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電源是各種電子設備必不可缺的組成部分，其性能優 劣直接關系到電子設備的技術指標及能否安全可靠地工作。由于開關電源內部關鍵元器件工作在高頻開關狀態，功耗小，轉化率高，且體積和重量只有線性電源的 20%—30%，故目前它已成為穩壓電源的主流產品。電子設備電氣故障的檢修，本著從易到難的原則，基本上都是先從電源入手，在確定其電源正常后，再進行 其他部位的檢修，且電源故障占電子設備電氣故障的大多數。故了解開頭電源基本工作原理，熟悉其維修技巧和常見故障，有利于縮短電子設備故障維修時間，提高 個人設備維護技能。 二.開關電源的組成 開關電源大至由主電路、控制電路、檢測電路、輔助電源四大部份組成，見圖1。 1. 主電路 沖擊電流限幅：限制接通電源瞬間輸入側的沖擊電流。 輸入濾波器：其作用是過濾電網存在的雜波及阻礙本機產生的雜波反饋回電網。 整流與濾波：將電網交流電源直接整流為較平滑的直流電。 逆變：將整流后的直流電變為高頻交流電，這是高頻開關電源的核心部分。 輸出整流與濾波：根據負載需要，提供穩定可靠的直流電源。 2. 控制電路 一方面從輸出端取樣，與設定值進行比較，然后去控制逆變器，改變其脈寬或脈頻，使輸出穩定，另一方面，根據測試電路提供的數據，經保護電路鑒別，提供控制電路對電源進行各種保護措施。 3. 檢測電路 提供保護電路中正在運行中各種參數和各種儀表數據。 4. 輔助電源 實現電源的軟件(遠程)啟動，為保護電路和控制電路(PWM等芯片)工作供電。
三.開關電源的工作原理 開 關電源就是采用功率半導體器件作為開關元件，通過周期性通斷開關，控制開關元件的占空比來調整輸出電壓。開關元件以一定的時間間隔重復地接通和斷開，在開 關無件接通時輸入電源Vi通過開關S和濾波電路向負載RL提供能量，當開關S斷開時，電路中的儲能裝置(L1、C2、二極管D組成的電路)向負載RL釋放 在開關接通時所儲存的能量，使負載得到連續而穩定的能量。 VO=TON/T*Vi VO 為負載兩端的電壓平均值 TON 為開關每次接通的時間 T 為開關通斷的工作周期
由 式可知，改變開關接通時間和工作周期的比例，VO間電壓平均值也隨之改變，因此，隨著負載及輸入電源電壓的變化自動調整TON和T的比例便使輸出電壓VO 維持不變。改變接通時間TON和工作周期比例亦即改變脈沖的占空比，這種方法稱為“時間比率控制”(TimeRationControl,縮寫為 TRC)。 按TRC控制原理，有三種方式： 1. 脈沖寬度調制(PulseWithModulation,縮寫為PWM) 開關周期恒定，通過改變脈沖寬度來改變占空比的方式。 2. 脈沖頻率調制(PulseFrequencyModulation,縮寫為PFM) 導通脈沖寬度恒定，通過改變開關工作頻率來改變占空比的方式。 3. 混合調制 導通脈沖寬度和開關工作頻率均不固定，彼此都能改變的方式，它是以上二種方式的混合。 四.開關電源的維修技巧和常見故障 1.維修技巧 開關電源的維修可分為兩步進行： 斷電情況下，“看、聞、問、量” 看：打開電源的外殼，檢查保險絲是否熔斷，再觀察電源的內部情況，如果發現電源的PCB板上有燒焦處或元件破裂，則應重點檢查此處元件及相關電路元件。 聞：聞一下電源內部是否有糊味，檢查是否有燒焦的元器件。 問：問一下電源損壞的經過，是否對電源進行違規操作。 量： 沒通電前，用萬用表量一下高壓電容兩端的電壓先。如果是開關電源不起振或開關管開路引起的故障，則大多數情況下，高壓濾波電容兩端的電壓未泄放悼，此電壓 有300多伏，需小心。用萬用表測量AC電源線兩端的正反向電阻及電容器充電情況，電阻值不應過低，否則電源內部可能存在短路。電容器應能充放電。脫開負 載，分別測量各組輸出端的對地電阻，正常時，表針應有電容器充放電擺動，最后指示的應為該路的泄放電阻的阻值。 加電檢測 通電后觀察電源是否有燒保險及個別元件冒煙等現象，若有要及時切斷供電進行檢修。 測量高壓濾波電容兩端有無300伏輸出，若無應重點查整流二極管、濾波電容等。 測量高頻變壓器次級線圈有無輸出，若無應重點查開關管是否損壞，是否起振，保護電路是否動作等，若有則應重點檢查各輸出側的整流二極管、濾波電容、三通穩壓管等。 如果電源啟動一下就停止，則該電源處于保護狀態下，可直接測量PWM芯片保護輸入腳的電壓，如果電壓超出規定值，則說明電源處于保護狀態下，應重點檢查產生保護的原因。 2.常見故障 保險絲熔斷 一 般情況下，保險絲熔斷說明電源的內部線路有問題。由于電源工作在高電壓、大電流的狀態下，電網電壓的波動、浪涌都會引起電源內電流瞬間增大而使保險絲熔 斷。重點應檢查電源輸入端的整流二極管，高壓濾波電解電容，逆變功率開關管等，檢查一下這此元器件有無擊穿、開路、損壞等。如果確實是保險絲熔斷，應該首 先查看電路板上的各個元件，看這些元件的外表有沒有被燒糊，有沒有電解液溢出，如果沒有發現上述情況，則用萬用表測量開關管有無擊穿短路。需要特別注意的 是：切不可在查出某元件損壞時，更換后直接開機，這樣很有可能由于其它高壓元件仍有故障又將更換的元件損壞，一定要對上述電路的所有高壓元件進行全面檢查 測量后，才能徹底排除保險絲熔斷的故障。 |
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