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开关电源的原理与维修

2018-04-26吕志方

山东工业技术 2018年8期
关键词:开关电源维修原理

吕志方

摘 要:电源是电子产品的重要组成部分,开关电源就是采用功率半导体器件作为開关元件,通过周期性通断开关,控制开关元件的占空比来调整输出电压,开关元件以一定的时间间隔重复地接通和断开,接通时输入电源通过开关、滤波电路向负载提供能量,断开时电路中储能装置向负载释放开关接通时储存的能量,使负载得到连续而稳定的能量。开关电源节材、省电、效率高、体积和重量小,基本上取代了线性电源,是目前稳压电源的主导产品。本文将介绍一款开关电源的工作原理及其故障维修。

关键词:开关电源;原理;维修

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.142

1 开关电源的工作原理

(1)自激振荡电路:通电后AC220V电压经过整流滤波得300V直流电压,一路经开关变压器T1①②绕组加至开关管Q1D极,另一路经启动电阻R2加至Q1G极,Q1导通。T1①②绕组电流增加,反馈绕组产生③正④负的感应电动势,经C10、R3加至Q1G极,Q1饱和导通,由于T1①②绕组电流不能突变,产生①负②正的电动势,反馈绕组产生③负④正的电动势,经过C10、R3加至Q1G极,Q1截止,300V直流电压经过R2、R3对C10充电,随着充电的不断进行,C10上端电位逐渐上升,Q1管G极电压上升,当达到一定数值时,Q1管导通,Q1进入下一轮的振荡状态,周而复始。在Q1管截止期间,T1通过次级绕组释放储存的能量,通过整流滤波电路获得所需的直流电压。

(2)稳压电路:稳压电路由Q101、ZD101、PCI等电路组成。当开关电源输出电压升高时,通过取样电阻R104、R105加至Q101管b极的电压随之升高,由于Q101e极电压恒定,Q101的集电极电流增加,PCI①②脚的发光二极管亮度增加,PCI③④脚的等效电阻减小,T1反馈绕组③④电压经过D2整流,C13滤波后,经过R6、PCI加至Q2管b极电压增加,Q1管提前进入截止状态,T1储存的能量减少,使次级输出电压下降,反之则过程相反。

(3)保护电路:D1、R1、C7组成脉冲吸收回路,可以减小Q1截止时D极的反峰电势,防止Q1被击穿。R8、R7、Q2组成过流保护电路,当Q1的电流增加时,R8上的电压增大,通过R7加至Q2的b极,使Q2饱和导通,Q1截止,使Q1不会因过流损坏。ZD2、R4、Q2组成过压保护电路,当输出电压过高时,T1反馈绕组电压升高,ZD2击穿导通,Q2管b极电压升高,Q2饱和导通,Q1截止,以免Q1过压损坏。

2 常见故障及维修

(1)无输出电压:检查保险丝F1,若F1烧断发黑,常见原因是DB1击穿,C1漏电,开关管Q1D-S极短路。如果F1烧断不发黑,原因是C6容量减小,Q1损坏,开关电源负载短路。如果F1没烧断,原因是R2开路,C10漏电。

(2)输出电压低:应断开CN101检修。若开关电源输出电压正常,说明负载有短路元件,应检查负载电路。若开关电源输出电压仍低,说明开关电源有故障,应查稳压电路、保护电路,常见原因为ZD2、D1损坏。

(3)输出电压高:应重点检查稳压电路中的PCI、ZD101、Q101以及Q2是否性能不良,检修故障时,应确认ZD2、R4、Q2正常,以免故障扩大。

3 结语

目前,开关电源被广泛应用于几乎所有的电子设备,研究其工作原理,掌握故障现象及维修方法,能缩短维修时间,提高电子技术人员的维修技能水平。

参考文献:

[1]王位喜.交流稳压电源的常见故障修理[J].实验室研究与探索,1994(03).

[2]姚善宝.电源技术讲座第十一讲交流稳压电源[J].电子技术,1987(06).

[3]王位喜.不间断电源的维修[J].计算机应用研究,1996(06).

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