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開(kāi)關(guān)電源的常見(jiàn)故障及維修技巧
開(kāi)關(guān)電源已逐漸進(jìn)入我們的日常生活和生產(chǎn)中，它以節能，環(huán)保，性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，很快取代了以往傳統的那種既笨重效率又低的“線(xiàn)性電源”,很快被人們所接受。今天小編整理的本文就著(zhù)重介紹了開(kāi)關(guān)電源的常見(jiàn)故障、注意事項以及維修技巧，大家快來(lái)看看吧。
開(kāi)關(guān)電源的常見(jiàn)故障及維修技巧
A. 開(kāi)關(guān)電源常見(jiàn)故障
1,保險絲熔斷
一般情況下，保險絲熔斷說(shuō)明電源的內部線(xiàn)路有問(wèn)題。由于電源工作在高電壓、大電流的狀態(tài)下，電網(wǎng)電壓的波動(dòng)、浪涌都會(huì )引起電源內電流瞬間增大而使保險絲熔斷。重點(diǎn)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(kāi)關(guān)管等，檢查一下這此元器件有無(wú)擊穿、開(kāi)路、損壞等。如果確實(shí)是保險絲熔斷，應該首先查看電路板上的各個(gè)元件，看這些元件的外表有沒(méi)有被燒糊，有沒(méi)有電解液溢出，如果沒(méi)有發(fā)現上述情況，則用萬(wàn)用表測量開(kāi)關(guān)管有無(wú)擊穿短路。需要特別注意的是：切不可在查出某元件損壞時(shí)，更換后直接開(kāi)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(jìn)行全面檢查測量后，才能徹底排除保險絲熔斷的故障。
2,無(wú)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(wú)輸出。這種情況主要是以下原因造成的：電源中出現開(kāi)路、短路現象，過(guò)壓、過(guò)流保護電路出現故障，輔助電源故障，振蕩電路沒(méi)有工作，電源負載過(guò)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(wàn)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(shí)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(shuō)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(huì )使該電路無(wú)電壓輸出，濾波電容漏電會(huì )造成輸出電壓不穩等故障。用萬(wàn)用表靜態(tài)測量對應元件即可檢查出其損壞的元件。
3,電源負載能力差
電源負載能力差是一個(gè)常見(jiàn)的故障，一般都是出現在老式或工作時(shí)間長(cháng)的電源中，主要原因是各元器件老化，開(kāi)關(guān)管的工作不穩定，沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行散熱等。應重點(diǎn)檢查穩壓二極管是否發(fā)熱漏電，整流二極管損壞、高壓濾波電容損壞等。
B. 開(kāi)關(guān)電源注意事項
1,選擇開(kāi)關(guān)電源時(shí)應注意事項
1)選用合適的輸入電壓規格。
2)選擇合適的功率。為了使電源的壽命增長(cháng)，可選用多30%輸出功率額定的機種。
3)考慮負載特性。如果負載是馬達、燈泡或電容性負載，當開(kāi)機瞬間時(shí)電流較大，應選用合適電源以免過(guò)載。如果負載是馬達時(shí)應考慮停機時(shí)電壓倒灌。
4)此外尚需考慮電源的工作環(huán)境溫度，及有無(wú)額外的輔助散熱設備，在過(guò)高的環(huán)溫電源需減額輸出。環(huán)溫對輸出功率的減額曲線(xiàn)。
5)根據應用所需選擇各項功能：
保護功能：過(guò)電壓保護(OVP)、過(guò)溫度保護(OTP)、過(guò)負載保護(OLP)等。
應用功能：信號功能(供電正常、供電失效)、遙控功能、遙測功能、并聯(lián)功能等。
特殊功能：功因矯正(PFC)、不斷電(UPS)
6)選擇所需符合的安規及電磁兼容(EMC)認證。
2,使用開(kāi)關(guān)電源之注意事項
1)使用電源前，先確定輸入輸出電壓規格與所用電源的標稱(chēng)值是否相符;
2)通電之前，檢查輸入輸出的引線(xiàn)是否連接正確，以免損壞用戶(hù)設備;
3)檢查安裝是否牢固，安裝螺絲與電源板器件有無(wú)接觸，測量外殼與輸入、輸出的絕緣電阻，以免觸電;
4)為保證使用的安全性和減少干擾，請確保接地端可靠接地;
5)多路輸出的電源一般分主、輔輸出，主輸出特性?xún)?yōu)于輔輸出，一般情況下輸出電流大的為主輸出。為保證輸出負載調整率和輸出動(dòng)態(tài)等指標，一般要求每路至少帶10%的負載。若用輔路不用主路，主路一定加適當的假負載;
6)請注意：電源頻繁開(kāi)關(guān)將會(huì )影響其壽命;
7)工作環(huán)境及帶載程度也會(huì )影響其壽命。
C.開(kāi)關(guān)電源的維修技巧
1、修理開(kāi)關(guān)電源時(shí)，首先用萬(wàn)用表檢測各功率部件是否擊穿短路，開(kāi)關(guān)電源外殼如電源整流橋堆，開(kāi)關(guān)管，高頻大功率整流管;抑制浪涌電流的大功率電阻是否燒斷。再檢測各輸出電壓端口電阻是否異常，上述部件如有損壞則需更換。
2、第一步完成后，接通電源后還不能正常工作，接著(zhù)要檢測功率因數模塊(PFC)和脈寬調制組件(PWM)，查閱相關(guān)資料，熟悉PFC和PWM模塊每個(gè)腳的功能及其模塊正常工作的必備條件。
3、然后，對于具有PFC電路的電源則需測量濾波電容兩端電壓是否為380VDC左右，如有380VDC左右電壓，說(shuō)明PFC模塊工作正常，接著(zhù)檢測PWM組件的工作狀態(tài)，測量其電源輸入端VC ,參考電壓輸出端VR ,啟動(dòng)控制Vstart/Vcontrol端電壓是否正常，利用220VAC/220VAC隔離變壓器給開(kāi)關(guān)電源供電，用示波器觀(guān)測PWM模塊CT端對地的波形是否為線(xiàn)性良好的鋸齒波或三角形，如TL494 CT端為鋸齒波，FA5310其CT端為三角波。輸出端V0的波形是否為有序的窄脈沖信號。 開(kāi)關(guān)電源維修方法與技巧
4、在開(kāi)關(guān)電源維修實(shí)踐中，有許多開(kāi)關(guān)電源采用UC38××系列8腳PWM組件，開(kāi)關(guān)電源適配器大多數電源不能工作都是因為電源啟動(dòng)電阻損壞，或芯片性能下降。當R斷路后無(wú)VC,PWM組件無(wú)法工作，需更換與原來(lái)功率阻值相同的電阻。當PWM組件啟動(dòng)電流增加后，可減小R值到PWM組件能正常工作為止。在修一臺GE DR電源時(shí)，PWM模塊為UC3843,檢測未發(fā)現其他異常，在R(220K)上并接一個(gè)220K的電阻后，PWM組件工作，輸出電壓均正常。有時(shí)候由于外圍電路故障，致使VR端5V電壓為0V,PWM組件也不工作，在修柯達8900相機電源時(shí)，遇到此情況，把與VR端相連的外電路斷開(kāi)，VR從0V變?yōu)?V,PWM組件正常工作，輸出電壓均正常。 開(kāi)關(guān)電源維修方法與技巧
5、當濾波電容上無(wú)380VDC左右電壓時(shí)，說(shuō)明PFC電路沒(méi)有正常工作，開(kāi)關(guān)電源電路示意圖PFC模塊關(guān)鍵檢測腳為電源輸入腳VC,啟動(dòng)腳Vstart/control,CT和RT腳及V0腳。修理一臺富士3000相機時(shí)，測試一板上濾波電容上無(wú)380VDC電壓。VC,Vstart/control,CT和RT波形以及V0波形均正常，測量場(chǎng)效應功率開(kāi)關(guān)管G極無(wú)V0 波形，由于FA5331(PFC)為貼片元件，機器用久后出現V0端與板之間虛焊，V0信號沒(méi)有送到場(chǎng)效應管G極。將V0端與板上焊點(diǎn)焊好，用萬(wàn)用表測量濾波電容有380VDC電壓。當Vstart/control 端為低電平時(shí)，PFC亦不能工作，則要檢測其端點(diǎn)與外圍相連的有關(guān)電路。
總之，開(kāi)關(guān)電源電路有易有難，功率有大有小，輸出電壓多種多樣。只要抓住其核心的東西，即充分熟悉開(kāi)關(guān)電源的基本結構以及PFC及PWM模塊的特性，它們工作的基本條件，按照上述步驟和方法，多動(dòng)手進(jìn)行開(kāi)關(guān)電源的維修，就能迅速地排除開(kāi)關(guān)電源故障，達到事半功倍的效果。
開(kāi)關(guān)電源由什么組成
電源是各種電子設備必不可缺的組成部分，其性能優(yōu) 劣直接關(guān)系到電子設備的技術(shù)指標及能否安全可靠地工作。由于開(kāi)關(guān)電源內部關(guān)鍵元器件工作在高頻開(kāi)關(guān)狀態(tài)，功耗小，轉化率高，且體積和重量只有線(xiàn)性電源的 20%—30%，故目前它已成為穩壓電源的主流產(chǎn)品。
電子設備電氣故障的檢修，本著(zhù)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(jìn)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(kāi)頭電源基本工作原理，熟悉其維修技巧和常見(jiàn)故障，有利于縮短電子設備故障維修時(shí)間，提高 個(gè)人設備維護技能。
開(kāi)關(guān)電源的組成
開(kāi)關(guān)電源大至由主電路、控制電路、檢測電路、輔助電源四大部份組成，見(jiàn)圖1。
1. 主電路
沖擊電流限幅：限制接通電源瞬間輸入側的沖擊電流。
輸入濾波器：其作用是過(guò)濾電網(wǎng)存在的雜波及阻礙本機產(chǎn)生的雜波反饋回電網(wǎng)。
整流與濾波：將電網(wǎng)交流電源直接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(kāi)關(guān)電源的核心部分。
輸出整流與濾波：根據負載需要，提供穩定可靠的直流電源。
2. 控制電路
一方面從輸出端取樣，與設定值進(jìn)行比較，然后去控制逆變器，改變其脈寬或脈頻，使輸出穩定，另一方面，根據測試電路提供的數據，經(jīng)保護電路鑒別，提供控制電路對電源進(jìn)行各種保護措施。
3. 檢測電路
提供保護電路中正在運行中各種參數和各種儀表數據。
4. 輔助電源
實(shí)現電源的軟件(遠程)啟動(dòng)，為保護電路和控制電路(PWM等芯片)工作供電。
開(kāi)關(guān)電源的工作原理
開(kāi)關(guān)電源就是采用功率半導體器件作為開(kāi)關(guān)元件，通過(guò)周期性通斷開(kāi)關(guān)，控制開(kāi)關(guān)元件的占空比來(lái)調整輸出電壓。開(kāi)關(guān)元件以一定的時(shí)間間隔重復地接通和斷開(kāi)，在開(kāi) 關(guān)無(wú)件接通時(shí)輸入電源Vi通過(guò)開(kāi)關(guān)S和濾波電路向負載RL提供能量，當開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電路中的儲能裝置(L1、C2、二極管D組成的電路)向負載RL釋放 在開(kāi)關(guān)接通時(shí)所儲存的能量，使負載得到連續而穩定的能量。
VO=TON/TxVi
VO 為負載兩端的電壓平均值
TON 為開(kāi)關(guān)每次接通的時(shí)間
T 為開(kāi)關(guān)通斷的工作周期
由式可知，改變開(kāi)關(guān)接通時(shí)間和工作周期的比例，VO間電壓平均值也隨之改變，因此，隨著(zhù)負載及輸入電源電壓的變化自動(dòng)調整TON和T的比例便使輸出電壓VO 維持不變。改變接通時(shí)間TON和工作周期比例亦即改變脈沖的占空比，這種方法稱(chēng)為“時(shí)間比率控制”(TimeRationControl,縮寫(xiě)為 TRC)。
按TRC控制原理，有三種方式：
1. 脈沖寬度調制(PulseWithModulation,縮寫(xiě)為PWM)
開(kāi)關(guān)周期恒定，通過(guò)改變脈沖寬度來(lái)改變占空比的方式。
2. 脈沖頻率調制(PulseFrequencyModulation,縮寫(xiě)為PFM)
導通脈沖寬度恒定，通過(guò)改變開(kāi)關(guān)工作頻率來(lái)改變占空比的方式。
3. 混合調制
導通脈沖寬度和開(kāi)關(guān)工作頻率均不固定，彼此都能改變的方式，它是以上二種方式的混合。
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