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如何维修开关电源2  

2010-07-04 21:55:36|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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微机开关电源是微机中故障率较高的部件之一。目前微机普遍采用脉冲宽度调制变换式开关直流稳压电源,其结构基本相同,故障检修有一定规律。下面先简述微机开关电源的工作原理,然后结合笔者的检修经验,介绍微机开关电源常见故障的检修方法,供大家参考。

一、微机开关电源的工作原理

微机开关电源一般都是脉宽调制变换型开关直流稳压电源,它由输入电路、功率变换电路、控制电路、保护电路及主机启动电路构成,大都采用他激式双管半桥型。工作过程如下:接通电源后,交流输入通过交流低通滤波器再经整流滤波线路,得到约300V的直流高压,经电容C1、C2分压后加给两只推挽功率开关管Q1、Q2 ;直流高压还驱动电源内部所需的辅助电源,为脉宽调制组件(一般用TL494、SG3524集成块)提供工作电源。控制组件输出两路相位相差180度、频率约几十千赫、宽度可调的驱动脉冲,分别驱动推挽功率开关管Q1、Q2,使两管轮换处于饱和与截止状态。两个推挽功率开关管Q1、Q2和电容器C1、C2构成桥路的四臂,组成桥式连接,高频变压器的初级绕组作为桥式回路的负载。当功率管未受触发信号作用时,两电容充电,因电容C1、C2容量相等则Vc1=Vc2,其值为直流高压的一半约150V。当触发信号作用使Q1饱和Q2截止时,C1沿Q1及变压器T1初级绕组放电,同时电源通过Q1及T1初级绕组对C2充电;当Q1截止Q2饱和时,C2放电C1充电。在一个周期内T1初级绕组两端产生±150V的对称脉冲方波,这一方波在T1次级各绕组中感应出脉宽调制脉冲电流,经各自的整流滤波回路后,向微机负载提供±5V和±12V直流电压。电路以+5V输出电压为反馈信号,送到控制组件取样放大器的同相输入端与基准电压相比较,比较的误差经放大后控制脉冲方波的宽度,从而调整+5V直流输出的电压值,达到稳压的目的。为了使电源安全工作,一般设有过流、过压保扩和市电欠压保护等电路。

二、微机开关电源故障的检测方法

微机开关电源的功率和负载电流较大,一旦出现故障,大多数情况会烧坏一些器件。为了避免产生新的故障,应快速定位并进而排除故障。可采用先冷态检查,再热态测试的方法进行故障检测。

1.冷态检查法

确定电源有故障后打开电源盒盖,仔细观察有无明显损坏的元件。

首先查看保险丝,如保险管发黑、有亮斑,一般为严重短路故障,应着重检查桥式整流电路中的二极管是否击穿,高压滤波电解电容是否击穿,两个功率开关管是否损坏;其次应查看有无焦黑、爆裂、变形变色元件,有无虚焊、断线、短路等现象。

如无以上明显现象,可用万用表测量几个关键点的电阻值,以确定故障部位。

①不接电源,用万用表R×1K档测量交流输入两端的电阻,可大致判断出功率变换电路及其以前电路的元件损坏情况。测量输入电路的电阻时,如表针先偏转到几十千欧的位置再慢慢退到200K左右,说明电路基本正常;如表针没有先大后小的偏转过程,则说明高压滤波电解电容已无充放电能力;如测量时短路或电阻值很小,则可能是整流电路的二极管或滤波电容击穿;如测得开路,则可能是保险管或限流电阻等断开。

②测量高压整流输出两端的正反向电阻,正向电阻应为300K左右,反向为几十千欧,且应有较大的充电现象;测量开关管Q1、Q2各极间正反向电阻,阻值应分别相同,否则说明从高压整流输出到开关变压器初级这部分电路有元件损坏。

③测量±5V、±12V输出端的电阻应不为零,正反向电阻值应不同,否则说明开关变压器次级某绕组及某路输出电路有元件损坏。

2.热态测试法

如上述检查未发现损坏元件,则可通电测试电路几个关键点的电压值来诊断电源的故障。为防止空载引起过压保护,可在+5V输出端加一只5Ω/10W左右的电阻作为假负载。

①接通电源后测高压整流输出端正负极间的直流电压,正常时为300V左右,C1、C2连接点及Q1、Q2连接点的电压应为直流高压的一半,约150V左右,否则说明高压整流及以前的电路有元件损坏。

②通电后如直流高压正常,则应测量低压输出的四组电压(±5V和±12V)是否正常,如某组不正常则故障可能出在某组电路,应重点检测其对应的电路。

③如各组输出电路没有损坏元件,检测重点应放在TL494组件上,测量TL494各引脚的电压值并与正常时的电压值(如表1所示)相比较,根据比较结果,检查相应的元件以及保护电路。

三、微机开关电源常见故障的维修及举例

1.开关电源烧坏,保险丝熔断

这类故障多为过流造成,故障部位一般在电源输入部分,常见的有交流滤波电容或高压滤波电容击穿、整流二极管击穿及功率开关管击穿等。维修时可用前面介绍的冷态检查法找出损坏的元件,更换后即可修复。

2.电源无输出

这类故障先查看保险丝,若保险丝熔断,则可用第一类故障处理方法,排除故障;如保险丝完好,则采用前面介绍的热态测试法,检测各处的电压,以确定故障部位。常见的有:功率开关管损坏,控制组件损坏,低压直流的整流二极管损坏,过流、过压保护电路误动作等。维修时先判断功率开关管是否完好,各路低压整流电路是否正常,如都正常,则可加电检查功率开关管的基极是否有驱动脉冲,如没有驱动脉冲,则检查控制组件是否正常,一般先检查控制组件的辅助电源,正常时为15V左右(TL494为9、10、12脚,SG3524为12、13、15脚);然后检查定时元件应有锯齿波产生(TL494为5脚,SG3524为7脚),再检查控制保护脚(TL494为4脚应为0.25V,SG3524为9脚应为非零),如这几个引脚电压正常,则应在驱动脉冲输出脚(TL494为8、11脚,SG3524为11、14脚)测得一对相位相反的方波脉冲,否则,控制组件损坏应更换。

3.电源电压输出不准确

电源电压有输出但不准确,这说明电源的输入、整流、变换、输出端的直流电压基本是正常的,一般调整输出电压调节电位器就可把+5V等各档电压调到标准值,如调节失灵,则可能是电位器或取样分压电阻损坏。如果只有一组电压偏离较大,而其它各组电压正常,则是该组电压的稳压器或整流二极管损坏,换上相同类型的元件,即可排除故障。

4.电源带负载能力差

电源只向系统板供电时正常,而接上硬盘等部件时,不能工作。这类故障一般发生在输入整流后的滤波电容或+12V整流二极管元件上。维修时,在确认整流电路正常的情况下,测量滤波电容两端的电压,应各为150V左右,否则滤波电容有故障,更换电容即可排除故障。

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