開關電源原理及故障檢修辦法解析

隨著許多高新技術的發展，開關電源技術在不斷地創新。開關電源的設計要以安全性、可靠性為首要原則，在各種指標滿足正常使用要求的條件下，為使電源在突發故障情況下安全可靠地工作，本文將具體的分解開關電源的結構、原理及故障提出檢修的技巧以供大家參考。

開關電源的結構

開關電源主要由控制電路、測試電路、輔助電源四大部份構成。

（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妨礙本機萌生的雜波反饋回電網。

整流與濾波：將電網交流電源筆直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：依據負載需要，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，依據探測電路提供的數據，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）測試電路

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。

開關電源原理解析

開關電源原理框圖見下圖所示。

1.通電瞬間，燈泡閃亮一下后，逐漸熄滅，則電源從輸入至整流濾波均正常，故障應在后面電路。否則電源保險或輸入濾波電感開路。

2.若整流濾波電路正常，則測試開關管兩端是不是有310V電壓，若無，則取樣電阻R0或變壓器初級開路。

3.若開關管電壓正常，則測試開關管驅動電路是不是有幾伏至十幾伏電壓，若無則測試啟動電阻和驅動電路。

4.若驅動有電壓，開關管正常，則自激繞組有故障或反饋電路有故障。

5.若燈泡常亮，則開關管擊穿（短路）或整流橋擊穿（短路）。

6.若燈泡周期性亮滅，則負載有短路故障，可著重測試負載。

7.若更換開關管多次擊穿，則測試峰值電壓消除電路及負載是不是有開路故障。

8.經過上述維修步驟并測試負載電壓基本正常后，即可閉合開關K，再次測試時若輸出正常，則說明開關電源已修復。

留意：開關電源負反饋電路及變壓器次級絕不能開路，否則會損壞電路其他部分。

開關電源常見故障

1.保險燒或炸

2.無輸出，保險管正常

3.有輸出電壓，但輸出電壓過高

4.開關電源負載有短路故障

5.輸出電壓端整流二極管、濾波電容失效

開關電源檢修技巧

1.針對保險燒或炸的故障主要檢查300V上的大濾波電容、整流橋各二極管及開關管等部位，抗干擾電路出問題也會導致保險燒、發黑。需要留意的是：因開關管擊穿導致保險燒一般會把電流測試電阻和電源控制芯片燒壞。負溫度系數熱敏電阻也很容易和保險一起被燒壞。

2.針對無輸出，保險管正常的這種現象說明開關電源未工作或進入了保護狀態。首先要測量電源控制芯片的啟動腳是不是有啟動電壓，若無啟動電壓或者啟動電壓太低，則要檢查啟動電阻和啟動腳外接的元件是不是漏電，此時如電源控制芯片正常，則經上述檢查可以迅速查到故障。若有啟動電壓，則測量控制芯片的輸出端在開機瞬間是不是有高、低電平的跳變，若無跳變，說明控制芯片壞、外圍振蕩電路元件或保護電路有問題，可先代換控制芯片，再檢查外圍元件;若有跳變，一般為開關管不良或損壞。

3.對于有輸出電壓，但輸出電壓過高的這種故障一般來自于穩壓取樣和穩壓控制電路。在直流輸出、取樣電阻、誤差取樣放大器如TL431、光耦、電源控制芯片等電路共同構成一個閉合的控制環路，任何一處出問題就會導致輸出電壓升高。

5.而對于輸出電壓端整流二極管、濾波電容失效的情況，可以通過代換法進行判斷。

總之，開關電源故障的檢修有易有難，但只要抓住其核心的東西，即充足熟悉開關電源的基本結構及特性，它就能迅速地排除開關電源故障，達到事半功倍的效果。

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