在微機(jī)中的開關(guān)電源是故障率較高的幾個部件之一。現(xiàn)在微機(jī)普遍選用脈沖寬度調(diào)制轉(zhuǎn)換式開關(guān)直流穩(wěn)壓電源,其結(jié)構(gòu)大體相同,故障檢修都有一定規(guī)矩。下面先簡述開關(guān)電源的運轉(zhuǎn)原理,并介紹一些開關(guān)電源常見故障的檢修方法,以供參考。
一、開關(guān)電源的運轉(zhuǎn)原理
開關(guān)電源一般都是脈寬調(diào)制轉(zhuǎn)換型開關(guān)直流穩(wěn)壓電源,它由輸入電路、功率轉(zhuǎn)換電路、控制電路、保護(hù)電路及主機(jī)發(fā)動電路構(gòu)成,大都選用他激式雙管半橋型。運轉(zhuǎn)進(jìn)程如下:接通電源后,交流輸入通過交流低通濾波器再經(jīng)整流濾波線路,得到約300V的直流高壓,經(jīng)電容C1、C2分壓后加給兩只推挽功率開關(guān)管Q1、Q2 ﹔直流高壓還驅(qū)動電源內(nèi)部所需的輔佐電源,為脈寬調(diào)制組件(一般用TL494、SG3524集成塊)供給運轉(zhuǎn)電源。控制組件輸出兩路相位相差180度、頻率約幾十千赫、寬度可調(diào)的驅(qū)動脈沖,分別驅(qū)動推挽功率開關(guān)管Q1、Q2,使兩管輪換處于豐滿與截止情況。兩個推挽功率開關(guān)管Q1、Q2和電容器C1、C2構(gòu)成橋路的四臂,組成橋式銜接,高頻變壓器的初級繞組作為橋式回路的負(fù)載。當(dāng)功率管未受觸發(fā)信號作用時,兩電容充電,因電容C1、C2容量相等則Vc1=Vc2,其值為直流高壓的一半約150V。當(dāng)觸發(fā)信號作用使Q1豐滿Q2截止時,C1沿Q1及變壓器T1初級繞組放電,一起電源通過Q1及T1初級繞組對C2充電;當(dāng)Q1截止Q2豐滿時,C2放電C1充電。在一個周期內(nèi)T1初級繞組兩端產(chǎn)生±150V的對稱脈沖方波,這一方波在T1次級各繞組中感應(yīng)出脈寬調(diào)制脈沖電流,經(jīng)各自的整流濾波回路后,向微機(jī)負(fù)載供給±5V和±12V直流電壓。電路以+5V輸出電壓為反響信號,送到控制組件取樣擴(kuò)展器的同相輸入端與基準(zhǔn)電壓相比較,比較的過失經(jīng)擴(kuò)展后控制脈沖方波的寬度,從而調(diào)整+5V直流輸出的電壓值,到達(dá)穩(wěn)壓的目的。為了使電源安全運轉(zhuǎn),一般設(shè)有過流、過壓保擴(kuò)和市電欠壓保護(hù)等電路。
二、開關(guān)電源故障的檢修方法
開關(guān)電源的功率和負(fù)載電流較大,一旦呈現(xiàn)故障,大多數(shù)情況會燒壞一些器材。為了防止產(chǎn)生新的故障,應(yīng)快速定位并進(jìn)而掃除故障。可選用先冷態(tài)檢查,再熱態(tài)檢驗的方法進(jìn)行故障檢測。
1.冷態(tài)檢查法
確定電源有故障后可翻開電源盒蓋,先檢查是否有明顯損壞的元件。
首要檢查保險絲,如保險管發(fā)黑、有亮斑,一般為嚴(yán)重短路故障,應(yīng)著重檢查橋式整流電路中的二極管是否擊穿,高壓濾波電解電容是否擊穿,兩個功率開關(guān)管是否損壞;其次再檢查有無焦黑、爆裂、變形變色元件,有無虛焊、斷線、短路等現(xiàn)象。如無以上明顯現(xiàn)象,可用萬用表檢測幾個要害點的電阻值,以確認(rèn)故障部位。
①不接電源,用萬用表R×1K檔檢測交流輸入兩端的電阻,可大致判別出功率轉(zhuǎn)換電路及其從前電路的元件損壞情況。檢測輸入電路的電阻時,如表針先偏轉(zhuǎn)到幾十千歐的方位再逐漸退到200K左右,說明電路底子正常;如表針沒有先大后小的偏轉(zhuǎn)進(jìn)程,則說明高壓濾波電解電容已無充放電才能;如檢測時短路或電阻值很小,則或許是整流電路的二極管或濾波電容擊穿;如測得開路,則或許是保險管或限流電阻等斷開。
②檢測高壓整流輸出兩端的正反向電阻,正向電阻應(yīng)為300K左右,反向為幾十千歐,且應(yīng)有較大的充電現(xiàn)象;檢測開關(guān)管Q1、Q2各極間正反向電阻,阻值應(yīng)分別相同,否則說明從高壓整流輸出到開關(guān)變壓器初級這部分電路有元件損壞。③檢測土5V、土12V輸出端的電阻應(yīng)不為零,正反向電阻值應(yīng)不同,否則說明開關(guān)變壓器次級某繞組及某路輸出電路有元件損壞。
2.熱態(tài)檢驗法
如上述檢查未發(fā)現(xiàn)損壞元件,則可通電檢驗電路幾個要害點的電壓值來確診電源的故障。為防止空載引起過壓保護(hù),可在+5V輸出端加一只5Q/10W左右的電阻作為假負(fù)載。
①接通電源后測高壓整流輸出規(guī)矩負(fù)極間的直流電壓,正常時為300V左右,C1、C2銜接點及Q1、Q2銜接點的電壓應(yīng)為直流高壓的一半,約150V左右,否則說明高壓整流及從前的電路有元件損壞。
②通電后如直流高壓正常,則應(yīng)檢測低壓輸出的四組電壓(±5V和±12V)是否正常,如某組不正常則故障或許出在某組電路,應(yīng)重點檢測其對應(yīng)的電路。
③如各組輸出電路沒有損壞元件,檢測要害應(yīng)放在TL494組件上,檢測TL494各引腳的電壓值并與正常時的電壓值相比較,依據(jù)比較成果,檢查相應(yīng)的元件以及保護(hù)電路。
三、開關(guān)電源常見故障的修補及舉例
1.開關(guān)電源燒壞,保險絲熔斷
這類故障多為過流形成,故障部位一般在電源輸入部分,常見的有交流濾波電容或高壓濾波電容擊穿、整流二極管擊穿及功率開關(guān)管擊穿等。修補時可用前面介紹的冷態(tài)檢查法找出損壞的元件,替換后即可修正。
2.電源無輸出
這類故障先檢查保險絲,若保險絲熔斷,則可用第一類故障處理方法,掃除故障;如保險絲無缺,則選用前面介紹的熱態(tài)檢驗法,檢測遍地的電壓,以確認(rèn)故障部位。常見的有:功率開關(guān)管損壞,控制組件損壞,低壓直流的整流二極管損壞,過流、過壓保護(hù)電路誤動作等。修補時先判別功率開關(guān)管是否無缺,各路低壓整流電路是否正常,如都正常,則可加電檢查功率開關(guān)管的基極是否有驅(qū)動脈沖,如沒有驅(qū)動脈沖,則檢查控制組件是否正常,一般先檢查控制組件的輔佐電源,正常時為15V左右(TL494為9、10、12腳,SG3524為 12、13、15腳);然后檢查守時元件應(yīng)有鋸齒波產(chǎn)生(TL494為5腳,SG3524為7腳),再檢查控制保護(hù)腳(TL494為4腳應(yīng)為0.25V,SG3524為9腳應(yīng)為非零),如這幾個引腳電壓正常,則應(yīng)在驅(qū)動脈沖輸出腳(TL494為8、11腳,SG3524為11、14腳)測得一對相位相反的方波脈沖,否則,控制組件損壞應(yīng)替換。
3.電源電壓輸出不準(zhǔn)確
電源電壓有輸出但不準(zhǔn)確,這說明電源的輸入、整流、轉(zhuǎn)換、輸出端的直流電壓底子是正常的,一般調(diào)整輸出電壓調(diào)理電位器就可把+5V等各檔電壓調(diào)到標(biāo)準(zhǔn)值,如調(diào)理失靈,則或許是電位器或取樣分壓電阻損壞。假設(shè)只要一組電壓違背較大,而其它各組電壓正常,則是該組電壓的穩(wěn)壓器或整流二極管損壞,換上相同類型的元件,即可掃除故障。
4.電源帶負(fù)載才能差
電源只向系統(tǒng)板供電時正常,而接上硬盤等部件時,不能運轉(zhuǎn)。這類故障一般發(fā)生在輸入整流后的濾波電容或+12V整流二極管元件上。修補時,在確認(rèn)整流電路正常的情況下,檢測濾波電容兩端的電壓,應(yīng)各為150V左右,否則濾波電容有故障,替換電容即可掃除故障。