一、开关电源的维修方法
1. 假负载法
在维修开关电源时,为区分故障出在负载电路还是电源本身出现故障,经常需要断开负载,并在开关电源主电压输出端加上假负载进行试机。因为开关管在截止期间,储存在开关变压器“一次”绕组的能量要向“二次”侧释放,如果不接假负载,则开关变压器储存的能量无处释放,极易导致开关管击穿损坏。关于假负载的选取,一般选取额定电压为 12 V 或 36 V 的灯泡(汽车或摩托车用)做假负载,优点是直观、方便。根据灯泡是否发光和发光的亮度可知,电源是否有电压输出及输出电压的高低。为了减小启动电流,也可采用 30 W的电烙铁或大功率 600 Ω~1 kΩ 电阻做假负载。
需要说明的是,对于很多液晶彩电,开关电源的直流电压输出端大都通过一个电阻接地,相当于接了一个假负载,因此,对于这种结构的开关电源,维修时不需要再接假负载。
2. 短路法
液晶彩电的开关电源,较多地采用了带光电耦合器的直接取样稳压控制电路,当输出电压高时,可采用“短路法”来区分故障范围。
“短路检修法”的过程是:先短路光电耦合器的光敏接收管的两脚,相当于减小了光敏接收管的内阻,测量主电压仍未变化,则说明故障在光电耦合器之后(开关变压器的一次电路侧);反之,故障在光电耦合器之前。
需要说明的是,“短路法”应在熟悉电路的基础上有针对性地进行,不能盲目短路,以免将故障扩大。另外,从检修的安全角度考虑,短路之前,应断开负载电路。
3. 串联灯泡法
所谓“串联灯泡法”,就是取掉输入回路的熔断器,用一个 60 W/220 V 的灯泡串在熔断器两端。当通入交流电后,若灯泡很亮,则说明电路有短路现象。由于灯泡有一定的阻值,如 60 W/220 V 的灯泡,其阻值约为500 Ω(指热阻),所以起到一定的限流作用。这样,一方面能直观地通过灯泡的亮度来大致判断电路的故障;另一方面,由于灯泡的限流作用,不至于立即使已有短路的电路烧坏元器件。直至排除短路故障后,灯泡的亮度自然会变暗,最后再取掉灯泡,换上熔断器。
4. 代换法
“代换法”分为“元器件代换法”和“板级代换法”。
“元器件代换法”,是指用同规格性能良好的元器件代换怀疑有故障的元器件。若代换后,开关电源工作正常,说明被代换的元器件损坏。在开关电源中,有些元器件可用万用表直接判断其是否正常(如电阻),有些则不好判断(如电源控制芯片)。因此,对于不易判断的元器件,维修中怀疑其有问题时,建议使用性能良好的元器件进行代换,以提高维修效率。
“板级代换法”,是指对整机开关电源或电源电路的一部分电路进行整体代换。这种方法主要用于开关电源出现大面积元器件烧坏或开关电源出现疑难故障时的维修。这种维修方法的特点是:故障彻底排除,维修效率高,但费用也相对较高。
维修开关电源的方法还有许多,如“示波器法”、“加热冷却法”“、人工干预法”等,这里不再一一介绍。
二、开关电源常见故障维修
1. 熔断器烧断
主要检查整流桥各二极管、大滤波电容及开关管等部位,抗干扰电路出问题也会导致熔断器烧断、发黑。值得注意的是,因开关管击穿导致的熔断器烧断往往还伴随着过电流检测电阻和电源控制芯片的损坏;负温度系数热敏电阻也很容易和熔断器一起烧坏。
2. 无输出,但熔断器正常
这种现象说明开关电源未工作,或者工作后进入了保护状态。首先测量电源控制芯片的启动脚是否有启动电压,若无启动电压或启动电压太低,则检查启动电阻和启动脚外接的元器件是否存在漏电。若电源控制芯片正常,则经上述检查可很快查到故障。若有启动电压,则测量控制芯片的驱动输出脚(厚膜电路没有驱动输出脚)在开机瞬间是否有高低电平的跳变,若无跳变,说明控制芯片、外围振荡电路元器件或保护电路有问题,可先代换控制芯片,再检查外围元器件;若有跳变,一般为开关管不良或损坏。
3.有输出电压,但输出电压过高
这种故障往往来自于稳压取样和稳压控制电路。我们知道,直流输出 + 取样电阻 + 误差取样放大器(如T1431)+ 光电耦合器 + 电源控制芯片等电路共同构成了一个闭合的控制环路。在这一环节中,任何一处出问题都会导致输出电压升高。
对于有过电压保护电路的开关电源,输出电压过高,首先会使过电压保护电路动作。此时,可断开过电压保护电路,使过电压保护电路不起作用,测量开机瞬间的电源主电压,如果测量值比正常值高,说明输出电压过高。实际维修中,以取样电阻变值、精密稳压放大器或光电耦合器不良为常见。
4. 输出电压过低
根据维修经验,除稳压控制电路会引起输出电压过低外,还有一些原因会引起输出电压过低,主要有以下几点:
(1)开关电源负载有短路故障(如音频功放电路短路或性能不良等)。此时,应断开开关电源电路的所有负载,以区分是开关电源电路不良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。
(2)输出电压端整流二极管、滤波电容等失效,可以通过“代换法”进行判断。
(3)开关管的性能下降,必然导致开关管不能正常
导通,使电源的内阻增加,带负载能力下降。
(4)开关变压器不良,不但造成输出电压下降,还会造成开关管激励不足,从而屡损开关管。
(5)大滤波电容(即 300 V 或 400 V 滤波电容)不良,造成电源带负载能力差,一接负载输出电压便下降。