高频开关电源维修说明
开关电源工作原理及维修技巧
开关电源工作原理及维修技巧开关电源是一种将交流电转换为稳定直流电的电子设备，广泛应用于各种电子设备和系统中。
了解开关电源的工作原理，对于工程技术人员和维修人员来说至关重要。
本文将介绍开关电源的工作原理，并提供一些常见问题的维修技巧。
一、开关电源的工作原理开关电源通过使用电子器件（如开关管、二极管和电感等）将交流电转换为高频脉冲电流，再通过滤波和稳压电路得到稳定的直流电。
下面将详细介绍开关电源的主要工作原理。
1. 输入滤波：开关电源的输入端会接入交流电源，而交流电源会带有各种干扰信号。
为了保证开关电源的正常工作，需要通过输入滤波电路来滤除这些干扰信号。
输入滤波电路一般由电容器和电感器组成，能够有效地滤除高频和低频的干扰信号。
2. 整流和滤波：经过输入滤波后，交流电会被整流电路转换为直流电。
整流电路通常使用二极管桥整流器来实现。
然后，通过输出滤波电路对整流后的直流电进行滤波处理，以去除直流电中的纹波电压，得到相对稳定的直流电。
3. 高频开关转换：直流电经过滤波后，会进入开关电源的核心部件——开关电路。
开关电路由开关管（如MOSFET、IGBT等）组成，通过快速开关操作将直流电转换为高频脉冲电流。
4. 变压器：高频脉冲电流进一步经过变压器的转换，得到所需的电压大小。
通过变压器的变换比例，可以实现升压、降压或保持电压稳定的功能。
5. 输出调节和稳压：经过变压器转换后的电流会进入稳压电路，稳压电路通常由反馈电路、误差放大器和控制开关管等组成。
利用反馈电路监测输出电压的变化情况，并与设定的参考电压进行比较，在误差放大器和控制开关管的调节下，保持输出电压稳定在设定值。
二、开关电源的常见故障和维修技巧1. 电源无输出或输出电压波动大：可能原因：- 输入端电源线异常，如插头松动或电源线破损。
- 滤波电容故障，需要检查滤波电容是否损坏或漏电。
- 开关管故障，开关管可能损坏或短路，需要更换。
- 控制电路故障，检查反馈电路和误差放大器是否正常工作。
电力系统智能高频开关电源常见故障及处理
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电力系统智能高频开关 电源 常见故障及处理
任加 明 ， 张希峰 ， 吕炳 霞， 张亚娟
（ 中原 油 田供 电管理处 ， 河 南 濮 阳 ４ ７０ ） ５０ １
摘 要： 通过对电力 系统智能高频开关电源的 日常维护与管理积 累的经验 ， 讲述 了其常见的故障 现象、 原因， 出了对常见故障的处理方法。 提
关键词 ： 电力 系统 ； 关 电源 ；常见故 障及 处理 开
０ 引 言
电力系统配备 的智能高频开关电源具有体积 小、 重量轻 、 效率高 、 出纹波低 、 输 动态响应快 、 控 制精度高 、 模块可叠加输 出、 ＋ 冗余、 Ⅳｌ 便于扩容、 远程监控等特点 ，是直流系统的一个主要组成部 分， 是保障电网安全、 可靠 、 稳定供 电的重要设备 。 其维护的好坏 ，不仅关系到智能高频开关电源设 备本身的寿命和安全可靠性 ，而且还直接涉及到 蓄电池的寿命、 安全和电网的平稳运行。可见 ， 维 护 和使用好智能高频开关 电源设备是非常重要
直流高频开关电源及维护
阀控式密封铅酸蓄电池
阀控式密封铅酸蓄电池名词术语
【额 定 容 量】是电池规定在25℃环境温度下，规定用10h放电率对蓄电池所放出的
电量C10
【放 电 率】 以规定的放电电流、时间放出规定的容量而不低于规定的电压
阀控式密封铅酸蓄电池的标准放电率10h
【核对性放电】恢复的蓄电池容量，查找蓄电池缺陷的最可靠的方法。
FM-1265
阀控式密封铅酸蓄电池
阀控式密封铅酸蓄电池结构
220V直流系统采用蓄电池组【DL/T
5044 — 2004】
阀控式密封铅酸蓄电池又称“贫液电池”。 电极、隔板、电解液、电池槽及安全阀组成。 【电 极】正极活性物(PbO2)、负极活性物(Pb) 镀铅铜的板栅、铅衬铜芯的极柱 正极板与负极板厚度比6:4 【隔 板】防止正负极板短路，储存电解液 【电池槽】ABS、PVC材料，散热较差 【安全阀】内部气压超值，安全阀自动开启释放气体。 内部气压降低，安全阀自动闭合密封。
浮充电压与使用寿命间关系
阀控式密封铅酸蓄电池
阀控式密封铅酸蓄电池性能
【充电性能】
限定恒充电流值。充电电流大使蓄电池水分过量损耗，蓄电池使用寿命提前终止。 减小恒流充电时间。蓄电池温度升高，加速蓄电池损坏。
充电初始I10
2.25V
2h 恒流充电
6h 恒流充电
充电末期电流极小 0.1I10~0.01I10
FM-1265
阀控式密封铅酸蓄电池
阀控式密封铅酸蓄电池结构
220V直流系统采用蓄电池组【DL/T
5044 — 2004】
阀控式密封铅酸蓄电池又称“贫液电池”。 电极、隔板、电解液、电池槽及安全阀组成。 【电 极】正极活性物(PbO2)、负极活性物(Pb) 镀铅铜的板栅、铅衬铜芯的极柱 正极板与负极板厚度比6:4 【隔 板】防止正负极板短路，储存电解液 【电池槽】ABS、PVC材料，散热较差 【安全阀】内部气压超值，安全阀自动开启释放气体。 内部气压降低，安全阀自动闭合密封。
微机自控高频开关电源直流系统运行维护
微机自控高频开关电源直流系统的运行与维护摘要：微机自控高频开关电源直流系统广泛应用于变电站、发电厂，作为直流操作机构、继电保护、自动装置、控制信号母线等使用的分合闸操作电源、控制保护信号电源、通信及事故照明电源。
该文介绍微机自控高频开关电源直流系统的概况及工作原理，并对其日常运行与维护作了探讨，最后对一个直流系统故障的实例进行讨论分析。
关键词：直流系统充电蓄电池组中图分类号：g6 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2012）12（a）-00-02微机自控高频开关电源直流系统由高频开关电源（包括充电模块、监控模块）、直流馈电单元（包括配电监控、绝缘监测）、阀控蓄电池组（包括蓄电池检测仪）等组成。
目前，变电站多采用gzdw 系列设备。
1 设备概述高频开关电源的特点是体积小、重量轻、效率高、输出纹波极低、动态响应快、控制精度高、模块可叠加输出。
模块化的充电设备采用n+1备份方式，模块间自动无主均流，系统电流由n+1个模块平均分配。
充电机中任何一个模块故障，系统发出故障信号，不影响系统的运行状态与运行方式。
由于采用微机自控，显示出较高智能化。
模块具有平滑调节输出电源和电流的功能，通过扩展通讯口，接入智能电池检测仪和绝缘监测等装置。
随着系统综合自动化程度提高，该电源系统遥测、遥信量已都接入集控端，实现远程监控。
为了提高可靠性，大部分变电站都采用双充双蓄形式，对蓄电池自动管理及保护，实时自动监测蓄电池的端电压、充电放电电流，并对蓄电池的均浮充电进行智能控制。
如果电池过、欠压或充电过流，都会实现声光告警。
2 工作原理（1）电压模块采用三相三线制380v ac输入，具有软启动功能。
在交流输入端，采用先进的尖峰抑制器件及emi滤波电路，由全桥整流电路将三相交流电整流为直流电，再经无源pfc调整后大大提高了功率因数。
由dc/dc高频变换电路把所得的直流电压变成稳定可控的直流输出。
脉宽调制电路pwm及软开关谐振回路，根据电网和负载的变化，自动调节高频开关的脉冲度和移相角，使输出电压电流在任何允许的情况下都能保持稳定[1]。
开关电源的常见故障分析及维修
如果测量值比正常值高出IV以上，说明输出电压过高。我们应着重检查取样电阻是否变值或损坏，精密稳压放大器(TL431)或光耦合器（PC817）性能不良，变质或损坏；
2.输出电压端整流二极管、滤波电容失效等，可以通过代换法进行判断。
3.开关功率管的性能下降，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.开关功率管的源极（S极），通常接一个阻值很小，但功率很大的电阻，作为过流保护检测电阻，此电阻的阻值一般在0.2到0.8之间。此电阻如变值或开焊，接触不良也会造成输出电压过低的故障。
因在日常生活使用中，不可避免的重摔或重幢，使高频变压器的铁芯损坏。使高频变压器的磁通量，磁感应强度，以及磁路等都会受到很大的影响，造成传输的效率，能量将会大打折扣。
由于高频变压器为了减小涡流，增大高频交流电的传输效率，它的铁芯是用软磁铁氧体制作而成的。这种磁性材料具有高的导磁率，但质脆，易碎。
因此它的损坏率也是很高的。因此在维修时千万不要忘了检查此处，以免走弯路。除此之外还有可能就是输出滤波电容容量降低，甚至失容或开焊，虚接；
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。
六．有直流电压输出，但输出直流电压过低
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。
简述高频开关电源电源故障的处理流程
简述高频开关电源电源故障的处理流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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高频开关电源系统的运行维护
高频开关电源系统的运行维护作者：刘捷来源：《华中电力》2013年第08期摘要：随着电力技术的不断发展，高频开关电源在电力系统中发挥着越来越重要的作用。
为了保证高频开关电源系统安全可靠地工作，对其进行有效的运行管理和维护是必不可少的。
关键词：高频开关电源维护1 高频开关电源系统的组成一个完整的高频开关电源系统由5 个部分组成：交流配电单元、整流模块、直流配电单元、蓄电池组、监控系统。
交流配电单元也称交流屏，为高频开关电源系统提供交流电源。
整流模块将交流电转换成稳定的直流电。
它能够自主工作，且可以并联运行，以实现高频开关电源系统的平滑扩容。
直流电的标称电压有 220V、110V 和 48V 等。
直流配电单元也称直流屏，是高频开关电源系统的直流输出接口部分。
蓄电池组是高频开关电源系统的储能装置，在交流失压的情况下，为负载供电。
监控系统是高频开关电源系统的“大脑”，监测和控制整个高频开关电源系统的运行。
主要功能有实时监测整流模块和蓄电池组的电压、电流、整流模块运行状态、三相交流供电状态等，通过 RS232、RS485 等接口与监控中心实现四遥（遥信、遥测、遥控、遥调）通信。
2 高频开关电源系统的运行管理2.1 实施集中监控通过对运行的高频开关电源系统进行集中的实时监控，用准确、快速、真实的数据全面表征电源设备运行状况，完成值班人员日常的巡视和设备测试工作，方便监督检查维护人员作业情况，实现设备的集中管理。
2.2 定期分析数据除日常观察高频开关电源系统运行参数外，要定期分析运行历史数据，及早发现故障隐患，防范和杜绝设备故障的发生，缩短平均故障修复时间，如有必要时还可以及时进行数据修改。
2.3 蓄电池的管理（1）强调蓄电池在投运前、运行后的浮充和人工放电。
蓄电池在使用过程中，电解液的液面、比重、内阻、单体电压等会出现不均衡现象，为了使单节电池之间尽量达到均衡，经过一段时间（1～3月）后，要提高蓄电池的充电电压，对其进行均衡充电。
高频开关电源【高频开关电源的维护】
高频开关电源【高频开关电源的维护】高频开关电源的维护第一章高频开关电源的维护第一节技术参数一、高频开关电源系统的主要技术参数额定直流输出电压、浮充电压、均充电压、功率因数、稳压精度、效率、杂音电压(不接蓄电池组)、电池温度补偿等。
1、额定直流输出电压：指市电经整流模块变换后的额定输出电压，正选的电源电压为-48V，电压允许变动范围-40—-57V。
这种“-”型基础电压是指电源正馈电线接地，作为参考电位零伏，负馈电线装接熔断器后，与机架电源连接。
2、浮充电压：在市电正常时，蓄电池与整流器并联运行，蓄电池自放电引起的容量损失便在全浮充过程被补足。
根据电池特性及温度所需补充损失电流的多少而设定的电压。
3、均充电压：为使蓄电池快速补充容量，视需要升高浮充电压，使流入电池补充电流增加，这一过程整流器输出得电压为“均充”电压。
4、功率因数:有功功率对视在功率的比叫做功率因数。
由于开关电源电路的整流部分使电网的电流波形畸变，谐波含量增大，而使得功率因数降低（不采取任何措施，功率因数只有0.6~0.7），污染了电网环境。
开关电源要大量进入电网，就必须提高功率因数，减轻对电网的污染，以免破坏电网的供电质量。
满载状态下，功率因数不低于0.92。
5、效率：开关电源模块的寿命是由模块内部工作温升所决定。
温升主低主要是由模块的效率高低所决定。
现在市场上大量使用的开关电源技术，主要采有的是脉宽调制技术（PWM）。
模块的损耗主要由开关管的开通、关断及导通三种状态下的损耗，浪涌吸收电路损耗，整流二极管导通损耗，工和辅助电源功耗及磁心元件损耗等因素构成。
减少这些损耗就会提高模块的整体效率。
对此现行较好的处理方法分别是：开关管的开通、关断及导通状态的损耗采用MOSFET和IGBT并联使用，利用两种不同类型的器件的开头及导通损耗的优势互补，其综合损耗是利用单一类型开关管工作损耗的20%左右；浪涌吸收电路可采用无损耗吸收电路，这一技术的使用使得该部分损耗大幅度下降；整流二极管可采用导通电阻较小的器件，优化设计控制电路，选择集成度较高的IC器件都可减少功耗；磁心材料可选择如菲利浦的3C90等均可减少损耗。
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有无5VDC电压如无则更换主板
如不正常则检查电位器是否损坏，查看调节信号线有无松脱
主板保护LED1，LED7，LED8保护指示灯亮
以下有具体说明（主板保护说明）
输出电流达不到设定值
电压已经先到达额定值，而电流未达到设定值
检查外部输出铜排接触是否良好是否接触不良，槽内环境是否正常（槽液温度，槽液浓度低等）
输出电压1/10时的驱动波形
输出电压1/2时的驱动波形
满负荷时的驱动波形
变压器输入电流波形
带负载调试时，首先需要观察变压器的输入电流波形，通过输入电流的波形可以直观的反应出电源是否正常运行。
正常的输入电流波形为正负交替的矩形波，它由一定的占空比，没有电流的区域（俗称死区时间）一般不小于2.5us，有电流的区域波形不可以出现向上翘的畸变波形，在两个状态过渡瞬间会产生毛刺现象，这是由于变压器的漏感或配线漏感造成的。具体波形见下图。
ＣＮ８ＣＴ保护采样信号输入
ＣＮ１０外部故障输入 ２个常开
ＣＮ１２ＩＧＢＴ触发信号输出
波形的检测
驱动波形
脱开整流桥+极输出，启动电源检测IGBT的G、E间波形，驱动电压15V，截止电压-10V，如下图所示。
连接整流桥+极，启动电源观察驱动波形可以发现，驱动波形脉宽会随着输出电压的增大而增大，如下图所示会有灰尘积聚和污垢沉积或腐蚀，会影响设备内部的散热效果，所以希望厂家定期除尘与清洁，来保证设备内部散热良好。
3.主回路维护
因设备功率较大会有一定的发热量，热胀冷缩后，部分功率元件上的紧固螺丝可能会有松动，望厂家能定期紧固（主要功率元件有：整流桥，IGBT模块，主变压，整流二极管）。连接铜牌因其接触面腐蚀会影响铜排的导电，望厂家定期对铜排处理（表面打磨紧固连接部分的螺丝）。在后部的整流二极管上有相应的阻容吸收，该吸收是用来吸收二极管上的冲击。如果发现有因腐蚀老化断裂的应及时更换，以免因冲击造成二极管故障。
控制回路故障
负载变化电压不稳定
没有设置在稳压状态
开关置于稳压状态
负载变化电流不稳定
没有设置在稳流状态
开关置于稳流状态
无反馈
调节电流、电压时失控
检查反馈线有无松脱断裂或有无其他干扰信号影响，假负载电阻是否连接正常，或主板更换
无输出
主板无电源指示
检查供电电源是否正常（TM801 TM805 TM809一般为18VAC左右），主板上保险丝是否烧坏或松动
二极管档红、黑表笔分别搭在E2和E1(C2)端，表头显示0.339V。
二极管档红、黑表笔分别搭在G和E端，表头无显示。
整流管的检测
整流管的检测相对较简单，下面是各种管子的检测。
IXYS 2*121
IXYS2*160
DACO
3.控制板的调试
开关电源的控制板主要有TM801、TM805、TM809三种。
(TM03 220VAC 检查下线路有无松动脱落，供电是否正常)
主板+5V异常，±12V异常
更换主板
无驱动波形，无驱动输出
检查驱动回路是否保护LED7指示灯有无指示
启动继电器未吸合
启动后检查继电器线圈上电压是否正常，自锁功能是否正常，控制回路接线是否正常
主板未启动，LED4灯未亮
检查主板上的启动点输入是否正常
然后黑表笔搭在三个输入端，红表笔搭在整流桥输出负极，表头也显示0.4V左右。
以上两种情况都满足表示整流桥是好的。
方法二：
将红、黑表笔分别搭在整流桥的负极和正极，表头显示0.7V左右，表示整流桥是正常的。
IGBT的检测
IGBT的端子如下图所示。（富士的IGBT端子分布一样）
E1(C2) E2C1
二极管档红、黑表笔分别搭在E1(C2)和C1端，表头显示0.339V。
其结构如下图所示：次级由2块U型铝块A块和B块构成，中间夹绝缘层。
整流形式
开关电源的整流形式比较单一，为单相全波整流。变压器次级整流前交流频率为16.7KHz，整流后直流频率为33.4KHz。如下图
常规元器件的检测
整流桥的检测
输出负极
三相输入端
输出正极
方法一：
将万用表至于二极管档，然后红表笔分别搭在整流桥的三个输入端，黑表笔搭在整流桥的输出正极，表头都显示0.4V左右。
TM809 TM801 TM805主板LED7指示灯亮
TM03主板LED8指示灯亮（IGBT驱动保护）
1.触发线有无松动（主板上和IGBT上触发线“E”“Ｇ”“C”），需重新夹紧端子，该触发线必须插放准确
2.检查IGBT是否损坏，损坏则跟换IGBT模块
3.TM801 TM805TM809检查驱动部分供电为24V DC是否正常，检查4*26V辅助变压器输出为26VAC是否正常，如无26V AC输出则更换该辅助变压器（380VAC/4×26VAC），如正常24VDC输出异常则更换电源板，TM803，调试。
开关电源的分类
按逆变形式分：
半桥
全桥
按输入电源分：
单相
三相
按输出电流大小分：
单路输入
常规电源输出电流在1000A~3000A之间
双路输入双全桥
输出电流在4000A~5000A之间
拼装机
输出电流大于5000A时，采用拼装机的形式。
变压器
可控硅变压器体积与开关电源变压器相比，由于开关电源的变压器工作频率比可控硅变压器高很多，所以开关电源的变压器比可控硅变压器小很多。
ＴＭ０３主板＋１２Ｖ －１２Ｖ供电是否正常，不正常更换主板。
4.检查触发驱动部分驱动板上频率是否正常为16.7KHz，有条件则用示波器检测波形为佳，查看波形是否正常，如无则更换主板调试（空载情况下调试）
5.检查变压器次级上的整流二极管有无损坏，检测后更换调试（二极管上的阻容吸收是否完整，如有损坏缺损，应要增加，否则会缩短二极管寿命）
风冷是有风机抽风送风来冷却的，望厂家在运行中能定期查看一下出风口的出风风量是否良好，检查一下风机是否完好，能及时发现及时更换。
4.控制回路
设备风机转动设备运行后，设备有少量的抖动，中间继电器和连接插件上可能会松动，望厂家能定期检查紧固。该方面我公司也会近两年做好相应的防护措施。
5.冷却水路与风冷风道
冷却水我公司建议使用纯水，使用自然水后设备长时间运行后在水路中会有水垢，堵塞水路。或使用水质不干净，水质有杂质堵塞水路。或长时间使用后水量因为发热减少。都会影响设备冷却效果，造成设备温度报警，水压报警，影响设备正常使用。发热后水管接头处可能会涨开，水滴漏到元器件上造成设备故障。所以在设备运作后，望厂家能够定期检查一下设备供水系统是否正常（水压，水温，水量）。设备管路上是否有漏水情况。
2.检查主变压器初级上磁环两根引线有无松脱或磁环上绕线上有无烧损断裂
3.磁环CT保护调节过小，需调节：
TM805，调节电位器VS1
TM801，调节电位器VS1
TM809，左路调节电位器W1
右路调节电位器W2
TM03 ,调节电位器W8，检查霍尔传感器反馈信号，反馈接插件连线连接
检查输出铜排有无短路现象
TM801为常规全桥板，用来驱动两组IGBT。其界面图下图所示
TM809是常规双全桥板，用于输出电流4000A以上的电源，它有配套的TM808驱动板，TM803为驱动电源，为驱动板供电。如下图所示。
TM809主板：
TM808驱动板：
TM803电源板：
TM805为常规半桥板，用来驱动一组IGBT。如下图所示
输出电压达不到额定值
电流已经先到达额定值，而电压未达到设定值
检查外部输出铜排是否短路，槽内环境是否正常（槽液温度，槽液浓度高等）
主板保护说明
故障现象
排除措施
TM809 TM801 TM805主板LED8灯亮（主板CT磁环保护）
TM03主板LED8指示灯
1.检查主板上线号“TA1”“TA2”接线端子有无松脱，电阻有无虚焊或断开
主板插件连接说明：CN1主板电源供电220V AC
CN３给定调节部分＋５Ｖ与ＧＮＤ为５Ｖ ＤＣ中间为０－５Ｖ ＤＣ变化调节输入
CN４主板电压电流反馈采样信号输入到主板
CN５主板启动稳流稳压控制信号ＲＵＮ与＋１２Ｖ通为启动，常态停止。ＣＣ／ＣＶ与＋１２Ｖ通为稳压，常态稳流。
CN6主板24Ｖ ＤＣ输出
ＣＮ７故障输出 １个常开，１个常闭
关于高频开关电源检修维护说明
常规故障检修
分类
故障种类
故障现象
排除措施
主回路故障
空气开关跳闸
空气开关整定电流太小
调整到额定值
整流桥或IGBT故障
更换整流桥或IGBT
缺相
检查三相输入与输出，空开上连接螺丝，三相线有松动，拧紧空开上的螺丝
连到辅助变压器上的380V线路短路或辅助变压器烧坏内部短路
检查该部分线路，检查变压器是否烧坏，ABC三相之间应有50Ω左右的阻值为正常
TM809 TM801 TM805主板LED1指示灯亮TM03主板LED7（过流保护）
检查过流限定是否调节好调节电位器VR5，检查主板上±12VDC点是否正常
注意：1.如果设备没有电流输出，只要有额定的电压输出，则说明电源本身没有问题，而是外部处于开路状态。
方框图
2.用户所定购的电源只有外部条件达到设备所需的条件（极板面积、镀件面积、槽液浓度、温度等）才能额定电压、额定电流输出
变压器的分类
按冷却方式分
自冷式
自冷式变压器一般适用于功率很小的电源。比如5A/12V的小电源。
风冷式
风冷式是最常见的冷却形式，小到50A，大到10000A都可以用风冷的方式，输出电压的大小也不受限制。
其磁芯结构可以分为E型和U型。
水冷式
水冷式变压器有其特殊的结构，其输出电流在1000A~2000A之间，但输出电压的大小受到了限制。