自激式开关电源的检修介绍

开关电源有自激式和他激式两种类型，他激式开关电源采用独立的振荡器来驱动开关管工作，而自激式开关电源没有独立的振荡器，它采用开关管和正反馈电路一起组成振荡器，依靠自己参与的振荡来产生脉冲信号驱动自身工作。自激式开关电源种类很多,但工作原理和电路结构大同小异,只要掌握了一种自激式开关电源的检修,就能很快学会检修其他类型的自激式开关电源。这里以图9-6所示的电源电路为例来说明自激式开关电源的检修。

开关电源常见故障有无输出电压、输出电压偏高和输出电压偏低。

1.无输出电压的检修

(1)故障现象

变频器面板无显示,且操作无效,测开关电源各路输出电压均为0V,而主电路电压正常(500多伏)。

(2)故障分析

因为除主电路外,变频器其他电路供电均来自开关电源,当开关电源无输出电压时,其他各电路无法工作,就会出现面板无显示、任何操作无效的故障现象。

开关电源不工作的主要原因如下:

1)主电路的电压未送到开关电源,开关电源无输入电压。

2)开关管损坏。

3)开关管基极的上偏元件(R₂₆~R₃₀、R₃₃)开路,或下偏元件(Q₁、D₉)短路,均会使开关管基极电压为0V,开关管始终处于截止状态,开关变压器的L₁绕组无电流通过而不会产生电动势,二次侧也就不会有感应电动势。

(3)故障检修

检修过程如下:

1)测量开关管Q₂的c极有无500多伏的电压,如果电压为0V,可检查Q₂的c极至主电路之间的元件和线路是否开路,如开关变压器L₁绕组、接插件19CN。虽然C₁、C₂、Q₂短路也会使Q₂的c极电压为0V,但它们短路也会使主电路电压不正常。

2)若开关管Q₂的c极有500多伏电压时,可测量Q₂的U_be电压,如果U_be＞0.8V,一般为Q₂的发射结开路,如果U_be=0V,可能是Q₂的发射结短路、L₀开路,Q₂基极的上偏元件R₂₆~R₃₀、R₃₃开路,或者Q₂的下偏元件Q₁、D₉短路。

3)在检修时,如果发现开关管Q₂损坏,更换后不久又损坏,可能是阻尼吸收电路R₃₁、C₂₄、D₇损坏,不能吸收L₁产生的很高的反峰电压,也可能是反馈电路L₂、R₃₂、C₂₃、D₈存在开路,反馈信号无法送到Q₂的基极,Q₂一直处于导通状态,Q₂长时间通过很大的I_c电流被烧坏,还有可能是Q₁开路,或稳压电路存在开路使Q₁始终截止,无法对开关管Q₂的b极进行分流,Q₂因U_b2电压偏高、饱和时间长而被绕坏。

2.输出电压偏低

(1)故障现象

开关电源各路输出电压均偏低,开关电源输入电压正常。

(2)故障分析

如果开关仅某路输出电压不正常,则为该路整流滤波和负载电路出现故障所致,现各路输出电压均偏低,故障原因应是开关电源主电路不正常所致。开关电源输出电压偏低的原因如下:

1)开关管基极的上偏元件(R₂₆~R₃₀、R₃₃)阻值变大,或下偏元件(Q₁、D₉)漏电,均会使开关管基极电压偏低,开关管Q₂因基极电压偏低而饱和时间缩短,L₁绕组通过电流的时间短储能少,产生的电动势也低,感应到二次绕组的电动势随之下降,故各路输出电压偏低。(www.xing528.com)

2)稳压电路存在故障使Q₁导通程度深,而使开关管Q₂基极电压低。如光耦合器PC1的光敏晶体管短路、KA431AZ的A、K极之间短路和R₁阻值变大等。

3)开关变压器的L₁、L₂绕组存在局部短路,其产生的电动势下降。

(3)故障检修

检修过程如下:

1)测量开关管Q₂的U_be电压,同时用导线短路稳压电路中的R₁,相当于给稳压电路输入一个低取样电压,如果稳压电路正常,KA431的A、K极之间导通变浅,光耦合器PC1导通也变浅,调整管Q₁基极电压下降,导通变浅,对开关管Q₂基极的分流降少,Q₂基极电压应该有变化,如果Q₂的U_be电压不变化或变化不明显,应检查稳压电路。

2)检查开关管Q₂基极的上偏元件R₂₆~R₃₀、R₃₃是否阻值变大,检查Q₁、D₉、D₈、C₂₃等元器件是否存在漏电。

3)检查开关变压器温度是否偏高,可更换变压器。

3.输出电压偏高

(1)故障现象

开关电源各路输出电压均偏高,开关电源输入电压正常。

(2)故障分析

开关电源输出电压偏高的故障与输出电压偏低是相反的,其原因也相反。开关电源输出电压偏高的原因主要如下:

1)开关管基极的上偏元件(R₂₆~R₃₀、R₃₃)阻值变小,或下偏元件(Q₁)开路,均会使开关管基极电压偏高,开关管Q₂因基极电压偏高而饱和时间延长,L₁绕组因通过电流的时间长而储能多,产生的电动势升高,感应到二次绕组的电动势随之上升,故各路输出电压偏高。

2)稳压电路存在故障使Q₁导通程度浅或截止,而使开关管Q₂基极电压升高。如D₁、R₆、PC1开路,KA431的A、K极之间开路和R₂阻值变大等。

3)稳压电路取样电压下降,如C₁₃、C₁₄漏电、L₆绕组局部短路均会使+5V电压下降,稳压电路认为输出电压偏低,马上将Q₁的导通程度调浅,让开关管Q₂导通时间变长,开关电源输出电压上升。

(3)故障检修

检修过程如下:

1)测量开关管Q₂的U_be电压,同时用导线短路R₂,如果稳压电路正常,KA431AZ的A、K极之间导通变深,光耦合器PC1导通也变深,调整管Q₁基极电压上升,导通变深,对开关管Q₂基极的分流增大,Q₂基极电压应该有变化,如果Q₂的U_be电压不变化或变化不明显,应检查稳压电路。

2)检查开关管Q₂基极的上偏元件R₂₆~R₃₀、R₃₃是否阻值变小,检查Q₁等元器件是否开路。

3)检查C₁₃、C₁₄是否漏电或短路,L₆是否开路或短路,D₁₂是否开路。