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開關(guān)電源原理范文第1篇

關(guān)鍵詞: 《開關(guān)電源原理與維修》 理論與實(shí)踐 教學(xué)探索

《開關(guān)電源原理與維修》是電類專業(yè)的一門專業(yè)課,開關(guān)電源具有重量輕、體積小、效率高、能耗低、溫度低和電壓調(diào)整范圍寬的特點(diǎn),在電視機(jī)、背投彩電、微型計(jì)算機(jī)與儀器儀表等電路中得到了廣泛應(yīng)用,但由于開關(guān)電源工作在高電壓、大電流、高功耗的特殊狀態(tài),因此這部分是整機(jī)系統(tǒng)中故障的多發(fā)單元。所以《開關(guān)電源原理與維修》課程對(duì)于電類專業(yè)的學(xué)生來說應(yīng)該是著重掌握的一門知識(shí)。

1.理論教學(xué)

要學(xué)好本門課程,沒有扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí),是不可能的;如果學(xué)生只能根據(jù)書本上列出的故障實(shí)例“按圖索驥”,則只能停留在維修工匠的水平。為了使學(xué)生能夠?qū)W好理論知識(shí),教師可按以下方法來進(jìn)行教學(xué)。

1.1激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

大二或大三的學(xué)生都接觸過計(jì)算機(jī),而且有的學(xué)生還組裝過計(jì)算機(jī),因此對(duì)微型計(jì)算機(jī)有關(guān)的硬件一般都有較大的興趣,但絕大部分學(xué)生都不知道微機(jī)主機(jī)開關(guān)電源輸出什么信號(hào)與電壓。所以第一次課可以從微機(jī)主機(jī)開關(guān)電源輸出的信號(hào)與電壓開始介紹,然后介紹各個(gè)信號(hào)與電壓的用處,誘導(dǎo)學(xué)生了解開關(guān)電源,提高學(xué)習(xí)本門課程的興趣和積極性。另外,在理論教學(xué)的過程中,不僅要講解原理,而且要與維修實(shí)例相結(jié)合,與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合,使學(xué)生能夠?qū)W以致用。

1.2原有知識(shí)的復(fù)習(xí)和新知識(shí)的學(xué)習(xí)

前面已經(jīng)開過模擬電子線路與數(shù)字電子線路這兩門課,并且進(jìn)行過相關(guān)的課程實(shí)驗(yàn),但由于大部分學(xué)生所學(xué)的知識(shí)普遍不太牢固,因此在《開關(guān)電源原理與維修》的理論教學(xué)中結(jié)合開關(guān)電源電路要對(duì)有關(guān)的知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí),特別是模電的知識(shí),如二極管、晶體三極管、三端穩(wěn)壓器的特性及主要參數(shù),電壓比較器LM339的工作原理及用法等。有的知識(shí)要在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行新的擴(kuò)展及學(xué)習(xí),如光耦合器、快恢復(fù)二極管、功率肖特基二極管、雙極型大功率晶體管、功率MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管、絕緣柵雙極晶體管、晶閘管、PWM集成控制器等。

1.2.1從框圖入手

開關(guān)電源具體電路各式各樣,但脈沖變壓器耦合開關(guān)電源方框圖都一樣,其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

它主要是由市電整流濾波電路,脈沖變壓器,開關(guān)管,脈沖控制電路,取樣、反饋及穩(wěn)壓控制電路和整流濾波輸出電路等組成的,其基本工作原理是:用脈沖控制電路控制開關(guān)管的導(dǎo)通與截止,當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí),市電經(jīng)整流后的直流電轉(zhuǎn)換成磁能并存儲(chǔ)在變壓器中;在開關(guān)管截止期間,變壓器釋放磁能,輸出交流電壓,經(jīng)整流濾波后輸出直流電壓,向負(fù)載供電。

學(xué)生開始學(xué)習(xí)時(shí),首先從框圖入手,而不是直接對(duì)著復(fù)雜的具體電路,不會(huì)產(chǎn)生畏難情緒,當(dāng)把框圖及其原理都弄懂后,再結(jié)合典型電路進(jìn)行講解。

1.3掌握一兩種典型電路

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上流行的微機(jī)主機(jī)電源品牌有幾十種,各種不同型號(hào)達(dá)幾百種之多,常見的PWM集成控制器型號(hào)就有二三十種之多,要求學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)都掌握它們的原理、特點(diǎn)與維修,既不可能,又沒必要,而且常見微機(jī)主機(jī)開關(guān)電源的基本結(jié)構(gòu)、工作原理大致相同。所以在教學(xué)中,我們著重介紹一兩種國(guó)內(nèi)最常見的PWM集成控制器及由它們所構(gòu)成的典型開關(guān)電源電路,如PWM集成控制器TL494、KA7500及以之為核心所組成的開關(guān)電源電路,其它PWM集成控制器及組成的電路通過檢修實(shí)例的分析與介紹,檢修流程圖的使用等來進(jìn)行學(xué)習(xí);指導(dǎo)學(xué)生不僅能“按圖索驥”、快速解決教科書中提及的故障,而且能“舉一反三”、“駕一馭萬”。

2.實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)是理論教學(xué)的延續(xù),學(xué)生通過實(shí)踐教學(xué)能加深對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的理解,另外學(xué)生相關(guān)動(dòng)手能力的提高是本門課程的一個(gè)重要目標(biāo),只有學(xué)生能夠?qū)嶋H動(dòng)手修好開關(guān)電源的實(shí)際故障,才能算是學(xué)好了本門課程,因此實(shí)踐教學(xué)是本門課程的重要組成部分。實(shí)踐教學(xué)應(yīng)從以下環(huán)節(jié)著手。

2.1安全至上

由于微機(jī)主機(jī)開關(guān)電源由市電220V供電,因此實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)帶有一定的危險(xiǎn)性,安全是進(jìn)行正常教學(xué)的基礎(chǔ)及保證,因此從物質(zhì)保證及安全教育方面著手進(jìn)行。

2.1.1物質(zhì)保證

實(shí)驗(yàn)室環(huán)境應(yīng)該保證安全、整潔、明亮、寬敞、通風(fēng),實(shí)驗(yàn)室供電裝有觸電保護(hù)開關(guān)且能正常工作,實(shí)驗(yàn)室地面及實(shí)驗(yàn)桌上應(yīng)有絕緣膠皮覆蓋,實(shí)驗(yàn)桌上除必要的儀器儀表、開關(guān)電源外,不應(yīng)有其它的雜物。

微機(jī)主機(jī)開關(guān)電源由于直接用電網(wǎng)市電220V進(jìn)行整流濾波,因此PCB板上局部帶有高電壓,在加電進(jìn)行檢測(cè)及維修時(shí),一方面會(huì)給人身安全帶來危險(xiǎn),另一方面由于示波器等儀器外殼與PCB板的某些部位的靜電電位不等會(huì)造成電源短路,導(dǎo)致市電跳閘保護(hù)或開關(guān)電源及儀器內(nèi)部元器件損壞。為此,在加電進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)演示及學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)在交流市電與開關(guān)電源、示波器等儀器供電插座之間加入1∶1的隔離變壓器,實(shí)驗(yàn)室采用了兩臺(tái)3000VA的隔離變壓器進(jìn)行供電。

2.1.2安全教育

在實(shí)踐教學(xué)一開始就對(duì)學(xué)生進(jìn)行“安全第一”、“人的生命是最寶貴的”的安全教育,在整個(gè)教學(xué)過程中,結(jié)合開關(guān)電源的電路特點(diǎn),不間斷地進(jìn)行有關(guān)的安全教育,實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格按照安全規(guī)程操作。在實(shí)驗(yàn)時(shí),要求學(xué)生除必要的書本、萬用表等,其余物品不能帶入實(shí)驗(yàn)室。

在實(shí)踐教學(xué)演示及學(xué)生加電實(shí)驗(yàn)時(shí),嚴(yán)禁學(xué)生擁擠、圍觀,可進(jìn)行分組演示及分組實(shí)驗(yàn)。加電實(shí)驗(yàn)時(shí),必須先切斷開關(guān)電源的供電,把測(cè)試儀器探針(如示波器探針或萬用表表筆)的接地端與開關(guān)電源的地線接好,然后通電,再用“高電位”探針接到測(cè)試點(diǎn)測(cè)試,并且養(yǎng)成單手操作的習(xí)慣,這樣可以預(yù)防短路和觸電。更換元器件前一定要先切斷電源。

2.2必會(huì)的基礎(chǔ)操作技能

學(xué)生要想達(dá)到最終實(shí)際維修開關(guān)電源的目的,首先必須熟練掌握一些必備的基礎(chǔ)操作技能,如元器件的識(shí)別及測(cè)量,萬用表、示波器、晶體管圖示儀等儀器儀表的使用,元器件的焊接和拆卸,由電路實(shí)物繪制原理圖等。

2.3循序漸進(jìn)

任何事務(wù)的學(xué)習(xí)都不可能一蹴而就,本門課程的學(xué)習(xí)也是一樣,實(shí)踐教學(xué)的安排也要循序漸進(jìn)、由淺入深。最開始安排學(xué)生拆開關(guān)電源外殼,認(rèn)識(shí)里面的元器件,練習(xí)如何用萬用表測(cè)試相關(guān)元器件,用晶體管圖示儀測(cè)試晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管,練習(xí)元器件的焊接和拆卸,逐步練習(xí)由電路實(shí)物繪制原理圖、讀圖,再用好的開關(guān)電源加電測(cè)試各組輸出電壓及信號(hào),用示波器測(cè)量加電后正常情況下開關(guān)電源的各種波形,最終才是開關(guān)電源各種故障的實(shí)際維修。通過循序漸進(jìn)、由淺入深的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),一方面給學(xué)生逐步練習(xí)、逐步熟悉的機(jī)會(huì),另一方面結(jié)合理論教學(xué)使學(xué)生對(duì)開關(guān)電源的認(rèn)識(shí)逐步加深。

為適應(yīng)社會(huì)對(duì)技能型人才的需求,為提高我校學(xué)生的整體素質(zhì),提高學(xué)生的就業(yè)率,根據(jù)高職高專學(xué)生的特點(diǎn),我們對(duì)《開關(guān)電源原理與維修》理論與實(shí)踐教學(xué)方面進(jìn)行了一定的探索,意在使學(xué)生能夠掌握夠用的理論知識(shí)和相應(yīng)的實(shí)踐技能。

參考文獻(xiàn):

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開關(guān)電源原理范文第2篇

關(guān)鍵詞：直播衛(wèi)星；開關(guān)電源；原理與檢修

在直播衛(wèi)星接收設(shè)備中衛(wèi)星接收機(jī)的故障率相當(dāng)高達(dá)到90%以上，而衛(wèi)星接收機(jī)80%的故障都出在電源部份，可想而知我們從事工作人員要學(xué)習(xí)了解掌握電源部份工作原理及故障分析與檢修的重要性和必要性。本人從事廣播電視“村村通”工程建設(shè)及維修、維護(hù)工作多年，對(duì)該工程設(shè)備的性能和故障有所掌握，下面以東仕2000S型衛(wèi)星接收機(jī)開關(guān)電源電路為例，簡(jiǎn)單介紹該衛(wèi)星接收機(jī)電源工作原理及檢修。

一、工作原理

（一）電源的啟動(dòng)振蕩電路：220V市電電壓經(jīng)D101整流C104濾波后產(chǎn)生的300V直流電壓分兩路輸出，一路通過開關(guān)變壓器T102①―②腳繞組加到開關(guān)管Q101的集電極，另一路通過啟動(dòng)電阻R103加到Q101開關(guān)管的基極，使Q101開關(guān)管導(dǎo)通，T102初級(jí)繞組上產(chǎn)生①腳正、②腳負(fù)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由于繞組間的電磁耦合T102正反饋繞組相應(yīng)產(chǎn)生③腳正④腳負(fù)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則T102③端產(chǎn)生的正脈沖電壓經(jīng)D104、C107、R104加到Q101開關(guān)管的基極，使Q101開關(guān)管進(jìn)一步導(dǎo)通并迅速進(jìn)入飽和，Q101開關(guān)管飽和導(dǎo)通期間T102正反饋繞組上的感應(yīng)電壓對(duì)C107充電，隨著C107充電的不斷進(jìn)行，其兩端電位差升高，最后導(dǎo)致Q101開關(guān)管被截止。Q101的導(dǎo)通與截止時(shí)間，也就是開關(guān)電源的振蕩頻率主要取決于C107的充放電時(shí)間。

（二）電源的穩(wěn)壓電路：是由三端取樣精密穩(wěn)壓塊IC102、光電耦合器IC101及Q102脈寬調(diào)制管等元件組成、次級(jí)繞組+10V電壓作為取樣電壓。T102③腳繞組產(chǎn)生的電壓經(jīng)D105整流后做為光電耦合器IC101的工作電源，當(dāng)+10V電壓升高時(shí)三端取樣塊IC102的R端電壓升高，K端電壓降低，IC101內(nèi)發(fā)光二極管發(fā)光增強(qiáng)，從而去控制調(diào)制管Q102的基極，最終控制Q101開關(guān)管使其導(dǎo)通時(shí)間縮短經(jīng)T102開關(guān)變壓器磁耦合后，次級(jí)各繞組輸出電壓下降，達(dá)到穩(wěn)定電壓的目的。

（三）過流保護(hù)電路：①由R106、R105、Q102脈寬調(diào)制管組成，過流取樣電阻R106上電壓大小，經(jīng)R105送至Q102脈寬調(diào)制管的基極，供過流檢測(cè)之用，當(dāng)Q101開關(guān)管ce極電流超過這個(gè)設(shè)定值時(shí)，Q102脈寬調(diào)制管將導(dǎo)通，將開關(guān)管Q101基極短路至地，使開關(guān)電源停止振蕩從而起到保護(hù)的作用。②由D102、C105、R107組成的尖峰吸收保護(hù)電路，共主要作用是對(duì)開關(guān)變壓器因漏感產(chǎn)生的尖峰電壓進(jìn)行箝位，以保護(hù)開關(guān)管Q101不被擊窄。

二、故障檢修

故障現(xiàn)象1、通電即燒F1保險(xiǎn)管。

分析與檢修 此類故障一般發(fā)生在開關(guān)變壓器T102之前，應(yīng)檢查C101、C103、C104、D101是否損壞，若無損壞請(qǐng)檢查Q101、R106、Q102。仔細(xì)檢查上述元件，即可排除故障。

故障現(xiàn)象2、F1未斷、無電壓輸出。

分析與檢修 這種故障應(yīng)著重檢查啟動(dòng)電阻R103以及正反饋支路C107、D105。啟動(dòng)電阻R103功率值選用稍小，建議維修中用2W以上電阻更換即可。

故障現(xiàn)象3、開機(jī)后F1未斷、電源有異聲。

分析與檢修 這種故障分為兩種情況：一種是通電只聽“嘰”的一聲，便再無聲響，這時(shí)用萬用表監(jiān)測(cè)+10V電壓有沒有建立，這是因?yàn)榇渭?jí)電路有短路現(xiàn)象，可依次斷開D107、D108、D109試驗(yàn)，若斷開某一路時(shí)+10V電壓恢復(fù)正常，則說明該支路有短路故障存在，檢查出故障元件更換即可。另一種情況是加電后電源發(fā)出連續(xù)的“嘰……嘰”聲，這時(shí)用萬用表監(jiān)測(cè)+10V電壓，發(fā)現(xiàn)電壓在3～8V之間變化，這種故障一般多為過流取樣電阻R106阻值變大所至，檢查更換即可。

除以上三種故障現(xiàn)象而外還有可能出現(xiàn)輸出電壓偏離正常值的情況，電壓輸出過高或過低，一般是取樣電壓反饋網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，應(yīng)著重檢查R109、R110、R111、R112、IC101、IC102等相關(guān)元件。D106特性不良及C109、C111漏電會(huì)導(dǎo)致輸出電壓異常升高，檢修時(shí)應(yīng)細(xì)心排除。

三、元器件代換

開關(guān)電源原理范文第3篇

輸入：AC 110V～220V；

輸出：+24V 2.6A。

我們知道在日常工作中，由于電源故障而出現(xiàn)的拉條、滾道等各種影響安全優(yōu)質(zhì)播出的現(xiàn)象屢見不鮮，本文簡(jiǎn)單分析了該電源的工作原理、檢修方法和維修實(shí)例，供同行維護(hù)中參考，希望對(duì)維護(hù)工作有所幫助。

一、電源核心元件介紹

本電源采用了脈寬調(diào)制集成電路UC3842A，三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源電路TL431與光電耦合器PC817等相關(guān)元件組成，現(xiàn)分別做簡(jiǎn)單介紹：

1.UC3842是開關(guān)電源用電流控制型脈寬調(diào)制集成電路，其主要特點(diǎn)有：

（1）內(nèi)含欠壓鎖定電路；

（2）低啟動(dòng)電流（典型值為0.12mA）；

（3）內(nèi)置基準(zhǔn)電源；

（4）有驅(qū)動(dòng)電流達(dá)1A的推挽輸出級(jí)。

為其內(nèi)部方框圖與引腳功能見圖2和表1

2.德州儀器公司生產(chǎn)的TL431是一個(gè)有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)電源。其外形與塑封三極管相同，它的輸出電壓用兩個(gè)電阻就可以任意設(shè)置從2.5V-36V范圍內(nèi)的任意值。TL431是一種并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路，因其性能優(yōu)良、使用簡(jiǎn)單，因此廣泛的應(yīng)用于各種電源中，其三端分別為參考端R、陽極A、陰極K。圖3為其符號(hào)及外形示意圖。

二、電路工作原理

1.交流輸入與整流電路

AC220V電壓經(jīng)保險(xiǎn)管F，送到由C1、L1、C2組成的線路濾波器，濾除電路中串入的個(gè)高頻干擾后，經(jīng)橋式整流模塊DS1整流，C4濾波，在C4兩端得到300V左右的直流電壓。RV1為壓敏電阻器，起過過壓保護(hù)作用。RT1為NTC80，該元件是一個(gè)具有負(fù)溫度系數(shù)性能的熱敏電阻器，在電路中起到在開機(jī)瞬間限流的作用。

2.啟動(dòng)與振蕩

開機(jī)后，經(jīng)整流濾波器得到的300V電壓分為兩路：一路經(jīng)過開關(guān)變壓器B1初級(jí)繞組①-②繞組直接送至開關(guān)管Q1的漏極D。另外一路通過啟動(dòng)電阻R4送到U1（UC3842）的⑦端為U1供電，使U1內(nèi)部振蕩電路得到電源開始工作，U1⑥腳輸出開關(guān)激勵(lì)脈沖使Q1進(jìn)入開關(guān)狀態(tài)，變壓器B1初級(jí)繞組①-②繞組中便有高頻脈沖電流流過，開關(guān)變壓器③-④繞組也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高頻感應(yīng)電壓，該交變電壓經(jīng)D2整流、C11濾波后得到約18V左右的直流電壓，送到U1的供電端⑦腳，在正常工作后替代由300V經(jīng)啟動(dòng)電阻R4送來的啟動(dòng)電壓，為U1內(nèi)部電路提供工作電源，使開關(guān)電源能夠穩(wěn)定工作。同時(shí)開關(guān)變壓器B1次級(jí)⑤-⑥繞組也將感應(yīng)出相應(yīng)的交變電壓。

3.穩(wěn)壓電路

該電源穩(wěn)壓電路由U2（TL431）和P1（PC817）及相關(guān)元器件組成。其穩(wěn)壓過程如下：

當(dāng)由于某種原因引起輸出電壓升高時(shí)，穩(wěn)壓取樣電阻R25與R26中點(diǎn)電壓也相應(yīng)升高，從而使U2的參考極R端電壓也相應(yīng)升高，這樣就導(dǎo)致U2的陰極K端電壓下降。此時(shí)光電耦合器P1內(nèi)部光電二極管亮度增強(qiáng)，光電轉(zhuǎn)換后使P1內(nèi)部光電三極管導(dǎo)通狀態(tài)發(fā)生變化，U1的①腳電壓成比例下降，經(jīng)過U1①腳連接內(nèi)部的電流檢測(cè)比較器反相端去控制脈寬鎖存器，進(jìn)而控制U1內(nèi)部振蕩器輸出驅(qū)動(dòng)脈沖寬度，經(jīng)U1的⑥腳送至開關(guān)管Q1的柵極，改變其工作狀態(tài)，縮短導(dǎo)通時(shí)間。開關(guān)變壓器B1初級(jí)繞組①-②繞組的高頻脈沖電流減少，其次級(jí)⑤-⑥繞組中的感應(yīng)電壓也相應(yīng)的降低至額定值，起到穩(wěn)定電壓的作用。

如果輸出電壓由于某種原因降低時(shí)，其穩(wěn)壓過程與上述過程相反。

4.保護(hù)電路

該電源中，R3、C3、D1、R2、C23組成了雙尖峰脈沖電壓吸收回路，主要用于吸收由于變壓器漏感而產(chǎn)生的尖峰脈沖電壓，以達(dá)到保護(hù)開關(guān)管Q1的D-S極間不被過高的反峰電壓擊穿損壞。

R8、R11與U1的③腳內(nèi)部電路組成了開關(guān)管過流保護(hù)電路，當(dāng)開關(guān)管Q1的D-S極間電流異常增大時(shí)，取樣電阻R8兩端電壓升高，該電壓經(jīng)R11送至U1的③腳電流檢測(cè)端，③腳連接內(nèi)部的電流檢測(cè)比較器同相端去控制脈寬鎖存器，減小驅(qū)動(dòng)脈沖的寬度，使電源處于間歇狀態(tài)，當(dāng)③腳電壓達(dá)到1V時(shí)，UC3842將切斷驅(qū)動(dòng)脈沖輸出，開關(guān)電源停振，以保證開關(guān)管Q1的安全。

R13、R17、C12、R15、Q2、Q3、U1的③腳內(nèi)電路組成了軟啟動(dòng)電路，其工作過程為：開機(jī)后，+300V電源經(jīng)R4使U1啟動(dòng)工作，U1的⑧腳輸出5V電壓通過R13、R17為C12充電，充電前C12正端為低電平，Q2、Q3導(dǎo)通，U1的⑧輸出的5V電壓經(jīng)Q2、Q3的c-e結(jié)加至U1的③腳，使U1不輸出驅(qū)動(dòng)脈沖，當(dāng)經(jīng)過一段時(shí)間后，C12充電完畢，正端變?yōu)楦唠娖?，Q2、Q3截止，U1的③腳變成低電位，U1輸出驅(qū)動(dòng)脈沖，開關(guān)電源開始正常工作。其軟啟動(dòng)時(shí)間取決于R13、R17、C12的充放電時(shí)間常數(shù)。

三、檢修思路與方法

1.無輸出電壓

無輸出電壓應(yīng)先檢查保險(xiǎn)管F是否熔斷。如熔斷，應(yīng)檢查壓敏電阻器RV1，整流橋DS1，開關(guān)管Q1以及C4等相關(guān)元件。如果F完好，則應(yīng)檢查測(cè)量C4兩端+300V電壓是否正常，無+300V電壓故障教易判斷排除。+300V電壓正常，應(yīng)著重檢查啟動(dòng)電阻R4是否變大或斷路，R18、D2是否損壞，R8阻值增大也會(huì)造成該類故障。U1的⑦腳17V和U1的⑧腳5V兩個(gè)電壓是很重要的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。U1的⑦腳電壓低于10V一般為U1內(nèi)部電路損壞，Q1擊穿損壞后也會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞U1，R8則更無法幸免，R8與R7為易損元件。

2.輸出電壓偏離正常值

該類故障多是穩(wěn)壓電源電路相關(guān)元件故障造成的，在斷電情況下?？蓪?duì)穩(wěn)壓電路中取樣電阻R25、R26電壓調(diào)節(jié)電位器RP1、U2、P1等相關(guān)聯(lián)元件進(jìn)行檢測(cè)。U2、P1用替換法，參閱圖3中的參數(shù)表實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，一般即可排除故障。

四、故障檢修實(shí)例

1.無電壓輸出

檢修：開蓋檢查，發(fā)現(xiàn)壓敏電阻器RV1爆裂，F(xiàn)1熔斷，將上述元件換新后，在路測(cè)量電路無短路現(xiàn)象，斷開負(fù)載加電試機(jī)，24V輸出正常，加負(fù)載開機(jī)正常，故障修復(fù)。

分析：壓敏電阻器的電阻體材料是半導(dǎo)體，它的主要作用可以抑制電路中經(jīng)常出現(xiàn)的異常過電壓，保護(hù)電路免受過電壓的損害。在開關(guān)電源中，其作用是用于吸收周期出現(xiàn)的連續(xù)脈沖群。由于器件本身的老化特性或者外電沖擊電壓的作用，會(huì)導(dǎo)致阻值下降，使電源接近短路狀態(tài)，導(dǎo)致電流增大，保險(xiǎn)管F熔斷。

2.輸出電壓時(shí)有時(shí)無，輸出電源指示燈S1閃爍

檢修：斷開負(fù)載后故障表現(xiàn)依舊，測(cè)試C4正端+300V正常，U1的⑦腳電壓在10V～15V之間變化，斷電測(cè)量發(fā)現(xiàn)R18開路損壞，換新元件后試機(jī)正常，加負(fù)載開機(jī)工作正常，故障修復(fù)。

分析：R18是保證U1的供電的一個(gè)重要器件，其作用參見電路原理的啟動(dòng)與振蕩，由于其阻值小，電流持續(xù)，容易損壞，建議更換功率高一個(gè)量級(jí)的器件。

作者簡(jiǎn)介：

開關(guān)電源原理范文第4篇

工作原理

高斯貝爾GSR-D33數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)電源為典型的自激式開關(guān)電源，220V交流市電經(jīng)保險(xiǎn)管和由L1、C1組成的抗干擾抑制電路，濾除電網(wǎng)中干擾信號(hào)后通過D1-D4整流、E1濾波得到約300V直流電壓。300V直流電壓一路經(jīng)開關(guān)變壓器B1初級(jí)繞組①-②加至開關(guān)管Q5（BUT11A）的集電極，另一路通過啟動(dòng)電阻R1加到Q5基極，使Q5導(dǎo)通。Q5導(dǎo)通后，Q5集電極電流在B1初級(jí)繞組①-②上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，由于繞組間的電磁耦合，B1反饋繞組③-④產(chǎn)生感應(yīng)電壓，感應(yīng)電壓經(jīng)D6、R5加到Q5基極，使Q5迅速進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)，在此期間，C4被充電，隨著C4兩端充電電壓的不斷升高，反饋電流逐漸減小，直至Q5基極電位降至關(guān)斷值，使Q5關(guān)斷截止。在Q5截止期間，C4經(jīng)R5放電，當(dāng)C4放電達(dá)一定程度，C4兩端電壓不足以使Q5保持截止?fàn)顟B(tài)，啟動(dòng)電壓經(jīng)R1加至Q5基極，Q5又進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，如此循環(huán)，形成開關(guān)電源的振蕩過程。在開關(guān)電源循環(huán)振蕩過程中，開關(guān)變壓器次級(jí)各繞組輸出交流電壓，分別經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓等電路處理后，得到不同的穩(wěn)定電壓為主板各功能電路提供電源。

該開關(guān)電源穩(wěn)壓調(diào)節(jié)電路主要由IC1（4N35）、IC2（TL431）和Q3（9013）等組成，當(dāng)由于某種原因引起輸出電壓升高時(shí)，3.3V輸出電壓隨之升高，取樣電路將這一升高的變化量送到電流比較放大器IC2的控制端R，經(jīng)內(nèi)部電路比較放大，輸出端K電壓下降，IC1內(nèi)部發(fā)光二極管電流增大，發(fā)光管亮度增強(qiáng)，使Q3導(dǎo)通程度加深，加快C4充放電速度，縮短Q5導(dǎo)通時(shí)間，使開關(guān)電源輸出電壓下降。當(dāng)某種原因引起輸出電壓下降時(shí)，穩(wěn)壓過程和上述相反。

C9、R2、D5組成尖峰吸收電路，用于限制高頻變壓器漏感產(chǎn)生的尖峰電壓，保護(hù)開關(guān)管。Q2、R3組成過流保護(hù)電路，當(dāng) Q5電流增大時(shí)，R3兩端壓降也增大，最終使Q2導(dǎo)通，分流Q5基極正反饋電流，使Q5集電極電流減小，對(duì)Q5起到過流保護(hù)作用。

常見故障分析

1、通電后，立即燒保險(xiǎn)

此類故障應(yīng)從市電輸入端檢查入手，用測(cè)電阻的方法很容易發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)。重點(diǎn)檢查抗干擾電路中C1、濾波電路中的E1有無漏電，橋式整流電路中整流二極管D1-D4有無短路，Q3、Q5是否已擊穿。

2、通電后，不燒保險(xiǎn)，但無任何顯示

此故障一是由于300V電壓未加入主變換電路，另一原因是主變換電路未工作。檢修時(shí)先測(cè)量E1兩端有無300V直流電壓，若E1兩端無300V電壓，應(yīng)檢查L(zhǎng)1、NTC是否斷路。若E1兩端有300V電壓，而Q5集電極無電壓，則是開關(guān)變壓器初級(jí)繞組①-②斷路；若主變換電路未工作，則應(yīng)檢查相關(guān)振蕩電路元件，重點(diǎn)檢查啟動(dòng)電阻R1和C4是否已損壞等。

開關(guān)電源原理范文第5篇

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；開關(guān)電源；電源故障；改進(jìn)后的電源

中圖分類號(hào)：TG434.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

近年來，停電事故的后果日益嚴(yán)重，大型停電事故主要是由連鎖故障引起的。如1996年7月美國(guó)西部電網(wǎng)(wscc)和1998年6月美國(guó)中部大陸電網(wǎng)(MAPP)解列事故，2003年8月美、加大停電事故、2003年的英國(guó)倫敦大停電等。而造成這些大規(guī)模停電事故的罪魁禍?zhǔn)渍抢^電保護(hù)系統(tǒng)的隱性故障降引，有資料表明世界上大約有75％的大的停電事故都和保護(hù)系統(tǒng)的不正確運(yùn)作有關(guān)，繼電保護(hù)的隱性故障已經(jīng)成為電力災(zāi)難性的一種機(jī)理。

1 繼電保護(hù)隱性故障

繼電保護(hù)隱性故障是指系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)對(duì)系統(tǒng)沒有影響的故障，而當(dāng)系統(tǒng)某些部分發(fā)生變化時(shí)，這種故障就會(huì)被觸發(fā)，從而導(dǎo)致大面積故障的發(fā)生。隱性故障在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)是無法發(fā)現(xiàn)的，但是一旦有故障發(fā)生，繼電器正確切除故障后，電力系統(tǒng)潮流重新分配，在這樣的運(yùn)行狀態(tài)下就可能會(huì)使帶有隱性故障的保護(hù)系統(tǒng)誤動(dòng)作。從而有可能造成連鎖故障，擴(kuò)大事故范圍。

2 開關(guān)電源工作原理

用半導(dǎo)體功率器件作為開關(guān)，將一種電源形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪恍螒B(tài)，用閉環(huán)控制穩(wěn)定輸出，并有保護(hù)環(huán)節(jié)的模塊，叫做開關(guān)電源。

高壓交流電進(jìn)入電源，首先經(jīng)濾波器濾波，再經(jīng)全橋整流電路，將高壓交流電整流為高壓直流電；然后由開關(guān)電路將高壓直流電調(diào)制為高壓脈動(dòng)直流；隨后把得到的脈動(dòng)直流電，送到高頻開關(guān)變壓器進(jìn)行降壓，最后經(jīng)低壓濾波電路進(jìn)行整流和濾波就得到了適合裝置使用的低壓直流電。

電源工作原理框圖如圖1所示。

3 故障現(xiàn)象分析

由于繼電保護(hù)用開關(guān)電源功能要求較多，需考慮時(shí)序、保護(hù)等因素，因此開關(guān)電源設(shè)計(jì)中的故障風(fēng)險(xiǎn)較高。另外供電保護(hù)裝置又較民用電器工作條件苛刻，影響繼電保護(hù)開關(guān)電源的安全運(yùn)行。本文著重分析了兩種因設(shè)計(jì)缺陷而造成故障的開關(guān)電源。

3.1 輸入電源波動(dòng)，開關(guān)電源停止工作

3.1.1 故障現(xiàn)象：外部輸入電源瞬時(shí)性故障，隨后輸入電壓恢復(fù)正常，開關(guān)電源停止工作一直無輸出電壓，需手動(dòng)斷電、上電才能恢復(fù)。

3.1.2 故障再現(xiàn)：用繼電保護(hù)試驗(yàn)儀，控制輸入電壓中斷時(shí)間，通過便攜式波形記錄儀記錄輸入電壓和輸出電壓的變化。控制輸入電壓中斷時(shí)間長(zhǎng)短，發(fā)現(xiàn)輸出存在如下三種情況：

a)輸入電源中斷一段時(shí)間(約100～200ms)后恢復(fù)，此后輸入電壓恢復(fù)正常，開關(guān)電源不能恢復(fù)工作。(此過程為故障情況)，具體時(shí)序圖見圖2所示。

b)輸入電壓長(zhǎng)時(shí)中斷(大于250ms)后恢復(fù)，+5V、+24V輸出電壓均消失，此過程與開關(guān)電源的正常啟動(dòng)過程相同。具體時(shí)序圖見圖3所示。

c)輸入電壓短暫中斷(小于70ms)后恢復(fù)，+5V輸出電壓未消失，而+24V輸出電壓也未消失，對(duì)開關(guān)電源正常工作沒有影響。具體時(shí)序圖見圖4所示。輸入電壓消失時(shí)間短暫，由于輸出電壓未出現(xiàn)欠壓過程，電源欠壓保護(hù)也不會(huì)動(dòng)作。

3.1.3 故障分析：要分析此故障，應(yīng)先了解該開關(guān)電源的正常啟動(dòng)邏輯和輸出電壓保護(hù)邏輯。輸入工作電壓，輸出電壓+5V主回路建立，然后由于輸出電壓時(shí)序要求，經(jīng)延時(shí)約50ms，+24V輸出電壓建立。

輸出電壓欠壓保護(hù)邏輯為：當(dāng)輸出電壓任何一路降到20％乩以下時(shí)，欠壓保護(hù)動(dòng)作，且不能自恢復(fù)。

更改邏輯前，因輸入電壓快速通斷而引起的電源欠壓保護(hù)誤動(dòng)作，其根本原因是延時(shí)電路沒有依據(jù)輸入電壓的變化及時(shí)復(fù)位，使得上電時(shí)的假欠壓信號(hào)得不到屏蔽，從而產(chǎn)生誤動(dòng)作，如圖2所示。

3.1.4 解決措施：采取的措施是在保護(hù)環(huán)節(jié)上增加輸入電壓檢測(cè)電路，并在延時(shí)電容上并接一個(gè)電子開關(guān)，只要輸入電壓低于定值(開關(guān)電源停止工作前的值)，該電子開關(guān)便閉合，延時(shí)電路復(fù)位，若輸入電壓重新上升至該設(shè)定值，給保護(hù)電路供電的延時(shí)電路重新開始延時(shí)，電源重啟動(dòng)時(shí)的假欠壓信號(hào)被屏蔽，徹底解決了由于輸入電壓快速波動(dòng)所產(chǎn)生的電源誤保護(hù)。從而避免了圖2的情況，直接快速進(jìn)入重新上電邏輯，此時(shí)的輸出電壓建立過程見圖3所示。邏輯回路見圖5所示。

3.1.5 試驗(yàn)驗(yàn)證：用繼電保護(hù)試驗(yàn)儀狀態(tài)序列模擬輸入電源中斷，用便攜式波形記錄儀記錄輸出電壓隨輸入電壓的變化波形。調(diào)整輸入電壓中斷時(shí)間，發(fā)現(xiàn)調(diào)整后的電源僅出現(xiàn)b)、c)兩種情況，不再出現(xiàn)a)即故障情況。

3.2 啟動(dòng)電流過大，導(dǎo)致供電電源過載告警

3.2.1 故障現(xiàn)象：電源模塊穩(wěn)態(tài)工作電壓為220V，額定功率為20.8W，額定輸出時(shí)輸入電流約為130mA。當(dāng)開關(guān)電源輸入電壓緩慢增大時(shí)，導(dǎo)致輸入電流激增，引起供電電源過載告警。

3.2.2 故障分析：經(jīng)查發(fā)現(xiàn)輸入電壓為60V時(shí)，電源啟動(dòng)，此時(shí)啟動(dòng)瞬態(tài)電流約為200mA，穩(wěn)態(tài)電流為600mA，啟動(dòng)時(shí)穩(wěn)態(tài)電流和瞬態(tài)電流將為600士200mA，造成輸出電流激增。而由于條件限制，此電源模塊的供電電源輸出僅為500mA，因此造成供電電源過載。

由于開關(guān)電源工作需要一定的功率，設(shè)計(jì)中由于未考慮到電源啟動(dòng)時(shí)，輸出回路的啟動(dòng)需要一定的功率，而啟動(dòng)電壓比較低，所以功率的突增，必然帶來開關(guān)電源啟動(dòng)瞬態(tài)電流的激增，電流的激增對(duì)供電電源有較大的沖擊。

3.2.3 解決措施：?jiǎn)?dòng)需要的功率一定，如果要減小啟動(dòng)電流，可以考慮增加啟動(dòng)電壓的門檻。將開關(guān)電源的啟動(dòng)電壓提高到130～140V。

3.2.4 試驗(yàn)驗(yàn)證：調(diào)整開關(guān)電源的啟動(dòng)電壓后，通過試驗(yàn)儀模擬輸入電壓緩慢啟動(dòng)。當(dāng)開關(guān)電源在滿載情況下，試驗(yàn)中緩慢上升輸入電壓(上升速率5V／s或10v／s)，從0～130V啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)穩(wěn)態(tài)電流降低到200～220mA，穩(wěn)態(tài)電流大約為200士l00mA，因而啟動(dòng)時(shí)穩(wěn)態(tài)電流和瞬態(tài)電流將為400士loon迭，啟動(dòng)電流較改進(jìn)前減小300nA，不會(huì)對(duì)供電電源造成太大的沖擊?？捎行П苊廨斎腚妷核查g降低時(shí)，給整個(gè)供電回路造成較大的電流沖擊。

結(jié)束語

從以上問題分析可知，開關(guān)電源設(shè)計(jì)時(shí)，需要關(guān)注電能變換的各個(gè)環(huán)節(jié)，開關(guān)電源的輸出電壓建立和消失時(shí)序和電源的保護(hù)功能，是緊密聯(lián)系的，當(dāng)其中的某一環(huán)節(jié)存在缺陷時(shí)，開關(guān)電源就不能正常工作。因此在開關(guān)電源設(shè)計(jì)前，應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行兩種工作：

考慮諸如此類的問題，如啟動(dòng)功率一定時(shí)，啟動(dòng)電壓門檻過低，會(huì)產(chǎn)生輸出電流瞬態(tài)突增的現(xiàn)象。

在設(shè)計(jì)后盡可能依據(jù)繼電保護(hù)用開關(guān)電源行標(biāo)，經(jīng)專業(yè)測(cè)試部門驗(yàn)證。從而設(shè)計(jì)出穩(wěn)定可靠的開關(guān)電源。

參考文獻(xiàn)

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