開關(guān)模式電源,又稱交換式電源、開關(guān)變換器,是一種高頻化電能轉(zhuǎn)換裝置,是電源供應(yīng)器的一種。其功能是將一個(gè)位準(zhǔn)的電壓,透過不同形式的架構(gòu)轉(zhuǎn)換為用戶端所需求的電壓或電流。開關(guān)電源的輸入多半是交流電源(例如市電)或是直流電源,而輸出多半是需要直流電源的設(shè)備,例如個(gè)人電腦,而開關(guān)電源就進(jìn)行兩者之間電壓及電流的轉(zhuǎn)換。
開關(guān)電源產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、LED照明、工控設(shè)備、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)體制冷制熱、空氣凈化器,電子冰箱,液晶顯示器,LED燈具,通訊設(shè)備,視聽產(chǎn)品,安防監(jiān)控,LED燈帶,電腦機(jī)箱,數(shù)碼產(chǎn)品和儀器類等領(lǐng)域。
現(xiàn)代開關(guān)電源有兩種:一種是直流開關(guān)電源;另一種是交流開關(guān)電源。開關(guān)電源大致由主電路、控制電路、檢測電路、輔助電源四大部分組成。
開關(guān)電源輸出的電壓不足該怎么解決
1、開關(guān)電源電壓輸出低的原因
(1)220V 交流電壓輸入和整流濾波電路對開關(guān)管提供的工作電壓不夠, 超出脈寬調(diào)整電路控制范圍。
(2) 負(fù)載電路存在過流引起開關(guān)電源負(fù)載加重而導(dǎo)致輸出電壓下降。
(3) 開/關(guān)機(jī)切換錯(cuò)誤, 行掃描電路剛開始工作瞬間, 開關(guān)電源即處于待機(jī)狀態(tài),此類故障適用于無預(yù)備電源的機(jī)器, CPu電源取自同一個(gè)電源, 非副電源提供。
(4) 開/關(guān)機(jī)接口電路末端因故障處于開機(jī)與待機(jī)之間的狀態(tài),從而導(dǎo)致開關(guān)電源輸出電壓低于正常值高于待機(jī)值。
(5) 保護(hù)電路末端因故障進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài),使電源進(jìn)入弱振狀態(tài),引起開關(guān)電源輸出電壓下降。
(6) 整流輸出電路中二極管和濾波電容、限流電阻損壞引起輸出電壓低。
(7) 脈寬調(diào)制電路故障,不能對開關(guān)電源輸出電壓的變化作出正確的響應(yīng),對開關(guān)管基極電壓調(diào)整方向不對,從而造成開關(guān)電源輸出電壓低。
(8) 正反饋電路中的正反饋電阻值變化,續(xù)流二極管性能變質(zhì)或恒流源故障,使正反饋量不足,導(dǎo)致振蕩周期變長,振蕩頻率下降,從而引起開關(guān) 電源輸出電壓低。
(9) 它激式開關(guān)電源因未得到行逆程脈沖而工作于低頻狀態(tài),造成輸出電壓低。
2、判斷故障的方法與步驟
從上述分析的原因看出, 引起電壓低的原因涉及到了開關(guān)電源自身的各個(gè)部分和與開關(guān)電源相關(guān)的所有電路,在檢修時(shí)應(yīng)先縮小故障范圍。
(1) 檢測開關(guān)管 c 極電壓,確認(rèn)開關(guān)管供電正常。
(2) 根據(jù)開關(guān)電源各個(gè)輸出端電壓判斷故障。
開關(guān)電源有的輸出端電壓正常, 有的低于正常值。 故障在輸出電壓低的這個(gè)整流輸出電路,應(yīng)對電路中的限流電阻、整流二極管、濾波電容進(jìn)行檢查代換,若限流電阻發(fā)燙,說明負(fù)載過流,查負(fù)載。開關(guān)電源各路輸出均低。 這種情況說明負(fù)載和整流輸出電路均正常, 故障在開關(guān)電源的正反饋電路、脈寬調(diào)整、開/待機(jī)電路、保護(hù)電路。輸出電壓有的下降比例大, 有的輸出電壓下降比例小。 測量結(jié)果說明故障在輸出電壓下降比例大的電路。 此時(shí)可斷開此路負(fù)載, 如果斷開的是行電路, 應(yīng)接假負(fù)載。在斷開負(fù)載后,再測開關(guān)電源各輸出端電壓,若恢復(fù)正常,可判斷所斷電路的負(fù)載有過流現(xiàn)象。若仍不正常,說明故障在該整流濾波電路。
3、斷開主負(fù)載、接上燈泡,判斷是否負(fù)載故障
有些收臺圖閃、帶負(fù)載后電壓不穩(wěn)的機(jī)器,難于鑒別故障是在電源或是負(fù)載時(shí),可以采用“借法”,用此電源帶同等尺寸、相同 B+電壓的另一臺機(jī)器行負(fù)載,進(jìn)行判斷。
4、保留啟動(dòng)、正反饋、軟啟動(dòng)及負(fù)反饋電路
逐一取消各種保護(hù)電路、 待機(jī)控制電路末端三極管。 開機(jī)觀察故障是否消除, 來逐步縮小故障范圍。注意:兼有穩(wěn)壓作用的電路不能斷開 ( 例如光電耦合器 ) 。斷開保護(hù)電路時(shí), 須謹(jǐn)慎,并采取防止電壓升高的措施。
5、采用替代法、檢修脈寬調(diào)整電路(用自制取樣電路取代原取樣電路,判斷故障范圍)
(1) 代換后,電壓恢復(fù)正常,說明故障在取樣電路及光耦電路。
(2) 電壓仍低,則斷開原取樣電路 B+接入點(diǎn),如果電壓還低, 則檢查 B+濾波電容,確認(rèn)良好后, 可以圈定故障在熱底板部分。 先查軟啟動(dòng)電路是否對開關(guān)管 B極分流了。仍不行,查正反饋、負(fù)反 饋電路。查熱底板部分的負(fù)反饋方法同檢查電壓高的方法相近,采用迫使 B+輸出高的思路(注意:改變工作點(diǎn)不能造成 B+過高擴(kuò)大故障 ) 。
總之,在電源的維修中, 當(dāng)電壓不穩(wěn)時(shí)可采用逆向思維, 電壓高時(shí)使之變低,電壓低時(shí)使之變高, 必要時(shí)可采用人為改變工作點(diǎn)電壓。 以利于查找故障點(diǎn), 在于維修人員靈活掌握。
開關(guān)電源常常遇見的故障維修思路
開關(guān)電源,體積小,功率大。工作狀態(tài)穩(wěn)定,逐漸取代了線性電源。但是,大多數(shù)人仍然不知道如何維修損壞的開關(guān)電源。接下來,我為您整理了五種情況下的開關(guān)電源維護(hù)。
第一種情況:電壓輸入過高。
電壓輸入過高,最常見的是將380V連接至220V,這主要會(huì)損壞濾波器和整流器電路。保險(xiǎn)絲,壓敏電阻,濾波電容器。當(dāng)把這三個(gè)元件換了之后不要著急開機(jī),再檢查一下場效應(yīng)管,雖然壞的可能性不大,但絕對要查。否則再換一次。還有就是整流橋,現(xiàn)在的整流橋余量非常小。電容短路的時(shí)候也會(huì)把整流橋拉穿。更換并檢查這些大件零件后,即可接通電源。如果上電后無響應(yīng),則需要檢查輔助電源,主要是檢查振蕩芯片的電源電阻和振蕩芯片本身。電壓高時(shí),可能會(huì)擊穿。如果機(jī)器啟動(dòng)時(shí)有響應(yīng),但紅燈亮,則沒有輸出。有必要檢查由許多串聯(lián)電阻組成的過壓保護(hù)電路。如果電阻正常,請更換比較器。這樣,一半以上被高壓損壞的電源可以修復(fù)。
第二種情況:由爆炸引起的二次短路。
該情況下必須檢查后級DC-DC的功率管和整流二極管。卸下?lián)p壞的零件。更換機(jī)器后不要著急啟動(dòng)機(jī)器。確保檢查驅(qū)動(dòng)器電路和驅(qū)動(dòng)器芯片。最重要的是放電電阻和二極管,通常與放電電阻并聯(lián)使用。 是讓場效應(yīng)管導(dǎo)通之后迅速截至的。壞了沒換還會(huì)炸機(jī)。一定要在波形確認(rèn)正常之后,在裝管子開機(jī)。輸出的保險(xiǎn)絲也不要漏掉檢查。
第三種情況:輸出電壓為高或低。
請先檢查采樣電路。但是我在實(shí)際維護(hù)中發(fā)現(xiàn)采樣電路沒有損壞太多。采樣電路由許多電阻組成。也有運(yùn)算放大器和比較器。浪費(fèi)時(shí)間檢查。在這種情況下,請先更換光耦合器。不要問我為什么?因?yàn)橐呀?jīng)修復(fù)了很多電源。感覺,更多的經(jīng)驗(yàn)。光耦合器沒有損壞,但是性能很差。而且,如果確認(rèn)光耦合器損壞,則必須立即將其發(fā)送到垃圾箱,以免在以后的維護(hù)中挖一個(gè)坑。
第四種情況:電源好壞
如果出現(xiàn)這種問題,請首先更換輔助電源的所有電容器,不要對其進(jìn)行測量,這會(huì)浪費(fèi)時(shí)間。而且散熱器旁邊的電解電容器都是可疑的。
第五種情況:打開機(jī)器電源時(shí),將報(bào)告紅燈,并且沒有輸出
最糟糕的是風(fēng)扇,尤其是舊機(jī)器。風(fēng)扇軸承缺油,這會(huì)導(dǎo)致風(fēng)扇卡住。如果風(fēng)扇無法自我檢查,則如果報(bào)告錯(cuò)誤,風(fēng)扇將不會(huì)快速輸出。
如何測試開關(guān)電源的模塊溫升
在開關(guān)電源設(shè)計(jì)過程中,溫度過高會(huì)影響產(chǎn)品穩(wěn)定性,溫升實(shí)驗(yàn)是保證電源能夠安全穩(wěn)定工作的重要因素之一。測試方法通常用熱成像儀拍攝或熱電偶法,其中成像儀拍攝法受被測物體與儀表之間的距離及輻射通道上水汽、煙霧、塵埃等介質(zhì)影響,測量精度較低,下面主要介紹熱電偶法。
開關(guān)電源的熱電偶工作原理是基于seeback效應(yīng),倆種不同成分的導(dǎo)體兩端連接成回路,倆端溫度不同則在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流的物理現(xiàn)象。該測試方法測溫元件直接與被測介質(zhì)接觸,直接測得被測物體的溫度,有簡單、可靠、測量精度高的優(yōu)點(diǎn)。
熱電偶法需要配合臺式溫度數(shù)據(jù)采集設(shè)備,配合上位機(jī)軟件可實(shí)時(shí)記錄溫度曲線。要準(zhǔn)備熱電偶線、熱電偶膠和高溫膠紙,高溫膠紙用于固定熱電偶,再使用熱電偶膠將熱電偶固定到要測試的部位。
然后要對熱電偶進(jìn)行編號,以便在儀器上分辨出各自通道對應(yīng)的溫度,依規(guī)格設(shè)定好測試條件,然后在上位機(jī)軟件可查看溫度數(shù)據(jù)曲線。
電源模塊多數(shù)是灌封類產(chǎn)品,要想測試內(nèi)部元器件的溫升,需要在裸板套裝外殼灌封前,將熱電偶布到內(nèi)部關(guān)鍵元器件表面,再進(jìn)行灌膠。
測試時(shí)熱電偶走線盡量避免被測元器件的散熱,應(yīng)模擬產(chǎn)品在實(shí)際工作的樣子。
開關(guān)電源模塊因其原理會(huì)產(chǎn)生損耗,最終以熱能的形式展示出來。溫升會(huì)降低元器件性能并加劇損耗,所以對內(nèi)部元器件進(jìn)行溫升測試,了解關(guān)鍵元件的溫度變化過程,可以幫助工程師改善產(chǎn)品。
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