开关电源故障分析与维修
彩色电视机开关电源常见故障的分析与检修
ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ2012 1096案例C ASES彩色电视机开关电源常见故障的分析与检修吴乐明摘 要：电源电路为彩色电视机各个组成部分提供所需的工作电压，是电视机正常工作的前提。
一旦电源电路发生故障，电视机将处于“三无”状态（无伴音、无光栅、无图像）。
彩色电视机的电源采用的是开关稳压电源，具有工作效率高、稳压性能好、调整范围宽等优点，还可以实现遥控开、关机，但电路复杂，故障率高，是电视机检修的重点部位。
本文以ＴＣＬ２１１６型彩色电视机为例对其电源电路进行分析，并根据经验对出现的常见故障检修进行总结。
关键词：彩色电视机 电源电路 分析 故障检修开关式稳压电源，是一个将交流转换为直流，将直流又转换为交流，再将交流转换为稳定直流电的电源转换电路。
它是通过改变电路中控制元件的导通时间来调整电压大小随负载变化，且无论输入电压和电源负载发生何种变化，它都能使输出电压保持在一个非常稳定的工作状态，是一种新型直流稳压电源。
一、开关稳压电源的基本工作原理开关稳压电源主要由抗干扰电路、整流滤波电路、振荡电路、稳压控制电路、保护电路、待机控制电路等组成。
开关电源的主要作用是把220V的交流电转变为行输出电路所需的100V以上的直流电压、遥控系统所需的+5V的直流电压和其他系统的工作电源（如伴音系统、场输出系统等），但其他系统的工作电源也可由行输出变压器脉冲整流电源提供。
开关电源电路组成方框图如图1所示。
图1 开关电源电路组成方框图二、开关稳压电源电路分析以TCL2116型彩电为例，其开关稳压电源电路采用自激式开关电源。
采用开关管集电极电流流过开关变压器的初级绕组产生自感电动势，在反馈绕组⑤～⑥间产生互感电动势加至开关调整管的基极，使开关调整管自激振荡，经开关变压器耦合，在变压器二次绕组中分别输出几组直流电压，供给行扫描及伴音功放电路。
主要电路分析如下。
1.整流滤波电路交流输入电路的整流滤波电路由整流桥V D 801～ VD804、C804～C805、限流电阻R801及滤波电容C806等组成。
3842开关电源常见故障的分析及维修
3842开关电源常见故障的分析及维修3842开关电源是以美国Unitorde公司生产的一种性能优良的电流控制型脉宽调制芯片UC3842（KA3842）为主控芯片，IGBT（绝缘栅双极场效应晶体管）为“开”“关”器件，配合LM324（四运放）或LM358（双运放）及光电耦合器（PC817）作为输出负载反馈器件，以及TL431（高精密并联稳压器），高频变压器为主要元件所组成的脉冲宽度调制（PulseWidthModulation,缩写为PWM）式开关电源。
3842各脚功能：1. 误差放大输出（输出补偿）3.4伏2. 误差放大器反相输入端（电压反馈）2.4伏3. 电流感应放大器同相输入端（电流检测）0.1伏4. 内接振荡器外接rc（定时）元件1.9伏5. 接地0伏6. 驱动信号输出端 2伏7. 电源供电端、欠压保护端17伏8. 5伏基准电压输出5伏1．2开关电源的工作原理220V的交流电经交流滤波电路滤除外来的杂波信号，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网的干扰。
再经二极管桥式整流电路和滤波电路，整流滤波后得到约300V的直流电，送给功率变换电路进行功率转换。
功率变换电路中的开关功率管（IGBT）就在脉冲宽度调制（PWM）控制器（UC3842）输出的脉冲控制信号和驱动下，工作在“开”“关”状态，从而将300V直流电切换成宽度可变的高频脉冲电压。
把高频脉冲电压送给高频变压器，高频变压器的次级（二次侧）就会感应出一定的高频脉冲交流电，并送给高频整流滤波电路进行整流，滤波。
经高频整流滤波后便可得到我们所需的各种直流电压。
输出电压下降或上升时，由取样电路将取样信号通过光电耦合器（PC817）,送入控制电路，经过其内部调制，由控制电路的输出端将变宽的或变窄的驱动脉冲送到开关功率管的栅极（G极），使变换电路产生的高频脉冲方波也随之变宽或变窄，由此改变输出电压平均值的大小，从而使直流电压基本稳定在所须的电压值上。
解析开关电源电压输出低的原因和检修方法
解析开关电源电压输出低的原因和检修方法1、开关电源电压输出低的原因(1)220V交流电压输入和整流滤波电路对开关管提供的工作电压不够,超出脉宽调整电路控制范围。
（2)负载电路存在过流引起开关电源负载加重而导致输出电压下降.(3）开／关机切换错误，行扫描电路刚开始工作瞬间,开关电源即处于待机状态，此类故障适用于无预备电源的机器，CPu电源取自同一个电源, 非副电源提供。
(4)开／关机接口电路末端因故障处于开机与待机之间的状态，从而导致开关电源输出电压低于正常值高于待机值。
（5)保护电路末端因故障进入导通状态,使电源进入弱振状态，引起开关电源输出电压下降。
（6)整流输出电路中二极管和滤波电容、限流电阻损坏引起输出电压低。
(7)脉宽调制电路故障，不能对开关电源输出电压的变化作出正确的响应，对开关管基极电压调整方向不对，从而造成开关电源输出电压低。
（8)正反馈电路中的正反馈电阻值变化，续流二极管性能变质或恒流源故障,使正反馈量不足,导致振荡周期变长，振荡频率下降，从而引起开关电源输出电压低.(9)它激式开关电源因未得到行逆程脉冲而工作于低频状态，造成输出电压低.2、判断故障的方法与步骤从上述分析的原因看出，引起电压低的原因涉及到了开关电源自身的各个部分和与开关电源相关的所有电路,在检修时应先缩小故障范围.(1）先测开关管c极电压，确认开关管供电正常.（2)根据开关电源各个输出端电压判断故障。
开关电源有的输出端电压正常，有的低于正常值。
故障在输出电压低的这个整流输出电路，应对电路中的限流电阻、整流二极管、滤波电容进行检查代换，若限流电阻发烫,说明负载过流，查负载。
开关电源各路输出均低.这种情况说明负载和整流输出电路均正常，故障在开关电源的正反馈电路、脉宽调整、开／待机电路、保护电路.输出电压有的下降比例大，有的输出电压下降比例小。
测量结果说明故障在输出电压下降比例大的电路.此时可断开此路负载,如果断开的是行电路，应接假负载。
开关电源的检测与故障分析维修
机号
故障 元件 故障 现象
相关数 据与故 障排除
安全注 意事项
故障演练提报告表
姓名
学号
开关稳压电源电路故障排除练习
对电视机开关稳压电源电路部分所设置的故 障进行分析、排除并填写实验报告表
机号
元
更换相 关元件
无元件击穿
件
更换保险管 击
穿
开关稳压电源电路维修注意事项
区分热地与冷地，确保人身与电路元件安 全
通电试机时，必须对电路采取保护措施 不允许乱动可调的微调电阻元件 如开关管是采用功率场效应管，不要轻易
检测其栅极电压，以免损坏场效应管
开关稳压电源电路故障演练
按要求自行对电视机开关稳压电源电路 部分进行故障设置，观察故障现象，检测 相关数据，分析故障原因
输入的220V交流电压的检测
220V交流 输入
共轭滤波器
正常值:200V~240V
交流电压500V档
220V交流电压整流滤波后直流电压的检测
来自共轭 滤波器的 220V交流 电压
正常值为290V左 右
直流电压500V档
开关管基极对地电压的检测
直流电压500V档
开关电源各路输出电压的检测
直流电压500V档
开关稳压电源电路故障分析
三无
故障
不
检测保险管 处交流电压
正 常
正 检测220V交 常 流整流滤波电
容两端电压
否 检查保险管 是否烧断
检修整 流桥
不正常
正常
检修电源线 或电源插座
检修启 动电路
检查启动电 不 路是否正常
开关电源故障案例分析与处理
阀孔式密封蓄电池对温度非常敏感，电池电压与环境温度有关，为了能控制蓄电池浮充电压，要求开关电源具有输出电压的温度自动补偿功能（即当电池温度上升时，浮充电流上升，开关电源能自动将浮充电压下降，使浮充电流保持不变）。温度补偿的电压值通常为以环境温度25℃为界，温度每升高或降低1℃，其浮充电压就相应降低或升高（3~4）Mv/只。
一·开关电源均浮充间频繁切换
蓄电池在使用过程中，有时会产生比重、端电压等不均衡情况，为防止这种不均衡扩展成为故障电池，所以要定期履行均衡充电。凡遇下列情况需进行均衡充电：浮充电压有两只以上低于2.18V/只；搁置不用时间超过三个月；全浮充运行达六个月；放电深度超过额定容量的20%。
电池不能长期处于均充状态，该现象很可能吸引过充，从而缩短电池的寿命。均充结束条件则是：均充充电电流小于事先设定值、均充时间达到事先设定值、均充容量达到120%放出容量，只要满足条件之一，结束均充返回浮充状态。
（3）解决措施
调大均浮充切换的电池电流设定值，解决了由于电池充电电流的轻微跳变超过切换的设定值而使开关电源频繁转换的问题。
（4）故障总结Βιβλιοθήκη 电池不能长期处于均充状态，该现象很可能引起过充，从而缩短电池的寿命，这是开关电源参数设定不当导致的一个隐患。
二·开关电源系统浮充状态下实际输出电压于正常设定值不一致
均充功能开启后，均充周期以及均充持续时间的设定应根据实际使用的电池特性（厂家提供）和使用年限状况来定。
（1）故障现象
开关电源整流模块在均浮充间频繁切换，电池总电压从54V变成56.4V,约一分钟后又变成54V，再过几分钟又是56.4V。最多的一天内切换的次数达500次以上。
3842开关电源常见故障的分析及维修
3842开关电源常见故障的分析及维修3842开关电源是以美国Unitorde公司生产的一种性能优良的电流控制型脉宽调制芯片UC3842（KA3842）为主控芯片，IGBT（绝缘栅双极场效应晶体管）为“开”“关”器件，配合LM324（四运放）或LM358（双运放）及光电耦合器（PC817）作为输出负载反馈器件，以及TL431（高精密并联稳压器），高频变压器为主要元件所组成的脉冲宽度调制（PulseWidthModulation,缩写为PWM）式开关电源。
3842各脚功能：1. 误差放大输出（输出补偿）3.4伏2. 误差放大器反相输入端（电压反馈）2.4伏3. 电流感应放大器同相输入端（电流检测）0.1伏4. 内接振荡器外接rc（定时）元件1.9伏5. 接地0伏6. 驱动信号输出端 2伏7. 电源供电端、欠压保护端17伏8. 5伏基准电压输出5伏1．2开关电源的工作原理220V的交流电经交流滤波电路滤除外来的杂波信号，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网的干扰。
再经二极管桥式整流电路和滤波电路，整流滤波后得到约300V的直流电，送给功率变换电路进行功率转换。
功率变换电路中的开关功率管（IGBT）就在脉冲宽度调制（PWM）控制器（UC3842）输出的脉冲控制信号和驱动下，工作在“开”“关”状态，从而将300V直流电切换成宽度可变的高频脉冲电压。
把高频脉冲电压送给高频变压器，高频变压器的次级（二次侧）就会感应出一定的高频脉冲交流电，并送给高频整流滤波电路进行整流，滤波。
经高频整流滤波后便可得到我们所需的各种直流电压。
输出电压下降或上升时，由取样电路将取样信号通过光电耦合器（PC817）,送入控制电路，经过其内部调制，由控制电路的输出端将变宽的或变窄的驱动脉冲送到开关功率管的栅极（G极），使变换电路产生的高频脉冲方波也随之变宽或变窄，由此改变输出电压平均值的大小，从而使直流电压基本稳定在所须的电压值上。
开关电源电路故障分析与检测技巧
第 ５期
电 脑 开 发 与 应 用
开 关 电源 电路 故 障分 析 与检 测技 巧
徐 州 市广 播 电视 大 学 电子信 息工 程 系
点 ； 故 障 检 测 维 修 中 由 于 检 测 操 作 不 当 振 ， 护 了负 载 电路 。 在 保
高 自 力
● ＿ ／ ｖ
的情 况 下 ， 交 流 输 入 端 接 入 调 压 器 ， 在 逐
在 常 见 的 开关 电 源 电路 中 ， 般 主 要 的检 测来 判 别 故 障 点 所 在 的 部 位 。 一
同 由整 流 滤 波 电 路 、 荡 电 路 、 压 电路 和 ２ １ 整 流 滤 波 电路 关 键 点 的 检 测 和 故 障 步 调 高 输 入 交 流 电 压 ， 时检 测 输 出 电源 振 稳 ． 电压 是 否 稳 压 ； 果 电 路 在 检 测 时 ， 出 如 输 保 护 电 路 等 ４ 分组 成 。 部 判 断 且 该 电路 通 过 整 流 滤 波 产 生 ３ ０Ｖ 左 电压 不 稳 定 ， 输 出 电压 随着 输 入 电 压 的 ０ 升 高而 升 高 ， 为稳 压 电 路 的 故 障 。这 点 应 该 电 路 多 为 桥 式 整 流 和 电 容 滤 波 电 右 的 直 流 电压 供 给 开 关 管 集 电 极 ， 检 测 在 很 重 要 ， 不 接 人 调 压 器 进 行 调 压 ， 接 若 直 路 ， 交 流 ２ ０Ｖ 经 整 流 变 为 脉 动 直 流 电 该 电 路 时 应 考 虑 两 个 关 键 点 ： 整 流 前 电 将 ２ ① 接 入 ２ ０Ｖ 电 压 ， 再 次 烧 毁 电 源 或 负 ２ 会 通 过 电 容 滤 波 处 理 变 为 ３ ０Ｖ 左 右 的 直 路 如 保 险 丝 或 限 流 保 护 电 阻 是 否 正 常 ， ０ 当 １ １ 整 流 滤 波 电路 ．
开关电源的常见故障分析及维修
五. 有直流电压输出，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出现故障所致。在开关电源中, 直流输出、取样电阻、误差取样放大器（如LM324, LM358等）、光耦合器（PC817）、电源控制芯片(UC3842)等电路共同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。
其中精密稳压放大器(TL431)极易损坏，我们可用下述方法对精密稳压放大器(TL431)作出好坏的判别:
将TL431的参考端(Ref)与它的阴极（Cathode）相连, 串10k的电阻, 接入5V电压, 若阳极（Anode）与阴极之间为2.5V, 并且等待片刻还仍然为2.5V, 则为好管, 否则为坏管。
若7脚电压低, 其余管脚无电压或不波动, 则UC3842已损坏。UC3842芯片损坏最常见的是6, 7脚对地击穿, 5, 7脚对地击穿和1, 7脚对地击穿。
如果这几只脚都为击穿, 而开关电源还是不能正常启动, 则UC3842必坏, 应直接更换。若判断芯片未坏, 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。
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。
控制电路的两部分是集成开关电源控制器和过压保护电路。最后用万用表静态测量高频滤波电路中整流二极管及低压滤波电容是否损坏。
六. 有直流电压输出，但输出直流电压过低
对于这种故障现象, 根据维修经验可知, 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:
开关电源的工作原理和常见故障分析及维修
开关电源的工作原理和常见故障分析及维修开关电源的主要电路是由:防雷电路，输入电磁干扰滤波器（Electromagnetic Interference,简称EMI），输入整流滤波电路，功率变换电路，脉宽调制（PWM）控制器电路，输出整流滤波电路组成。
辅助电路有输入过压，欠压保护电路, 输出过压，欠压保护电路,输出过流保护电路，输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下：高频脉冲电压。
把高频脉冲电压送给高频变压器，高频变压器的次级（二次侧）就会感应出一定的高频脉冲交流电，并送给高频整流滤波电路进行整流，滤波。
经高频整流滤波后便可得到我们所需的各种直流电压。
输出电压下降或上升时，由取样电路将取样信号通过光电耦合器（PC817）,送入控制电路，经过其内部调制，由控制电路的输出端将变宽的或变窄的驱动脉冲送到开关功率管的栅极（G 极），使变换电路产生的高频脉冲方波也随之变宽或变窄，由此改变输出电压平均值的大小，从而使直流电压基本稳定在所须的电压值上。
开关电源的电路原理图如下：开关电源电路原理图开关电源的常见故障分析及维修由于开关电源的输入部分工作在高压，大电流的状态下，故障率最高，如高压大电流整流二极管，滤波电容，开关功率管等较易损坏。
其次就是输出整流部分的整流二极管，保护二极管，滤波电容，限流电阻等较易损坏；再就是脉宽调制控制器的反馈部分和保护部分。
下面就对开关电源常见故障产生的原因作一分析及如何排除这些故障的维修方法。
一．保险丝熔断一般情况下，保险丝熔断说明开关电源的内部电路存在短路或过流的故障。
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，电压变化相对大。
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。
重点应检查电源输入端的整流二极管，高压滤波电解电容，开关功率管，UC3842本身及外围元器件等。
检查一下这些元器件有无击穿，开路，损坏，烧焦，炸裂等现象。
开关电源维修步骤及常见故障分析-电源
开关电源维修步骤及常见故障分析-电源(总2页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--开关电源维修步骤及常见故障分析 - 电源1、修理开关电源时，首先用万用表检测各功率部件是否击穿短路，如电源整流桥堆，开关管，高频大功率整流管;抑制浪涌电流的大功率电阻是否烧断。
再检测各输出电压端口电阻是否异常，上述部件如有损坏则需更换。
2、第一步完成后，接通电源后还不能正常工作，接着要检测功率因数模块(PFC)和脉宽调制组件(PWM)，查阅相关资料，熟悉PFC和PWM模块每个脚的功能及其模块正常工作的必备条件。
3、然后，对于具有PFC电路的电源则需测量滤波电容两端电压是否为380VDC左右，如有380VDC左右电压，说明PFC模块工作正常，接着检测PWM 组件的工作状态，测量其电源输入端VC ，参考电压输出端VR ，启动控制Vstart/Vcontrol端电压是否正常，利用220VAC/220VAC隔离变压器给开关电源供电，用示波器观测PWM模块CT端对地的波形是否为线性良好的锯齿波或三角形，如TL494 CT端为锯齿波，FA5310其CT端为三角波。
输出端V0的波形是否为有序的窄脉冲信号。
4、在开关电源维修实践中，有许多开关电源采用UC38××系列8脚PWM 组件，大多数电源不能工作都是因为电源启动电阻损坏，或芯片性能下降。
当R断路后无VC，PWM组件无法工作，需更换与原来功率阻值相同的电阻。
当PWM 组件启动电流增加后，可减小R值到PWM组件能正常工作为止。
在修一台GE DR电源时，PWM模块为UC3843，检测未发现其他异常，在R(220K)上并接一个220K的电阻后，PWM组件工作，输出电压均正常。
有时候由于外围电路故障，致使VR端5V电压为0V，PWM组件也不工作，在修柯达8900相机电源时，遇到此情况，把与VR端相连的外电路断开，VR从0V变为5V，PWM组件正常工作，输出电压均正常。
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开关电源故障分析与维修
UC3843控制芯片介绍
UC3842是电流模式八脚单端PWIVI控制芯片，其内部电路框图如图所示，主要由基准电压发生器、欠电压保护电路、振荡器、PWM闭锁保护、推挽放大电路、误差放大器及电流比较器等电路组成。
该控制芯片与外围振荡定时器件、开关管、开关变压器可构成功能完善的他励式开关电源。
UC3842是UC384×系列中的一种，它是一种电流模式类开关电源控制电路。
此类开关电源控制电路采用了电压和电流两种负反馈控制信号进行稳压控制。
电压控制信号，即通常所说的误差（电压）取样信号。
电流控制信号是在开关管源极（或发射极）接人取样电阻，对开关管源极（或发射极）的电流进行取样而得到的，开关管电流取样信号送入UC3842，既参与稳压控制又具有过电流保护功能。
因为电流取样是在开关管的每个开关周期内都要进行的，因此这种控制又称为逐周（期）控制。
UC384×主要包括UC3842、UC3843、UC3844、UC3845等芯片，它们的功能基本一致，不同的是：①集成电路的启动电压（7脚）和启动后的最低工作电压（即欠电压保护动作电压）不同；②输出驱动脉冲占空比不同；③允许工作环境温度不同。
另外，集成电路型号末尾字母不同还表示封装形式不同。
对于采用UC3843的电源，当其损坏后，可考虑用易购的UC3842进行代换。
但由于UC3842的启动电压不得低于16V，因此，代换后应使UC3842的启动电压达到16V以上，否则，电源将不能启动。
UC3842是UC384×系列中的一种，它是一种电流模式类开关电源控制电路。
UC384×系列芯片的主要不同点
与UC384×系列类似的还有UC388×系列，其中，UC3882与UC3842、UC3883与UC3843、UC3884与UC3844、UC3885与UC3845相对应。
主要区别是第6脚驱动脉冲占空比最大值略有不同。
另外，还有一些采用了KA384×／KA388×，此类芯片与UC384×／UC388×的相应类型完全一致。
常见故障及维修方法：
1. 烧保险或炸管
主要检查300V上的大滤波电容、整流桥各二极管及开关管等部位，抗干扰电路出问题也会导致保险烧、发黑。
需要注意的是：因开关管击穿导致保险烧一般会把电流检测电阻和电源控制芯片烧坏。
负温度系数热敏电阻、整流桥也会和保险一起被烧坏。
2.无输出，保险管正常
这种现象说明开关电源未工作或进入了保护状态。
首先要测量电源控制芯片的启动脚是否有启动电压，若无启动电压或者启动电压太低，则要检查启动电阻和启动脚外接的元件是否漏电，此时如电源控制芯片正常，则经上述检查可以迅速查到故障。
若有启动电压，则测量控制芯片的输出端在开机瞬间是否有高、低电平的跳变，若无跳变，说明控制芯片坏、
外围振荡电路元件或保护电路有问题，可先代换控制芯片，再检查外围元件;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
这种故障一般来自于稳压取样和稳压控制电路。
在直流输出、取样电阻、误差取样放大器如TL431、光耦、电源控制芯片等电路共同构成一个闭合的控制环路，任何一处出问题就会导致输出电压升高。
4.输出电压过低除稳压控制电路会引起输出电压低，还有下面一些原因也会引起输出电压低：
a开关电源负载有短路故障（特别是DC/DC变换器短路或性能不良等），此时，应该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，说明是负载过重或仍不正常说明开关电源电路有故障。
b输出电压端整流二极管、c滤波电容失效等，可以通过代换法进行判断。
c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。
d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。
e300V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会下降。
4空载通电开关管温度不断升高
这种故障不多见一旦发现要马上断电，因为随着开关管的温度升高必然会导致开关管烧坏，带来不必要的麻烦。
遇到这种情况检查RCD吸收电路的二极管是否软击穿，电阻是否变阻，主要是二极管，如果测得都正常，就用代换法排除，有些JS为了利益虚假标识，二极管的实际耐压达不到标准，所以必须用同型号不同厂家的二极管代换。