开关电源的原理与维修

吕志方

摘 要：电源是电子产品的重要组成部分，开关电源就是采用功率半导体器件作为開关元件，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，接通时输入电源通过开关、滤波电路向负载提供能量，断开时电路中储能装置向负载释放开关接通时储存的能量，使负载得到连续而稳定的能量。开关电源节材、省电、效率高、体积和重量小，基本上取代了线性电源，是目前稳压电源的主导产品。本文将介绍一款开关电源的工作原理及其故障维修。

关键词：开关电源；原理；维修

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.142

1 开关电源的工作原理

（1）自激振荡电路：通电后AC220V电压经过整流滤波得300V直流电压，一路经开关变压器T1①②绕组加至开关管Q1D极，另一路经启动电阻R2加至Q1G极，Q1导通。T1①②绕组电流增加，反馈绕组产生③正④负的感应电动势，经C10、R3加至Q1G极，Q1饱和导通，由于T1①②绕组电流不能突变，产生①负②正的电动势，反馈绕组产生③负④正的电动势，经过C10、R3加至Q1G极，Q1截止，300V直流电压经过R2、R3对C10充电，随着充电的不断进行，C10上端电位逐渐上升，Q1管G极电压上升，当达到一定数值时，Q1管导通，Q1进入下一轮的振荡状态，周而复始。在Q1管截止期间，T1通过次级绕组释放储存的能量，通过整流滤波电路获得所需的直流电压。

（2）稳压电路：稳压电路由Q101、ZD101、PCI等电路组成。当开关电源输出电压升高时，通过取样电阻R104、R105加至Q101管b极的电压随之升高，由于Q101e极电压恒定，Q101的集电极电流增加，PCI①②脚的发光二极管亮度增加，PCI③④脚的等效电阻减小，T1反馈绕组③④电压经过D2整流，C13滤波后，经过R6、PCI加至Q2管b极电压增加，Q1管提前进入截止状态，T1储存的能量减少，使次级输出电压下降，反之则过程相反。

（3）保护电路：D1、R1、C7组成脉冲吸收回路，可以减小Q1截止时D极的反峰电势，防止Q1被击穿。R8、R7、Q2组成过流保护电路，当Q1的电流增加时，R8上的电压增大，通过R7加至Q2的b极，使Q2饱和导通，Q1截止，使Q1不会因过流损坏。ZD2、R4、Q2组成过压保护电路，当输出电压过高时，T1反馈绕组电压升高，ZD2击穿导通，Q2管b极电压升高，Q2饱和导通，Q1截止，以免Q1过压损坏。

2 常见故障及维修

（1）无输出电压：检查保险丝F1，若F1烧断发黑，常见原因是DB1击穿，C1漏电，开关管Q1D-S极短路。如果F1烧断不发黑，原因是C6容量减小，Q1损坏，开关电源负载短路。如果F1没烧断，原因是R2开路，C10漏电。

（2）输出电压低：应断开CN101检修。若开关电源输出电压正常，说明负载有短路元件，应检查负载电路。若开关电源输出电压仍低，说明开关电源有故障，应查稳压电路、保护电路，常见原因为ZD2、D1损坏。

（3）输出电压高：应重点检查稳压电路中的PCI、ZD101、Q101以及Q2是否性能不良，检修故障时，应确认ZD2、R4、Q2正常，以免故障扩大。

3 结语

目前，开关电源被广泛应用于几乎所有的电子设备，研究其工作原理，掌握故障现象及维修方法，能缩短维修时间，提高电子技术人员的维修技能水平。

参考文献：

[1]王位喜.交流稳压电源的常见故障修理[J].实验室研究与探索，1994（03）.

[2]姚善宝.电源技术讲座第十一讲交流稳压电源[J].电子技术，1987（06）.

[3]王位喜.不间断电源的维修[J].计算机应用研究，1996（06）.