FDPS―15A开关稳压电源的工作原理与维修技巧

2019-10-10 版权声明 举报文章

摘要:本文理论结合实践,阐述了开关稳压电源的工作原理,分析了常见故障,提出了自己工作中总结的维修技巧。希望能为所需者提供借鉴,供大家参考。

关键词:开关稳压电源 滤波 开关管 光电耦合器

开关稳压电源是各种电子设备不可缺少的组成部分,其性能优劣直接关系到电子设备的技术标准以及能否安全可靠地工作。由于开关电源内部关键元件工作在高频开关状态,功耗小,效率高等等特点,故目前它已经成为稳压电源的主流产品。重庆中国三峡博物馆使用了17个FDPS-15A开关稳压电源,主要用于给展厅和库房的温湿度传感器提供12V工作电源,由于该电源经常损坏,本人通过实物绘制出电路图,见图1,现结合其工作原理,熟悉其维修技巧和常见故障,有利于缩短展厅和库房温湿度数据的失联时间,同时提高自己的维修技能。

一、 开关稳压电源的组成

由图1可以看出,开关稳压电源由开关震荡电路、控制电路及取样放大电路三大主要电路。以及附属的整流滤波电路组成。

交流220V,经桥式整流电路整流及C1滤波后,得到300V较为平滑的直流电后,送入开关变压器的初级,另一路经起动电阻R3给开关管Q1提供起动电压,使Q1导通,开关变压器的初级便产生电流,经Q5及附属电路形成正反馈,使Q1产生震荡。开关变压器次级便有电压输出,经Q3和C10等整流滤波后将12V电压输出。如果12V有偏离,经Q4取样放大,作用于光电耦合器的二极管,即可改变光电耦合器次级及光电接收管的阻值。去改变控制电路Q5从而改变Q1的震荡频率,从而使输出电压稳定在12V。

二、 开关稳压电源的维修技巧和常见故障

开关稳压电源的维修分两部进行

1、 断电状态下

看:看电路板及元器件有无明显烧焦痕迹,电容有无鼓包和漏液。

闻:闻电路板有无烧焦味。

问:问电源损坏的经过,是否有违规操作。

量:这一步就很关键了,必须熟练掌握每个元器件单独测量的方法与数据。在线测量前,应先检查C1两端有无电压,如果电源停震,C1两端有300V的直流电压,给测量带来危险,可用25W灯泡跨接放电,切忌用导线短路放电,这样对C1有损伤。安全后检查保险限流电阻有无开路,桥式整流电路及开关管有无短路,这是该电源故障高发部分。同时,在线测量其他三极管和光电耦合器以及12V输出端有无短路。发现有不正常,需把元件拆下来用万用表测量。当把损坏的元器件全部更换后,在线测量以上部位,阻值恢复正常,就进入下一步。

2、 通电状态下

通电前,将电路板放置于绝缘垫上,通电1-2秒,立即断电。这1-2秒很关键,观察有无冒烟,有无异常。如果没有异常,用手摸元器件的温度,有无过热,如果有,说明还有元器件损坏,回到断电状态下,进一步检查。如果通电1-2秒无冒烟,无过高的温升。下一步直接接通电源。测量几个电压数据。第一,测量C1两端有无300V的直流。第二,测量有无12V的直流输出。如果12V电压值不对,可以调整R12可调电阻,使12V恢复,如果调整R12可调电阻,12V没得变化,检查R12本身和光电耦合器有无故障。

通常情况下,经过以上几步的维修,损坏的开关电源应该就能修好,下面举一例,最常见的故障。

常见故障分析:

我馆,各展厅和库房的温湿度数据,是通过DDC检测,回传到控制机房,直观的在电脑屏幕显示出来。有一天,突然一个展厅的数据变得无穷大,我立即去DDC控制箱,发现供电的空开已经断电,我没有立即合闸,而是用万用表测量负载,发现开关电源有短路,于是,拆下来拿回办公室,进行维修。打开外壳,发现限流电阻R1明显变黑,C1也有鼓包,进一步测量,Q1击穿,于是,把故障元器件拆下来,再测量线路的阻值,变正常。故更换这几个元件。通电1-2秒,立即断电,没得异常,温度也不高。直接通电,测量C1两端300V正常,输出12V偏低,调整R12,12V恢复正常。将该稳压电源连接在DDC控制电路里面,合上空开,观察DDC通讯灯闪亮正常,回到控制室观察,该展厅的温湿度数据已经正常,故障排除。

三、 开关电源的维修参数

该稳压电源的地有两个,从图1可见,光电耦合器的次级端,对应的地是C1的负极。称“热地”。使用这个地的电路有,整流滤波、开关震荡电路、控制电路,即Q1和Q5这部分。另一个地是光电耦合器的初级端。即12V输出的负极,称“冷地”,使用这个地的电路有,开关变压器次级的整流滤波和取样放大电路,即Q4这部分。一下数据,用MF47型万用表测量,红表笔接地。现以热地和冷地为基准,提供各级电路的对地电阻,供维修参考。

四、 结束语

目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。作为设备维护、维修的专业人员,有必要掌握开关电源的基本工作原理,掌握其维修技能,熟悉其常见故障,这样才有利于减少电子设备故障的发生以及发生故障后缩短维修时间,保障各种数据的正常传递。

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