如何维修PFC电路故障

1.PFC电路故障维修技巧

若是单独维修电源板,强制开机(用一只2k的电阻与+5VS电压相连作为开机信号)后PFC电路才能工作,才能测到PFC电路正常工作的电压。但是,有些电源板,如康佳KPS+L200C3-01型、海信RAG7.820.848A型电源板等,只强制开机,PFC电路仍不能工作,这是由于副电源处于轻载状态,副电源为PFC电路和主电源提供的VCC电压偏低,未能达到PFC控制芯片的启动电压。对于这类电源板,除了采取强制开机措施,还应在+5VS输出端接一个500mA以上的假负载,这样使VCC电压在14.5V以上,以保证PFC芯片能够稳定工作。

特别提醒的是,维修时要注意对PFC滤波电容放电。因为电源板为解决关机屏闪问题,大多设计有欠电压保护电路,因此在关机以后大电解电容中仍残留有高压,所以在维修时一定要注意,防止该电容中的残留电压电击伤人,同时电源板带电维修,可能导致故障面扩大,加大维修难度。所以在维修时,断电后需对大电解电容做放电处理后再进行维修。放电方法是:用一个大功率、几百欧电阻进行放电,也可用电烙铁的插头跨接在电容引脚上触碰多次放电。

PFC电路本质上也是一种开关电源,完全可以借鉴大家熟悉的PWM开关电源的维修经验。检修时重点考虑的还是开关管、升压二极管、PFC滤波电容、PFC控制芯片的供电和几个取样电路的元器件。

2.PFC电路的关键检测点

PFC电路主要有以下四个关键检测点:

(1)PFC电压输出端

在检修带负载能力差和主电源无电压输出故障时,通过测量PFC电压可以判断故障在PFC电路还是在主电源。PFC电压的测试点一般选择在PFC滤波电容处,如图2-10所示。正常时,PFC电压一般在370~400V范围内。

当PFC电压正常,而电源板带负载能力差、主电源无电压输出,可以判断故障在主电源。当PFC电压仅为300V左右,则说明PFC电路没有工作。PFC电压远高于380V,一般是PFC控制芯片反馈引脚(FAN7530的①脚)出了问题,此时重点检查RF908、RF915、RF917、RF918四个电阻和电容CF911是否损坏,如果没有坏,则可能是PFC控制芯片反馈脚内部电路损坏,需要更换PFC控制芯片。

图2-10 测量PFC输出电压的方法

(2)PFC控制芯片的VCC供电端

在检修PFC电路不工作故障时,该端是第二关键检测点。FAN7530的⑧脚是VCC供电端。如果VCC电压为0V,可能问题不是出在PFC电路(一般在副电源的VCC电压形成电路、待机控制电路),需要顺着VCC供电这一路向前一步步确认下去,直到找到故障点。

方法与技巧 有些电源板,在5VSB空载时,PFC控制芯片的VCC电压只有12V左右,这一电压是达不到其启动电压的,PFC控制芯片不能进入工作状态。如NPC1653工作电压范围在8.7~18V,而启动电压为12.25~14.5V,所以在开机时该点电压要保证在14.5V以上,以保证批量生产的可靠性。在单独维修这类电源板时,需要在5VSB输出端接假负载,如接一个12V的摩托车灯泡等。

(3)PFC控制芯片的激励输出端

在检修PFC电路不工作故障时,该端子是第三关键检测点,通过检测该端子电压或波形,可以大致确定故障部位。若该端子电压为零,说明PFC控制芯片没有激励脉冲输出。若有示波器,也可通过测量是否有脉动信号波形来判断。如果VCC供电正常,则要检查别的引脚的外围元器件有无问题,找到故障点。如果各引脚的元器件无问题,则可能是芯片损坏了。

若该端子电压不为零,一般来说,PFC控制芯片是有激励脉冲输出的。(www.xing528.com)

(4)PFC开关管的栅极

正常时,PFC开关管的栅极电压也应不为0V。如果该点为0V,而PFC控制芯片有激励信号输出,则应重点检查PFC控制芯片的激励输出端与PFC开关管G极之间的元器件是否开路,以及检查PFC开关管本身是否损坏。有PFC推动级的,这级电路也是重点检查的对象。

3.元器件故障分析

FAN7530的①脚为输出稳压反馈电压输入和过、欠压保护检测端,外接取样电路元器件,RF908、RF915、RF917、RF918阻值增大将导致反馈量减小,PFC输出电压升高,严重时会造成开关管过电压击穿损坏;这四只电阻开路,PFC电路可能处于间歇工作状态或不开机。电容CF911漏电将导致PFC电路输出电压升高或保护;CF904击穿或漏电将导致输出电压降低;RF908、RF915、RF917、RF918组成的取样电路元器件通常不允许在工作中突然开路,否则将导致PFC电路MOS管击穿。

④脚为过电流保护取样电流输入端,外接电阻RF911为过电流保护取样电阻,当其阻值增大时,PFC电路可能自动保护。

⑦脚为激励信号输出端,外接驱动缓冲晶体管QF904和放电电路器件等。QF905为放电晶体管,该器件在MOS开关管截止时负责泄放MOS管结电容上的反峰电压,它的存在直接关系到PFC电路的效率和器件安全。在这些器件中,DF905、DF906、QF905等禁止开路工作。

4.常见故障分析

(1)电源指示灯不亮,电源熔断器熔断

PFC电路中的开关管击穿、升压二极管击穿以及PFC滤波电容击穿或漏电均会导致电源熔断器熔断故障。因此,在维修电源熔断器熔断这类故障时,除对市电整流滤波电路、主/副电源开关管进行检查外,还需对上述元器件进行检查。

方法与技巧 当PFC开关管击穿时,不能盲目将其更换后即通电试验,应对其外围相关元器件进行彻底检查。场效应开关管击穿的原因有两点:一是场效应开关管过电流;二是场效应开关管过电压。对图2-9所示电路来说,当QF902、QF903击穿损坏时,还应检查开关管源极电阻RF911是否烧毁(该电阻往往连带烧毁)、推动级的QF904、QF905是否损坏或性能不良以及检查RF920、RF929阻值是否变大等。这是因为,当RF920、RF929阻值增大到一定程度和QF904性能不良时,激励信号的幅度可能发生改变,从而导致QF902、QF903因激励不足、损耗过大而损坏。QF905是QF902、QF903能否及时截止的关键,若QF905击穿则QF902、QF903不能工作;若QF905电路开路,则会导致QF902、QF903击穿损坏。RF908、RF915、RF917、RF918阻值增大,PFC输出电压升高,也可能造成开关管过电压击穿损坏,故对这几个电阻也要检测一下,看阻值是否变大。若频繁击穿PFC开关管,应将PFC控制芯片换新。

(2)PFC电路不工作

PFC电路不工作通常表现为主电源带负载能力差,即带上负载后+12V、+24V均有所下降,且波动。有部分电源板,当PFC电路不工作时还会引起主电源不工作,主电源无电压输出,这是因为其主电源的VCC供电电路中设计有PFC电压检测保护电路,当无PFC电压或电压过低时,不会有VCC供电提供给主电源控制芯片,因此主电源不能工作。

PFC电路是否工作,只要测量一下PFC滤波电容两端的电压就能作出判断,如果电压只有300V左右,这说明PFC电路不工作,主要是由于待机控制电路、PFC电路异常所致。该故障的检修流程如图2-11所示。有些PFC电路中,还设计有市电欠电压保护电路,也要对这部分电路进行检查。

图2-11 PFC电路不工作故障检修流程