,直流输出、取样电阻、偏差取样放大器(如LM324,LM358等)、光耦合器(PC817)、电源掌握芯片(UC3842)等电路共同构成了一个闭合的掌握环路,任何一处出问题都会导致输出电压升高。
维修方法:由于开关电源中有过压保护电路,输出电压过高首先会使过压保护电路动作。因此对付这种故障的维修,我们可以通过断开过压保护电路,使过压保护电路不起浸染,在这时,丈量开机瞬间的电源主电压。如果丈量值比正常值赶过IV以上,解释输出电压过高。我们应着重检讨取样电阻是否变值或破坏,精密稳压放大器(TL431)或光耦合器(PC817)性能不良,变质或破坏;个中精密稳压放大器(TL431)极易破坏,我们可用下述方法对精密稳压放大器(TL431)作出好坏的判别:将TL431的参考端(Ref)与它的阴极(Cathode)相连,串10k的电阻,接入5V电压,若阳极(Anode)与阴极之间为2.5V,并且等待少焉还仍旧为2.5V,则为好管,否则为坏管。
六.有直流电压输出,但输出直流电压过低
对付这种故障征象,根据维修履历可知,除稳压掌握电路会引起输出电压过低外,还有一些缘故原由会引起输出电压过低,紧张有以下几点:
1.开关电源负载有短路故障。此时,应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,解释是负载过重;若仍不正常,解释开关电源电路有故障。
2.输出电压端整流二极管、滤波电容失落效等,可以通过代换法进行判断。
3.开关功率管的性能低落,一定导致开关管不能正常导通,使电源的内阻增加,带负载能力低落。
4.开关功率管的源极(S极),常日接一个阻值很小,但功率很大的电阻,作为过流保护检测电阻,此电阻的阻值一样平常在0.2到0.8之间。此电阻如变值或开焊,打仗不良也会造成输出电压过低的故障。
5.高频变压器不良,不但造成输出电压低落,还会造成开关功率管勉励不敷从而屡损开关管。
6. 高压直流滤波电容不良,造成电源带负载能力差,一接负载输出电压便低落。
7.电源输出线打仗不良,有一定的打仗电阻,造成输出电压过低。
8.电网电压是否过低。虽然开关电源在低压下仍旧可以输出额定的电压值,但当电网电压低于开关电源的最低电压限定值时,也会使输出电压过低。
维修方法:对付这种故障我们可以根据以上故障缘故原由,来逐一进行排查。但在实际维修时,可根据实际情形来进行排查,不一定要逐一排查。首先用万用表检讨一下高压直流滤波电容是否变质,容量是否低落,能否正常充放电。如无以上征象,则丈量一下开关功率管的栅极(G极)的限流电阻以及源极(S极)的过流保护检测电阻是否变值,变质或开焊,打仗不良。经判别后,若无问题,我们就检讨一下高频变压器的铁芯是否无缺无损。因在日常生活利用中,不可避免的重摔或重幢,使高频变压器的铁芯破坏。使高频变压器的磁通量,磁感应强度,以及磁路等都会受到很大的影响,造成传输的效率,能量将会大打折扣。由于高频变压器为了减小涡流,增大高频互换电的传输效率,它的铁芯是用软磁铁氧系统编制作而成的。这种磁性材料具有高的导磁率,但质脆,易碎。因此它的破坏率也是很高的。因此在维修时千万不要忘了检讨此处,以免走弯路。除此之外还有可能便是输出滤波电容容量降落,乃至失落容或开焊,虚接;电源输出限流电阻变值或虚接,电源输出线虚接等。在实际维修时,这些成分都不要放过,都应检讨一下,以担保万无一失。
七. 散热风扇不转
这种故障缘故原由紧张是由于掌握风扇的三极管(8550或8050)破坏,或者风扇本身破坏或风叶被杂物卡住。但有些开关电源中采取的是智能散热,对付采取这种办法散热的开关电源,热敏电阻破坏的概率是很大的。
维修方法:首先用万用表丈量一下掌握风扇的三极管是否破坏,若测得此管未破坏那就有可能是风扇本身破坏。可以把风扇从电路板上拔下来,其余接上一个12V的直流电(把稳正负极),看是否迁徙改变,并看有无异物卡住。若摆动几下风扇的电线,风扇就迁徙改变,则解释电线内部有断线或接头打仗不良。若仍不迁徙改变,则风扇必坏。对付采取智能散热的开关电源来说,除按上述检讨外,还应检讨一下热敏电阻是否不良或破坏,开焊等。但要把稳此热敏电阻为负温度系数的热敏电阻,改换时应把稳。
给大家分享一下开关电源维修的一些小技巧
开关电源的维修可分为两步进行:
断电情形下,“看、闻、问、量”
看:打开电源的外壳,检讨保险丝是否熔断,再不雅观察电源的内部情形,如果创造电源的PCB板上有烧焦处或元件分裂,则应重点检讨此处元件及干系电路元件。资产管理
闻:闻一下电源内部是否有糊味,检讨是否有烧焦的元器件。
问:问一下电源破坏的经由,是否对电源进行违规操作。
量:没通电前,用万用表量一下高压电容两端的电压先。如果是开关电源不起振或开关管开路引起的故障,则大多数情形下,高压滤波电容两端的电压未泄放悼,此电压有300多伏,需小心。用万用表丈量AC电源线两端的正反向电阻及电容器充电情形,电阻值不应过低,否则电源内部可能存在短路。电容器应能充放电。脱开负载,分别丈量各组输出真个对地电阻,正常时,表针应有电容器充放电摆动,末了指示的应为该路的泄放电阻的阻值。
加电检测
通电后不雅观察电源是否有烧保险及个别元件冒烟等征象,若有要及时割断供电进行检修。
丈量高压滤波电容两端有无300伏输出,若无应重点查整流二极管、滤波电容等。
丈量高频变压器次级线圈有无输出,若无应重点查开关管是否破坏,是否起振,保护电路是否动作等,若有则应重点检讨各输出侧的整流二极管、滤波电容、三通稳压管等。
如果电源启动一下就停滞,则该电源处于保护状态下,可直接丈量PWM芯片保护输入脚的电压,如果电压超出规定值,则解释电源处于保护状态下,应重点检讨产生保护的缘故原由。