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开关电源常见故障与维修技巧

来源:武汉晶凯源科技有      发布时间:2014-11-28     
开关电源是各种电子设备必不可缺的组成部分,其性能好坏直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。由于开关电源内部关键元器件工作在高频开关状 态,功耗小,转化率高,且体积和重量只有线性电源的20%—30%,故目前它已成为稳压电源的主流产品。电子设备电气故障的检修,本着从易到难的原则,基 本上都是先从电源入手,在确定其电源正常后,再进行其他部位的检修,且电源故障占电子设备电气故障的大多数。故了解开头电源基本工作原理,熟悉其维修技巧 和常见故障,有利于缩短电子设备故障维修时间,提高个人设备维护技能。
    情况1、保险丝或者保险管烧断
    首先要检查整流桥各个二极管,大滤波电容还有开关管等部位,抗干扰电路出问题也会导致保险丝烧断、发黑。值得注意的是,因开关管击穿导致的保险丝或保险管烧断往往还伴随着过流检测电阻和电源控制芯片的损坏,负温度系数热敏电阻也很容易和保险丝或保险管一起烧坏。
    情况2、保险丝和保险管正常但电路没有输出
    这种现象说明开关管还没有工作,或者工作后进入了保护状态。首先测量电源控制芯片的启动脚是否有启动电压,若无启动电压或者启动电压太低,则检查启动电阻 和启动脚外接的元器件是否有漏电存在,此时如电源芯片控制正常,则经上述检查可很快找到故障。若有启动电压,则测量控制芯片的驱动输出脚在开机瞬间是否有 高低电平的跳变。若无,则说明控制芯片损坏、外围震荡电路元器件或保护电路有问题,可先代换控制芯片,再检查外围元器件。若有跳变,一般为开关管不良或损 坏。
    情况3、虽然有输出电压,但是输出电压太高
    这种问题的原因主要来自稳压取样和稳压控制电路。众所周知误差取样放大器、光电耦合器和电源控制芯片、直流输出、取样电阻等电路共同组成一个闭合的控制环 路,在这一环节中,不管一处出现问题都会引起输出电压升高。对于带有过压保护电路的电源,输出电压太高首先会使过电压保护电路动作,这时可断开过电压保护 电路,使过电压保护电路不起作用,测量开机瞬间的电源主电压。如果测量出的值比正常值高,则说明输出电压高。实际维修中,以取样电阻变值、误差放大器或光 电耦合器不良常见。
    情况4、输出电压低
    根据以往的维修经验,除了稳压控制电路会引起输出电压低外,还有一些原因会引起输出电压过低。主要有以下几点。
    第一点,开关电源的负载有短路故障。这时断开开关电源电路的所有负载,从而区分是开关电源不良还是负载电路有故障。若断开负载电路电压输出正常,说明是负 载过重,若仍不正常,说明开关电源有故障。第二点,输出电压整流二极管,滤波电容失效等,可以通过代换法进行判断。第三点,开关管的性能下降,必然导致开 关管不能正常导通,使电源的内阻增加,带负载能力下降。第四点,开关变压器不良,不但造成输出电压下降,还会造成开关管激励不足而屡损开关管。第五点,大 滤波电容(即300V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下降。
    屡损开关管的常见故障维修
    屡损电源开关管是开关电源电路维修的重点和难点开关管是开关电源的核心部件,工作在大电流、高电压的环境下,其损坏的比例是比较高的,一旦损坏,往往不是 换上新管就可以排除故障,甚至还会损坏信管,对于这种屡损开关管的故障排除起来是比较麻烦的,往往令初学者无从下手。下面简要分析一下屡损开关管的常见原 因。
    首先开关管过压损坏:市电电压过高,对开关管提供的漏极工作电压高,开关管漏极产生的开关脉冲幅度自然升高许多,突破开关管D-S的耐压值造成开关管击 穿;稳压电路有问题,使开关电源输出电压升高的同时,开关变压器的各绕组产生的感应电压幅度大,在其一次绕组产生的感应电压与开关管漏极D得到的直流工作 电压叠加,如果这个叠加值超过开关管的D-S的耐压值,会损坏开关管;开关管漏极D保护电路有问题,不能讲开关管漏极D幅度颇高的尖峰脉冲吸收掉而造成开 关管漏极电压过高击穿;大滤波电容失效,使其两端含有大量的高频脉冲,在开关管截止期间与反峰电压叠加后导致开关管过压损坏。
    其次开关管过流损坏:开关管散热片过小或固定不牢;开关电源负载过重。常见原因是输出电压整流、滤波电路不良或负载电路有短路、漏电等故障;开关变压器匝间短路。
    再次开关管功耗大损坏:常见的有开启损耗大和关断损耗大两种。开启损耗大主要是由于开关管在规定的时间内不能由放大状态进入到饱和状态。开关管因开启损耗 大的原因主要是由于开关管激励不足造成的。关断损耗大主要是由于开关管在规定的时间内不能由放大状态进入到截止状态。开关管因关断损耗大的原因主要是由于 开关管栅极的波形发生畸变造成的。
    然后开关管本身质量有问题:市售电源开关管质量良莠不齐,如果开关管存在质量问题,屡损开关管也就在所难免了。
    最后开关管代换不良:开关电源的场效应管功率一般较大,不能用小功率、耐压低的场效应管进行代换,否则极易损坏。 

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