开关电源技术应用与维修[杨亚平][电子教案和教学指南]第2章

关电源。图2-6 是TC-9CX型电视机开关电源电路原理 图，可以看出它属于非隔离自激式串联型开关电源， 因此只有单一的+B(110V)电压输出，其它电压需采用 二次稳压获得。
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第2章 自激式开关电源的应用与维修
图2-13 TC-29CX电视机开关电源电路图
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第2章 自激式开关电源的应用与维修
5. 自激式隔离型开关电源的保护电路
图2-9 开关管输出过流和输入过压保护
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第2章 自激式开关电源的应用与维修
2.1.4 推挽自激式开关电源
1. 推挽自激式开关电源的结构特点 开关变压器的一次侧带有中心抽头，它的两边由两只 开关管轮流工作的变换电路一般称为推挽式变换电路。这 种电路不太适合高输入电压的变换电路。因为功率开关管 的集电极电压两倍于电源供电电压Ui ，但是，在低输入电 压(如48V)时，推挽式电路比半桥式或全桥式优越，任何时 候最多只有一个开关管工作，而且还是工作在低压下。对 于输出相同的功率时，开关损耗小多了。所以低压输入的 大功率开关电源(500 W以上)都是采用推挽变换电路。为了 使输出电压稳定和保持软启动控制的特点，大多数采用脉 冲占空比控制方式。
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3．保险管完好但各路输出电压均为零 (1) 故障现象 (2) 检修方法 故障现象接通电源开关后，主机不启动， 主机电源直流输出的四组电压：+ 5V、
测±5V、±12V均没有输出。
－ 5V、+ 12V、－ 12V，其中+5V电源输出功率最大（满 载时达20A)，故障率最高，一旦+5V电路有故障时，整个 电源电路往往自动保护，其它几路也无输出，因此，+5V 输出电路应重点检查。
2.3.4 典型自激式开关电源的检修
下面以自激式计算机开关电源电路为例说明自激式 开关电源的检修方法。图2-20 是自激式计算机开关电源 的典型电路。该电路与图 2-17 电路有所不同，在这里针 对一些常见故障介绍其检修方法。
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1．通电后无任何反应 (1) 故障现象 计算机通电后，主机指示灯不亮，整个系 通电后无任何反应，是计算机电源最常见
他晶体管；输入、输出整流二极管和各滤波电容器；尖峰 电压抑制二极管、电容等。根据测量结果，找出故障存在 的部位。
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3. 电压测量法 电压测量法是在加电情况下，对某些关键点进行电
压测量，掌握维修的第一手资料。经直观检查和电阻测
量都没有发现问题，则可通电采用动态电压测量法，对 开关电源中各关健点的电压进行检测。包括输入交流电
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图2-15 自激式显示器开关电源电路图
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2.2.4 自激式打印机开关电源
图2-16 自激式打印机开关电源电路图
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2.2.5 自激式计算机开关电源
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图2-17 自激式计算机开关电源电路图
压、整流滤波输出电压、晶体管的各极电压等，还可用
示波器测量各关键点的波形。根据测量结果，找出故障 存在的部位，然后再根据加电后的故障现象进行分析、
判断。同时还可掌握某些关键点的电压值，为以后的维
修提供参考数据。
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4. 假负载法 所谓假负载法，就是当开关电源脱离开原负载后，
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图2-21 计算机开关电源“通电后全无”故障的检修步骤
第2章 自激式开关电源的应用与维修
2．一通电就烧断交流保险管 (1) 故障现象 接通电源开关后，电源盒内发出“叭”的一
声，交流保险管随即烧断。
(2) 检修方法 一通电就烧断交流保险管，说明电源盒内有 严重过流元件，除短路之外，故障部位一般在高频开关变 压器初级绕组之前，通常有以下三种情况： ① 输入桥式整流模块中的某个二极管被击穿。 ② 高压滤波电解电容C5、C6被击穿，甚至发生爆裂现象。 ③ 开关管VT1损坏。
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5．某一路无直流电压输出 (1) 故障现象 开机后，主机不启动，用万用表检测±5V，
±12V，其中一路无输出。
(2）检修方法 在主机电源中，有±5V和士12V四组直 流电源，若有一路或一路以上因故障无电压输出时，整 个电源将因此而进入保护状态。这时，可用万用表测量 各输出端电压，开启电源，观察在启动瞬间哪一路电压 无输出，则故障就出在该路电压的输出电路上，应重点 检查该路电压的整流二极管或滤波电容。

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6．电源带负载能力差 (1) 故障现象 主机电源如果仅向主机板和软驱供电，显 示正常，但当电源增接上硬盘或扩满内存，负载稍大的 情况下，主机停止工作。 (2) 检修方法 在不配硬盘或未扩满内存等轻负载情况下 能工作，说明主机电源无本质性故障，主要是工作点未 选择好。当振荡放大环节中增益偏低，检测放大电路处 于非线性工作状态时，均会产生此故障。解决此故障的 办法是可适当调换振荡回路中的晶体管，或反馈回路中 的光耦合器，使取样放大电路增益提高，并使之工作于 线性区，从而或提高电源的带负载能力。
3. 自激式串联型开关电源的保护电路
U2
U2
2-3 输出过压保护电路图
2-4 输出过流保护电路
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2.1.3 自激式隔离型开关电源
1. 自激式隔离型开关电源的特点
隔离型开关电源，也称为变压器耦合型开关电源。
输入电源通过功率开关管控制开关变压器初级绕组的能 量存储，能量释放则通过开关变压器次级进行。改变开
关变压器的匝数比，可以得到各种不同的脉冲电压，整
流滤波后，向负载提供不同的直流电压。很明显，开关 电源的输入和输出是通过开关变压器的磁耦合传递能量 的，开关变压器绕组之间的绝缘，使初级侧与次级侧完 全隔离，绝缘电阻和抗电强度均可达到很高。
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第2章 自激式开关电源的应用与维修
2. 自激式隔离型开关电源的结构原理
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第2章 自激式开关电源的应用与维修
4．启动电源时发出“滴嗒”声 (1) 故障现象 开启电源开关后，主机不启动，电源盒内
发出“滴嗒”的怪声响。
(2) 检修方法 这种故障一般是输入的电压过高或某处 的短路造成的大电流使+5V处输出电压过高，这样引起 过压保护动作，可控硅也随之截止，短路消失，使电源 重新启动供电。如此周而复始地循环，将会使电源发生 嘀嗒滴嗒的开关声，此时应关闭电源进行仔细检查，找 出短路故障处，从而修复整个电源。
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2. 推挽自激式开关电源的工作原理
图2-9 推挽自激式变换电路原理图
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3. 变换电路输入与输出之间的关系
图2-10 开关变压器次级绕组电压和输出端直流电压的波形
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2.3 自激式开关电源的维修
2.3.1 开关电源的基本检修方法
1. 直观检查法 直观检查法是观察电路中元器件的分布，辨认各种 元器件，观察有无明显损坏的元器件或故障点，找出那 些明显损坏的元器件或故障点，并通过观察，确定检修 时的关键测试点，为尽快修复打好基础。 明显的故障症状包括：输入保险丝有无烧断、开关 功率管和整流二极管或整流桥有无烧糊或破裂；高压滤 波电容器有无爆裂，元器件有无虚焊或脱焊等。
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2．自激式开关电源的类型 自激式开关电源按输入输出连接方式可分为串联型
(降压式非隔离型)、并联型 (升压式非隔离型)和变压器耦
合型 (隔离型)；在变压器耦合型自激式开关电源中，按开 关管的连接方式又可分为单管式、推挽式和桥式等。下面 我们主要讲述用于AC/DC 变换的自激式串联型和自激式 变压器耦合型开关电源。
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2.1.2 自激式串联型开关电源
1．自激式串联型开关电源的工作原理
图2-1自激式串联型开关电源结构原理图
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2．自激式串联型开关电源的基本电路
图2-2 自激式串联型开关电源的基本电路
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第2章 自激式开关电源的应用与维修
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第2章 自激式开关电源的应用与维修
2.1 自激式开关电源的工作原理
2.1.1 自激式开关电源的特点及类型
1、自激式开关电源的特点 (1) 自激式开关电源结构简单，生产制造成本低廉。 (2) 自激式开关电源的脉冲信号是自激振荡形成的。 (3) 自激式开关电源的具备了一定的自保护功能 。 (4) 自激式开关电源的占空比D变化范围较小，一般不大 于0.5。 (5) 自激式开关电源的开关电流峰值高、纹波电流大 , 只 适用于100W以下的小功率场合。
2.2.2 自激式视盘机开关电源
在一部分视盘机中常使用自激式开关电源，图2-14 是SV-250型视盘机自激式开关电源的实际电路，它主要 由交流输入低通滤波与整流滤波电路、自激振荡电路、 自动稳压电路及过流保护电路等部分构成。
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第2章 自激式开关电源的应用与维修
图2-14 SV-250型视盘机开关电源电路图
图2-5 自激式隔离开关电源结构原理图
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第2章 自激式开关电源的应用与维修
3. 自激式隔离型开关电源的基本电路
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图2-6 自激式隔离型开关电源的基本电路
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第2章 自激式开关电源的应用与维修
4. 自激式双路脉宽调制控制电路