最新DC24V仪用开关电源的原理和维修汇总

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最新DC24V仪用开关电源的原理和维修41467

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D C24V仪用开关电源的原理和维修41467DC24V仪用开关电源的原理和维修任何电子控制设备,都需要电源供应。

有些设备具有自备电源,有些设备,如温度、压力传感器等,则需另外配用适宜的电源——DC24V电源。

随着各类传感器在工业控制领域的大量应用,相应的电源产品的供给也形成了一定的规模,高效率、模块化的仪用DC24V电源产品逐渐独立出来,成为了“专用电源设备”;一些生产线自动控制设备,对供电电源有一定的要求,需要交流稳压供电,各类交流稳压电源设备,能提供较为稳压的电源供给;一些设备,如工业电脑,为满足数据记忆,应急事件处理等要求,除要求稳压供电外,还需要在电网停电时,能实现不间歇供电,UPS一类电源设备产品也应运而生。

其实,从广义上讲,变频调速控制器、直流电动机调速器、电焊机、电镀机等设备,均可列入电源设备,但上述设备已有专著介绍,本文仅就自动化控制中常用到的,但其电路资料相匮乏甚至为空白的DC24V仪用电源做出电路原理分析和故障检修指导。

仪用DC24V开关电源仪用DC24V开关电源,是一个独立的电源产品,经常作为压力、温度传感器、旋转编码器等检测仪器的专用稳定直流电源。

有众多厂商生产和经销该类产品,整机电路组装于一个易于安装和电磁屏蔽良好的金属壳体中,输入/输出端子便于进行线路的连接,故障率低,耐受较为恶劣的工业生环境。

CL-A-35-24仪用DC24V开关电源,是额定功率为35W,输出额定(可调整)电压为DC2 4V的开关电源产品,稳压精度较高,对过载、短路故障有较好的保护功能。

开关电源电路,为直—交—直型的逆变电路,是一种电压和功率的变换器,将直流电压和功率转换为脉冲电压,再整流成为另一种直流电压。

输入、输出电压由开关变压器相隔离,开关变压器起到功率传递、电压/电流变换的作用。

本机电路中的开关变压器为降压变压器。

整机电路由市电整流滤波电路、PWM脉冲生成电路、逆变功率开关电路和开关变压器二次整流电路、稳压控制和过载保护电路组成。

DC24V仪用开关电源的原理和维修

DC24V仪用开关电源的原理和维修

DC24V仪用开关电源的原理和维修DC24V仪用开关电源是一种常见的直流电源设备,可用于供电给各种电子仪器和设备。

它的工作原理基于开关电源的基本原理,即利用电子开关元件(通常为MOSFET)控制电源输出电压的开关状态,从而实现稳定的直流输出。

1.输入电源电压供电:DC24V仪用开关电源通常需要接入输入电源,以供应相应的电能。

输入电源电压的范围通常为AC或DC100V-240V,设备会进行过压、欠压和过流保护,确保输入电压在合理范围内。

2.整流和滤波:输入电压通过整流电路转化成直流电压。

整流电路通常采用整流桥或者电感耦合式整流电路来实现。

随后,使用滤波电容对整流后的输出电压进行滤波,以降低噪声和纹波。

3.稳压:为了确保输出电压的稳定性,需要对电压进行稳压。

常见的稳压方式有线性稳压和开关稳压。

线性稳压器通过调整输出电压与参考电压之间的差值来实现稳压,但效率较低。

而开关稳压器则通过开关元件的控制来调整开关比例,以保持输出电压稳定。

4.输出电压调整和控制:DC24V仪用开关电源通常需提供可调的输出电压,通过调整反馈电路中的参考电压来实现输出电压的调节。

当输出电压偏离设定范围时,反馈电路会调整开关元件的工作状态,以保持输出电压在设定值。

5.保护功能:DC24V仪用开关电源通常还具备多种保护功能,如过载保护、短路保护和过压保护。

当出现异常情况时,开关电源会自动切断输出,以保护设备的安全运行。

维修DC24V仪用开关电源时,我们应该注意以下几点:1.定期检查和清洁:DC24V仪用开关电源在使用过程中可能会积累灰尘和杂质,影响其散热效果和稳定性。

因此,定期对电源进行检查和清洁是非常必要的。

2.检查连接器和线路连接:检查电源连接器和线路连接部分是否正常,确保接触良好,防止因连接不良等问题导致电源工作异常。

3.常规故障排除:如果发现DC24V仪用开关电源输出电压异常或无输出,应首先排除其他设备或线路的故障。

可以通过更换电源输入和输出线路,调整设备电压等方式判断是电源本身故障还是其他设备引起的故障。

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。

输出电压下降或者上升时,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者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者变窄,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份工作在高压,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份和保护部份。

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.保险丝熔断普通情况下,保险丝熔断说明开关电源的内部电路存在短路或者过流的故障。

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。

开关电源的工作原理和故障维修

开关电源的工作原理和故障维修

开关电源的工作原理和故障维修开关电源(英文:Switching Mode Power Supply),又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置。

其功能是将一个标准的电压,透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。

▍简述开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。

随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。

目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

随着电力电子技术的高速发展,电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,而电子设备都离不开可靠的电源,进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代,进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域,程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源,更促进了开关电源技术的迅速发展。

开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。

线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源。

随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术在不断地创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了广泛的发展空间。

开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。

另外开关电源的发展与应用在安防监控,节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。

主要特点开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器,电子冰箱,液晶显示器,LED灯具,通讯设备,视听产品,安防监控,LED灯带,电脑机箱,数码产品和仪器类等领域。

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

一、开关电源的工作原理开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件,通过周期性通断开关,控制开关元件的占空比来调整输出电压;开关元件以一定的时间间隔重复地接通和断开,在开关无件接通时输入电源Vi通过开关S和滤波电路向负载RL提供能量,当开关S断开时,电路中的储能装置L1、C2、二极管D组成的电路向负载RL释放在开关接通时所储存的能量,使负载得到连续而稳定的能量;开关电源原理图VO=TON/TViVO为负载两端的电压平均值TON为开关每次接通的时间T为开关通断的工作周期由式可知,改变开关接通时间和工作周期的比例,VO间电压平均值也随之改变,因此,随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便使输出电压VO维持不变;改变接通时间TON和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比,这种方法称为“时间比率控制”TimeRationControl,缩写为TRC;按TRC控制原理,有三种方式:1、脉冲宽度调制PulseWithModulation,缩写为PWM开关周期恒定,通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式;2、脉冲频率调制PulseFrequencyModulation,缩写为PFM导通脉冲宽度恒定,通过改变开关工作频率来改变占空比的方式;3、混合调制导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定,彼此都能改变的方式,它是以上二种方式的混合;二、开关电源的维修技巧和常见故障1、维修技巧开关电源的维修可分为两步进行:断电情况下,“看、闻、问、量”看:打开电源的外壳,检查保险丝是否熔断,再观察电源的内部情况,如果发现电源的PCB板上有烧焦处或元件破裂,则应重点检查此处元件及相关电路元件;闻:闻一下电源内部是否有糊味,检查是否有烧焦的元器件;问:问一下电源损坏的经过,是否对电源进行违规操作;量:没通电前,用万用表量一下高压电容两端的电压先;如果是开关电源不起振或开关管开路引起的故障,则大多数情况下,高压滤波电容两端的电压未泄放悼,此电压有300多伏,需小心;用万用表测量AC电源线两端的正反向电阻及电容器充电情况,电阻值不应过低,否则电源内部可能存在短路;电容器应能充放电;脱开负载,分别测量各组输出端的对地电阻,正常时,表针应有电容器充放电摆动,最后指示的应为该路的泄放电阻的阻值;加电检测通电后观察电源是否有烧保险及个别元件冒烟等现象,若有要及时切断供电进行检修;测量高压滤波电容两端有无300伏输出,若无应重点查整流二极管、滤波电容等;测量高频变压器次级线圈有无输出,若无应重点查开关管是否损坏,是否起振,保护电路是否动作等,若有则应重点检查各输出侧的整流二极管、滤波电容、三通稳压管等;如果电源启动一下就停止,则该电源处于保护状态下,可直接测量PWM芯片保护输入脚的电压,如果电压超出规定值,则说明电源处于保护状态下,应重点检查产生保护的原因;2、常见故障保险丝熔断一般情况下,保险丝熔断说明电源的内部线路有问题;由于电源工作在高电压、大电流的状态下,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,逆变功率开关管等,检查一下这此元器件有无击穿、开路、损坏等;如果确实是保险丝熔断,应该首先查看电路板上的各个元件,看这些元件的外表有没有被烧糊,有没有电解液溢出,如果没有发现上述情况,则用万用表测量开关管有无击穿短路;需要特别注意的是:切不可在查出某元件损坏时,更换后直接开机,这样很有可能由于其它高压元件仍有故障又将更换的元件损坏,一定要对上述电路的所有高压元件进行全面检查测量后,才能彻底排除保险丝熔断的故障;无直流电压输出或电压输出不稳定如果保险丝是完好的,在有负载情况下,各级直流电压无输出;这种情况主要是以下原因造成的:电源中出现开路、短路现象,过压、过流保护电路出现故障,辅助电源故障,振荡电路没有工作,电源负载过重,高频整流滤波电路中整流二极管被击穿,滤波电容漏电等;在用万用表测量次级元件,排除了高频整流二极管击穿、负载短路的情况后,如果这时输出为零,则可以肯定是电源的控制电路出了故障;若有部分电压输出说明前级电路工作正常,故障出在高频整流滤波电路中;高频滤波电路主要由整流二极管及低压滤波电容组成直流电压输出,其中整流二极管击穿会使该电路无电压输出,滤波电容漏电会造成输出电压不稳等故障;用万用表静态测量对应元件即可检查出其损坏的元件;例:某一24伏直流电机供电电源通电后无直流24伏输出,拆开电源外壳,观察保险丝未烧断且电路板无明显的烧焦处或破裂元件,在未通电情况下量AC输入端阻值和DC输出端阻值正常,量开关管、整流桥、整流管等重要元件正常,故判断不存在内部严重短路的可能,估计保护电路动作;经检查此开关电源采用U3842PWM控制芯片,经查找相关的资料得知,当U3842芯片的3端电压高于1伏时,内部电流敏感比较器输出高电平,将PWM锁存器复位使输出关闭;通电测量U3842的3端高于1伏,6端无输出,经检查相关电路,发现稳压管D2击穿,如图3,故PC1导通,致使U3842的3端为高电平,故6端无输出,开关管不工作,直流侧无直流输出;更换同型号稳压管D2,故障解除;电源负载能力差电源负载能力差是一个常见的故障,一般都是出现在老式或工作时间长的电源中,主要原因是各元器件老化,开关管的工作不稳定,没有及时进行散热等;应重点检查稳压二极管是否发热漏电,整流二极管损坏、高压滤波电容损坏等;三、开关电源维修具体方法1、开关电源维修的时候,我们首先需要利用万用表检测一下各功率器件是否存在击穿短路,例如电源整流桥堆、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等,然后需要再检测各输出电压端口电阻是否异常,如上述器件有损坏的情况我们则需要进行更换新的器件;2、我们在完成上述检测之后,接通电源后如还不能正常工作,接着我们就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、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TL494CT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GEDR电源时,PWM模块为UC3843,检测未发现其他异常,在R220K 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;5、当滤波电容上无380VDC左右电压时,说明PFC电路没有正常工作,PFC模块关键检测脚为电源输入脚VC,启动脚Vstart/control,CT和RT脚及V0脚;修理一台富士3000相机时,测试一板上滤波电容上无380VDC电压;VC,Vstart/control,CT和RT波形以及V0波形均正常,测量场效应功率开关管G极无V0波形,由于FA5331PFC为贴片元件,机器用久后出现V0端与板之间虚焊,V0信号没有送到场效应管G极;将V0端与板上焊点焊好,用万用表测量滤波电容有380VDC 电压;当Vstart/control端为低电平时,PFC亦不能工作,则要检测其端点与外围相连的有关电路;总之,开关电源电路有易有难,功率有大有小,输出电压多种多样;只要抓住其核心的东西,即充分熟悉开关电源的基本结构以及PFC及PWM模块的特性,它们工作的基本条件,按照上述步骤和方法,多动手进行开关电源的维修,就能迅速地排除开关电源故障,达到事半功倍的效果;四、开关电源维修经验之谈1、开关电源出现不启振的时候,我们通常需要查看开关频率是否正确、保护电路是否封锁、电压反馈电路、电流反馈电路又没问题,开关管是否击穿等;2、开关电源变压器发热或发出“嗞嗞嗞”声,一般是开关频率不对;3、开关电源输出电压电源指示灯一闪一闪的一般是副边有短路的;。

浅析开关电源的原理及常见故障

浅析开关电源的原理及常见故障

浅析开关电源的原理及常见故障摘要:本文主要介绍了开关电源的工作原理及常见故障。

开关电源是一种高效、可靠的电源,广泛应用于电子设备中。

本文从电源的内部结构和工作原理入手,详细阐述了开关电源的工作过程。

同时也介绍了开关电源的常见故障,例如过温、过电流等,并提供相应的解决方法。

通过本文的阐述,读者能够更加深入地理解开关电源的原理及故障处理方法。

关键词:开关电源、工作原理、故障、过温、过电流。

正文:一、开关电源的原理开关电源是一种将直流电转换为交流电的装置。

与传统的线性电源相比,开关电源具有以下优点:1. 效率高:由于开关电源采用了高频开关技术,因此效率比线性电源高很多。

2. 体积小:开关电源的尺寸可以制造成非常小巧的体积,非常适合嵌入式系统的应用。

3. 功能强:开关电源有更多的保护功能,例如过温、过载、短路等功能。

开关电源包括以下几个部分:1. 输入电路:负责将市电转化成直流电。

2. 滤波电路:将输入信号中的噪声去掉。

3. 开关电路:将直流电转化成高频电流。

4. 变压器:将高频电流变换成低压电流。

5. 输出电路:将低压电流转化成直流电并输出供给负载使用。

二、常见故障处理1. 过温故障过温故障是开关电源常见的故障之一。

当开关电源在长时间大负载时,容易引起电源温度过高。

如果超温保护电路没有及时切断供电,则会导致设备的损坏。

解决方法:一旦发现开关电源过温,应立即停止使用,等到电源温度降至正常温度再重新使用。

2. 过电流故障过电流故障是开关电源另一个常见的故障。

当开关电源输出电流超过负载能力时,会引起电流的过大,导致电源及所连接的负载损坏。

解决方法:采用合适的负载,防止负载过大,导致开关电源故障。

3. 故障电压故障电压是开关电源中的一种常见故障。

当负载电流过大或输出电路长时间空载时,会导致输出电压过高或过低,导致设备无法正常工作。

解决方法:检查连接设备或更换合适的电源。

4. 硬件故障开关电源中的硬件故障较少见,但可能会影响电源的稳定性和可靠性。

开关电源的原理及维修方法

开关电源的原理及维修方法

2、判断故障方法与步骤 (1)假负载法 (2)测量保护元件是否击穿 (3)断开法 (4)降压法
3、各功能电路的检测方法 通过上述方法判断故障在开关电源的哪个部分后,对各个部分的检查方法 如下: (1)对脉宽调制电路和正反馈电路的检查。对正反馈电路中的电解电容直接 更换 目前开关电源的正反馈电路中的振荡电容有两种,一是0。016UF 0。039UF 胆电容,其故障率很低,检修这种电容可以排除,另一种是10UF左右的电 解电容,故障率使用数年后有可能,检修时直接更换此电容,
3、判断故障的方法和步骤 检修这类故障的首要任务是判断鼓障在上述三个部位中的哪个部位, 具体方法是测开关管集电极,基极电压,可能有以下几种情况: (1)开关管集电极电压为0V和低于市电1.4倍,开关管没有正常的工 作电压,如果有1.4倍的电压,说明开关管集电极具备了正常的工 作电压,说明AC220V及整流滤波电路工作正常。
(2)开关管的基极电压为0V(包括开机瞬间)这种情况说明启动电路对开关管 基极未提供启动(导通)电压,或基极与发射极之间相关元件击穿,应对启 动电路和开关管发射极及相关元件进行检查,若电压为0.6~0.7(包括开几瞬 间),说明启动电路和开关管发射极元件正常,若在0.7V以上说明启动电路 正常,但开关管发射结或其元件断路或阻值变大。
(4)开/关机接口电路末端因故工作于开机或待机之间的状态,从而导致开关 电源工作于待机与开机状态之间的工作频率,造成开关电源输出电压高于 待机值,低于开机值。
(5)保护电路端因故障工作于导通状态6)整流输出电路中的二极管和滤波电容,限流电阻损坏引起输出电压变低。 (7)脉宽调制电路有问题,不能对开关电源输出电压的变化做出正切的响应, 对电源开关管基极电压调整方向大小不对,从而造成开关电源输出电压低。

dc24v原理

dc24v原理

dc24v原理
DC24V原理是指直流电压为24V的工作原理。

直流电是指电
流方向始终保持不变的电流,而24V表示电压的大小为24伏特。

直流电的工作原理是通过将正极和负极之间形成的电势差驱动电流流动。

DC24V的工作原理包括以下几个方面:
1. 电源供电:一般情况下,DC24V通过变压器将市电的交流
电转换成直流电。

变压器通过电磁感应原理将电源电压转换到24V,然后经过整流电路将交流电转换为直流电。

变压器的构
造和原理使得转换过程更加安全和高效。

2. 电压稳定:为保证DC24V的稳定输出,通常会加设稳压电路。

稳压电路可以根据负载电流的变化自动调整输出电压,以确保DC24V的稳定性。

稳压电路通常采用芯片或集成电路来
实现。

3. 用途和应用:DC24V广泛应用于各种电子设备、机械设备
和工业控制系统中。

例如,24V电源可以用于电子板卡、PLC (可编程序逻辑控制器)、自动化设备、电磁阀等电气设备。

同时,由于电压较低,DC24V电源在安全性方面也更有优势。

总的来说,DC24V的工作原理是通过变压器将市电转换为
24V的直流电,然后通过稳压电路保持输出电压的稳定,最终应用于各种电子、机械和工业设备中。

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D C24V仪用开关电源的原理和维修DC24V仪用开关电源的原理和维修•任何电子控制设备,都需要电源供应。

有些设备具有自备电源,有些设备,如温度压力传感器等,则需另外配用适宜的电源——DC24V电源。

随着各类传感器在工业控制领域的大量应用,相应的电源产品的供给也形成了一定的规模,高效率、模块化的仪用DC24V电源产品逐渐独立出来,成为了“专用电源设备”;一些生产线自动控制设备,对供电电源有一定的要求,需要交流稳压供电,各类交流稳压电源设备,能提供较为稳压的电源供给;一些设备,如工业电脑,为满足数据记忆,应急事件处理等要求,除要求稳压供电外,还需要在电网停电时,能实现不间歇供电,UPS一类电源设备产品也应运而生。

•其实,从广义上讲,变频调速控制器、直流电动机调速器、电焊机、电镀机等设备,均可列入电源设备,但上述设备已有专著介绍,本文仅就自动化控制中常用到的,但其电路资料相匮乏甚至为空白的DC24V仪用电源做出电路原理分析和故障检修指导。

•仪用DC24V开关电源•仪用DC24V开关电源,是一个独立的电源产品,经常作为压力、温度传感器、旋转编码器等检测仪器的专用稳定直流电源。

有众多厂商生产和经销该类产品,整机电路组装于一个易于安装和电磁屏蔽良好的金属壳体中,输入/输出端子便于进行线路的连接,故障率低,耐受较为恶劣的工业生环境。

•CL-A-35-24仪用DC24V开关电源,是额定功率为35W,输出额定(可调整)电压为DC24V的开关电源产品,稳压精度较高,对过载、短路故障有较好的保护功能。

•开关电源电路,为直—交—直型的逆变电路,是一种电压和功率的变换器,将直流电压和功率转换为脉冲电压,再整流成为另一种直流电压。

输入、输出电压由开关变压器相隔离,开关变压器起到功率传递、电压/电流变换的作用。

本机电路中的开关变压器为降压变压器。

整机电路由市电整流滤波电路、PWM脉冲生成电路、逆变功率开关电路和开关变压器二次整流电路、稳压控制和过载保护电路组成。

具体电路构成见下图1。

•1、电路构成和工作原理分析•电路以UC3842振荡芯片为核心,构成逆变、整流电路。

UC3842一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片,相关引脚功能及内部电路原理已有介绍,此处从略。

AC220V电源经共模滤波器L1引入,能较好抑制从电网进入的和从电源本身向辐射的高频干扰,交流电压经桥式整流电路、电容C4滤波成为约280V的不稳定直流电压,作为由振荡芯片U1、开关管Q1、开关变压器T1及其它元件组成的逆变电路。

逆变电路,可以分为四个电路部分讲解其电路工作原理。

仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢2••图1 CL-A-35-24仪用DC24V开关电源• 1)振荡回路:开关变压器的主绕组N1、Q1的漏--源极、R2(工作电流检测电阻)为电源工作电流的通路;本机启动电路与其它开关电源(启动电路由降压限流电阻组成)有所不同,启动电路由C5、D3、D4组成,提供一个“瞬态”的启动电流,二极管D2吸收反向电压,D3具有整流作用,保障加到U1的7脚的启动电流为正电流;电路起振后,由N2自供电绕组、D2、C5整流滤波电路,提供U1芯片的供电电压。

这三个环节的正常运行,是电源能够振荡起来的先决条件。

•当然,U1的4脚外接定时元件R48、C8和U1芯片本身,也构成了振荡回路的一部分。

•电容式启动电路,当过载或短路故障发生时,电路能处于稳定的停振保护状态,不像电阻启动电路,会再现“打嗝”式间歇振荡现象。

工作电流检测从电阻R2上取得,当故障状态引起工作过流异常增大时,U1的6脚输出PWM脉冲占空比减小,N1自供电绕组的感应电路也随之降低,当U1的7脚供电电压低于10V时,电路停仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢3振,负载电压为0,这是过流(过载或短路)引发U1内部欠电压保护电路动作导致的输出中止;工作电流异常增大时,R2上的电压降大于1V时,内部锁存器动作,电路停振,这是由过流引发U1内部过流保护动作导致输出中止。

•2、稳压回路:开关变压器的N3绕组、D6、C13、C14等元件组成的24V电源,基准电压源TL1、光耦合器U2等元件构成了稳压控制回路。

U1芯片和1、2脚外围元件R7、C12,也是稳压回路的一部分。

实际上,TL1、U1组成了(相对于U1内部电压误差放大器)外部误差放大器,将输出24V的电压变化反馈回U1的反馈电压信号输入端。

当24V输出电压上升时,U1的2脚电压上升,1脚电压下降,输出PWM脉冲占空比下降,输出电路回落。

当输出电压异常上升时,U1的1脚下降为1V时,内部保护电路动作,电路停振。

• 3、保护回路:U1芯片本身和3脚外围电路构成过流保护回路;N1绕组上并联的D1、R1、C9元件构成了开关管的反向电压吸收保护电路,以提供Q1截止时的反向电流通路,保障Q1的工作安全;实质上稳压回路的电压反馈信号,也可看作是一路电压保护信号——当反馈电压幅度达一定值时,电路实施停振保护动作;24V的输出端并联有由R18、ZD2、单向晶闸管SCR组成的过压保护电路,当稳压电路失常,引起输出电压异常上升时,稳压二极管ZD2的击穿为SCR提供触发电流,SCR的导通形成一个“短路电流”信号,强制U1内部保护电路产生过流保护动作,电路处于停振状态。

•4、负载回路:N3次级绕组及后续整流滤波电路,即是电源输出电路,也可视为负载回路,如D6或C13、C14任一元件击穿或漏电故障发生,即形成同负载电路过载、短路一样的结果,引发电路处于停振状态。

负载回路的异常,会牵涉到保护回路和稳压回路,使两个回路做出相应的保护和调整动作。

但保护电路的内容并不仅是局限于保护电路本身,保护电路的起控往往是由于负载电路的异常所引起。

•振荡芯片本身参与和构成了前三个回路,芯片损坏,三个回路都会一齐罢工。

对三个或四个回路的检修,是在芯片本身正常的前提下进行的。

另外,要像下象棋一样,用全局观念和系统思路来进行故障判断,透过现象看本质。

如停振故障,也许并非由振荡回路元件损坏所引起,有可能是稳压回路故障或负载回路异常,导致了芯片内部保护电路起控,而停止了PWM脉冲的输出。

并不能将各个回路完全孤立起来进行检修,某一故障元件的出现很可能表现出“牵一发而全身动”的效果。

• 2、仪用DC24V开关电源的故障检修•开关电源电路常表现为以下两种典型故障现象(参照图1):•此处的检修是指不连接负载的情况下,对仪用DC24V开关电源进行上电空载下的独立检修的。

对确保人身安全,建议采用AC220V/220V隔离电源来检修,以便于带电测量。

•1)测24V输出端子电压为0V。

仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢4•细听有上电瞬间设备有“吱”声,测输出有电路跳变,随即输出电压变为0V。

说明市电整流滤波电路、U1芯片的启动、振荡电路基本上正常的,电路具备起振工作条件,但因保护电路起控,引发电路停振,重点应检测负载回路、稳压回路和保护回路。

如停电检测输出电路回路的D6、C13、C14、SCR等元件有无损坏;稳压回路的TL1、UR1等有无不良;自供电电源R9、D2、C5等元件有无不良;过电压吸收电路的R1、D1、C9等元件有无不良等。

•上电瞬间设备无起振声间,测输出端一直为0V。

测滤波电容C4两端有无280V直流电压,若无,应检测FU、RT及整流电路的好坏;若正常,应顺序检查开关管Q1的漏、源极电流回路和C5、D3启动回路,R9、D2、C5元件构成的自供电回路;U1外围振荡电路及U1元件本身是否不良。

•2)、24V输出电压偏高或偏低。

•输出电压采样电路中设有半可变电位器UR1,标注为“ADJ”,用于微调输出电压的高低。

若输出电压偏离正常值不多,可通过调整UR1,使输出电压恢复正常值;输出电压严重偏高时,引发SCR受触发导通,电路停振,须检查稳压回路的故障。

稍微偏高则可通过UR1来调整。

此处故障检查的重点落在输出电压偏低上,应检查稳压回路和Q1工作电流回路的故障。

•当基准电压源漏电或击穿时,导致电压反馈信号上升,输出PWM脉冲占空比减小,输出电压低落;电流采样电阻R2因引脚氧化或阻值变大时,也会产生输出电压过低的故障;当Q1开关管低效,即使稳压回路正常,也会导致开关变压器T1的储能减小,输出电压过低。

这种故障一般较为少见。

•〔故障实例1〕CL-A-35-24仪用DC24V开关电源,测输出为0V。

检查开关管Q1及输出电路、稳压电路元件均损坏,上电细听无电路起振声音。

测U1各脚电压为0V,怀疑启动电路不良。

试在电容C5上并联0.22uF电容,上电试机,输出正常。

摘下原电容,用电容表测其容量,仅为几千皮法。

故障原因为C5失效后,不能提供振荡芯片U1(>1mA)的启动电流,使电路不能起振工作。

•〔故障实例2〕CL-A-35-24仪用DC24V开关电源,运行中突然损坏。

拆开设备外壳,发现电容熔断器FU发黑烧断,电源开关管已经炸裂,电流采样电阻R2已经断路,Q1的栅极电阻R10也已经烧毁。

根据经验,U1振荡芯片可能也受冲击同时损坏。

检查其它元件没有损坏,更换上述损坏元件,上电试机,输出24V正常。

•〔故障实例3〕CL-A-35-24仪用DC24V开关电源,无输出电压。

上电细听有“吱”的一声,说明电路能起振工作,相关振荡电路及电源电路均正常。

判断故障在稳压回路或输出回路。

测输出回路的D6、C13、C14、SCR等元件均无异常,检测基准电压源器件TL1的1、2脚电阻值极小,拆下与好的器件对测量,证实TL1已经击穿损坏。

TL1击穿损坏后,使光耦合器U2导通程度变深,U1的2脚输入反馈信号上升,1脚电压值低于1V,引发U1内容保护电路动作,电路停振。

因启动电路中C5此时已充满电荷,故不会产生重新启动动作。

但重新上电时,C5的充电电流又会产生U1的启动电流,使电路起振后再度停振。

•更换TL1,故障修复。

•仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢5•旷野之雪•2011年6月15日仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢6。

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