開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),,控制開關(guān)晶體管開通和關(guān)斷的時間比率,,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源。廣泛運用在工業(yè)、軍事、科研,、通訊、醫(yī)療及多種家用電器中。開關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在節(jié)約能源,、節(jié)約資源及保護環(huán)境方面都具有重要的意義。下面我們就來看看開關(guān)電源電路圖與維修技巧。
開關(guān)電源的主要電路是由輸入電磁干擾濾波器(EMI),、整流濾波電路,、功率變換電路,、PWM控制器電路、輸出整流濾波電路組成。輔助電路有輸入過欠壓保護電路,、輸出過欠壓保護電路,、輸出過流保護電路,、輸出短路保護電路等,。
通電后觀察電源是否有燒保險及個別元件冒煙等現(xiàn)象,若有要及時切斷供電進行檢修,。
測量高壓濾波電容兩端有無300伏輸出,,若無應(yīng)重點查整流二極管、濾波電容等,。
測量高頻變壓器次級線圈有無輸出,,若無應(yīng)重點查開關(guān)管是否損壞,是否起振,,保護電路是否動作等,,若有則應(yīng)重點檢查各輸出側(cè)的整流二極管、濾波電容,、三通穩(wěn)壓管等,。
如果電源啟動一下就停止,則該電源處于保護狀態(tài)下,,可直接測量PWM芯片保護輸入腳的電壓,,如果電壓超出規(guī)定值,則說明電源處于保護狀態(tài)下,,應(yīng)重點檢查產(chǎn)生保護的原因,。
總之,開關(guān)電源電路有易有難,功率有大有小,,輸出電壓多種多樣,。只要按照上述維修技巧,多動手進行開關(guān)電源的維修,,就能迅速地排除開關(guān)電源故障,,達到事半功倍的效果。
看:打開電源的外殼,,檢查保險絲是否熔斷,,再觀察電源的內(nèi)部情況,如果發(fā)現(xiàn)電源的PCB板上有燒焦處或元件破裂,,則應(yīng)重點檢查此處元件及相關(guān)電路元件,。
聞:聞一下電源內(nèi)部是否有糊味,檢查是否有燒焦的元器件,。
問:問一下電源損壞的經(jīng)過,是否對電源進行違規(guī)操作,。
量:沒通電前,,用萬用表量一下高壓電容兩端的電壓先。如果是開關(guān)電源不起振或開關(guān)管開路引起的故障,,則大多數(shù)情況下,,高壓濾波電容兩端的電壓未泄放悼,用萬用表測量AC電源線兩端的正反向電阻及電容器充電情況,,電阻值不應(yīng)過低,,否則電源內(nèi)部可能存在短路。電容器應(yīng)能充放電,。脫開負載,,分別測量各組輸出端的對地電阻,正常時,,表針應(yīng)有電容器充放電擺動,,最后指示的應(yīng)為該路的泄放電阻的阻值。
一般情況下,,保險絲熔斷說明開關(guān)電源的內(nèi)部電路存在短路或過流的故障。由于開關(guān)電源工作在高電壓,,大電流的狀態(tài)下,,直流濾波和變換振蕩電路在高壓狀態(tài)工作時間太長,電壓變化相對大,。電網(wǎng)電壓的波動,浪涌都會引起電源內(nèi)電流瞬間增大而使保險絲熔斷。重點應(yīng)檢查電源輸入端的整流二極管,,高壓濾波電解電容,,開關(guān)功率管,UC3842本身及外圍元器件等,。檢查一下這些元器件有無擊穿,,開路,損壞,,燒焦,,炸裂等現(xiàn)象。
維修方法:首先仔細查看電路板上面的各個元件,,看是否在這些元件的外表有沒有被燒糊,有沒有電解液溢出,,聞一聞有沒有異味。經(jīng)看,,聞之后,,再用萬用表進行檢查。首先測量一下電源輸入端的電阻值,,若小于200K,,則說明后端有局部短路現(xiàn)象,,然后分別測量四只整流二極管正,,反向電阻和兩個限流電阻的阻值,,看其有無短路或燒壞;然后再測量一下電源濾波電容是否能進行正常充放電,,再就測量一下開關(guān)功率管是否擊穿損壞,,以及UC3842本身,,及周圍元件是否擊穿,,燒壞等,。需要說明的一點是:因是在路測量,,有可能會使測量結(jié)果有誤,,造成誤判,。因此必要時可把元器件焊下來再進行測量。如果仍然沒有上述情況則測量一下輸入電源線及輸出電源線是否內(nèi)部短路,。一般情況下,,熔斷器熔斷故障,整流二極管,電源濾波電容,,開關(guān)功率管,,UC3842是易損件,損壞的概率可達95%以上,,一般著重檢查一下這些元器件,,就可很容易排除此類故障。
如果保險絲是完好的,,在有負載的情況下,各級直流電壓無輸出,。這種情況主要是以下原因造成的:電源中出現(xiàn)開路,,短路現(xiàn)象,過壓,,過流保護電路出現(xiàn)故障,振蕩電路沒有工作,,電源負載過重,,高頻整流濾波電路中整流二極管被擊穿,濾波電容漏電等,。
維修方法:首先,用萬用表測量一下高頻變壓器次級的各個元器件是否有損壞,。在排除了高頻整流二極管擊穿,、負載短路的情況后,然后在測量各輸出端的直流電壓,,如果這時輸出仍為零,,則可以肯定是電源的控制電路出了故障??刂齐娐返膬刹糠质羌砷_關(guān)電源控制器和過壓保護電路,。最后用萬用表靜態(tài)測量高頻濾波電路中整流二極管及低壓濾波電容是否損壞。如果確實相關(guān)的元件損壞,,在更換好新的完好的元件后,,開機測試,一般故障即可排除,。需要說明的是:電源輸出線斷線或開焊,,虛焊也會造成這種故障。在維修時應(yīng)注意這一點,。
電源負載能力差是一個常見的故障,一般都是出現(xiàn)在老式或是工作時間長的電源中,主要原因是各元器件老化,,開關(guān)管的工作不穩(wěn)定,,沒有及時進行散熱等。此外還有穩(wěn)壓二極管發(fā)熱漏電,,整流二極管損壞等,。
維修方法:用萬用表著重檢查一下穩(wěn)壓二極管,高壓濾波電容,,限流電阻有無變質(zhì)等再仔細檢查一下電路板上的所有焊點是否開焊,,虛接等。把開焊的焊點重新焊牢,,更換變質(zhì)的元器件,,一般故障即可排除。
這種現(xiàn)象說明開關(guān)電源未工作,或者工作后進入了保護狀態(tài),。
維修方法:首先應(yīng)判斷一下開關(guān)電源的主控芯片UC3842是否處在工作狀態(tài)或已經(jīng)損壞,。判斷方法是這樣的:加電測UC3842的第7腳對地電壓,若測第8腳有 5V電壓,,1,,2,4,,6腳也有不同的電壓,,則說明電路已起振,UC3842基本正常,;若7腳電壓低,,其余管腳無電壓或不波動,則UC3842已損壞,。UC3842芯片損壞最常見的是6,,7腳對地擊穿,5,,7腳對地擊穿和1,,7腳對地擊穿。如果這幾只腳都為擊穿,,而開關(guān)電源還是不能正常啟動,,則UC3842必壞,應(yīng)直接更換,。若判斷芯片未壞,,則就著重檢查開關(guān)功率管的柵極(G極)的限流電阻是否開焊,,虛接,變值,,變質(zhì)以及開關(guān)功率管本身是否性能不良,。除此之外,電源輸出線也有可能斷線或接觸不良也會造成這種故障,。因此在維修時也應(yīng)注意檢查一下,。
這種故障往往來自于穩(wěn)壓取樣和穩(wěn)壓控制電路出現(xiàn)故障所致,。在開關(guān)電源中,直流輸出,、取樣電阻,、誤差取樣放大器(如LM324,LM358等),、光耦合器(PC817),、電源控制芯片(UC3842)等電路共同構(gòu)成了一個閉合的控制環(huán)路,任何一處出問題都會導(dǎo)致輸出電壓升高,。
維修方法:由于開關(guān)電源中有過壓保護電路,,輸出電壓過高首先會使過壓保護電路動作。因此對于這種故障的維修,,我們可以通過斷開過壓保護電路,,使過壓保護電路不起作用,在這時,,測量開機瞬間的電源主電壓,。如果測量值比正常值高出IV以上,說明輸出電壓過高,。我們應(yīng)著重檢查取樣電阻是否變值或損壞,,精密穩(wěn)壓放大器(TL431)或光耦合器(PC817)性能不良,,變質(zhì)或損壞,;其中精密穩(wěn)壓放大器(TL431)極易損壞,我們可用下述方法對精密穩(wěn)壓放大器(TL431)作出好壞的判別:將TL431的參考端(Ref)與它的陰極(Cathode)相連,,串10k的電阻,,接入5V電壓,若陽極(Anode)與陰極之間為2,、5V,,并且等待片刻還仍然為2、5V,,則為好管,,否則為壞管,。
對于這種故障現(xiàn)象,,根據(jù)維修經(jīng)驗可知,除穩(wěn)壓控制電路會引起輸出電壓過低外,,還有一些原因會引起輸出電壓過低,,主要有以下幾點:
① 開關(guān)電源負載有短路故障。此時,,應(yīng)斷開開關(guān)電源電路的所有負載,,以區(qū)分是開關(guān)電源電路還是負載電路有故障。若斷開負載電路電壓輸出正常,,說明是負載過重,;若仍不正常,說明開關(guān)電源電路有故障,。
② 輸出電壓端整流二極管,、濾波電容失效等,可以通過代換法進行判斷,。
③ 開關(guān)功率管的性能下降,,必然導(dǎo)致開關(guān)管不能正常導(dǎo)通,使電源的內(nèi)阻增加,,帶負載能力下降,。
④ 開關(guān)功率管的源極(S極),通常接一個阻值很小,,但功率很大的電阻,,作為過流保護檢測電阻,此電阻的阻值一般在0.2到0.8之間,。此電阻如變值或開焊,,接觸不良也會造成輸出電壓過低的故障。
高頻變壓器不良,,不但造成輸出電壓下降,,還會造成開關(guān)功率管激勵不足從而屢損開關(guān)管。
⑤ 高壓直流濾波電容不良,,造成電源帶負載能力差,,一接負載輸出電壓便下降。
⑥ 電源輸出線接觸不良,,有一定的接觸電阻,,造成輸出電壓過低。
⑦ 電網(wǎng)電壓是否過低,。雖然開關(guān)電源在低壓下仍然可以輸出額定的電壓值,,但當(dāng)電網(wǎng)電壓低于開關(guān)電源的最低電壓限定值時,,也會使輸出電壓過低。
維修方法:對于這種故障我們可以根據(jù)以上故障原因,,來逐一進行排查,。但在實際維修時,可根據(jù)實際情況來進行排查,,不一定要逐一排查,。首先用萬用表檢查一下高壓直流濾波電容是否變質(zhì),容量是否下降,,能否正常充放電,。如無以上現(xiàn)象,則測量一下開關(guān)功率管的柵極(G極)的限流電阻以及源極(S極)的過流保護檢測電阻是否變值,,變質(zhì)或開焊,,接觸不良。經(jīng)判別后,,若無問題,,我們就檢查一下高頻變壓器的鐵芯是否完好無損。因在日常生活使用中,,不可避免的重摔或重幢,,使高頻變壓器的鐵芯損壞。使高頻變壓器的磁通量,,磁感應(yīng)強度,,以及磁路等都會受到很大的影響,造成傳輸?shù)男?,能量將會大打折扣,。由于高頻變壓器為了減小渦流,增大高頻交流電的傳輸效率,,它的鐵芯是用軟磁鐵氧體制作而成的,。這種磁性材料具有高的導(dǎo)磁率,但質(zhì)脆,,易碎,。因此它的損壞率也是很高的。因此在維修時千萬不要忘了檢查此處,,以免走彎路,。除此之外還有可能就是輸出濾波電容容量降低,,甚至失容或開焊,,虛接;電源輸出限流電阻變值或虛接,,電源輸出線虛接等,。在實際維修時,,這些因素都不要放過,都應(yīng)檢查一下,,以保證萬無一失,。
這種故障原因主要是由于控制風(fēng)扇的三極管(8550或8050)損壞,,或者風(fēng)扇本身損壞或風(fēng)葉被雜物卡住,。但有些開關(guān)電源中采用的是智能散熱,對于采用這種方式散熱的開關(guān)電源,,熱敏電阻損壞的概率是很大的,。
維修方法:首先用萬用表測量一下控制風(fēng)扇的三極管是否損壞,若測得此管未損壞那就有可能是風(fēng)扇本身損壞,??梢园扬L(fēng)扇從電路板上拔下來,另外接上一個12V的直流電(注意正負極),,看是否轉(zhuǎn)動,,并看有無異物卡住。若擺動幾下風(fēng)扇的電線,,風(fēng)扇就轉(zhuǎn)動,,則說明電線內(nèi)部有斷線或接頭接觸不良。若仍不轉(zhuǎn)動,,則風(fēng)扇必壞,。對于采用智能散熱的開關(guān)電源來說,除按上述檢查外,,還應(yīng)檢查一下熱敏電阻是否不良或損壞,,開焊等。但要注意此熱敏電阻為負溫度系數(shù)的熱敏電阻,,更換時應(yīng)注意,。