开关电源的常见故障及维修技巧
开关电源已逐渐进入我们的日常生活和生产中,它以节能,环保,性价比高等优点,很快取代了以往传统的那种既笨重效率又低的“线性电源”,很快被人们所接受。今天我整理的本文就着重介绍了开关电源的常见故障、注意事项以及维修技巧,大家快来看看吧。
A. 开关电源常见故障
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。由于电源工作在高电压、大电流的状态下,电网电压的波动、浪涌都会引起电源内电流瞬间增大而使保险丝熔断。重点应检查电源输入端的整流二极管,高压滤波电解电容,逆变功率开关管等,检查一下这此元器件有无击穿、开路、损坏等。如果确实是保险丝熔断,应该首先查看电路板上的各个元件,看这些元件的外表有没有被烧糊,有没有电解液溢出,如果没有发现上述情况,则用万用表测量开关管有无击穿短路。需要特别注意的是:切不可在查出某元件损坏时,更换后直接开机,这样很有可能由于其它高压元件仍有故障又将更换的元件损坏,一定要对上述电路的所有高压元件进行全面检查测量后,才能彻底排除保险丝熔断的故障。
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。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。
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。
B. 开关电源注意事项
1,选择开关电源时应注意事项
1)选用合适的输入电压规格。
2)选择合适的功率。为了使电源的寿命增长,可选用多30%输出功率额定的机种。
3)考虑负载特性。如果负载是马达、灯泡或电容性负载,当开机瞬间时电流较大,应选用合适电源以免过载。如果负载是马达时应考虑停机时电压倒灌。
4)此外尚需考虑电源的工作环境温度,及有无额外的辅助散热设备,在过高的环温电源需减额输出。环温对输出功率的减额曲线。
5)根据应用所需选择各项功能:
保护功能:过电压保护(OVP)、过温度保护(OTP)、过负载保护(OLP)等。
应用功能:信号功能(供电正常、供电失效)、遥控功能、遥测功能、并联功能等。
特殊功能:功因矫正(PFC)、不断电(UPS)
6)选择所需符合的安规及电磁兼容(EMC)认证。
2,使用开关电源之注意事项
1)使用电源前,先确定输入输出电压规格与所用电源的标称值是否相符
2)通电之前,检查输入输出的引线是否连接正确,以免损坏用户设备
3)检查安装是否牢固,安装螺丝与电源板器件有无接触,测量外壳与输入、输出的绝缘电阻,以免触电
4)为保证使用的安全性和减少干扰,请确保接地端可靠接地
5)多路输出的电源一般分主、辅输出,主输出特性优于辅输出,一般情况下输出电流大的为主输出。为保证输出负载调整率和输出动态等指标,一般要求每路至少带10%的负载。若用辅路不用主路,主路一定加适当的假负载
6)请注意:电源频繁开关将会影响其寿命
7)工作环境及带载程度也会影响其寿命。
C.开关电源的维修技巧
1、修理开关电源时,首先用万用表检测各功率部件是否击穿短路,开关电源外壳如电源整流桥堆,开关管,高频大功率整流管抑制浪涌电流的大功率电阻是否烧断。再检测各输出电压端口电阻是否异常,上述部件如有损坏则需更换。
2、第一步完成后,接通电源后还不能正常工作,接着要检测功率因数模块(PFC)和脉宽调制组件(PWM),查阅相关资料,熟悉PFC和PWM模块每个脚的功能及其模块正常工作的必备条件。
3、然后,对于具有PFC电路的电源则需测量滤波电容两端电压是否为380VDC左右,如有380VDC左右电压,说明PFC模块工作正常,接着检测PWM组件的工作状态,测量其电源输入端VC ,参考电压输出端VR ,启动控制Vstart/Vcontrol端电压是否正常,利用220VAC/220VAC隔离变压器给开关电源供电,用示波器观测PWM模块CT端对地的波形是否为线性良好的锯齿波或三角形,如TL494 CT端为锯齿波,FA5310其CT端为三角波。输出端V0的波形是否为有序的窄脉冲信号。 开关电源维修方法与技巧
4、在开关电源维修实践中,有许多开关电源采用UC38××系列8脚PWM组件,开关电源适配器大多数电源不能工作都是因为电源启动电阻损坏,或芯片性能下降。当R断路后无VC,PWM组件无法工作,需更换与原来功率阻值相同的电阻。当PWM组件启动电流增加后,可减小R值到PWM组件能正常工作为止。在修一台GE DR电源时,PWM模块为UC3843,检测未发现其他异常,在R(220K)上并接一个220K的电阻后,PWM组件工作,输出电压均正常。有时候由于外围电路故障,致使VR端5V电压为0V,PWM组件也不工作,在修柯达8900相机电源时,遇到此情况,把与VR端相连的外电路断开,VR从0V变为5V,PWM组件正常工作,输出电压均正常。 开关电源维修方法与技巧
5、当滤波电容上无380VDC左右电压时,说明PFC电路没有正常工作,开关电源电路示意图PFC模块关键检测脚为电源输入脚VC,启动脚Vstart/control,CT和RT脚及V0脚。修理一台富士3000相机时,测试一板上滤波电容上无380VDC电压。VC,Vstart/control,CT和RT波形以及V0波形均正常,测量场效应功率开关管G极无V0 波形,由于FA5331(PFC)为贴片元件,机器用久后出现V0端与板之间虚焊,V0信号没有送到场效应管G极。将V0端与板上焊点焊好,用万用表测量滤波电容有380VDC电压。当Vstart/control 端为低电平时,PFC亦不能工作,则要检测其端点与外围相连的有关电路。
总之,开关电源电路有易有难,功率有大有小,输出电压多种多样。只要抓住其核心的东西,即充分熟悉开关电源的基本结构以及PFC及PWM模块的特性,它们工作的基本条件,按照上述步骤和方法,多动手进行开关电源的维修,就能迅速地排除开关电源故障,达到事半功倍的效果。
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电源开关管故障维修举例分析
1、观察和调查故障现象
电气故障现象是多种多样的。
例如,同一类故障可能有不同的故障现象,不同类故障可能有同种故障现象,这种故障现象的同一性和多样性,给查找故障带来复杂性。但是,故障现象是检修电气故障的基本依据,是电气故障检修的起点,因而要对故障现象进行仔细观察、分析,找出故障现象中最主要的、最典型的方面,搞清故障发生的时间、地点、环境等。
2、分析故障原因,初步确定故障范围、缩小故障部位
根据故障现象分析故障原因是电气故障检修的关键。
分析的基础是电工电子基本理论,是对电气设备的构造、原理、性能的充分理解,是电工电子基本理论与故障实际的结合。某一电气故障产生的原因可能很多,重要的是在众多原因中找出最主要的原因。
3、确定故障的部位,判断故障点
确定故障部位是电气故障检修的最终目的和结果。
确定故障部位可理解成确定设备的故障点,如短路点、损坏的元器件等,也可理解成确定某些运行参数的变异,如电压波动、三相不平衡等。确定故障部位是在对故障现象进行周密的考察和细致分析的基础上进行的。在这一过程中,往往要采用下面将要介绍的多种手段和方法。在完成上述工作过程中,实践经验的积累起着重要的作用。
八个技巧
1、熟悉电路原理,确定检修方案
当一台设备的电气系统发生故障时,不要急于动手拆卸,首先要了解该电气设备产生故障的现象、经过、范围、原因.熟悉该设备及电气系统的基本工作原理,分析各个具体电路.弄清电路中各级之间的相互联系以及信号在电路中的来龙去脉,结合实际经验,经过周密思考,确定一个科学的检修方案。
2、先机损,后电路
电气设备都以电气一机械原理为基础,特别是机电一体化的先进设备,机械和电子在功能上有机配合,是一个整体的两个部分。往往机械部件出现故陋,影响电气系统,设备管理中华联盟,许多电气部件的功能就不起作用。因此不要被表面现象迷惑,电气系统出现故障并不全部都是电气本身问题,有可能是机械部件发生故障所造成的。因此先检修机械系统所产生的故障,再排除电气部分的故障,往往会收到事半功倍的效果。
3、先简单,后复杂
检修故障要先用最简单易行、自己最拿手的方法去处理,再用复杂、精确的方法。排除故障时,先排除直观、显而易见、简单常见的故障.后排除难度较高、没有处理过的疑难故障。
4、先检修通病,后玫疑难杂症
电气设备经常容易产生相同类型的故障就是“通病”。由于通病比较常见,积累的经验较丰富,因此可快速排除.这样就可以集中精力和时间排除比较少见、难度高、古怪的疑难杂症,简化步骤,缩小范围,提高检修速度。
5、先外部调试,后内部处理
外部是指暴露在电气设备外完成密封件外部的各种开关、按钮、插口及指示灯。内部是指在电气设备外壳或密封件内部的印制电路板、元器件及各种连接导线。先外部调试,后内部处理,就是在不拆卸电气设备的情况下,利用电气设备面板上的开关、旅钮、按钮等调试检查,缩小故障范围。首先排除外部部件引起的故障,再检修机内的故障,尽量避免不必要的拆卸。
6、先不通电测量,后通电测试
首先在不通电的情况下,对电气设备进行检修:然后再在通电情况下,对电气设备进行检修。对许多发生故障的电气设备检修时,不能立即通电,否则会人为扩大故障范围,烧毁更多的元器件,造成不应有的损失。因此,在故障机通电前先进行电阻测量,采取必要的措施后,方能通电检修。
7、先公用电路,后专用电路
任何电气系统的公用电路出故障,其能量、信息就无法传送、分配到各具体专用电路,专用电路的功能、设备管理中华联盟,性能就不起作用。如一个电气设备的电源出故障,整个系统就无法正常运转,向各种专用电路传递的能量、信息就不可能实现。因此遵循先公用电路、后专用电路的顺序,就能快速、准确地排除电气设备的故障。
8、总结经验,提高效率
电气设备出现的故障五花八门、干奇百怪。任何一台有故障的电气设备检修完毕后,应该把故障现象、原因、检修经过、技巧、心得记录在专用笔记本上,学习掌握各种新型电气设备纳机电理论知识、熟悉其工作原理、积累维修经验,将自己的经验上升为理论。在理论指导下,具体故障具体分析,才能准确、迅速地排除故障。只有这样才能把自己培养成为检修电气故障的行家里手。
虽然电源开关管故障有很多,但是从故障的原因方面入手分析,我们还是可以将其简单分为四类的,即下文所述的四种情况。我们不仅仅举例了它们的具体表现形式,而且还给出了对应的原因、解决方法和处理步骤。有意向动手处理的朋友可以综合下文以及专业人士的建议进行分析,或者也可以全盘委托给有关机构,达到最终满意的效果。
1.无输出,保险管正常
这种现象说明开关电源未工作或进入了保护状态。首先要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,则要检查启动电阻和启动脚外接的元件是否漏电,此时如电源控制芯片正常,则经上述检查可以迅速查到故障。若有启动电压,则测量控制芯片的输出端在开机瞬间是否有高、低电平的跳变,若无跳变,说明控制芯片坏、外围振荡电路元件或保护电路有问题,可先代换控制芯片,再检查外围元件若有跳变,一般为开关管不良或损坏。
2.保险烧或炸
主要检查300V上的大滤波电容、整流桥各二极管及开关管等部位,抗干扰电路出问题也会导致保险烧、发黑。需要注意的是:因开关管击穿导致保险烧一般会把电流检测电阻和电源控制芯片烧坏。负温度系数热敏电阻也很容易和保险一起被烧坏。
3.有输出电压,但输出电压过高
这种故障一般来自于稳压取样和稳压控制电路。在直流输出、取样电阻、误差取样放大器如TL431、光耦、电源控制芯片等电路共同构成一个闭合的控制环路,任何一处出问题就会导致输出电压升高。
4.输出电压过低
除稳压控制电路会引起输出电压低,还有下面一些原因也会引起输出电压低:
a. 深圳开关电源负载有短路故障(特别是DC/DC变换器短路或性能不良等),此时,应该断开开关电源电路的所有负载,以区分是开关电源电路还是负载电路有故障。若断开负载电路电压输出正常,说明是负载过重或仍不正常说明开关电源电路有故障。
b. 输出电压端整流二极管、滤波电容失效等,可以通过代换法进行判断。
c. 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。
如果电源开关管出现故障,那么小编建议大家通过惯出确定故障的表现形式,比如是否属于“无输出,保险管正常”或者是“输出电压过低”等等,并且我们可以综合上文的描述找出对应的原因和处理方法,比如输出电压过低可能是因为开关电源负载有短路故障或者开关管的性能下降等等,这都是需要技术人员通过有关专业工具的帮助进一步分析的。
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