開關電源是各種電子設備必不可缺的組成部分,其性能優劣直接關系到電子設備的技術指標及能否安全可靠地工作。由于深圳開關電源內部關鍵元器件工作在高頻開關狀態,功耗小,轉化率高,且體積和重量只有線性電源的20%—30%,故目前它已成為穩壓電源的主流產品。電子設備電氣故障的檢修,本著從易到難的原則,基本上都是先從電源入手,在確定其電源正常后,再進行其他部位的檢修,且電源故障占電子設備電氣故障的大多數。故了解開頭電源基本工作原理,熟悉其維修技巧和常見故障,有利于縮短電子設備故障維修時間,提高個人設備維護技能。
開關電源故障及檢修方法
1. 無輸出,保險管正常 這種現象說明開關電源未工作或進入了保護狀態。首先要測量電源控制芯片的啟動腳是否有啟動電壓,若無啟動電壓或者啟動電壓太低,則要檢查啟動電阻和啟動腳外接的元件是否漏電,此時如電源控制芯片正常,則經上述檢查可以迅速查到故障。若有啟動電壓,則測量控制芯片的輸出端在開機瞬間是否有高、低電平的跳變,若無跳變,說明控制芯片壞、外圍振蕩電路元件或保護電路有問題,可先代換控制芯片,再檢查外圍元件;若有跳變,一般為開關管不良或損壞。
2. 保險燒或炸 主要檢查300V上的大濾波電容、整流橋各二極管及開關管等部位,抗干擾電路出問題也會導致保險燒、發黑。需要注意的是:因開關管擊穿導致保險燒一般會把電流檢測電阻和電源控制芯片燒壞。負溫度系數熱敏電阻也很容易和保險一起被燒壞。
3. 有輸出電壓,但輸出電壓過高 這種故障一般來自于穩壓取樣和穩壓控制電路。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成一個閉合的控制環路,任何一處出問題就會導致輸出電壓升高。
4. 輸出電壓過低 除穩壓控制電路會引起輸出電壓低,還有下面一些原因也會引起輸出電壓低:
a.開關電源負載有短路故障(特別是DC/DC變換器短路或性能不良等),此時,應該斷開開關電源電路的所有負載,以區分是開關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;或仍不正常說明開關電源電路有故障。
b. 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。
c. 開關管的性能下降,必然導致開關管不能正常導通,使電源的內阻增加,帶負載能力下降。
開關電源的維修技巧和常見故障
1.維修技巧
開關電源的維修可分為兩步進行:斷電情況下,“看、聞、問、量” 看:打開電源的外殼,檢查保險絲是否熔斷,再觀察電源的內部情況,如果發現電源的PCB板上有燒焦處或元件破裂,則應重點檢查此處元件及相關電路元件。
聞:聞一下電源內部是否有糊味,檢查是否有燒焦的元器件。
問:問一下電源損壞的經過,是否對電源進行違規操作。
量:沒通電前,用萬用表量一下高壓電容兩端的電壓先。如果是開關電源不起振或開關管開路引起的故障,則大多數情況下,高壓濾波電容兩端的電壓未泄放悼,此電壓有300多伏,需小心。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,電阻值不應過低,否則電源內部可能存在短路。電容器應能充放電。脫開負載,分別測量各組輸出端的對地電阻,正常時,表針應有電容器充放電擺動,最后指示的應為該路的泄放電阻的阻值。加電檢測通電后觀察電源是否有燒保險及個別元件冒煙等現象,若有要及時切斷供電進行檢修。(http://www.diangon.com/版權所有)測量高壓濾波電容兩端有無300伏輸出,若無應重點查整流二極管、濾波電容等。測量高頻變壓器次級線圈有無輸出,若無應重點查開關管是否損壞,是否起振,保護電路是否動作等,若有則應重點檢查各輸出側的整流二極管、濾波電容、三通穩壓管等。如果電源啟動一下就停止,則該電源處于保護狀態下,可直接測量PWM芯片保護輸入腳的電壓,如果電壓超出規定值,則說明電源處于保護狀態下,應重點檢查產生保護的原因。
2.常見故障
保險絲熔斷一般情況下,保險絲熔斷說明電源的內部線路有問題。由于電源工作在高電壓、大電流的狀態下,電網電壓的波動、浪涌都會引起電源內電流瞬間增大而使保險絲熔斷。重點應檢查電源輸入端的整流二極管,高壓濾波電解電容,逆變功率開關管等,檢查一下這此元器件有無擊穿、開路、損壞等。如果確實是保險絲熔斷,應該首先查看電路板上的各個元件,看這些元件的外表有沒有被燒糊,有沒有電解液溢出,如果沒有發現上述情況,則用萬用表測量開關管有無擊穿短路。需要特別注意的是:切不可在查出某元件損壞時,更換后直接開機,這樣很有可能由于其它高壓元件仍有故障又將更換的元件損壞,一定要對上述電路的所有高壓元件進行全面檢查測量后,才能徹底排除保險絲熔斷的故障。無直流電壓輸出或電壓輸出不穩定如果保險絲是完好的,在有負載情況下,各級直流電壓無輸出。這種情況主要是以下原因造成的:電源中出現開路、短路現象,過壓、過流保護電路出現故障,輔助電源故障,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。
在用萬用表測量次級元件,排除了高頻整流二極管擊穿、負載短路的情況后,如果這時輸出為零,則可以肯定是電源的控制電路出了故障。若有部分電壓輸出說明前級電路工作正常,故障出在高頻整流濾波電路中。高頻濾波電路主要由整流二極管及低壓濾波電容組成直流電壓輸出,其中整流二極管擊穿會使該電路無電壓輸出,濾波電容漏電會造成輸出電壓不穩等故障。用萬用表靜態測量對應元件即可檢查出其損壞的元件。例:某一24伏直流電機供電電源通電后無直流24伏輸出 ,拆開電源外殼,觀察保險絲未燒斷且電路板無明顯的燒焦處或破裂元件,在未通電情況下量AC輸入端阻值和DC輸出端阻值正常,量開關管、整流橋、整流管等重要元件正常,故判斷不存在內部嚴重短路的可能,估計保護電路動作。經檢查此開關電源采用U3842 PWM控制芯片,經查找相關的資料得知,當U3842芯片的3端電壓高于1伏時,內部電流敏感比較器輸出高電平,將PWM鎖存器復位使輸出關閉。通電測量U3842的3端高于1伏,6端無輸出,經檢查相關電路,發現穩壓管D2擊穿,如圖3,故PC1導通,致使U3842的3端為高電平,故6端無輸出,開關管不工作,直流側無直流輸出。更換同型號穩壓管D2,故障解除。電源負載能力差電源負載能力差是一個常見的故障,一般都是出現在老式或工作時間長的電源中,主要原因是各元器件老化,開關管的工作不穩定,沒有及時進行散熱等。應重點檢查穩壓二極管是否發熱漏電,整流二極管損壞、高壓濾波電容損壞等。
例:我廠近紅處激光光譜儀(VECTOR 22),開機后無法完成自檢并報警且主板指示燈不斷閃爍。經檢查,供光譜儀主板的直流5V電源僅剩2.3伏左右,脫開5V直流電源的負載,通電再次測量5V直流電源,這時則有5V,初步判斷此5V直流電源帶載能力差,拆開電源外殼進行檢修,由于沒有帶負載時,通電有直流5V輸出,故重點檢查次級線圈側的輸出整流電路,給5伏電源接上假負載通電進行測量發現三通穩壓7805的1、2腳之間電壓為5.2伏,2、3腳之間卻剩2.3伏,如圖4,故判斷三通穩壓管7805性能變壞,更換三通穩壓管7805故障解決。
評論
查看更多