变压器耦合并联型彩电开关电源的检修
2012-03-30郑州市技师学院韩建昌李志清
郑州市技师学院 韩建昌 李志清
彩色电视机的电源系统包括开关稳压电源和行输出变压器脉冲整流电源两大部分。开关稳压电源具有效率高、重量轻、稳压范围宽、稳定性和可靠性高、易于实现多路电压输出和遥控开关等优点。按稳压控制方式分调宽式和调频式,按开关变压器与负载的连接方式分为串联型和并联型,按振荡启动方式分为自激式和他激式。不同类型的开关电源电路,工作方式不同,在电路结构上会有较大的差异。而且开关电源电路的损坏在彩电维修中占有很大的比例。现具体讨论变压器耦合、并联输出、自激式、调宽稳压型开关电源的检修注意事项和检修方法。
一、检修注意事项
由于开关电源工作在高电压、大电流的情况下,所以为了实现安全、快速的检修,必须注意以下几点:
1、为了避免事故发生,检修时必须才取必要的措施。在被检测电源输入端外接1:1隔离变压器,将检修整机与电网火线隔离开来。另外最好把工作台铺上绝缘胶垫。
2、检修时应注意人身、仪器的安全。由于“热底板”存在着与电网火线相通的可能,因此应注意电源部分“热底板”和“冷底板”的区域范围。
3、市电输入回路的延时熔丝管或供电回路的保险电阻烧坏,不能采用导线短接的方法进行检修,以免扩大故障范围。
4、开关电源未起振时,大部分彩电的300V供电的滤波电容会在关机后存储一定的电压,必须先将存储的电压泄放掉后再检修,以免损坏测量仪表或扩大故障范围。
5、检测开关电源不同部位的电压时,要选择好接地线。即测开关电源初级部分的关键点电压时,应选择300V供电的滤波电容负极为“地”,而测开关电源输出端电压时,应该以高频调谐器外壳或与其相通的部位为“地”,否则会导致所测电压不准。
6、开关管击穿后,必须检查故障确定原因后再通电试机,以免更换后的开关管再次击穿。
7、检修过压保护电路动作的故障时,不能轻易脱开保护电路进行检修,以免扩大故障范围。
8、需要暂时断开负载,以判断故障是在负载的行输出级还是在开关电源部分时,必须在开关电源的输出端接上一个假负载才能开机。假负载需接在B+电压的滤波电容两端或B+供电的整流管负极与地之间,而不能接在B+整流管正极与地之间。当采用断开稳压电路检修时,应在交流电压输入端串接一个100W灯泡降压,防止输出电压过高而烧坏元件。
二、检修时的检测要点
不同类型的开关电源电路,由于工作方式的不同会在电路结构上有较大差异,但基本工作原理和方框结构比较相近,检测要点也基本相同。
1、输入端“交~直变换”的检测要点
输入端的“交~直变换”是指220V输入回路、整流、滤波这部分电路,它的任务是把220V的交流电压变换成直流电压,输送到开关管的集电极。因此,通过检测开关管集电极上有无250~340V左右的直流电压,来判断这部分电路工作是否正常。若此电压为零,表明电路出现断路故障,应先对其进行检修,使其达到正常后,才能检修其他电路。
2、开关振荡电路的检测要点
开关振荡电路是开关电源的关键部位,它包括开关变压器(主要是初级绕组和正反馈绕组)、开关管、启动电路和正反馈电路。
(1)开关振荡电路是否起振的判断方法如下:
1)直流电压检测法:检测开关管基极有无0.1~0.2V的负电压,有负电压即表示已经起振。
2)“dB”电压检测法:用万用表的dB挡检测开关管基极或集电极有无dB电压,有dB电压表示已经起振。如万用表没有dB挡,可在表笔上串联一个0.1μF/400V的无极性电容后,用交流电压挡去测量。
3)示波器观察法:用示波器观察开关管基极或集电极有无开关脉冲信号。注意:用示波器检测时,必须在220V输入端加接1:1隔离变压器。
(2)若通过以上检测确定开关振荡电路没有起振,则应重点检查以下电路:
1)启动电路是否开路。检查方法十分简单,用万能表的直流挡位测量开关管的B极,在开机瞬间如开关管B极电压有跳变则说明启动电路正常,如果按动开关时表笔没有摆动则说明启动电路开路了。
2)正反馈电路中有无元件开路或短路。检修时,只要对正反馈回路中的阻容元件测量或采用代换法就可以查找出故障根源。
3)由取样绕组、取样比较、误差放大和脉冲宽度调节电路组成的稳压电路是否有故障。必要时可暂时断开稳压控制电路,使振荡器单独起振。
4)保护电路是否有故障,必要时可断开保护电路。
3、输出端“交~直变换”的检测要点
输出端的“交~直变换”是指开关变压器次级绕组输出的脉冲电压经整流、滤波后形成的直流输出电压。一般开关电源有多路直流输出电压,检测各路输出的直流电压值,可以判断开关电源的工作是否正常。
4、稳压控制电路的检测要点
稳压控制电路一般包括取样绕组、取样电路、基准电压、比较放大、误差放大和脉冲控制电路几个部分。它的任务是通过自动调整开关管的导通时间,从而调整高频脉冲的占空比,使输出电压稳定在负载所要求的电压值上。检测稳压控制电路的方法是用万用表检测输出端的直流电压,然后微调稳压电路中的可调电阻,看输出端的电压能否变化,能否重新稳住,从而判断整个稳压电路中是否正常。
三、常见故障的检修方法
1、保险丝熔断
开机就烧保险丝,且烧断的保险丝内部呈现出黑色烟雾状,表明电路中有严重的短路性,且一般都发生在开关电源本身,这时应检查消磁电路、整流、滤波电路或是开关管等重要元件是否被击穿了;如果烧断的保险丝还呈透明状,通常是电流过载而造成的,多数为行输出有短路性故障。
维修方法:先采用串联灯泡法简捷地判断出是开关电源本身故障还是行输出电路的问题:在交流输入端串入一个100w/220v的灯泡,开机观察现象。如果在正常情况下,接通电源后,灯泡会瞬间很亮,随后变成暗光;如果灯泡没有发光,则说明是保险丝或是电源开关损坏;如果灯泡在瞬间很亮后就再没有发光了,则表明消磁之前的电路正常,应把重点放到整流以后的电路;如果灯泡长时间保持很亮,则说明电源部分有短路性故障,应着重检查整流电路和稳压电路;如果灯泡亮了一下,随后又变得较亮,则很大可能是行负载有短路,这时可对行输出电路进一步检查。
如果判断出是开关电源本身故障。先用观察法检查电路上有没有烧焦或是炸裂的元件,闻一闻有没有异味。经看,闻之后,再用万用表进行检查。首先测量一下电源输入端的电阻值,若太小,则说明后端有局部短路现象,然后分别测量四只整流二极管正、反向电阻和限流电阻的阻值,看其有无短路或烧坏;然后再测量一下电源滤波电容是否能进行正常充放电,再就测量一下开关管是否击穿损坏。需要说明的一点是:因是在路测量,有可能会使测量结果有误,造成误判。因此必要时可把元器件焊下来再进行测量。
2、无直流电压输出
如果保险丝是完好的,在有负载的情况下,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,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。
维修方法:首先,用万用表测量开关管集电极有无300V直流电压,若没有应往前查交流输入,保险丝、整滤波等电路是否正常;若集电极电压正常,则检查开关管b极电压。测开关管b极电压或者在关机瞬间,用指针万用表R×lΩ挡,黑笔接b极,红笔接整流滤波电容负极(热地),听电源有启动声音,说明电源振荡电路正常,仅缺乏启动电压,是启动电阻开路或铜皮断。若无启动声,在测be结后,迅速将表转到电压档,测c极电压是否快速泄放。若是,说明开关管及其放电回路均正常,正反馈电路存在故障,包括反馈电阻、电容、续流二极管、正反馈绕组及其开关管故障。若c极电压仍不泄放,说明开关管及其回路有开路故障或b极有短路接地故障。
3、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、误差取样放大管、光耦合器、脉冲控制电路等电路共同构成了一个闭合的稳压控制环路,任何一处出问题都会导致输出电压升高。
维修方法:由于开关电源中有过压保护电路,可以通过断开过压保护电路,使过压保护电路不起作用。用分割法以稳压环路中的光耦为分水岭,对电路实行分割,确定故障范围。将光耦件热地端的两控制脚短路,观察B+变化,B+严重下降或停止输出,说明热底板部分正常。故障点在B+取样电路及光耦;变化不明显或无变化,说明热底板部分有故障,要仔细检查此部分的脉冲控制电路。检查脉冲控制电路可采用调整交流电压法:用交流调压器调整交流输入电压,监测+B输出电压。然后测脉宽调整电路中各级三极管的b、e、c极电压、光耦端子间压降变化,看其是否与稳压原理相符或变化趋势一致。测到某一点与稳压原理应得值相反,说明被测点的这一级有故障,应逐一检查相关元件。注意振荡定时电容容量下降也会使输出电压过高。
对于具体的开关电源电路故障现象,可因故施修、因机施修,灵活掌握,采用不同的检修方法和步骤,以达到准确、快速、高质量地完成检修任务为目的。无论采取何种方法和步骤,原则是不能造成稳压电路开路、开关管失控,引起开关电源输出电压升高,造成大面积元件损坏,反而将故障扩大。如果掌握了开关电源各电路和元件发生故障的规律,就能够迅速地排除各种故障。
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