检修时,发现保险丝F901烧断且发黑,开关管VT909、桥堆BR901的两个臂烧坏,说明电路中有严重短路现象。更换上述元件后,在确定电路中再无短路性元件损坏的情况下,通电开机,一切正常。为了测试机子的稳定性,连续遥控开/关机数次后待机观察,结果不到十分钟再次“叭”的一声,上述元件又被损坏。
一、屡烧开关管的原因
在市电电压为AC200V的状态下,待机数小时后用手摸开关管表面无明显温升,说明开关管并非热击穿。由于市电较高时易击穿开关管,故怀疑电源在高市电输入时失控。
于是在待机状态下测试+145V(+B)电压输出端电压,发现+B滤波电容C926两端电压达到168V。为了验证开关电源控制环路是否失控,在开机状态下测得+B为146.7V。调整市电输入电压(AC189V~AC232V),发现+B输出电压为145V±1V。又在待机状态下进行测量,发现要使+B输出电压为168V±1V,则市电电压变化范围为AC168V~AC2O7V。由于主电源空载,使开关电源市电输入下限电压延伸,上限电压下降。经对多台机器进行测试,均如上述。根据上述测试结果分析,开关电源电路设计不够理想,原因如下:
1.脉宽调制器动态范围偏小
该机的待机方式是仅断开行供电,造成开关电源负载大幅变动,对电源的负载调整率要求极高。该机电源电路中脉宽调制器VT910管使用2SC1815型小功率管,其最大集电极电流仅为150mA。尽管其前级驱动增益足够,但其动态范围却不够,所以在负载变化和市电电压变化时稳压范围极小。
待机时,电源负载减小为全负载的1/18~1/20,负载的大幅度减小,使开关管正常通/断所需的正反馈脉冲相应减小。为减小正反馈量,需增大脉宽调制器对反馈脉冲的分流。
但2SC1815管是远不能满足要求的,也是造成待机状态输出电压上升的原因之一。
2.待机方式不尽完善
对自激式开关电源而言,由于开关管本身是振荡器,要使其实现理想的通或断,必须有符合要求的驱动脉冲。如果开关脉冲激励不足,开关管将不会充分饱和,即增大“通”态损耗;如果开关脉冲过激励,开关管则深度过饱和,在激励脉冲消失后不能及时退出饱和区,则截止期滞后,会产生“断”态损耗。而自激型电源的开关脉冲是正反馈脉冲,它随着输入电压升高或负载减小使反馈量增大,则开关管过激励,则因滞后效应增大损耗而损坏;当输入电压降低或负载增大时,反馈量减少,则开关管因欠激励也会增大损耗而损坏。