開關(guān)電源維修技巧:電工知識技術(shù)學(xué)習(xí)干貨分享
發(fā)布時間:2023-11-24作者:admin點擊:1000
隨著電力科技的迅速發(fā)展,電子設(shè)備精細(xì)化,高端化,對于電源的要求也越來越嚴(yán)格,所以能夠用來穩(wěn)定電源輸出的開關(guān)電源也越來越得到廣泛的使用,但是隨之而來的各種電源開關(guān)的故障問題也困擾著人們,那么下面小編就講一講開關(guān)電源維修技巧和步驟,文章后面會為大家介紹關(guān)于12v開關(guān)電源,24v開關(guān)電源還有uc3842開關(guān)電源維修實例,以便加深大家的理解。
開關(guān)電源
一、開關(guān)電源維修步驟
(1)修理開關(guān)電源時,首先用萬用表檢測各功率部件是否擊穿短路,如電源整流橋堆,開關(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,接著要檢測功率因數(shù)模塊(PFC)和脈寬調(diào)制組件(PWM),查閱相關(guān)資料,熟悉PFC和PWM模塊每個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,說明PFC模塊工作正常,接著檢測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,啟動控制Vstart/Vcontrol端電壓是否正常,利用220VAC/220VAC隔離變壓器給開關(guān)電源供電,用示波器觀測PWM模塊CT端對地的波形是否為線性良好的鋸齒波或三角形,如TL494 CT端為鋸齒波,F(xiàn)A5310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。
(4)在開關(guān)電源維修實踐中,有許多開關(guān)電源采用UC38××系列8腳PWM組件,大多數(shù)電源不能工作都是因為電源啟動電阻損壞,或芯片性能下降。當(dāng)R斷路后無VC,PWM組件無法工作,需更換與原來功率阻值相同的電阻。當(dāng)PWM組件啟動電流增加后,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,PWM模塊為UC3843,檢測未發(fā)現(xiàn)其他異常,在R(220K)上并接一個220K的電阻后,PWM組件工作,輸出電壓均正常。有時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(dá)8900相機(jī)電源時,遇到此情況,把與VR端相連的外電路斷開,VR從0V變?yōu)?V,PWM組件正常工作,輸出電壓均正常。
(5)當(dāng)濾波電容上無380VDC左右電壓時,說明PFC電路沒有正常工作,PFC模塊關(guān)鍵檢測腳為電源輸入腳VC,啟動腳Vstart/control,CT和RT腳及V0腳。修理一臺富士3000相機(jī)時,測試一板上濾波電容上無380VDC電壓。VC,Vstart/control,CT和RT波形以及V0波形均正常,測量場效應(yīng)功率開關(guān)管G極無V0 波形,由于FA5331(PFC)為貼片元件,機(jī)器用久后出現(xiàn)V0端與板之間虛焊,V0信號沒有送到場效應(yīng)管G極。將V0端與板上焊點焊好,用萬用表測量濾波電容有380VDC電壓。當(dāng)Vstart/control 端為低電平時,PFC亦不能工作,則要檢測其端點與外圍相連的有關(guān)電路。
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。只要抓住其核心的東西,即充分熟悉開關(guān)電源的基本結(jié)構(gòu)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,多動手進(jìn)行開關(guān)電源的維修,就能迅速地排除開關(guān)電源故障,達(dá)到事半功倍的效果。
二、開關(guān)電源維修技巧
上面講了開關(guān)電源維修步驟后,我們接下來講一講在開關(guān)電源的維修是有哪些技巧是可以用上的:
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(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(jìn)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,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(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(fù)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。
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(jìn)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(hù)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(hù)狀態(tài)下,可直接測量PWM芯片保護(hù)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(hù)狀態(tài)下,應(yīng)重點檢查產(chǎn)生保護(hù)的原因。
12v開關(guān)電源維修實例
12v開關(guān)電源原理圖講解
該開關(guān)電源屬于小功率開關(guān)電源,輸入220V交流市電,輸出12V直流電,最大輸出電流1.3A,主要應(yīng)用于小型設(shè)備的供電,比如樓宇監(jiān)控設(shè)備等。其電原理圖如所示。其控制核心器件為脈寬調(diào)制集成電路TL3843P(內(nèi)含振蕩器、脈寬調(diào)制比較器、邏輯控制器,具有過流、欠壓等保護(hù)控制功能,最高工作頻率可達(dá)500MHz.啟動電流僅需ImA)。各引腳功能如下:(1)腳是內(nèi)部誤差放大器的輸出端,通常與(2)腳之間有反饋網(wǎng)絡(luò),確定誤差放大器的增益。(2)腳是反饋電壓輸入端,作為內(nèi)部誤差放大器的反相輸入端,與同相輸入端的基準(zhǔn)電壓(+2.5V)進(jìn)行比較,產(chǎn)生誤差控制電壓,控制脈沖寬度。(6)腳過流檢測輸入端,當(dāng)接人的電壓高于1V時,禁止驅(qū)動脈沖的輸出。(4)腳為RT/RC定時電阻和電容的公共接人端,用于產(chǎn)生鋸齒振蕩波。(5)腳為接地端。(6)腳為脈寬可調(diào)脈沖輸出端。(7)腳為工作電壓輸入端(10V>Vi≤30V)。(8)腳為內(nèi)部基準(zhǔn)電壓(VREF=5v)輸出端。
12v開關(guān)電源維修步驟:
1、12v開關(guān)電源保險燒或炸
主要檢查300V上的大濾波電容、整流橋各二極管及開關(guān)管等部位,抗干擾電路出問題也會導(dǎo)致保險燒、發(fā)黑。需要注意的是:因開關(guān)管擊穿導(dǎo)致保險燒一般會把電流檢測電阻和電源控制芯片燒壞。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻也很容易和保險一起被燒壞。
2、12v開關(guān)電源無輸出,保險管正常
這種現(xiàn)象說明開關(guān)電源未工作或進(jìn)入了保護(hù)狀態(tài)。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(jīng)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(jī)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(hù)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(guān)管不良或損壞。
3、12v開關(guān)電源有輸出電壓,但輸出電壓過高
這種故障一般來自于穩(wěn)壓取樣和穩(wěn)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(gòu)成一個閉合的控制環(huán)路,任何一處出問題就會導(dǎo)致輸出電壓升高。
4、12v開關(guān)電源輸出電壓過低
除穩(wěn)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(guān)電源負(fù)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(yīng)該斷開開關(guān)電源電路的所有負(fù)載,以區(qū)分是開關(guān)電源電路還是負(fù)載電路有故障。若斷開負(fù)載電路電壓輸出正常,說明是負(fù)載過重;或仍不正常說明開關(guān)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(jìn)行判斷。
c. 開關(guān)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(fù)載能力下降。
d. 開關(guān)變壓器不良,不但造成輸出電壓下降,還會造成開關(guān)管激勵不足從而屢損開關(guān)管
e. 300V濾波電容不良,造成電源帶負(fù)載能力差,一接負(fù)載輸出電壓便會下降。
24v開關(guān)電源維修實例
24v開關(guān)電源實物圖解
24v開關(guān)電源原理圖
儀用DC24V開關(guān)電源電路以UC3842振蕩芯片為核心,構(gòu)成逆變、整流電路。UC3842一種高性能單端輸出式電流控制型脈寬調(diào)制器芯片,相關(guān)引腳功能及內(nèi)部電路原理已有介紹,此處從略。AC220V電源經(jīng)共模濾波器L1引入,能較好抑制從電網(wǎng)進(jìn)入的和從電源本身向輻射的高頻干擾,交流電壓經(jīng)橋式整流電路、電容C4濾波成為約280V的不穩(wěn)定直流電壓,作為由振蕩芯片U1、開關(guān)管Q1、開關(guān)變壓器T1及其它元件組成的逆變電路。逆變電路,可以分為四個電路部分講解其電路工作原理。
24v開關(guān)電源維修步驟:
1、測24V輸出端子電壓為0V
細(xì)聽有上電瞬間設(shè)備有“吱”聲,測輸出有電路跳變,隨即輸出電壓變?yōu)?V。說明市電整流濾波電路、U1芯片的啟動、振蕩電路基本上正常的,電路具備起振工作條件,但因保護(hù)電路起控,引發(fā)電路停振,重點應(yīng)檢測負(fù)載回路、穩(wěn)壓回路和保護(hù)回路。如停電檢測輸出電路回路的D6、C13、C14、SCR等元件有無損壞;穩(wěn)壓回路的TL1、UR1等有無不良;自供電電源R9、D2、C5等元件有無不良;過電壓吸收電路的R1、D1、C9等元件有無不良等。
上電瞬間設(shè)備無起振聲間,測輸出端一直為0V。測濾波電容C4兩端有無280V直流電壓,若無,應(yīng)檢測FU、RT及整流電路的好壞;若正常,應(yīng)順序檢查開關(guān)管Q1的漏、源極電流回路和C5、D3啟動回路,R9、D2、C5元件構(gòu)成的自供電回路;U1外圍振蕩電路及U1元件本身是否不良。
2、24V輸出電壓偏高或偏低
輸出電壓采樣電路中設(shè)有半可變電位器UR1,標(biāo)注為“ADJ”,用于微調(diào)輸出電壓的高低。若輸出電壓偏離正常值不多,可通過調(diào)整UR1,使輸出電壓恢復(fù)正常值;輸出電壓嚴(yán)重偏高時,引發(fā)SCR受觸發(fā)導(dǎo)通,電路停振,須檢查穩(wěn)壓回路的故障。稍微偏高則可通過UR1來調(diào)整。此處故障檢查的重點落在輸出電壓偏低上,應(yīng)檢查穩(wěn)壓回路和Q1工作電流回路的故障。
當(dāng)基準(zhǔn)電壓源漏電或擊穿時,導(dǎo)致電壓反饋信號上升,輸出PWM脈沖占空比減小,輸出電壓低落;電流采樣電阻R2因引腳氧化或阻值變大時,也會產(chǎn)生輸出電壓過低的故障;當(dāng)Q1開關(guān)管低效,即使穩(wěn)壓回路正常,也會導(dǎo)致開關(guān)變壓器T1的儲能減小,輸出電壓過低。這種故障一般較為少見。
uc3842開關(guān)電源維修要點
uc3842開關(guān)電源實物圖
1、燒保險或炸管
主要檢查300V上的大濾波電容、整流橋各二極管及開關(guān)管等部位,抗干擾電路出問題也會導(dǎo)致保險燒、發(fā)黑。需要注意的是:因開關(guān)管擊穿導(dǎo)致保險燒一般會把電流檢測電阻和電源控制芯片燒壞。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻、整流橋也會和保險一起被燒壞。
2、無輸出,保險管正常這種現(xiàn)象說明開關(guān)電源未工作或進(jìn)入了保護(hù)狀態(tài)。
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(jīng)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(jī)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(hù)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(guān)管不良或損壞。
3、有輸出電壓,但輸出電壓過高
這種故障一般來自于穩(wěn)壓取樣和穩(wěn)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(gòu)成一個閉合的控制環(huán)路,任何一處出問題就會導(dǎo)致輸出電壓升高。
4、輸出電壓過低
除穩(wěn)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(guān)電源負(fù)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(yīng)該斷開開關(guān)電源電路的所有負(fù)載,以區(qū)分是開關(guān)電源電路還是負(fù)載電路有故障。若斷開負(fù)載電路電壓輸出正常,說明是負(fù)載過重或仍不正常說明開關(guān)電源電路有故障。
3843開關(guān)電源電路常見故障及維修技巧
b輸出電壓端整流二極管、c濾波電容失效等,可以通過代換法進(jìn)行判斷。
c開關(guān)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(fù)載能力下降。
d開關(guān)變壓器不良,不但造成輸出電壓下降,還會造成開關(guān)管激勵不足從而屢損開關(guān)管。
e300V濾波電容不良,造成電源帶負(fù)載能力差,一接負(fù)載輸出電壓便會下降。
5、空載通電開關(guān)管溫度不斷升高
這種故障不多見一旦發(fā)現(xiàn)要馬上斷電,因為隨著開關(guān)管的溫度升高必然會導(dǎo)致開關(guān)管燒壞,帶來不必要的麻煩。
遇到這種情況檢查RCD吸收電路的二極管是否軟擊穿,電阻是否變阻,主要是二極管,如果測得都正常,就用代換法排除,有些JS為了利益虛假標(biāo)識,二極管的實際耐壓達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),所以必須用同型號不同廠家的二極管代換。