中小功率开关电源维修

Xiaoman2013/9/22中小功率开关电源维修陈少鹏第一节. 开关电源的基本概念任何电子设备都需要有控制电源，电源主要有两大类型。一、是传统的工频变压器整流电源，主要的优点是有可靠、稳定性、输入输出隔离；缺点是变压器笨重、体积大、效率低等。二、是开关电源，主要优点是重量轻、体积小、效率高机内温升低；缺点是故障率高，对工作在高压、高频电路中的电子元件要求高。常见的开关电源电路主要有两种形式。一、是由分立元件构成的单管自激震荡式；集成电路构成的他激式单管开关电源。（适用于输出功率比较小的电子设备）。二、是双管半桥脉冲可调式开关电源。（适用于输出功率比较大的电子设备）。开关电源的组成：不管那种开关电源，都包含有：交流输入及抗干扰电路、启动电路、开关震荡管、开关变压器、整流滤波输出电路、稳压控制电路、提高功率因素的pfc电路、以及过压过流保护电路等。第二节. 开关电源的基本部分电路一 整流滤波电路我国使用的正弦波交流电的特征是：有效值为三相380V（单相220V），峰值为有效值的2（1.414），频率为50Hz，周期是0.02秒。1. 单相半波整流滤波电路：图1直流输出电压：Uo=0.45U2加电解电容滤波后的直流电压输出：UoU22. 单相全波（含桥式）整流滤波电路：图2图3直流输出电压：Uo=0.9U2加电解电容滤波后的直流电压输出：Uo2（1.414）U23. 三相桥式整流滤波电路：图4直流输出电压：Uo=0.9U2加电解电容滤波后的直流电压输出：Uo2（1.414）U24. 常用的型滤波电路：图55. 检测方法： 用万用表分别测整流滤波电路的交流输入电压和直流输出电压进行判断，用上面的公式计算对比，符合的为正常。如输入为单相交流220V的桥式全波整流滤波电路，其直流输出应为310VDC。 二 稳压电路1. 稳压二极管基本稳压电路稳压二极管（又叫齐纳二极管）,此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。 图6 图7在负载上并联（反并联）稳压二极管，负载上得到的稳定电压由稳压管的标称稳压值决定。在负载上发窜联接上稳压二极管就能进行降压。2. 三端集成稳压电源（1）、定值式三端稳压集成电路LM78XX系列与LM79XX系列。下图为正电源的78系列和负电源的79系列的引脚图。图8典型的应用电路：图9（2）、可调式三端稳压集成电路LM317。图10典型的应用电路：图11（3）、三端精密稳压控制器TL431。TL431就是开关电源常用应用的三端可调精密稳压控制元件。它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref（2.5V）到36V范围内的任何值。该器件的典型动态阻抗为0.2，在很多应用中可以用它代替齐纳二极管，例如，数字电压表，运放电路、可调压电源，开关电源等等。图12图13第三节. 单管开关电源电路我们要理论联系实际，现在以二号线屏蔽门DCU的开关电源部分来分析。图14一单管开关电源的工作原理输入的交流电经抗干扰的滤波器滤除其中的高频杂波，由桥式整流及电容滤波后得到的直流电压，一路通过开关变压器的初级加到开关管上，另一路经过启动电阻加到电源调制芯片的电源脚上，同时对并接于电源脚的电解电容进行充电，当电解电容的电压达到芯片的启动电压后，电源调制芯片UC2842输出脉冲控制开关管导通，在开关变压器的初级绕组中流过脉冲电流，这时次级绕组也产生感应电压。反馈绕组产生的感应电压经过整流滤波后加到电源芯片的电源脚，维持开关电源的工作。输出绕组产生的感应电压经整流脉冲电路输出，为负载提供电源。稳压控制电路从输出电压中取出样品电压，经光耦隔离后反馈到电源芯片的反馈输入脚，电源芯片改变输出的PWM脉冲的占空比来改变开关管的导通时间，从而调整输出电压的高低，实现稳压控制。二电源调制芯片UC2842为开关电源的核心控制部件，是应用比较广泛的一种电流控制型脉宽调制器。图15【输入部分的抗干扰电路】 【启动电路】 【PWM脉冲