GPS―3303C型直流稳压电源故障维修

【摘 要】本文简要介绍了GPS-3303C的性能指标和工作原理，结合故障现象进行了分析，给出了对应的维修方法和一些维修注意事项。

【关键词】GPS-3303C；稳压电源；故障维修

1 设备介绍

直流稳压电源型号：固纬电子有限公司GPS-3303C。

主要的技术指标：二路独立输出0～30V连续可调，最大电流为 3A；二路串联输出时，最大电压为60V，最大电流为3A；二路并联输出时，最大电压为30V，最大电流为6A。另一路为固定输出电压5V，最大电流为3A的直流电源。该直流电源主要用于基础实验教学。

2 稳压电源工作原理

GPS-3303C由取样电路，比较放大、控制电路、调整电路、辅助电源电路、基准电压、保护电路和电源整流滤波电路组成。

当输出电路由于电源电压或负载电流变化引起变动时，变动信号将经取样电路与基准电压进行比较，所得信号经比较放大后，由控制电路控制可控硅，使调整电路输出电压为额定值[2]。整流滤波电路采用全波整流电路，产生的直流脉动信号送至可控硅，由辅助电源电路产生的脉冲信号作为可控硅的控制信号，脉冲信号的占空比由比较放大电路产生的误差信号控制。

稳压电源GPS-3303C如图1所示，一路包括整流器、滤波器以及提供参考电压的偏压电源；另一路包含了一个主整流器、一个主滤波器、一个串联调节器、一个电流比较器、一个电压比较器、一个参考电压放大器、一个遥控装置和一个继电器控制的主调节电路。

交流输入变压后，由整流器D1021-D1024进行整流，再经电容 C103，C104滤波，同时提供给调节器U101、U108一个偏压电压，从而使调节器U101、U108为电路提供调节电压。

主整流器是一个全波桥式整流器，整流后信号经电容C1021滤波，再经一串联调节器调整后，送到输出端。U105是一个限流器，当电流超过额定范围，U105会减小电流。U102提供给U103和U105一个参考电压，U103是一个反相放大器，而U104是一个比较放大器，将参考电压和反馈电压作比较后，送到Q103和Q104以校正输出电压。Q113在发生超载现象时控制Q103的电流大小以限制输出电流。继电器控制串联调节电路的功率消耗。

3 电源故障分析及维修

结合理论，以下针对笔者遇到的三例故障加以分析：

3.1 故障一

现象是输入220V交流电，打开仪器电源开关，扭动电压调整旋钮，输出电压显示始终为零。

分析：从现象判断，该电源没有电压输出。该电源具有过流和短路保护，在电源背部有一保险管插口。所以，首先想到检查该电源的保险管。我们取下保险管，用万用表测量其电阻，电阻过大证实保险管被烧坏。

故障处理：找到T4A 250V的保险管换上，通电试机，电源正常，并进行加载实验，电源稳定。

3.2 故障二

现象同故障一。换上T4A 250V保险管后，现象没有变化。

分析：说明该电源不仅烧毁了保险管，还损坏了其他元件。我们主要考虑变压器、整流滤波部分和调整元件是否工作正常，变压器将高压变为稳压电源所要求的低压，容易出现情况为变压器线包短路、断路、铁芯的霉断和击穿；整流滤波部分的主要作用是将低电压的交流经整流变为波动较大的直流，再经电容等滤波电路将波动较大的直流变为较平稳直流。若整流管损坏，滤波电容击穿、短路，一般故障现象为无输出电压；调整元件主要是依据比较放大的反馈信号和保护元件的信号进行自动调节，以保证输出电压的稳定和自身的安全。若调整元件出现故障，输出电压将发生变化，也可能会导致无电压输出。

故障处理：利用排除法对照电路方框图可以确定以上可能性的位置。打开电源机箱，首先测量变压器输出，输出正常；再考虑到滤波电解电容的使用年限一般为三至五年，特别是高频滤波电容，容易产生高频滤波失效，即普通方法测试正常，而实际工作中失效[1]，更换高频滤波电容后现象无变化；我们用万用表检测可控硅输入电压为36.2V，输出电压为42.1V，调整管输入电压为12.2V，输出电压为0V。由此判断调整管被烧毁，断路。更换调整管后，通电试机，电源正常，进行加载实验，电源稳定。

3.3 故障三

现象是输入220V交流电，打开电源开关，电压输出显示至过大，过压保护，之后保险管被烧坏，调节电压旋钮，输出显示没有变化。

分析：辅助电源电路提供的基准电压作为比较放大的比较基准，它的精准与否会直接影响反馈信号，进而影响输出电压的大小，故障现象常为输出电压过大或过小；取样电路将输出电压的大小进行取样供比较放大电路使用。取样的大小影响稳压电源电压输出的变化，易出现故障现象为电压偏大或偏小；如果调整元件出现故障，同样输出电压将发生变化，也会出现过大过小。

故障处理：由于电压超过量程范围，我们初步判断是辅助电源出现了问题，利用万用表测得稳压管三端的电压分别为25.6V、28.2V、15.8V，说明辅助电源没有问题。用万用表测量电位器是否开路造成不能调节，经检测没有开路。之后我们从可控硅着手，测得可控硅输入电压为41.4V，输出电压为48V，紧接着检测调整管输入电压为48V，输出电压还是48V。发现调整管的输出电压与输入电压一样，并且都等于可控硅的输出电压。此时我们判断调整管被击穿，形成了通路。更换新的调整管，通电试机，电源稳定。

4 维修中应注意的问题

维修过程中不但元件的好坏和元件的工作情况会决定维修成败，同样维修的环境、方法也是非常重要的。所以我们应注意以下几点：

4.1 仪器的拆装需在防静电的工作环境中进行

4.2 注意利用导电工作区释放静电

4.3 可佩戴导电腕带释放积存的静电

4.4 尽量减少用手直接接触器件

4.5 将用于替换的器件存放在防静电的包装内

4.6 使塑料、泡沫、纸张等易产生静电的物品远离工作区

4.7 需使用防静电吸锡器

5 结束语

从以上案例可以看出直流稳压电源常见故障多为：保险丝熔断、调整管损坏、整流二极管损坏、滤波电容开路或击穿以及电源自保护等原因。平时多注意积累经验，简单电源故障是可以自己检修的。

【参考文献】

[1]张胜九，万兵.医疗设备开关电源的维修[J].医疗设备信息，2007（12）：115.

[2]王桂莲.直流稳压电源故障的分析与维修[J].实验室科学，2010（03）：161.