当开关管VT2,VT3导通时,变压器“一次”绕组同名端为正,“一次”电流呈梯形上升,“二次“绕组同名端22、23、24端也为正,D10、D11、D11A中与同名端相连的二极管导通,L3 (L3A)前端电压为正,D10、D11、D11A中与异名端相连的二极管截止,电流流过L3A且线性上升,为负载电阻提供能量,同时给滤波电容C20、C42充电;当VT2、VT3关断时,变压器“一次“侧由于电流不能突变,同名端试图变负,被D4钳位于地,异名端试图变正,被D5钳位于V-BUS,即变压器“一次”侧同名端相对于异名端为负,故“二次”绕组同名端22、23、24端相对于异名端17、18、19端也为负,D10、D11、D11A中与同名端相连的二极管关断,由于L3A中流过的电流不能突变,其前端将试图变负,D10,D11,D11A中与异名端相连的二极管导通,将BA前端钳位于地电位,L3A中的电流通过滤波电容C42、负载电阻和导通的二极管继续流动,且线性下降;当VT2、VT3再次导通时,L3A的电流在关断结束前的电流基础上线性上升,只要电感取值合理,可以保证L3A中的电流不会下降到0 A,工作于连续模式。18 V、12 V的输出整流、滤波电路与24 V的工作过程相同。
(5)稳压控制电路
稳压控制电路由取样电路R27、R28、R29、R30与R31、R106,光电祸合器IC3和IC2的②脚内部电路组成。
通过R27、R28对12 V电压取样,通过R29、R30对24 V电压取样。用这两个取样信号经误差放大电路IC4比较后,输出误差电压,控制IC3的发光二极管的电流,再通过光电祸合作用,控制光敏晶体管的导通状态,从而控制IC2的②脚,调节IC2输出的脉冲宽度,再控制Q4、Q5的导通,从而调节T1的输出,再去控制VT2、VT3的导通,从而控制流过T2的电压,完成稳压控制。
(6)过电流保护电路
IC2的③脚为PWM电流检测端,内部设有电流检测电路,通过R14对主开关电源末级开关管的S极与电阻R18两端的电压降进行检测。
当因“二次”侧负载电路或整流、滤波电路发生短路、漏电故障,造成主开关电源末级开关管电流过大时,流经开关管VT2、VT3的S极电阻R18两端的取样电压增大,使加到IC2③脚的电压升高,当IC2③脚电压增大到保护启动设定值时,IC2内部保护电路启动,关断IC2⑤脚PWM脉冲输出,主开关电源停止工作。
4.保护电路
PWL42C电源板依托开/关机控制电路,设有完善的过电压、过电流、欠电压保护电路,如图3所示。保护电路启动时,迫使开/关机电路动作,进入待机保护状态,PFC(功率因素校正)和PWM(脉冲宽度调制)主电源停止工作。
(1)过电压保护电路
过电压保护电路由取样电路ZD3、ZD4、ZD5和晶体管Q12组成,对主电源输出的+24 V,+12 V,+18 V电压进行检测。
正常工作时,输出电压不足以使ZD3、ZD4、ZD5导通,OVP-OCP处为低电平。当+24 V、+12 V、+18 V电压其中一路出现过电压的时候,就会击穿连接在相应的稳压二极管ZD3、ZD4、ZD5中的一个被击穿后的电压经隔离二极管D17、R38后,使保护触发电压0VP-0CP变为高电平,这个电压通过R36后,加到Q12的b极,使Q12进入饱和导通状态,将开机(ON)高电平信号经过R58后,就被拉低,迫使开/关机控制电路Q13由开机的导通状态变为截止状态。与遥控关机作用相同,IC5截止、Q14截止,PFC和PWM电路将无法得到工作电压,电源板进入待机状态。
(2)欠电压保护电路
欠电压保护电路由D34,D35,ZD8和晶体管Q10组成。对主电源输出的+18 V,+12 V,+24 V电压进行检测。
+18 V,+12 V,+24 V电压正常时,+24 V电压使ZD8击穿导通,迫使Q10饱和导通,Q10的c极电压较低,不足以使Q12导通,此时ON/OFF(开/关)电压通过R58,R42,R59使Q13导通,主电源正常工作;当24 V,18 V,12 V某一路欠电压时,将ZD8的负极电压拉低而截止,迫使Q10截止,其c极电压上升至5 V,进而通过D15,D36使保护触发电压0VP-0CP变为高电平,Q12饱和导通,其c极电压被拉低至0. 3 V左右,Q13截止,IC5关断,主电源停止工作。
需要注意的是:在启动时,输出电压正在建立的过程中,是特殊的“欠电压状态”,为防止欠电压保护电路在启动时动作,通过C48和C47进行延时,可以避开启动时的欠电压状态。
(3)过电流保护电路
过电流保护电路由IC10 (LM339)内部的三个运算放大器A,B,C组成,对主电源输出的+18 V,+12 V和+24 V供电电流进行检测。Rl12是+18 V供电电流取样电阻,CS+18 V是保护取样电压,ICIOA是其过电流保护运算放大电路;R110是+12 V供电电流取样电阻,CS+12 V是保护取样电压,IC10B是其过电流保护运算放大电路;R111是+24 V供电电流取样电阻,CS+24 V是保护取样电压,IC10c是其过电流保护运算放大电路。三个过电流保护电路工作原理相同。
比较器同相输入端电位为0V,反向输入端电位由5V通过IC8稳压得到的2. 5 V偏置电压和各路电流取样电阻保护取样的负电位共同决定。正常工作时,输出电流不够大,取样电阻上的负电位不够负,最终结果是比较器的反相输入端电压为正,比较器输出为低电平,电源正常工作;当某一路电流过大时,取样电阻上的负电位足够负,以致比较器反相输入端电压为负,比较器输出为高电平,通过隔离二极管D14,使保护触发电压OVP-OCP变为高电平,Q12饱和导通,Q13截止,IC5关断,主电源停止生作。
二、电源板故障维修
PWL42C电源板发生故障时,主要引发开机“三无”、“黑屏”故障,可通过观察待机指示灯是否点亮,测量关键的电压,解除保护的方法进行维修。图7所示是该电源板故障维修步骤流程图。
1.待机指示灯不亮
由于指示灯由副开关电源经主板控制电路控制,指示灯不亮故障主要是电源板的副开关电源发生故障。首先测量副开关电源是否有5 VSTB(待机)电压输出,无5 VSTB电压时,则测量熔丝管Fl是否熔断,如果已经熔断,说明开关电源存在严重短路故障,按照流程图,重点排除电源板的短路漏电故障。
如果熔丝F1未断,副开关电源无+5 V电压输出,基本可以确定是副开关电源电路出问题。查找原因时,可按照检修步骤流程,用万用表检查,从D21、D32,R66X、IC6、D30中基本可以确定哪个元器件损坏。
2.待机指示灯亮
(1)待机指示灯亮,说明AC220 V市电输出整流、滤波电路、副电源电路均正常,故障在待机控制电路、PFC电路和PWM主开关电源电路中。
(2) PFC(功率因素校正)部分线路:在电解电容C4的电压不正常或PFC电感L2有响声等情况下,用万用表检查VT1,VT4,D2,D37,R3,R4,基本可以确定是哪个元器件损坏。
(3)主开关电源部分:如果+5 V和C4电解电容电压正常,+24 V,12 V,18 V无输出。有两种原因造成:一是Vcc不正常;二是主开关电源器件问题。检查主开关电源“一次”侧部分,关键元器件有:VT2,VT3,Rl4,IC2,R18,D5,D4,Q4,Q5。检查电源“二次”侧部分,关键元器件有:D12,D24,D10,D11,D11A,IC4等。