经典3.4开关电源电路及常见故障案例

图3-9所示电路为单端正激式隔离型开关稳压电源。电路由分立元件组成，非常简洁，故障率较低。与上文中由UC3844振荡芯片为主干构成的电源电路有所不同，但电路原理与检查方法都是相近的。

开关电源的供电取自直流回路的530V直流电压，由端子CN19引入到电源/驱动板。

电路原理简述：由R26～R33电源起动电路提供VT2上电时的起始基极偏压，由VT2的基极电流I_b的产生，导致了流经TC2主绕组I_c的产生，继而正反馈电压绕组也产生感应电压，经R32、VD8加到VT2基极；强烈的正反馈过程，使VT2很快由放大区进入饱和区；正反馈电压绕组的感应电压由此降低，VT2由饱和区退出进入放大区，I_c开始减小；正反馈绕组的感应电压反向，由于强烈的正反馈作用，VT2又由放大状态进入截止区。以上电路为振荡电路。VD2、R3将VT2截止期间正反馈电压绕组产生的负压，送入VT1基极，迫使其截止，停止对VT2的I_b的分流，R26～R33支路再次从电源提供VT1的起振电流，使电路进入下一个振荡循环。

图3-9 东元7200PA 37kW变频器开关电源电路

5V输出电压作为负反馈信号（输出电压采样信号）经稳压电路，来控制VT2的导通程度，实施稳压控制。稳压电路由U1基准电压源、PC1光耦合器、VT1分流管等组成。5V输出电压的高低变化，转化为PC1输入侧发光二极管的电流变化，进而使PC1输出测光敏晶体管的导通内阻变化，经VD1、R6、PC1调整了VT2的偏置电流。以此调整输出电压使之稳定。

在VT2截止期间，开关变压器TC2中存储的磁能量，由二次电路进行整流滤波释放给负载电路，在VT2导通期间，TC2从电源吸取能量进行存储。在二次绕组上产生交变的感应电压，正向脉冲宽度较大，幅值较低，经正向整流后提供负载电路的供电；反向脉冲宽度极窄，但因无电流释放回路，故能维持较高的幅值。VT2饱和导通时，将TC2的一次绕组接入直流530V电源的两端，因而二次绕组所感应的负向脉冲电压，是能反映TC2主绕组供电电压高低的。VD11和VD12接于同一个二次绕组上，VD12将“大面积低幅度”的正向脉冲整流作为5V供电，而VD11却将“小面积而幅度高”的负向脉冲做负向整流后，经R20、C19、R19、C17等元件简单滤波处理后，将此能反映一次主绕组供电高低的-42V电压信号，作为直流电路电压的检测信号，送入CPU，如图3-10所示，供显示直流电压值和参与CPU程序控制之用。

直流回路的直流电压检测信号，即为D11的后续R、C电路输出的-42V电压信号，属于对直流回路电压的间接采样。这几乎成为电压检测电路的一个机密，好多维修人员从与直流回路有联系的电路上查找电压检测电路，结果是可知的。此一电路功能的揭示，对相关故障检修有重要的意义（见第6章相关内容）。(www.xing528.com)

为驱动电路供电的六组相互隔离的整流、滤波电路，省略未画，请参见第4章驱动电路的相关内容。

图3-10 直流回路电压采样等效电路及波形示意图

对开关电源故障的检修，要找出其中关键的脉络。主要有两个电路环节：

1）振荡支路——包括起振电路和正反馈信号回路。起振电路：由TC2一次绕组、VT2的C、E极构成VT2的I_c电流回路，和由起动电阻R26～R33、VT2的发射结构成的（I_b）起振回路；由TC2的正反馈绕组（有时称自供电绕组，本电路中兼有两种身份）、R32、VD8构成的正反馈回路。起振回路和正反馈回路，两者结合，共同提供了和满足了VT2的振荡条件。

2）稳压支路——U1、PC1、VT1构成了对输出电压的采样电路和电压误差放大电路，以VT1对VT2的I_c的分流作用实现对输出电压的调整。

在实际工作中，开关电源电路的两个支路其实共同构成了对VT2的I_b的控制。显然，稳压支路会影响到振荡支路。如VT2的漏电或击穿，将会造成对VT2的I_b分流过大，导致电路停振。电路停振肯定不单只是振荡电路本身的问题，但检修的步骤，却可以围绕两个支路来展开。