剖析开关电源的三大常见故障,内附维修技巧

电源研发精英圈 2020-04-10

开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。广泛运用在工业、军事、科研、通讯、医疗及多种家用电器中。开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。下面我们就来看看开关电源电路图与维修技巧。


开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。



一、 维修技巧


  开关电源的维修可分为两步进行:


  (1)断电情况下,“看、闻、问、量


  看:打开电源的外壳,检查保险丝是否熔断,再观察电源的内部情况,如果发现电源的PCB板上有烧焦处或元件破裂,则应重点检查此处元件及相关电路元件。


  闻:闻一下电源内部是否有糊味,检查是否有烧焦的元器件。


  问:问一下电源损坏的经过,是否对电源进行违规操作。




       量:没通电前,用万用表量一下高压电容两端的电压先。如果是开关电源不起振或开关管开路引起的故障,则大多数情况下,高压滤波电容两端的电压未泄放悼,此电压有300多伏,需小心。用万用表测量AC电源线两端的正反向电阻及电容器充电情况,电阻值不应过低,否则电源内部可能存在短路。电容器应能充放电。脱开负载,分别测量各组输出端的对地电阻,正常时,表针应有电容器充放电摆动,最后指示的应为该路的泄放电阻的阻值。


     (2)加电检测


  通电后观察电源是否有烧保险及个别元件冒烟等现象,若有要及时切断供电进行检修。


  测量高压滤波电容两端有无300伏输出,若无应重点查整流二极管、滤波电容等。


  测量高频变压器次级线圈有无输出,若无应重点查开关管是否损坏,是否起振,保护电路是否动作等,若有则应重点检查各输出侧的整流二极管、滤波电容、三通稳压管等。


  如果电源启动一下就停止,则该电源处于保护状态下,可直接测量PWM芯片保护输入脚的电压,如果电压超出规定值,则说明电源处于保护状态下,应重点检查产生保护的原因。



二、 常见故障分析



  (1)保险丝熔断


  一般情况下,保险丝熔断说明电源的内部线路有问题1短路:线路侧出现短路故障,熔丝速断;2、过载:负载电流超过保险丝的额定电流,熔丝长期发热熔断(一般1.1倍额定电流1小时左右熔断)3、脉冲:在电路启动或电源不稳定时,一个瞬时大电流造成保险丝断开;


       另外,熔丝安装时螺丝没拧紧,或熔丝损伤也会造成熔丝熔断。电流短路和电流过载是有区别的:电流短路是火线与零线直接连接,没有通过电器,迅速产生几乎无阻挡的电流回路,特大的电流经过保险丝,保险丝的电阻突然变大而产生热能被即时熔断;

电流过载是使用电器具的总功率过大,即耗用的电流过大,在增加开启的电器具时,通过保险丝的电流不断增大,保险丝的电阻也逐渐变大而产生热能被熔断。


      (2)无直流电压输出或电压输出不稳定


  如果保险丝是完好的,在有负载情况下,各级直流电压无输出。这种情况主要是以下原因造成的:电源中出现开路、短路现象,过压、过流保护电路出现故障,辅助电源故障,振荡电路没有工作,电源负载过重,高频整流滤波电路中整流二极管被击穿,滤波电容漏电等。

        

         如果保险丝是完好的,在有负载情况下,各级直流电压无输出。这种情况主要是以下原因造成的:电源中出现开路、短路现象,过压、过流保护电路出现故障,辅助电源故障,振荡电路没有工作,电源负载过重,高频整流滤波电路中整流二极管被击穿,滤波电容漏电等。在用万用表测量次级元件,排除了高频整流二极管击穿、负载短路的情况后,如果这时输出为零,则可以肯定是电源的控制电路出了故障。若有部分电压输出说明前级电路工作正常,故障出在高频整流滤波电路中。高频滤波电路主要由整流二极管及低压滤波电容组成直流电压输出,其中整流二极管击穿会使该电路无电压输出,滤波电容漏电会造成输出电压不稳等故障。用万用表静态测量对应元件即可检查出其损坏的元件。


       例:某一24伏直流电机供电电源通电后无直流24伏输出,拆开电源外壳,观察保险丝未烧断且电路板无明显的烧焦处或破裂元件,在未通电情况下量AC输入端阻值和DC输出端阻值正常,量开关管、整流桥、整流管等重要元件正常,故判断不存在内部严重短路的可能,估计保护电路动作。经检查此开关电源采用U3842 PWM控制芯片,经查找相关的资料得知,当U3842芯片的3端电压高于1伏时,内部电流敏感比较器输出高电平,将PWM锁存器复位使输出关闭。通电测量U3842的3端高于1伏,6端无输出,经检查相关电路,发现稳压管D2击穿。如下图,故PC1导通,致使U3842的3端为高电平,故6端无输出,开关管不工作,直流侧无直流输出。更换同型号稳压管D2,故障解除。



     (3)电源负载能力差


  电源负载能力差是一个常见的故障,一般都是出现在老式或工作时间长的电源中,主要原因是各元器件老化,开关管的工作不稳定,没有及时进行散热等。应重点检查稳压二极管是否发热漏电,整流二极管损坏、高压滤波电容损坏等。


       经检查,供光谱仪主板的直流5V电源仅剩2.3伏左右,脱开5V直流电源的负载,通电再次测量5V直流电源,这时则有5V,初步判断此5V直流电源带载能力差,拆开电源外壳进行检修,由于没有带负载时,通电有直流5V输出,故重点检查次级线圈侧的输出整流电路,给5伏电源接上假负载通电进行测量发现三通稳压7805的1、2脚之间电压为5.2伏,2、3脚之间却剩2.3伏。如下图,故判断三通稳压管7805性能变坏,更换三通稳压管7805故障解决。



三、 招生预告



1)30天反激电源线上班(第三期)  4月17日
2)60天STM32单片机线上班(第一期) 5月18日






扫码关注我们

电源研发精英圈
更多电源干货轻松掌握
电源研发精英圈 开关电源研发工程师精英汇集的平台!我们将定期发送开关电源技术资料与行业新闻,欢迎各位关注。(关键字: 电源开发工程师,LED电源,LED驱动电源,电源工程师, 电源学习,电源知识,电源技术,线性电源,逆变电源,电源芯片,电源模块,电源系统)
评论
热门推荐
相关推荐
我要评论
0
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦