开关电源的维修和常见故障
开关电源在工业自动化时代，已经被用于到所有行业，其精密电路板和对电流电源的严格要求，使得开关电源电路板维修成为PCB维修行业中难度比较大的一中常见故障设备。
在开关电源维修之前，我们必须了解开关电源的工作原理，电源先将高电压交流电通过全桥二极管整流以后成为高电压的波动直流电，再经过电容滤波以后成为较为平滑的高压直流电。这时，控制电路控制大功率开关管将高压直流电按照一定的高频频率分批送到高频变压器的初级。接着，把从次级线圈输出的降压后的高频低压交流电通过整流滤波转换为能使负载工作的低电压强电流的直流电。其中，控制电路是必不可少的部分。它能有效的监控输出端的电压值，并向功率开关管发出信号控制电压上下调整的幅度。在开关电源中，由于电源输入部分工作在高电压、大电流的状态下，故障率最高;其次输出直流部分的整流二极管、保护二极管、大功率开关三极管较易损坏，再就是脉宽调制器的反馈和保护部分。
一、在断电情况下，“望、闻、问、切”
首先，在开关电源没通电前，先用万用表测一下高压电容两端的电压先。如果是开关电源不起振或开关管开路引起的故障，则大多数情况下，高压滤波电容两端的电压未泄放掉，此电压有300多伏，如果不小心被阁下玉手摸到，一定让你留下难忘的记忆!
由于检修电源要接触到220V高压电，人体一旦接触36V以上的电压就有生命危险。因此，在有可能的条件下，尽量先检查一下在断电状态下有无明显的短路、元器件损坏故障。首先，打开电源的外壳，检查保险丝是否熔断，再观察电源的内部情况，如果发现电源的PCB板上元件破裂，则应重点检查此元件，一般来讲这是出现故障的主要原因;闻一下电源内部是否有糊味，检查是否有烧焦的元器件;问一下电源损坏的经过，是否对电源进行违规的操作，这一点对于维修任何设备都是必须的。在初步检查以后，还要对电源进行更深入地检测。
用万用表测量AC电源线两端的正反向电阻及电容器充电情况，如果电阻值过低，说明电源内部存在短路，正常时其阻值应能达到100千欧以上;电容器应能够充放电，如果损坏，则表现为AC电源线两端阻值低，呈短路状态，否则可能是开关管击穿。然后检查直流输出部分脱开负载，分别测量各组输出端的对地电阻，正常时，表针应有电容器充放电摆动，最后指示的应为该路的泄放电阻的阻值。否则多数是整流二极管反向击穿所致。
二、加电检测
在通过以上检测后，就可以进行加电测试。这时候才是关键所在，需要有一
开关电源常见四大故障及检修方法 开关电源是各种电子设备必不可缺的组成部分，其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。由于深圳开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态，功耗小，转化率高，且体积和重量只有线性电源的20%—30%，故目前它已成为稳压电源的主流产品。电子设备电气故障的检修，本着从易到难的原则，基本上都是先从电源入手，在确定其电源正常后，再进行其他部位的检修，且电源故障占电子设备电气故障的大多数。故了解开头电源基本工作原理，熟悉其维修技巧和常见故障，有利于缩短电子设备故障维修时间，提高个人设备维护技能。 1. 无输出，保险管正常这种现象说明开关电源未工作或进入了保护状态。首先要测量电源控制芯片的启动脚是否有启动电压，若无启动电压或者启动电压太低，则要检查启动电阻和启动脚外接的元件是否漏电，此时如电源控制芯片正常，则经上述检查可以迅速查到故障。若有启动电压，则测量控制芯片的输出端在开机瞬间是否有高、低电平的跳变，若无跳变，说明控制芯片坏、外围振荡电路元件或保护电路有问题，可先代换控制芯片，再检查外围元件;若有跳变，一般为开关管不良或损坏。 2. 保险烧或炸主要检查300V上的大滤波电容、整流桥各二极管及开关管等部位，抗干扰电路出问题也会导致保险
烧、发黑。需要注意的是：因开关管击穿导致保险烧一般会把电流检测电阻和电源控制芯片烧坏。负温度系数热敏电阻也很容易和保险一起被烧坏。 3. 有输出电压，但输出电压过高这种故障一般来自于稳压取样和稳压控制电路。在直流输出、取样电阻、误差取样放大器如TL431、光耦、电源控制芯片等电路共同构成一个闭合的控制环路，任何一处出问题就会导致输出电压升高。 4. 输出电压过低除稳压控制电路会引起输出电压低，还有下面一些原因也会引起输出电压低： a. 开关电源负载有短路故障（特别是DC/DC变换器短路或性能不良等），此时，应该断开开关电源电路的所有负载，以区分是开关电源电路还是负载电路有故障。若断开负载电路电压输出正常，说明是负载过重;或仍不正常说明开关电源电路有故障。 b. 输出电压端整流二极管、滤波电容失效等，可以通过代换法进行判断。 c. 开关管的性能下降，必然导致开关管不能正常导通，使电源的内阻增加，带负载能力下降。 12v开关电源维修分析 一.开关电源不启振，出现这种情况，我们首先要查看开关频率是否正确、保护电路是否封锁、电压反馈电路、电流反馈电路又没问题以及开关管是否击穿等。
开关电源原理 一、开关电源的电路组成： 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值 降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及 杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。 当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪 涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是 负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5 容量变小，输出的交流纹波将增大。
时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增 大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、功率变换电路： 1、MOS管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导 体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图： 3、工作原理： R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS管并接，使开关管电压应力减少，EMI减少，不发生二次击穿。在开关管Q1关断时，变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制，因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时，UC3842停止工作，开关管Q1立即关断。 R1和Q1中的结电容C GS、C GD一起组成RC网络，电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小，易引起振荡，电磁干扰也会很大；R1过大，会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下，从而保护了MOS管。 Q1的栅极受控电压为锯形波，当其占空比越大时，Q1导通时间越长，变压器所储存的能量
开关电源故障分析与维修 UC3843控制芯片介绍 UC3842是电流模式八脚单端PWIVI控制芯片，其内部电路框图如图所示，主要由基准电压发生器、欠电压保护电路、振荡器、PWM闭锁保护、推挽放大电路、误差放大器及电流比较器等电路组成。该控制芯片与外围振荡定时器件、开关管、开关变压器可构成功能完善的他励式开关电源。 UC3842是UC384×系列中的一种，它是一种电流模式类开关电源控制电路。此类开关电源控制电路采用了电压和电流两种负反馈控制信号进行稳压控制。电压控制信号，即通常所说的误差（电压）取样信号。电流控制信号是在开关管源极（或发射极）接人取样电阻，对开关管源极（或发射极）的电流进行取样而得到的，开关管电流取样信号送入UC3842，既参与稳压控制又具有过电流保护功能。因为电流取样是在开关管的每个开关周期内都要进行的，因此这种控制又称为逐周（期）控制。 UC384×主要包括UC3842、UC3843、UC3844、UC3845等芯片，它们的功能基本一致，不同的是：①集成电路的启动电压（7脚）和启动后的最低工作电压（即欠电压保护动作电压）不同；②输出驱动脉冲占空比不同；③允许工作环境温度不同。另外，集成电路型号末尾字母不同还表示封装形式不同。
对于采用UC3843的电源，当其损坏后，可考虑用易购的UC3842进行代换。但由于UC3842的启动电压不得低于16V，因此，代换后应使UC3842的启动电压达到16V以上，否则，电源将不能启动。UC3842是UC384×系列中的一种，它是一种电流模式类开关电源控制电路。 UC384×系列芯片的主要不同点 与UC384×系列类似的还有UC388×系列，其中，UC3882与UC3842、UC3883与UC3843、UC3884与UC3844、UC3885与UC3845相对应。主要区别是第6脚驱动脉冲占空比最大值略有不同。另外，还有一些采用了KA384×／KA388×，此类芯片与UC384×／UC388×的相应类型完全一致。 常见故障及维修方法： 1. 烧保险或炸管 主要检查300V上的大滤波电容、整流桥各二极管及开关管等部位，抗干扰电路出问题也会导致保险烧、发黑。 需要注意的是：因开关管击穿导致保险烧一般会把电流检测电阻和电源控制芯片烧坏。负温度系数热敏电阻、整流桥也会和保险一起被烧坏。
开关电源入门必读：开关电源工作原理超详细解析 第1页：前言：PC电源知多少 个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术，所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源（Sw itching Mode P ow er Supplies，简称SMPS），它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少 目前主要包括两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（sw itching）。线性电源的工作原理是首先将127 V或者220V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC交流电转化为脉动电压（配图1和2中的“3”）；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电（配图1和2中的“4”）；此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了（配图1和2中的“5”） 配图1：标准的线性电源设计图
配图2：线性电源的波形 尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、PlayStation/W ii/Xbox等游戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。 对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比：也即说如果输入市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz（有些国家是50Hz）频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。 由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。 ●开关电源知多少 开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言，AC输入电压可以在进入变压器之前升压（升压前一般是50-60KHz）。随着输入电压的升高，变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是，我们经常所说的“开关电源”其实是“高频开关电源”的缩写形式，和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。 事实上，终端用户的PC的电源采用的是一种更为优化的方案：闭回路系统（closed loop system）——负责控制开关管的电路，从电源的输出获得反馈信号，然后根据PC的功耗来增加或者降低某一周期内的电压的频率以便能够适应电源的变压器（这个方法称作PW M，Pulse W idth Modulation，脉冲宽度调制）。所以说，开关电源可以根据与之相连的耗电设备的功耗的大小来自我调整，从而可以让变压器以及其他的元器件带走更少量的能量，而且降低发热量。 反观线性电源，它的设计理念就是功率至上，即便负载电路并不需要很大电流。这样做的后果就是所有元件即便非必要的时候也工作在满负荷下，结果产生高很多的热量。 第2页：看图说话：图解开关电源 下图3和4描述的是开关电源的PW M反馈机制。图3描述的是没有PFC(P ow er Factor Correction，功率因素校正)电路的廉价电源，图4描述的是采用主动式PFC设计的中高端电源。 图3：没有PFC电路的电源 图4：有PFC电路的电源 通过图3和图4的对比我们可以看出两者的不同之处：一个具备主动式PFC电路而另一个不具备，前者没有110/220V转换器，而且也没有电压倍压电路。下文我们的重点将会是主动式PFC电源的讲解。
液晶电视电源板常见的故障判断和检修方法 液晶电视的电源板在整机上故障率是相当高的，也是我们修理液晶电视的重点和难点之一，容易给人以迷惑。他的相当一部分能量供给灯板驱动电路（根据发光源不同分为高压板和LED灯板两类）和主板上，一旦电视出现不开机、黑屏、纹波干扰、不定时关机等现象时，我们往往搞不清楚故障是出在电源板、主板、灯管（条）还是灯驱动板上，给维修造成很多弯路。借此根据本人多年来维修经验，结合众多网友维修过程中遇到的典型的事例，抛砖引玉，用简单易解的方法，来分析一下电源板的故障原因和排除技巧，解开液晶电源并不“神秘” 的面纱。 下面以TCL-PWL37C电源电路图纸为例，简单介绍一下液晶电视电源的工作原理（修过CRT彩电电源的师傅应该都知道，液晶电视的电源跟CRT大部分地方都是差不多的，仅仅多了个PFC电路而已）。 1：待机电路。 接通电源后，电源输出插座P3的③、④脚就应有+ 5V电压输出，给主板CPU 电路供电。另外，在热地一侧，副开关电源变压器T2的④-⑤绕组还会输出一组电压，整流滤波后输出+ 20V,供给主电源的PFC振荡电路和PWM S荡电路。（见图2）如果输出电压不稳定，则检查以IC9 （TL431）为中心组成的稳压控制电路。正常工作时，TL431的①脚电压为2.5V，如果该脚电压异常，则说明TL431 损坏或其外围元件有问题。 故障现象1:无+ 5V电压输出。 分析检修：检查待机电源电路，发现IC1的⑤-⑧脚电压为0V,经查限流电阻RB 13端头焊接部分已脱焊。建议将RB1 RB2 RB13这3只限流电阻换成功率为1W或 2W勺同阻值电阻，以免再次损坏。 故障现象2: + 5V电压在3V左右波动。 分析检修：空载试机，+ 5V电压仍较低，这说明故障在待机电源部分。检测输出电压电路中的稳压二极管DB4（6.8V）和DB5（20V ），发现DB5击穿，换新后故
开关电源维修步骤及常见故障分析- 电源 1、修理开关电源时，首先用万用表检测各功率部件是否击穿短路，如电源整流桥堆，开关管，高频大功率整流管;抑制浪涌电流的大功率电阻是否烧断。再检测各输出电压端口电阻是否异常，上述部件如有损坏则需更换。 2、第一步完成后，接通电源后还不能正常工作，接着要检测功率因数模块(PFC)和脉宽调制组件(PWM)，查阅相关资料，熟悉PFC和PWM模块每个脚的功能及其模块正常工作的必备条件。 3、然后，对于具有PFC电路的电源则需测量滤波电容两端电压是否为380VDC左右，如有380VDC左右电压，说明PFC模块工作正常，接着检测PWM组件的工作状态，测量其电源输入端VC ，参考电压输出端VR ，启动控制Vstart/Vcontrol端电压是否正常，利用220VAC/220VAC隔离变压器给开关电源供电，用示波器观测PWM模块CT端对地的波形是否为线性良好的锯齿波或三角形，如TL494 CT端为锯齿波，FA5310其CT端为三角波。输出端V0的波形是否为有序的窄脉冲信号。 4、在开关电源维修实践中，有许多开关电源采用UC38××系列8脚PWM组件，大多数电源不能工作都是因为电源启动电阻损坏，或芯片性能下降。当R断路后无VC，PWM 组件无法工作，需更换与原来功率阻值相同的电阻。当PWM组件启动电流增加后，可减小R值到PWM组件能正常工作为止。在修一台GE DR电源时，PWM模块为UC3843，检测未发现其他异常，在R(220K)上并接一个220K的电阻后，PWM组件工作，输出电压均正常。有时候由于外围电路故障，致使VR端5V电压为0V，PWM组件也不工作，在修柯达8900相机电源时，遇到此情况，把与VR端相连的外电路断开，VR从0V变为5V，PWM 组件正常工作，输出电压均正常。 5、当滤波电容上无380VDC左右电压时，说明PFC电路没有正常工作，PFC模块关键检测脚为电源输入脚VC，启动脚Vstart/control，CT和RT脚及V0脚。修理一台富士3000相机时，测试一板上滤波电容上无380VDC电压。VC，Vstart/control,CT和RT波形以及V0波形均正常，测量场效应功率开关管G极无V0 波形，由于FA5331(PFC)为贴片元件，机器用久后出现V0端与板之间虚焊，V0信号没有送到场效应管G极。将V0端与板上焊点焊好，用万用表测量滤波电容有380VDC电压。当Vstart/control 端为低电平时，PFC亦不能工作，则要检测其端点与外围相连的有关电路。
解析开关电源电压输出 低的原因和检修方法 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
解析开关电源电压输出低的原因和 检修方法 1、开关电源电压输出低的原因 (1)220V交流电压输入和整流滤波电路对开关管提供的工作电压不够，超出脉宽调整电路控制范围。 (2)负载电路存在过流引起开关电源负载加重而导致输出电压下降。 (3)开／关机切换错误，行扫描电路刚开始工作瞬间，开关电源即处于待机状态，此类故障适用于无预备电源的机器，CPu电源取自同一个电源，非副电源提供。 (4)开／关机接口电路末端因故障处于开机与待机之间的状态，从而导致开关电源输出电压低于正常值高于待机值。 (5)保护电路末端因故障进入导通状态，使电源进入弱振状态，引起开关电源输出电压下降。 (6)整流输出电路中二极管和滤波电容、限流电阻损坏引起输出电压低。 (7)脉宽调制电路故障，不能对开关电源输出电压的变化作出正确的响应，对开关管基极电压调整方向不对，从而造成开关电源输出电压低。 (8)正反馈电路中的正反馈电阻值变化，续流二极管性能变质或恒流源故障，使正反馈量不足，导致振荡周期变长，振荡频率下降，从而引起开关电源输出电压低。 (9)它激式开关电源因未得到行逆程脉冲而工作于低频状态，造成输出电压低。 2、判断故障的方法与步骤 从上述分析的原因看出，引起电压低的原因涉及到了开关电源自身的各个部分和与开关电源相关的所有电路，在检修时应先缩小故障范围。 (1)先测开关管c极电压，确认开关管供电正常。 (2)根据开关电源各个输出端电压判断故障。 开关电源有的输出端电压正常，有的低于正常值。故障在输出电压低的这个整流输出电路，应对电路中的限流电阻、整流二极管、滤波电容进行检查代换，若限流电阻发烫，说明负载过流，查负载。 开关电源各路输出均低。这种情况说明负载和整流输出电路均正常，故障在开关电源的正反馈电路、脉宽调整、开／待机电路、保护电路。 输出电压有的下降比例大，有的输出电压下降比例小。测量结果说明故障在输出电压下降比例大的电路。此时可断开此路负载，如果断开的是行电路，应接假负载。在断开负载后，再测开关电源各输出端电压，若恢复正常，可判断所断电路的负载有过流现象。若仍不正常，说明故障在该整流滤波电路。 3、断开主负载、接上灯泡，判断是否负载故障
开关电源工作原理详细解析 个人PC所采用的电源都是基于一种名为―开关模式‖的技术，所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源（Switching Mode Power Supplies，简称SMPS），它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少 目前主要包括两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（switching）。线性电源的工作原理是首先将127 V或者220 V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC 交流电转化为脉动电压（配图1和2中的―3‖）；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电（配图1和2中的―4‖）；此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后，我们就可以得到纯净的低压DC 直流电输出了（配图1和2中的―5‖） 配图1：标准的线性电源设计图
配图2：线性电源的波形 尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、PlayStation/Wii/Xbox等游戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。 对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比：也即说如果输入市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz（有些国家是50Hz）频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。 由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。 ●开关电源知多少 开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言，AC输入电压可以在进入变压器之前升压（升压前一般是50-60 KHz）。随着输入电压的升高，变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是，我们经常所说的―开关电源‖其实是―高频开关电源‖的缩写形式，和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。
（1）维修开关电源需要测试的波形 液晶显示器开关电源属大电流、高电压电路，也是故障率最高的电路，对于诸如无电压输出、输出电压过高等常见故障，用万用表查找故障不但方便，而且十分快捷，没有必要动用示波器。但是，对于一些开关电源的疑难故障，如屡损开关管及一些软故障等，示波器则可大显身手。通过测试一些关键点的波形，可快速圈定故障范围，查找到故障点。开关电源部分要检查的波形比较少，以图1所示的电源适配器为例，主要测试的波形有以下几个：①整流滤波以后的波形（C104正极的波形）；②电源控制芯片UC3842的4脚的锯齿波电压波形；③UC3842的6脚输出的驱动脉冲波形；④场效应开关管Q101的漏极（D）和源极（s）波形等，如图2所示。
图1 电源适配器电路
图2 开关电源电路主要测试波形 C104正端为整流滤波波形测试点（测试时，示波器应采用直流耦合输进方式），扫描速度开关置10ms／div挡。开关管Q101漏极波形比较高，测试时应采用10：1或100：1的测摸索头。 （2）开关电源的“热地”和“冷地”
一般而言，并联式开关电源的地有两个，即“热地”和“冷地”。以图1 所示的电路为例，图中的“◇”表示“热地”，这个地是开关电源一次侧的地，和市电地相连，与“热地”相连的底板称为“热底板”；图中的“上”表示 “冷地”，这个地是开关电源二次侧的地，和负载相连，与“冷地”相连的底 板称为“冷底板”。 “热地”与“冷地”的根本区别，在于机器底板零电位参考点与市电电网 有没有“直接的电的联系”。有直接联系的地是“热地”，机内的“热地”对 大地存在约一百多伏的电压，假如误触了机内的“热地”以及与“热地”相连 的元件，极有可能遭受电击，甚至发生生命危险；相反，“冷地”与市电电网 没有“直接的电的联系”，用手触摸“冷地”以及与“冷地”相连的元器件， 一般不会触电。 对于串联式开关电源，只有一个“热地”，也就是说，串联式开关电源的 一次侧与二次侧是同一个地，都为“热地”。由于液晶显示器通过电缆信号直 接与计算机主机相连，因此，液晶显示器的开关电源不能采用串联式开关电源，否则，会使计算机主机带电，这是不答应的。 （3）隔离变压器的应用 从以上分析可知道，液晶显示器开关电源的一次侧“热地”是带电的，因此，在用示波器维修开关电源时，为确保职员、显示器和仪器的安全，建议采 用隔离变压器。
开关电源维修 开关电源在工业自动化时代，已经被用于到所有行业，其精密电路板和对电流电源的严格要求，使得开关电源电路板维修成为PCB维修行业中难度比较大的一中常见故障设备。 在开关电源维修之前，我们必须了解开关电源的工作原理，电源先将高电压交流电通过全桥二极管整流以后成为高电压的波动直流电，再经过电容滤波以后成为较为平滑的高压直流电。这时，控制电路控制大功率开关管将高压直流电按照一定的高频频率分批送到高频变压器的初级。接着，把从次级线圈输出的降压后的高频低压交流电通过整流滤波转换为能使负载工作的低电压强电流的直流电。其中，控制电路是必不可少的部分。它能有效的监控输出端的电压值，并向功率开关管发出信号控制电压上下调整的幅度。在开关电源中，由于电源输入部分工作在高电压、大电流的状态下，故障率最高;其次输出直流部分的整流二极管、保护二极管、大功率开关三极管较易损坏，再就是脉宽调制器的反馈和保护部分。 一、在断电情况下 首先，在开关电源没通电前，先用万用表测一下高压电容两端的电压先。如果是开关电源不起振或开关管开路引起的故障，则大多数情况下，高压滤波电容两端的电压未泄放掉，此电压有300多伏，如果不小心被阁下玉手摸到，一定让你留下难忘的记忆! 由于检修电源要接触到220V高压电，人体一旦接触36V以上的电压就有生命危险。因此，在有可能的条件下，尽量先检查一下在断电状态下有无明显的短路、元器件损坏故障。首先，打开电源的外壳，检查保险丝是否熔断，再观察电源的内部情况，如果发现电源的
PCB板上元件破裂，则应重点检查此元件，一般来讲这是出现故障的主要原因;闻一下电源内部是否有糊味，检查是否有烧焦的元器件;问一下电源损坏的经过，是否对电源进行违规的操作，这一点对于维修任何设备都是必须的。在初步检查以后，还要对电源进行更深入地检测。 用万用表测量AC电源线两端的正反向电阻及电容器充电情况，如果电阻值过低，说明电源内部存在短路，正常时其阻值应能达到100千欧以上;电容器应能够充放电，如果损坏，则表现为AC电源线两端阻值低，呈短路状态，否则可能是开关管击穿。然后检查直流输出部分脱开负载，分别测量各组输出端的对地电阻，正常时，表针应有电容器充放电摆动，最后指示的应为该路的泄放电阻的阻值。否则多数是整流二极管反向击穿所致。 二、加电检测 在通过以上检测后，就可以进行加电测试。这时候才是关键所在，需要有一定的经验、电子基础及维修技巧。一般来讲应重点检查一下电源的输入端，开关三极管，电源保护电路以及电源的输出电压电流等。如果电源启动一下就停止，则该电源处于保护状态下，可直接测量PWM芯片保护输入脚的电压，如果电压超出规定值，则说明电源的处于保护状态下，应重点检查产生保护的原因。由于接触到高电压，建议没有电子基础的朋友需要小心操作。 三、常见故障 1.保险丝熔断 一般情况下，保险丝熔断说明电源的内部线路有问题。由于电源工作在高电压、大电流
在维修彩电开关电源时，要注意安全通电来检修，其方法有以下几种可采用。 1．隔离输入电压法 对于没有电源变压器的开关式稳压电源，可用一隔离变压器隔离交流输入，这样可有效地用示波器测量电源各处的波形。如果不用隔离变压器，就不能用示被器测置电源开关脉冲变压器初级之前的任何电路。如果将示波器的地端与电源的地端相接，出于示波器的地端是与电网的地线相通，这样就相当于将电网的地端与电源的地端相连(这两端的电位是不相等的)，使交流输入端通过电桥的整流二极管短路，从而烷坏整流二极管，即使示波器的地不接大地，但示波器外壳也带电，也不能工作。 2．安全降压法 安全降压法是指在加电检修彩电或更换故障元件时，为了确保开关管、厚膜坎及其主负载——行输出管的安全，采用较低的交流输入电压结开关电源供电。这是因为修理彩电开关电源时，最易碰到的故障是开关管、厚膜块或行输出管损坏。查后找故障原因，必须先判断是电源本身不良引起的，还是负载(行扫描电路)部分有问题引起的。因此，必须对电源自身故障及负载和保护电路的诱发故障或多发故障进行彻底捡查，不能在发现某一元件损坏后就简单地更换后就盲目通电开机。采用降低输入电压的供电办法，则能较好地解决这一矛盾，既能通电检测，准确地区分两处不同的故障部位，又能保护昂贵酌开关管、厚膜块及行输出管。另外，有些彩电无光无声故障比较偶然和隐蔽。有的故障偶然出现．一出现即烷保险丝或击穿开关管、行输出管，此时可采用调整降压输入法进行检修。 在具体检修过程中，对并联型开关电源，可将220v交流电压降为30V左右再进行检查；对于串联型的开关电源，可将220v交流电压降为60v左右进行检查。降压措施通常有： 用电源变压器将220v的交流电压降为30一60Y，这种方法安全可靠，彩电底板不带电。用自祸变压器降压或自已制作一只调压器，还可做成调压、隔离两用变压器，在次级作多组抽头，一般可在30v、50v、90v、110v、220v处油头，用单刀多掷开关控制。 用电灯或电阻降压。在220v的电源下串入一些45—60w的电灯泡，也可以起到降压作用s 若使用o．5A／600欧滑线式电阻，两端接市电，将电压询至30一60v之间。 检修时，首先检查开关电源工作是否正常。方法是将开关电源电压输出端负载断开，在主电压输出端按入一只220v／25w白炽灯。然后开机，送入30一50v交流电压，此时白炽灯应克，假苦开关电源有“吱吱”声，说明开关电源能起振。再改用60w白炽灯，逐步将交流电压调高，如果此时开关电源输出电压偏高，就应检查稳压控制电路。开关电源输出电压能达到正常值．说明开关电源工作正常。然后将假负载去掉，接通全部负载。仅将行推动变压器初级短路或将限流电阻断开，使行输出级停止工作。再开机送人低电压交流电，逐步调高交流电压，检查行输出级各元件的耐压，同时检查场输出等电路是否工作正常。测行输出管集电极达到正常直流电压，而未发现异常使停机．再将行推动级电路恢复原状。交流电压由低到高逐渐送入，直到机器工作正常为止。 3．串入灯泡法 所谓串联灯泡法，就是取掉输入回路的保险丝，用一个100w／220v的灯泡串在保险丝两端。当输入交流电后，如灯泡很亮，则说明电路有短路现象。由于灯泡有一定的阻值，所以起到一定的限流作用。这样，一方面能直观地通过灯泡的亮度来大致判断电路的故障，另一方面
FS1: 由变压器计算得到Iin值，以此Iin值可知使用公司共享料2A/250V，设计时亦须考虑Pin(max)时的Iin是否会超过保险丝的额定值。 TR1(热敏电阻):
电源启动的瞬间，由于C1(一次侧滤波电容)短路，导致Iin电流很大，虽然时间很短暂，但亦可能对Power产生伤害，所以必须在滤波电容之前加装一个热敏电阻，以限制开机瞬间Iin在Spec之内(115V/30A，230V/60A)，但因热敏电阻亦会消耗功率，所以不可放太大的阻值(否则会影响效率)，一般使用SCK053(3A/5Ω)，若C1电容使用较大的值，则必须考虑将热敏电阻的阻值变大(一般使用在大瓦数的Power上)。 VDR1(突波吸收器): 当雷极发生时，可能会损坏零件，进而影响Power的正常动作，所以必须在靠AC输入端(Fuse之后)，加上突波吸收器来保护Power(一般常用07D471K)，但若有价格上的考虑，可先忽略不装。 CY1，CY2(Y-Cap): Y-Cap一般可分为Y1及Y2电容，若AC Input有FG(3 Pin)一般使用Y2- Cap ，AC Input若为2Pin(只有L，N)一般使用Y1-Cap，Y1与Y2的差异，除了价格外(Y1较昂贵)，绝缘等级及耐压亦不同(Y1称为双重绝缘，绝缘耐压约为Y2的两倍，且在电容的本体上会有“回”符号或注明Y1)，此电路蛭蠪G所以使用Y2-Cap，Y-Cap 会影响EMI特性，一般而言越大越好，但须考虑漏电及价格问题，漏电(Leakage Current )必须符合安规须求(3Pin公司标准为750uA max)。 CX1(X-Cap)、RX1: X-Cap为防制EMI零件，EMI可分为Conduction及Radiation两部分，Conduction 规范一般可分为: FCC Part 15J Class B 、CISPR 22(EN55022) Class B 两种，FCC 测试频率在450K~30MHz，CISPR 22测试频率在150K~30MHz，Conduction可在厂内以频谱分析仪验证，Radiation 则必须到实验室验证，X-Cap 一般对低频段(150K ~ 数M之间)的EMI防制有效，一般而言X-Cap愈大，EMI防制效果愈好(但
反激式开关电源电路图讲解 一，先分类 开关电源的拓扑结构按照功率大小的分类如下： 10W以内常用RCC(自激振荡)拓扑方式 10W-100W以内常用反激式拓扑(75W以上电源有PF值要求) 100W-300W 正激、双管反激、准谐振 300W-500W 准谐振、双管正激、半桥等 500W-2000W 双管正激、半桥、全桥 2000W以上全桥 二，重点 在开关电源市场中,400W以下的电源大约占了市场的70-80%,而其中反激式电源又占大部分,几乎常见的消费类产品全是反激式电源。 优点：成本低,外围元件少，低耗能，适用于宽电压范围输入,可多组输出. 缺点：输出纹波比较大。(输出加低内阻滤波电容或加LC噪声滤波器可以改善) 今天以最常用的反激开关电源的设计流程及元器件的选择方法为例。给大家讲解如何读懂反激开关电源电路图! 三，画框图 一般来说，总的来分按变压器初测部分和次侧部分来说明。开关电源的电路包括以下几个主要组成部分，如图1
图1，反激开关电源框图 四，原理图 图2是反激式开关电源的原理图，就是在图1框图的基础上，对各个部分进行详细的设计，当然，这些设计都是按照一定步骤进行的。下面会根据这个原理图进行各个部分的设计说明。 图2 典型反激开关电源原理图
五，保险管 图3 保险管 先认识一下电源的安规元件—保险管如图3。 作用：安全防护。在电源出现异常时，为了保护核心器件不受到损坏。 技术参数：额定电压 ,额定电流 ,熔断时间。 分类：快断、慢断、常规 计算公式：其中：Po：输出功率 η效率：(设计的评估值) Vinmin ：最小的输入电压 2：为经验值，在实际应用中，保险管的取值范围是理论值的1.5~3倍。 0.98： PF值 六，NTC和MOV NTC 热敏电阻的位置如图4。 图4 NTC热敏电阻
开关电源常见故障及维修方法： 1.保险烧或炸 主要检查300V上的大滤波电容、整流桥各二极管及开关管等部位，抗干扰电路出问题也会导致保险烧、发黑。需要注意的是：因开关管击穿导致保险烧一般会把电流检测电阻和电源控制芯片烧坏。负温度系数热敏电阻也很容易和保险一起被烧坏。 2.无输出，保险管正常 这种现象说明开关电源未工作或进入了保护状态。首先要测量电源控制芯片的启动脚是否有启动电压，若无启动电压或者启动电压太低，则要检查启动电阻和启动脚外接的元件是否漏电，此时如电源控制芯片正常，则经上述检查可以迅速查到故障。若有启动电压，则测量控制芯片的输出端在开机瞬间是否有高、低电平的跳变，若无跳变，说明控制芯片坏、外围振荡电路元件或保护电路有问题，可先代换控制芯片，再检查外围元件;若有跳变，一般为开关管不良或损坏。 3.有输出电压，但输出电压过高 这种故障一般来自于稳压取样和稳压控制电路。在直流输出、取样电阻、误差取样放大器如TL431、光耦、电源控制芯片等电路共同构成一个闭合的控制环路，任何一处出问题就会导致输出电压升高。 4.输出电压过低 除稳压控制电路会引起输出电压低，还有下面一些原因也会引起输出电压低： a.开关电源负载有短路故障（特别是DC/DC变换器短路或性能不良等），此时，应该 断开开关电源电路的所有负载，以区分是开关电源电路还是负载电路有故障。若断 开负载电路电压输出正常，说明是负载过重;或仍不正常说明开关电源电路有故障。 b.输出电压端整流二极管、滤波电容失效等，可以通过代换法进行判断。 c.开关管的性能下降，必然导致开关管不能正常导通，使电源的内阻增加，带负载能 力下降。 d.开关变压器不良，不但造成输出电压下降，还会造成开关管激励不足从而屡损开关 管 e.300V滤波电容不良，造成电源带负载能力差，一接负载输出电压便会下降。
问题一:我们小功率用到最多的反激电源，为什么我们常常选择65K或者100K作为开关频率？有哪些原因制约了？或者哪些情况下我们可以增大开关频率？或者减小开关频率？ 开关电源为什么常常选择65K或者100K作为开关频率，有的人会说IC厂家都是生产这样的IC，当然这也有原因。每个电源的开关频率会决定什么？应该从这里去思考原因。还会有人说频率高了EMC不好过，一般来说是这样，但这不是必然，EMC与频率有关系，但不是必然。 想象我们的电源开关频率提高了，直接带来的影响是什么?当然是MOS开关损耗增大，因为单位时间开关次数增多了。如果频率减小了会带来什么？开关损耗是减小了，但是我们的储能器件单周期提供的能量就要增多，势必需要的变压器磁性要更大，储能电感要更大了。选取在65K到100K就是一个比较合适的经验折中，电源就是在折中合理化折中进行。 假如在特殊情形下，输入电压比较低，开关损耗已经很小了，不在乎这点开关损耗吗，那我们就可以提高开关频率，起到减小磁性器件体积的目的。 问题二：LLC中为什么我们常在二区设计开关频率？一区和三区为什么不可以？有哪些因素制约呢？或者如果选取一区和三区作为开关频率会有什么后果呢？ LLC的原理是利用感性负载随开关频率的增大而感抗增大，来进行调节输出电压的，也就是PFM调制。并且MOS管开通损耗ZVS比ZCS小，一区是容性负载区，自然不可取。那么三区，开关频率大于谐振频率，这个仍是感性负载区，按道理MOS实现ZVS没有问题，确实如此。但是我们不能忽略副边的输出二极管关断。也就是原边MOS管关断时，谐振电流并没有减小到和励磁电流相等，实现副边整流二极管软关断。这也是我们通常也不选择三区的原因。 我们不能只按前人的经验去设计，而要知道只所以这样设计是有其必然的道理的！ 调节K值控制好轻载到满载开关频率变化范围满足达到二区的条件。K值越小开关频率变化范围越小，当然效率也会低些，这需要折中考虑！一般K值在3到7也是这个原因。 满载时候的开关频率大于小的那个谐振频率点，小于大的谐振频率就可以。然后空载是开关频率最大的时候，可适当大于大的那个谐振频率点，没有实现零电流关断也关系不大，毕竟是空载。经验值是满载时开关频率略小于大的那个谐振频率点，例如谐振点频率100K，满载开关频率可取90K，设计肯定是按满载来达要求。匝比跟增益有关，一般按照增益为1设计(LED恒流电源因输出电压变化很大，增益要小于1，这样Fs变化才小)。 三区的也经常使用 这与输出电压的大小有关系。 至少在LCD TV里，输出12Ｖ,24V的应用场合里，不少人是将工作频率设计在fo>fr，第三区的； 第二区也有人用，输出电压较高时，如在LED固定电压的应用场合。 当然,LED应用中，也有人是做在第三区内，特别是那种恒流限压场合。 三区可以用，但不是跟输出电压高低有关，是和我们增益的范围有关，比如宽电压输出有时跑到三区是正常，这个时候必须舍弃效率，至少额定输出时在二区是最优的，效率高。 问题三：当我们反激的占空比大于50%会带来什么？好的方面有哪些？不好的方面有哪些？ 反激的占空比大于50%意味着什么，占空比影响哪些因素?第一:占空比设计过大，首先带来的是匝比增大，主MOS管的应力必然提高。一般反激选取600V或650V以下的MOS管，成本考虑。占空比过大势必承受不起。 第二点：很重要的是很多人知道，需要斜坡补偿，否则环路震荡。不过这也是有条件的，右平面零点的产生需要工作在CCM模式下，如果设计在DCM模式下也就不存在这一问题了。这也是小功率为什么设计在DCM模式下的其中一个原因。当然我们设计足够好的环路补偿也能克服这一问题。 当然在特殊情形下也需要将占空比设计在大于50%，单位周期内传递的能量增加，可以减小开关频率，达到提升效率的目的，如果反激为了效率做高，可以考虑这一方法。 问题四：反激电源如果要做到一定的效率，需要从哪些方面着手？准谐振？同步整流？ 反激的一大劣势就是效率问题，改善效率有哪些途径可以思考的呢？减小损耗是必然的，损耗的点有开关管，变压器，输出整流管，这是主要的三个部分。 开关管我们知道反激主要是PWM调制的硬开关居多，开关损耗是我们的一大难点，好在软开关的出现看到了希望。反激无法向LLC那样做到全谐振，那只能朝准谐振去发展（部分时间段谐振），这样的IC也有很多问世，我司用的较多是NCP1207，通过
彩电开关电源检修的方法及技巧 发表时间：2011-09-19T15:28:23.313Z 来源：《学园》2011年6月12期作者：钟纪恩[导读] 本文简述了彩电开关电源的构造组成及故障的主要检修方法和技巧。 钟纪恩广西玉林商贸技工学校 【摘要】本文简述了彩电开关电源的构造组成及故障的主要检修方法和技巧。【关键词】彩色电视机电源维修方法技巧 【中图分类号】TH17 【文献标识码】A 【文章编号】1674－4810（2011）12－0193－01 在彩电的所有电路中，电源部分的故障率相当高，也是彩电维修中重要的一部分。现在的彩色电视机电源电路几乎都是采用开关式稳压电源电路，它大致分为并联型和串联型两大类，其振荡电路大多采用自激式振荡电路，开关电源的原理这里就不多说了，下面主要介绍一下开关电源的检修方法。 一彩电开关电源的构造组成 彩电开关电源一般是由振荡电路、稳压电路、保护电路三大部分组成。 1．振荡电路 主要由启动电路、开关管、开关变压器和振荡电路等组成。开关电源振荡电路分为晶体管振荡电路和集成块振荡电路。 2．稳压电路 开关电源的稳压原理均采用脉冲调宽式的稳压方式。稳压部分的电路由取样、比较放大、基准电压和激励器组成，它通过控制调宽管来改变开关功率管的关闭和导通时间的比例，或通过改变振荡器输出脉冲的占空比来达到稳压的目的。很多机芯此部分电路都是采用光耦件组合而成的。 3．保护电路 彩电开关电源都设有过流保护、过压保护、欠压保护（短路保护），还有过热保护及尖峰脉冲吸收等保护电路，其保护方式均是使电路停振。 其中过压保护的作用是防止由于电源内部故障而造成输出电压过高。过压保护电路的取样点一般取自220Ｖ交流经整流滤波后的电压或主负载供电电压，通过一个齐纳二极管（稳压管）来进行取样判别。过流保护的作用是防止由于负载过流或电源内部故障而造成的开关管过流。尖峰脉冲吸收保护的作用是，吸收开关管由导通转为截止时产生的尖峰脉冲，保护开关管。短路保护电路的取样点一般都在稳压电源输出的低压组电源上，通过一个二极管来进行判别取样的。 二彩电电源检修方法和技巧 在彩电的维修中，由于电源所产生的故障是相对较多的，并且会出现各种各样的故障现象。检修电源的方法很多。在此就以长虹C2151型彩电电源为例。打开机盖后，我们可先用嗅觉闻一闻机内是否有烧焦等异味，同时观察机内是否有严重的烧坏痕迹。特别是元件是否有烧焦爆裂，这样可从有明显变化的元件着手，然后可通过听觉，若听到机内有“吱吱”的叫声，大多是由于电源负载有短路或保护电路作用引起的。 接着通过万用表来进行测量，可先测量C507两端有无＋300V电压，若无则检测输入电路及整流滤波电路。若有＋300V电压，可先关掉电源，然后用万用表监测＋300V电压的变化情况：如果＋300Ｖ会在几秒之内消失，表示电源基本工作正常，这就为负载短路。＋300Ｖ几乎不变则为启动电路开路。＋300Ｖ消失得很慢则为振荡或激励电路有问题。 出现三无现象且＋300V电压正常时可通过测量开关管b极电压，根据电压来了解电源具体工作情况。若b极无电压则是启动电阻、电容开路或调宽管短路，可着重检查这部分电路。若b极为正电压，则是稳压电路或反馈网络电路有问题。若b极为负电压，则开关电源基本工作正常，有可能保护电路保护或负载有短路。检修开关电源时，建议加假负载检修，以便确定故障是因负载短路所造成的，还是开关电源本身的问题，并对检修起到安全保护的作用。 开关电源不起振，除了反馈振荡电路及启动电路外，主要原因是调宽取样控制电路和保护电路的问题，往往是由于电路的原因，造成调宽管电流过大，使开关管截止，造成开关电源不起振，但是这些电路是不能随意断开的，否则很容易烧开关管。 另外，电源部分的小电解电容视损坏程度的不同表现不同的故障主要有Ｂ1电压太高，开机吱吱叫但Ｂ1正常，开机吱吱叫随着叫声的减小而Ｂ1慢慢升高，屡损开关管等。同时我们还要注意保护电路的影响，在怀疑保护电路有故障时要切除任何一个保护端时，必须做可靠的保护措施，这时再以提醒加假负载检查。 三开关电源电路的维修 开关电源损坏后，可将其负载全部断开，进行独立维修，并在主负载供电电源上并联一只220Ｖ、60Ｗ的灯泡作假负载，但要保持稳压取样电路与之相连，稳压取样电路毕竟属于开关电源的一部分。为了安全起见，避免开关管损坏，可采用低压供电安全方式，即将供电电源经一自耦式变压器降至70Ｖ左右再进行维修。如果没有自耦式变压器，也可在300V整流电路输出与滤波电容之间串一个220Ｖ、60Ｗ的灯泡后再进行检修，这种维修方法同样可以避免因电路存在隐患，而再度损坏元件的现象，注意灯泡不能串在滤波电容之后。 若开关电源电路不起振，在确定300V供电电压正常时，首先应检查启动电阻，即跨接在300V电源与开关管基极之间的电阻是否开路或变值，然后再检查反馈网络的元件否开路或损坏现象。 若开关电源不能正常稳压时，要确认引起故障部位最简单快捷的方法，即将光耦件热地端的两控制脚短路，如果电路进入停振状态，则表明故障在取样比较部分电路，取样比较电路有问题多半是光耦件损坏或稳压管、微调所至。如果是控制电路的问题，如控制晶体管损坏，在晶体管的代换上一定要注意晶体管的参数。其实开关电源电路是比较简单的电路，只要我们理解好振荡电路，保护电路和比较稳压电路工作原理及三者的相互关系，维修起来轻而易举的。 参考文献 ［1］韩广兴.新型彩色电视机原理与维修［M］.北京：电子工业出版社，2005