并联型开关稳压电源的常见故障与维修

并联型开关稳压电源的常见故障与维修
作者：王秋香
来源：《硅谷》2011年第20期
摘要：并联型开关稳压电源是目前绝大多数电工电子产品使用的工作电源，开关电源自身电路比较复杂，在使用的过程中会有一些故障出现，首先对开关电源的基本组成方框图及工作原理进行介绍，然后列出电源电路常见的几种故障现象，根据工作原理分析故障产生的原因，进而提出排除故障的解决方法，对并联型开关稳压电源的使用与维修有一定的帮助。

关键词：开关电源；保护电路；工作原理；故障检修
中图分类号：TN949.12 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1020150－01
随着各类电工电子产品的普及，人们使用这些产品的频率日益增多，这些产品经常会由于电源问题出现各种各样的故障，导致无法正常使用。

因此，良好的电工电子产品离不开可靠的稳压电源，现在广泛使用的稳压电源都是并联型开关稳压电源。

该电源是一种电源转换电路，可将交流电（AC）转换成不同电压的直流电（DC），电路内部由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部分组成。

由于该电源中所使用的开关器件功率大且价格比较昂贵，其控制电路亦比较复杂，开关稳压器的负载一般都是用大量的集成化程度很高的器件安装的电子系统，这些晶体管和集成器件耐受电、热冲击的能力较差，因此容易产生各种各样的故障。

下面首先对此类开关电源的工作原理进行阐述，然后列出常见的几种故障现象，根据工作原理分析故障产生的原因，进而提出排除故障的解决方法。

1 并联型开关电源基本组成方框图
由图可知，电路包括：输入滤波、输入整流、开关电路、采样、基准电源、比较放大、震荡器、V/F转换、基极驱动、输出整流、输出滤波电路、保护电路等。

2 并联型开关电源的工作原理
电源中的开关管总是工作在“开”和“关”的两种工作状态，开关管C-E极和开关变压器初级线圈串联然后再并联在电源中，它的开关变压器有隔离作用，使用安全，且电压非常平稳，所以叫并联型开关稳压电源。

市电经EMI滤波后变成较纯净的50HZ交流电，经全桥整流和滤波后输出约300V的直流电压，该300V直流电压作为电压源供给由开关三极管和高频变压器组成的开关功率变换电路，开关管由PWM（脉冲宽度调制）控制电路发出的驱动脉冲信号触发，通过开关管的导通
与截止，将直流电压变换成较高频率的矩形波电压，经高频变压器将此电压降低到各档需要的电压值，然后经高频二极管整流以及L、C平滑滤波后送至负载。

3 并联型开关稳压电源的常见故障分析及维修
3.1 烧保险、无电压输出的故障检修
烧保险的故障，说明电源电路中有短路性的故障，电路内部有元器件击穿短路。

此外，由于开关电源工作在高电压、大电流的状态下，直流滤波和变换振荡电路在高压状态工作时间太长，电网电压的波动、浪涌都会引起电源内电流瞬间增大而使保险丝熔断。

维修方法：检修时，首先观察保险丝的熔断情况，如保险丝熔断且管内严重发黑，表明整流滤波电路或开关管有击穿短路故障，这时应重点检查整流滤波电路中四只整流二极管和滤波电容以及开关电路中的开关管等，这些元器件有无击穿、开路、烧焦等现象。

若保险管熔断而管内并不发黑，常为开关控制电路内部其它电路特别是驱动电路击穿短路，开关变压器次级各路电压输出电路中整流滤波元件及行、场输出电路发生短路性故障。

重点检查的元件是开关变压器各脚在路正反阻值是否正常；行输出管、场输出电路等是否击穿损坏等。

3.2 无直流电压输出，但保险丝完好
保险丝完好，且在有负载的情况下，各级直流电压无输出，说明开关电源未工作。

其主要是由以下原因造成的：电源中出现开路现象、振荡电路不工作、电源负载过重、高频整流滤波电路中整流二极管被击穿或滤波电容漏电等。

维修方法：首先用万用表测量一下高频变压器次级的各个元器件是否有损坏。

在排除了高频整流二极管击穿、负载短路的情况后，然后在测量各输出端的直流电压，如果这时输出仍为零，则可以肯定是电源的控制电路出了故障。

控制电路是由集成开关电源控制器和过压保护两部分组成的，应判断一下开关电源的主控芯片是否处在工作状态或已经损坏（可通过测量各脚电压值来判断）。

若芯片未坏，则就着重检查开关功率管的栅极（G极）的限流电阻是否开焊、虚接、变值、变质以及开关功率管本身是否性能不良。

3.3 电路不工作，过电流、过电压等保护动作
当出现负载短路、过载或者控制电路失效等意外情况时，会引起流过稳压器中开关三极管的电流过大，使管子功耗增大，发热，若没有过流保护装置，大功率开关三极管就有可能损坏。

故而在开关稳压器中过电流保护是常用的。

同样，进线电源过压、欠压时，器件因其承受的电压超出其正常工作的范围，使开关稳压器不能正常工作，甚至损坏内部器件，要使用输入过电压保护电路。

维修方法：检查各类保护电路是否启动，有无元器件损坏，限流限温可熔断电阻是否烧断，重点检查开关电源的主控芯片是否处在工作状态或已经损坏，具体方法是加电测量主控芯片的各脚对地工作电压是否正常。

3.4 有直流电压输出，但输出电压过高
输出电压高的原因往往是由于稳压取样和稳压控制电路出现故障所致。

主要体现为脉宽调整电路出现问题，如振荡定时电容容量下降，主负载未工作，造成开关电源负载轻引起电压升高等。

其中，直流输出、取样电阻、误差取样放大器、电源控制芯片等构成了一个闭合的控制环路，任何一处出问题都会导致输出电压升高。

维修方法：如果测量出输出电压过高，应着重检查取样电阻是否变值或损坏、精密稳压放大器或光耦合器性能不良或损坏，也可用替换法判断振荡定时电容是否不良。

3.5 有直流电压输出，但输出的电压值远低于正常值
此故障除稳压控制电路会引起输出电压过低外，还有开关电源负载有短路故障、输出电压端整流二极管、滤波电容失效、开关功率管的源极（S极）过流保护检测电阻变值或开焊、高压直流滤波电容不良等一些原因也会引起输出电压过低。

维修方法：首先用万用表检查一下400伏高压直流滤波电容是否变质，容量是否下降，能否正常充放电。

如无以上现象，则测量一下开关功率管的栅极（G极）的限流电阻以及源极（S极）的过流保护检测电阻是否变值，变质或开焊，接触不良。

经判别后，若无问题，应断开开关电源电路的所有负载，以区分是开关电源电路还是负载电路有故障。

若断开负载电路电压输出正常，说明是负载过重；若仍不正常，说明开关电源电路有故障。

总的来说，开关电源的常见故障基本上就是这几种类型。

但在实际维修中，保险丝熔断，整流二极管损坏，滤波电容击穿，漏液或开路，开关功率管击穿，主控芯片烧坏以及限流电阻烧坏等，这些元器件是最容易损坏的，大部分故障都是由于这些元器件损坏而造成的。

其实维修开关电源并不难，只要有足够的电子基础知识，多看看相关技术文章，资料，多动动手，细心，平时多注意经验的积累，维修开关电源是不难的。

参考文献：
[1]何希才，《新型开关电源设计与应用》，科学出版社，2007年6月.
[2]常敏慧，《开关电源应用与维修》，科学文献出版社，2007年9月.。