开关电源检测好坏(开关电源检修器电路图)

发布时间:2024-03-27
本文主要介绍开关电源的检查(开关电源检修电路图),下面一起看看开关电源的检查(开关电源检修电路图)相关资讯。
开关电源的维护方法
1.假负载法
在维修开关电源时,往往需要断开主负载,在开关电源的主电压输出端加一个假负载进行调试,以区分故障是出在负载电路还是电源本身,如图41所示。之所以接假负载,是因为在开关管关断期间,存储在开关变压器初级绕组中的能量会释放到次级侧。如果不接假负载,开关变压器储存的能量就无处释放,容易导致开关管击穿损坏。至于假负载,要根据开关电源的输出电压(或功率)来选择。一般来说,如果输出电压在100v以上,应选用40 ~ 100 w的灯泡或300q的大功率电阻作为假负载。如果输出电压在30v以下,可以选择汽车/摩托车用的灯泡或600ω~ lkω的大功率电阻作为假负载。
另外需要注意的是,在一些电子产品中,开关电源的dc电压输出端通过一个电阻接地,相当于连接了一个假负载。因此,具有这种结构的开关电源在维护期间不需要连接假负载。
2.短路法
并联开关电源一般采用光电耦合器直接采样稳压控制电路。当输出电压较高时,可用短路法来区分故障范围。
短路维修法的过程是:先将光电耦合器光敏接收管的两脚短路,相当于降低了光敏接收管的内阻,主电压没有变化,说明故障在光电耦合器后面(开关变压器一次回路侧)。相反,故障在光电耦合器之前的电路中。
需要注意的是,短路法要在熟悉电路的基础上进行,不能盲目短路,以免扩大故障。另外,从维护安全的角度考虑,短路前应先断开负载电路。
3.串联灯泡法
所谓串联灯泡法,就是把输入电路的保险丝(保险丝)去掉,在保险丝两端串一个60w/220v的灯泡。接通交流电时,如果灯泡亮,说明电路短路。因为灯泡有一定的电阻,比如一个60w/220v的灯泡,它的电阻大约是500ω(热阻),所以起到一定的限流作用。这样,一方面可以通过灯泡的亮度直观地大致判断出电路的故障;另一方面,由于灯泡的限流作用,现有的短路电路不会马上被烧坏。直到短路故障排除,灯泡亮度自然变暗,最后将灯泡拆下,换上保险丝。
4.代入法
替代方法分为元件级替代和板级替代。
组件级替代是指用正常组件替换可疑组件。如果更换后开关电源工作正常,则被更换的元件损坏。在开关电源中,有些元件可以用万用表直接判断,比如电阻;其他的就不好判断了,比如权力控制。芯片。所以对于难以判断的部件,如果在维修时怀疑有问题,建议更换正确的部件,提高维修效率。
板级替代是指整机开关电源或电源电路的一部分的整体替代。这种维修方法主要用于开关电源在元器件大面积烧坏或开关电源出现疑难故障时的维修。这种维修的特点是故障排除彻底,维修效率高,但成本相对较高。
维修电源的方法有很多,如示波器法、加热冷却法、人工干预法等。,这里就不介绍了。
开关电源常见故障的维修
1.保险丝熔断。
主要检查整流桥二极管、大滤波电容和开关管等。如果抗干扰电路有问题,保险丝或熔断器就会烧断发黑。值得注意的是,因开关管击穿而熔断的保险丝或熔断器,往往伴随着过流检测电阻和功率控制芯片的损坏,负温度系数也容易与保险丝或熔断器一起烧坏。
2.无输出,但保险丝或保险丝管正常。
这种现象说明开关电源没有工作,或者工作后进入了保护状态。首先,测量电源控制芯片的启动引脚是否有启动电压。如果没有启动电压或启动电压太低,检查启动电阻和连接到启动引脚的元件是否有漏电。此时,如果电源控制芯片正常,通过以上检查可以很快发现故障。如果有启动电压,测量控制芯片的驱动输出引脚(厚膜电路不驱动输出引脚)在启动瞬间是否有高低电平跳变。如果没有跳变,说明控制芯片损坏,外围振荡电路或保护电路的元器件有问题。可以先更换控制芯片,再检查周边元器件。如果有跳变,一般是开关管不良或损坏。
3.有输出电压,但输出电压过高。
这种故障往往来自稳压采样和稳压控制电路。我们知道,dc输出、采样电阻、误差采样放大器(如tl431)、光电耦合器和功率控制芯片共同构成一个闭环控制回路。在这个环节中,任何问题都会导致输出电压的增加。
对于带过压保护电路的电源,如果输出电压过高,过压保护电路会首先动作。此时可以断开过压保护电路使其失效,测量启动瞬间的电源主电压。如果测量值高于正常值,则输出电压过高。在实际维护中,采样电阻变化、误差放大器或光电耦合器缺陷是常见的。
4.输出电压太低
根据维修经验,除了稳压控制电路导致输出电压低,还有其他原因会导致输出电压过低。主要有以下几点。
①开关电源负载存在短路故障。此时应断开开关电源电路的所有负载,以区分开关电源电路有缺陷还是负载电路有故障。如果断开的负载电路电压输出正常,说明负载过重。如果还是不正常,说明开关电源电路有故障。
②输出电压端的整流二极管和滤波电容故障可以用替换法判断。
(3)开关管性能下降,必然导致开关管不能正常导通,使电源内阻增大,负载能力下降。
(4)开关变压器不良不仅导致输出电压下降,还会导致开关管励磁不足,从而损坏开关管。
⑤大滤波电容(即300v滤波电容)不好,导致电源负载能力差,一接负载输出电压就下降。
开关管断裂故障的维修
无损电源的开关管(或带开关管的厚膜电路)是开关电源电路维修的重点和难点。以下是系统分析。
开关管是开关电源的核心部件。当它工作在大电流、高电压的环境下,它的损坏率比较高。一旦损坏,通常无法通过更换新管来排除故障,甚至损坏新管。这种反复损坏的开关管的故障排除起来比较麻烦,经常让新手无从下手。下面简单分析一下开关管磨损的常见原因。
1.开关管被过电压损坏
①如果市电电压过高,漏极提供给开关管的工作电压高,开关管漏极产生的开关脉冲幅度自然增大很多,突破了开关管ds的耐压值,导致开关管击穿。
(2)稳压电路有问题,使开关电源输出电压升高。同时,开关变压器各绕组产生的感应电压较大,其原边绕组产生的感应电压与开关管漏极d获得的dc工作电压叠加。如果这个叠加值超过了开关管ds的耐受电压,开关管就会损坏。
(3)开关管漏极d的保护电路(尖峰吸收电路)有问题,可以 t吸收开关管漏极d的高幅尖峰脉冲,导致开关管漏极d击穿电压高。
④大滤波电容(300v滤波电容)失效,使其两端含有大量高频脉冲,与开关管关断期间的峰值电压叠加,导致开关管过压损坏。
2.开关管被过电流损坏。
①开关管散热片太小或固定不牢。
②开关电源过载,导致开关管导通时间延长,损坏开关管。常见原因有输出电压整流、滤波电路不良或负载电路短路、漏电等故障。
③开关变压器的匝间短路。
3.开关管的功耗大大受损。
常见的有两种:开盘损失大和收盘损失大。导通损耗大主要是因为开关管不能在规定时间内从放大状态进入饱和状态。开关管开启损耗大的原因主要是开关管激励不足。关断损耗大主要是因为开关管不能在规定时间内从放大状态进入关断状态。开关管关断损耗高的原因主要是开关管的栅(基)极波形失真造成的。
4.开关管本身有质量问题。
商用功率开关管的质量参差不齐,如果开关灯管有质量问题,开关管反复损坏在所难免。
5.开关管理不当
一般开关电源的场效应开关管功率较高,因此可以 不要用小功率低耐压的场效应管代替,否则容易损坏。它可以 不能用bu508a、2sd1403等三极管代替。发现更换后电源还能工作,但上电几分钟后三极管就会过热,导致开关管反复失效。
供电线路维护中的注意事项
1.添加隔离变压器
开关电源多为并联开关电源。对于并联开关电源来说,虽然负载所在的电路板是冷背板,但是开关电源变压器的初级电路仍然是热背板。因此,如果不增加隔离变压器,开关变压器原边之前的任何电路都不能用示波器测量。否则示波器外壳不仅会带电,对人造成威胁,还会烧坏电源。用万用表测量电压时,不需要加隔离变压器。
避免电击
在维修开关电源时,使用隔离变压器并不能保证100%的安全。触电的充要条件是与人体接触的两个或两个以上导体之间存在超过安全电压的电位差,并有一定强度的电流流过人体。隔离变压器可以消除热地与电网之间的电位差,在一定程度上防止触电。然而,它可以 t消除电路中各点之间的固有电位差,即维修人员用双手同时触摸开关电源电路中有电位差的部位,也会导致触电。因此,维修时,如果维修人员必须带电作业,首先要使身体与大地可靠绝缘,如坐在木座上,踩在干燥的木板或泡沫等绝缘物上进行包装;其次,要养成单手操作的习惯,需要触碰带电部位时,要防止通过另一只手或身体其他部位形成回路。这些都是避免触电的有效措施。
3.选择一个好的参考点
为了测量电源电路的电压,需要选择参考电位。开关变压器原边前的地为热地,开关变压器原边后的地为冷地。他们不是等电位的。因此,测量开关变压器一次回路电压时,以热地为参考点,即把万用表的负极探针接在热地上;测量开关变压器的二次回路(负载回路)时,需要以冷地为参考点,即将万用表的负极探针接在冷地上。
4.当电源不振荡时,大滤波电容两端的电压应放电。
维修电源无输出,通电后再切断电源。由于电源不振荡,大滤波电容(300v滤波电容)两端的电压放电会极其缓慢。这时,如果要用万用表的电障测量电源,先将大滤波电容两端的电压放电(可以用大功率的小电阻放电),然后就可以测量了。否则不仅会损坏万用表,还会危及维修人员的安全。
5.维护期间应控制启动时间。
检修许多开关电源输出电压高于正常值的故障时,启动时间应尽可能短。,以免击穿开关管和负载元件,造成不必要的损失。启动时间的标准是测量某一点的电压值所需的最短时间。在实际监控中,可以一手拿着手写笔,一手按下开关,打开电源开关,看清楚后立即关闭电源。
6.更换故障组件后,再次打开开关电源时,监控开关电源的输出电压。
检查开关电源,发现或怀疑某个部件有问题。更换此部件后,启动时监测开关电源的输出端电压(105 ~ 150 v)。如果远远高于正常值,就赶紧关机。然后根据高压输出故障进行检查。
7.损坏保险丝管的修理
交流输入电路中的熔丝熔断很少是由于熔丝自然损坏引起的,大多是由于后续电路短路故障引起的,如市电整流二极管短路、功率开关管短路等。因此,如果熔丝管损坏,应先检查并更换上述易损部件,然后更换新的熔丝管试验机。熔丝管损坏时,应更换同规格的新产品,不能用铜线进行更换,以免对电路造成更大的损坏。当损坏的熔丝管变黑或显像管爆裂时,说明后级电路严重短路,应仔细检查。
8.开关变压器中电解电容器的维护
开关变压器热端电路中电解电容故障率高,但用万用表测量部分电容正常,实际上存在问题。因此,建议用替代法检修开关变压器热端回路中的2.2 ~ 100μf电解电容,避免误判。
9.更换开关电源元件时,应注意以下几点。
(1)更换时,必须使用相同型号或相能规格的部件。
①稳压电路中的元件。
②保护电路中的所有元件。
③振荡电路中的元件。
④交流220v输入电路中的保险丝。
(2)功率、耐压和容量可在更换过程中提高的元件。
①交流220v整流滤波电容器中的大滤波电容器和整流二极管。
②开关电源各电压输出端的滤波电容和整流二极管。
(3)交流220v整流滤波电路中的安全电阻和开关电源电压输出端的安全电阻的替代。
这两个电路中的保险丝电阻器应该具有相同的功率和电阻。如果没有相同的电阻,那么功率和电阻的选择就是:原厂元件熔断电阻的功率/电阻值=更换元件熔断电阻的功率/电阻值。但是一定要用安全电阻来代替。
10.用假负载法和电流法断开开关电源给行扫描电路供电时的注意事项。
①断开负载时,元件的一个引脚通常是断开的。断开点通常是开关电源主输出端和负载之间的安全电阻和电感的一个引脚。不要通过切割电路板来断开连接。
(2)在维修开关电源时,为了判断开关电源电路中的故障也特别是在负载电路中,经常需要断开开关电源主电压的负载。我们知道,开关电源误差采样电路可以有两种形式,即直接采样电路和间接采样电路。对于间接采样电路,在关断开关电源的主电压负载时没有特殊要求。对于直接采样的开关电源,在断开主电压负载时,要注意断开点的位置,即断开点应选在稳压电路之后,在图42中虚线c的右边,决不能选在虚线a的左边..否则误差采样电路得不到误差电压(误差电压为零),导致开关电源输出电压急剧升高,可能会烧坏开关管或开关电源控制芯片。
11.用于无电压输出故障的开关电源。
如果监测结果是启动瞬间输出端有电压,说明开关电源可以振荡,开关电源停止振荡只是因为开关电源输出电压高或者负载有过流故障。
另外,对于开关电源输出电压低的故障,如果监测结果是关断瞬间电压升高,也说明开关电源中的保护电路由于故障已经进入保护状态。
开关电源的维护技巧
1.检修开关电源时,首先检查故障率相对较高的电路。
检修开关电源时,如果判断可能同时有两个或两个以上的部件出现问题,应先检查故障率较高的部件。比如对于开关电源来说,只有启动瞬间的电压故障,故障可能是由于稳压电路的问题导致输出电压高引起的过压保护,也可能是开关电源输出端的短路或过流故障。但后者的可能性远大于前者,所以在检修时,需要检查开关电源的电压输出端是否存在短路和过流故障。然后根据过压保护检查稳压电路。
2.维修开关电源时,应先检查易损件。
从开关电源的结构来看,每种开关电源都有各自的优缺点,也有相对固定的易损件。在电子设备的使用时间方面,开关电源的易损件也有一定的规律。比如开关电源长时间使用,开关电源热端电解电容故障比较高。在检修开关电源时,按照常规方法进行检修前,应重点检查这些易损件,可达到事半功倍的效果。
3.维修开关电源时,要善于运用观察法。
(1)观察保险中的保险丝是否熔断,判断开关电源是否有严重短路故障。
交流220v整流滤波电路保险丝熔断的直接原因只是在开关电源热端固定的几个元器件,即开关管、300v大滤波电容、交流220v整流二极管击穿等等。所以,如果观察到保险中的保险丝熔断,一定是以上某个部件有问题。
(2)观察开关电源中的电解电容顶部是否膨胀,判断这个电容是否有问题。
如果电容器鼓膨胀说明电容器基本失效,需要更换。同时要检查电容膨胀的原因是长时间工作后的自然损坏还是电压过大造成的损坏,才能对症下药。
4.维修开关电源时,学习电压法的技巧。
用电压法检修开关电源,可以确定故障是否在开关电源,故障在哪里。开关电源电压检修常见的要点有:开关电源交流输入端、整流滤波器输出端、开关管漏极和栅极、开关电源控制芯片启动端、开关电源输出端等。通过比较测量值和正常值,可以找到故障点。
5.修理开关电源时,要学会使用电阻法的技巧。
电阻法可以判断开关电源各电压输出端是否存在击穿短路和严重漏电故障,确认开关电源中某一元件是否存在击穿、开路和漏电。电阻法最常用于检查开关管和交流220v整流滤波器中安全电阻的开路。
在下列情况下,可采用电阻法进行检验。
①当开关电源的某些输出端有很小的电压,而某些输出端一直没有电压时,需要用电阻法测量没有电压输出的终端电阻。如果电阻值接近于零,说明该输出端的整流二极管或负载有击穿故障。
(2)开关管漏极电压为零时,需要用电阻法检查交流220v桥式整流滤波电路,检查交流220v桥式整流系列的安全电路是否开路。
③当熔丝管中的熔丝熔断时,需要用电阻法测量开关漏极对地的电阻。如果测量结果接近于零,说明是因为开关管或300v大滤波电容和桥式整流器击穿而导致熔丝管熔断。
6.检修开关电源时,学习电流法的技巧。
电流法可以判断开关电源主负载是否因过流而异常。方法是在开关电源的主输出端与主负载的断开点连接一个电流表,如图43所示。电流表的档位在较大的档位(如500ma),测量启动瞬间的电流。如果电流在正常范围内,可以判断主负载正常,如果电流超过正常范围,可以判断主负载存在短路故障。
一个高质量的开关电源的效率高达95%,而开关电源的损耗大部分来自开关器件(mosf测试 ii的实际功率损耗。导通过程中的损耗晶体管开关电路通常在转换过程中会消耗大量的能量,因为电路的寄生信号会阻止设备立即进行开关,这种状态下的电压和电流处于交替状态,很难直接计算功耗。以前认为电压和电流是线性的,通过求三角形的面积就可以大致算出损耗,但这不够准确。对于数字示波器来说,直通提供了高级的数算功能,所以可以用下面的公式来计算导通过程中的损耗。
eon表示导通过程中的损耗能量,pon表示导通过程中的平均损耗功率(有功功率)vds,id分别表示瞬时电压和电流ts,t0和t1表示导通过程的开始时间和结束时间,合闸过程损耗的计算方法与导通过程损耗相同,不同的是积分的开始时间和结束时间不同。
eoff代表合闸过程中的损耗能量,poff代表合闸过程中的平均损耗功率(有功功率)vds,id代表瞬时电压和电流,ts代表开关周期t2,t3代表合闸过程的开始时间和结束时间,3。亏损。在导通状态下,通常会有较大的电流流过开关管,但开关管的导通电阻很小,通常在毫欧级别,所以导通状态下的损耗能量相对较小,但不可忽略。用示波器测量导通损耗,不建议用电压乘以电流的积分来计算,因为示波器无法准确测量导通时的微小电压。比如开关管的电压,关断时通常是500v,导通时是100mv。假设示波器的精度为1 ‰(这是一个很牛的指标),最低测量精度为500 mv,那么不可能精确测量到100mv,甚至有可能测得的电压为负(100mv500mv)。由于导电时的电压很小,它可以 由于不能准确测量,所以用电压乘以电流积分法计算的能量损失误差很大。相反,导通时电流很大,可以精确测量,所以可以用电流和导通电阻来计算损耗,如下式所示:
econd表示损耗能量pcond表示导通状态的平均损耗功率(有功功率)id分别表示瞬时电流rds(on)表示开关管的导通电阻,该指标在开关管中给出。如图3所示,ts表示开关周期t1,t2表示导通状态的开始时间和结束时间。
图3导通电阻与电流iv的关系。开关损耗开关损耗是指总能量损耗,由过程中损耗、过程外损耗和过程中损耗组成,计算公式如下:
动词 (verb的缩写)开关损耗分析插件高端示波器通常也集成了开关损耗分析插件,因为通态电压的测量不准确,可以修改通态的计算公式。主要有三种:● ui,u,i是测量值● i2r,i是测量值,r是导通电阻,rds(on)● ucei是用户输入的,i是测量值,uc测试图。
图4开关损耗的测试结果图6。开关损耗测试对于器件评估非常重要。通过专业的功耗分析插件,可以快速有效地评估器件的功耗,比人工分析更简单方便。对于mosfet,计算i2r传导损耗的公式是最佳选择。文章标签:
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