開關(guān)電源的經(jīng)典電路及故障實(shí)例之

RHEJ~-RHEJ~-vn4t'0N'ifAS[2w-l3fVVT3_開關(guān)電源的經(jīng)典電路及故障實(shí)例之（三）發(fā)布時(shí)間：2011-10-1408:00來源：工業(yè)電源維修網(wǎng)點(diǎn)擊：576次圖3-12為康沃CVF-G5.5KW變頻器開關(guān)電源電路，本機(jī)的電壓反饋信號(hào)也取自自供電n—E^nmr..TJim山-J}kVJ2Wv；IR4J；I5rrky2UVCr：O^lC^4i國3-12廉朋rsfC5ifctt鱉駅淞沖裁圖3-12繞組N2,而非取自二次繞組的整流電壓。二次繞組輸出的各路供電電壓，為間接穩(wěn)壓控制，控制精度不高，故各路輸出電壓再經(jīng)后級(jí)穩(wěn)壓電路處理后，再送至負(fù)載電路。R40、R41、LDE組成上電起動(dòng)電路，為振蕩芯片U1（3844B）提供上電時(shí)的起振電流。在電路起振工作后，由自供電繞組、VD13、VD14、C30構(gòu)成的整流濾波電路為UI提供工作電源。自供電繞組、VD13、C31整流濾波電路輸出的電壓，同時(shí)也作為反饋電壓信號(hào)輸入到U1的2腳,由內(nèi)部誤差放大器與基準(zhǔn)電壓處理，輸出控制電壓控制內(nèi)部？VV1波發(fā)生器，改變。1的6腳輸出脈沖的占空比，從而控制開關(guān)管K2225的導(dǎo)通與截止時(shí)間，維持二次繞組輸出電壓的穩(wěn)定。自供電繞組、VD13、VD14、C30,C31既是U1的供電電源，同時(shí)構(gòu)成了穩(wěn)壓電路，將因電網(wǎng)電壓波動(dòng)或負(fù)載電流變動(dòng)引起的二次繞組輸出電壓的變化，反饋到UI的2腳，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓控制。二次繞組輸出電壓經(jīng)VD9、C25整流濾波成8V直流電源，送入CPU主板，再經(jīng)后級(jí)電路穩(wěn)壓成5V,供CPU電路；二次繞組輸出電壓經(jīng)VD6、C20整流濾波成24V直流電源，供充電繼電器MC的線圈供電，變頻器上電時(shí)，先由充電電阻給直流電路的儲(chǔ)能電容器充電,CPU再輸出一個(gè)MC閉合指令（由CON1端子的29腳進(jìn)入），MC閉合，將充電電阻短接。24V電源還作為兩只散熱風(fēng)扇的供電電源，兩只散熱風(fēng)扇由晶體管VT2、VT3驅(qū)動(dòng)，風(fēng)扇

轉(zhuǎn)指令也由CPU從端子CONI陽的27腳輸入，控制VT2、VT3的導(dǎo)通與截止。另有兩組VD10、C27和VD8、C23等整流濾波電源，分別輸出土18V兩路供電，送人CPU主板，再由后級(jí)穩(wěn)壓電路處理成土15V直流穩(wěn)壓電源，供電流、電壓保護(hù)檢測(cè)電路和控制電路。-18V的供電繞組，同時(shí)還由正向整流成正電壓，作為直流電壓的檢測(cè)信號(hào)，送入后級(jí)直流電路電壓檢測(cè)電路，進(jìn)一步處理后，送人CPU，供過、欠電壓保護(hù)、直流電壓顯示、參與輸出電壓控制等。圖3-12也可將電路分為振蕩、穩(wěn)壓、保護(hù)等3個(gè)支路來進(jìn)行檢修。故障實(shí)例1接手了3臺(tái)康沃型小功率機(jī)器，故障皆為開關(guān)電源無輸出，操作顯示面板無屏顯，電路如圖3-12所示。所有開關(guān)電源不外乎有以下幾條支路：1）上電起動(dòng)支路，往往由數(shù)只較大阻值的電阻串聯(lián)而成，上電時(shí)將530V直流電壓引至3844B供電腳，提供開關(guān)管的起振電壓。2）正反饋和工作電源支路，由反饋繞組和整流濾波電路組成（有的機(jī)器由兩繞組供電支路組成，有的兼用。3）穩(wěn)壓支路，一般由二次側(cè)5V供電支路，將5V電壓的變化由光耦合器反饋到一次側(cè)3844B的2腳，但該機(jī)型的電壓反饋是取自一次側(cè)自供電繞組。電路起振的條件是：1）530V供電回路正常，530V直流經(jīng)一次繞組加至開關(guān)管漏極，開關(guān)管源極經(jīng)小阻值電流采樣電阻形成供電回路。2）上電起動(dòng)支路正常，提供足夠幅度的起振電壓（電流）。3）正反饋和工作電源支路正常，提供滿足幅度要求的正反饋電壓〔電流）和工作電源。4）負(fù)載側(cè)無短路，負(fù)載側(cè)短路無法使正反饋電壓建立起來足夠的幅度或由此引發(fā)電流保護(hù)電路起控，故電路不能正常起振。以上電路構(gòu)成了開關(guān)電源回路。為縮小故障，應(yīng)采用將穩(wěn)壓支路開路，看電路能否起振。方法是：將530V供電切斷，對(duì)振蕩芯片3844B單獨(dú)供人直流電源，測(cè)8、6腳的電壓輸出。若電路能起振6、8腳有相應(yīng)電壓輸出，說明滿足起振條件的前3個(gè)支路大致正常，可進(jìn)而排査穩(wěn)壓支路負(fù)載電路的故障元件。若仍不能起振，說明故障在振蕩回路，可査找上述的4個(gè)支路。依上述檢查次序，甲、乙、丙機(jī)開關(guān)電源的故障都在振蕩電路。檢查甲機(jī)4個(gè)支路及3844B外圍元件都無異常，試將一塊3845B代換之，電源輸出正常，修復(fù)；乙機(jī)，換用3845B后仍不能起振，4個(gè)支路元件都無異常，試將上電起動(dòng)支路的R40、R41串聯(lián)300K電阻上并聯(lián)390K電阻后，上電恢復(fù)正常；丙機(jī)也為3844B損壞，換新塊后故障排除。只有乙機(jī)的故障稍微有趣，試分析如下：表面看起來，乙機(jī)査不出一個(gè)故障損壞元件，成了疑難故障。但減小起動(dòng)支路的電阻值后，則能正常工作。乙機(jī)的"異常之處"到底在哪里呢？可能是元器件性能的微弱變化導(dǎo)致電路綜合參數(shù)的變動(dòng)，如開關(guān)管放大能力的稍微降低，或開關(guān)變壓器因輕度受潮使Q值變化，或3844B輸出內(nèi)阻有所增大，或阻容元件有輕微變異，上述原因的査找與確認(rèn)委實(shí)不易，或者是有一種，甚至有可能是數(shù)種原因參與其中。但上述多種原因只導(dǎo)致了一個(gè)后果：開關(guān)管不能被有效起動(dòng)，電路不能起振！解決的辦法是轉(zhuǎn)變現(xiàn)有狀態(tài)，往促成開關(guān)管起振的方面下力氣，在起動(dòng)支路并聯(lián)電阻是最省力也是最有效的一個(gè)方法。順便說明一下，該機(jī)的起動(dòng)支路電阻為300K再加上其他環(huán)節(jié)的電阻，實(shí)際加到開關(guān)管柵極的起動(dòng)電流僅1mA多一點(diǎn)。按道理說，雖然場(chǎng)效應(yīng)晶體管為電壓控制器件，理論上不吸取電流，但能使其導(dǎo)通的結(jié)電容充電電流，恰恰是使其導(dǎo)通的硬指標(biāo)。從此一角度來講，場(chǎng)效應(yīng)晶體管仍為電流驅(qū)動(dòng)器件。當(dāng)電路參數(shù)產(chǎn)生變動(dòng)后，原起動(dòng)支路的供給電流不足以使開關(guān)管導(dǎo)通乃至微導(dǎo)通，所以電路不能起振。將此起動(dòng)電流值稍稍加大，電路便有可能起振。300K起動(dòng)電阻只是提供UC3844的起振電壓，并不直接參與對(duì)開關(guān)管的導(dǎo)通控制，稍稍減小其阻值，能夠促成電路起振。因而高效率的修理方法不妨走以下的路子：檢査開關(guān)管不壞，4個(gè)支路大致無異常，先在起動(dòng)支路上并聯(lián)電阻試驗(yàn)，無效后，再換用38443，再無效，才下功夫細(xì)查電路。往往在第1)、2)個(gè)步驟，故障就已經(jīng)排除了。故障實(shí)例2一臺(tái)康沃CVF_G1型小功率變頻器，上電，操作面板無顯示，檢測(cè)主電路輸人、輸出端子電阻均正常。判斷為控制板開關(guān)電源故障。細(xì)聽有輕微的間隔的"嗒嗒"聲(開關(guān)電源的間歇振蕩倒不一定是"打嗝"聲或"吱吱"聲啊)，顯然為電源起振困難。據(jù)經(jīng)驗(yàn)，此種現(xiàn)象多為電源負(fù)載異常引起。査各路電源的整流、濾波及負(fù)載電路，均無異常；先后脫開散熱風(fēng)扇電源、逆變驅(qū)動(dòng)電源、操作面板顯示電源等電流較大的電源支路，故障現(xiàn)象依舊。莫非不是負(fù)載電路異常所引起，但故障特征為典型的負(fù)載電路過電流，引起電流檢測(cè)電路起控。檢查并聯(lián)在開關(guān)變壓器一次繞組的尖峰電壓吸收網(wǎng)絡(luò)R39、C32、VD15,用指針式萬用表測(cè)量二極管正反向電阻均為15歐，感覺異常。將二極管VD15焊開一端檢測(cè)，正常。細(xì)觀察，電容器有細(xì)微裂紋，測(cè)其兩引腳電阻值，近于短路了。將C32更換后，機(jī)器恢復(fù)正常。此電容短路引起開關(guān)電源起振困難的故障殊不多見。此尖峰電壓吸收網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置，本是為了吸收開關(guān)管截止期間產(chǎn)生的異常的危及開關(guān)管安全的尖峰電壓，但電容被擊穿后，相當(dāng)于開關(guān)變壓器的一次繞組負(fù)載加重，有一點(diǎn)交流短路的意思。使開關(guān)變壓器容易進(jìn)人磁飽和區(qū)，從而使自供電繞組感生電壓大為降低,UC3844內(nèi)部的欠電壓保護(hù)電路起控，造成了與電流保護(hù)電路起控一樣的，引發(fā)電路進(jìn)入間歇振蕩狀態(tài)一的電路振蕩，然后因供電電壓低落，電路停振；然后電路置新起振，又停振，這樣一個(gè)過程。故障實(shí)例3一臺(tái)康沃CVF_G1型小功率變頻器，上電時(shí)，操作顯示機(jī)板的顯示時(shí)有時(shí)無，測(cè)量開關(guān)電源電路的各路供電電壓，也是時(shí)有時(shí)無。當(dāng)脫開供電端子時(shí)，顯示正常。故障為散熱風(fēng)扇損壞，將風(fēng)扇換新后故障排除。故障