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开关电源维修技巧:12v、24v、uc3842开关电源维修实例

发布时间:2019-03-07 浏览次数:84

随着电力科技的迅速发展,电子设备精细化,高端化,对于电源的要求也越来越严格,所以能够用来稳定电源输出的开关电源也越来越得到广泛的使用,但是随之而来的各种电源开关的故障问题也困扰着人们,那么下面小编就讲一讲开关电源维修技巧和步骤,文章后面会为大家介绍关于12v开关电源,24v开关电源还有uc3842开关电源维修实例,以便加深大家的理解。

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开关电源

一、开关电源维修步骤


(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,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。


(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,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。


(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,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。


二、开关电源维修技巧


上面讲了开关电源维修步骤后,我们接下来讲一讲在开关电源的维修是有哪些技巧是可以用上的:


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。


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。


12v开关电源维修实例

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12v开关电源原理图讲解


该开关电源属于小功率开关电源,输入220V交流市电,输出12V直流电,最大输出电流1.3A,主要应用于小型设备的供电,比如楼宇监控设备等。其电原理图如所示。其控制核心器件为脉宽调制集成电路TL3843P(内含振荡器、脉宽调制比较器、逻辑控制器,具有过流、欠压等保护控制功能,最高工作频率可达500MHz.启动电流仅需ImA)。各引脚功能如下:(1)脚是内部误差放大器的输出端,通常与(2)脚之间有反馈网络,确定误差放大器的增益。(2)脚是反馈电压输入端,作为内部误差放大器的反相输入端,与同相输入端的基准电压(+2.5V)进行比较,产生误差控制电压,控制脉冲宽度。(6)脚过流检测输入端,当接人的电压高于1V时,禁止驱动脉冲的输出。(4)脚为RT/RC定时电阻和电容的公共接人端,用于产生锯齿振荡波。(5)脚为接地端。(6)脚为脉宽可调脉冲输出端。(7)脚为工作电压输入端(10V>Vi≤30V)。(8)脚为内部基准电压(VREF=5v)输出端。


12v开关电源维修步骤:


1、12v开关电源保险烧或炸  


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。


2、12v开关电源无输出,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。  


3、12v开关电源有输出电压,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、12v开关电源输出电压过低  


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. 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。  

d. 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从而屡损开关管  

e. 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会下降。


24v开关电源维修实例


裸板

24v开关电源实物图解


22.

24v开关电源原理


仪用DC24V开关电源电路以UC3842振荡芯片为核心,构成逆变、整流电路。UC3842一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片,相关引脚功能及内部电路原理已有介绍,此处从略。AC220V电源经共模滤波器L1引入,能较好抑制从电网进入的和从电源本身向辐射的高频干扰,交流电压经桥式整流电路、电容C4滤波成为约280V的不稳定直流电压,作为由振荡芯片U1、开关管Q1、开关变压器T1及其它元件组成的逆变电路。逆变电路,可以分为四个电路部分讲解其电路工作原理。


24v开关电源维修步骤:


1、测24V输出端子电压为0V


细听有上电瞬间设备有“吱”声,测输出有电路跳变,随即输出电压变为0V。说明市电整流滤波电路、U1芯片的启动、振荡电路基本上正常的,电路具备起振工作条件,但因保护电路起控,引发电路停振,重点应检测负载回路、稳压回路和保护回路。如停电检测输出电路回路的D6、C13、C14、SCR等元件有无损坏;稳压回路的TL1、UR1等有无不良;自供电电源R9、D2、C5等元件有无不良;过电压吸收电路的R1、D1、C9等元件有无不良等。


上电瞬间设备无起振声间,测输出端一直为0V。测滤波电容C4两端有无280V直流电压,若无,应检测FU、RT及整流电路的好坏;若正常,应顺序检查开关管Q1的漏、源极电流回路和C5、D3启动回路,R9、D2、C5元件构成的自供电回路;U1外围振荡电路及U1元件本身是否不良。


2、24V输出电压偏高或偏低


输出电压采样电路中设有半可变电位器UR1,标注为“ADJ”,用于微调输出电压的高低。若输出电压偏离正常值不多,可通过调整UR1,使输出电压恢复正常值;输出电压严重偏高时,引发SCR受触发导通,电路停振,须检查稳压回路的故障。稍微偏高则可通过UR1来调整。此处故障检查的重点落在输出电压偏低上,应检查稳压回路和Q1工作电流回路的故障。


当基准电压源漏电或击穿时,导致电压反馈信号上升,输出PWM脉冲占空比减小,输出电压低落;电流采样电阻R2因引脚氧化或阻值变大时,也会产生输出电压过低的故障;当Q1开关管低效,即使稳压回路正常,也会导致开关变压器T1的储能减小,输出电压过低。这种故障一般较为少见。


uc3842开关电源维修要点

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开关电源实物图

1、烧保险或炸管


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、整流桥也会和保险一起被烧坏。


2、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。


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。


3843开关电源电路常见故障及维修技巧


b输出电压端整流二极管、c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。


d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从而屡损开关管。


e300V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会下降。


5、空载通电开关管温度不断升高


这种故障不多见一旦发现要马上断电,因为随着开关管的温度升高必然会导致开关管烧坏,带来不必要的麻烦。


遇到这种情况检查RCD吸收电路的二极管是否软击穿,电阻是否变阻,主要是二极管,如果测得都正常,就用代换法排除,有些JS为了利益虚假标识,二极管的实际耐压达不到标准,所以必须用同型号不同厂家的二极管代换。



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