廣東省電子信息高級技工學(xué)校 陳 曉

銘緯D-20A超薄開關(guān)電源檢修技巧

廣東省電子信息高級技工學(xué)校 陳 曉

開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電子技術(shù)，控制開關(guān)管導(dǎo)通和斷開的時間比，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，具有體積小、重量輕和效率高的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備。本文以銘緯D-20A超薄開關(guān)電源為例，分析電路工作原理，結(jié)合本人在教學(xué)中所積累的理論與維修實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步說明開關(guān)電源的具體檢修思路及故障的處理方法。

開關(guān)電源；工作原理；故障檢修

銘緯D-20A超薄開關(guān)電源是一款利用5M0365R芯片來實(shí)現(xiàn)PWM控制的雙輸出開關(guān)電源，功率為20W，兩路輸出分別為+5V/2A和+12V/1A。其中，作為核心的5M0365R單片開關(guān)電源芯片具有過載保護(hù)、過壓保護(hù)、過流保護(hù)、欠壓保護(hù)和過熱保護(hù)等特性，不僅使該開關(guān)電源充分實(shí)現(xiàn)了小型、輕量和高效率的性能特點(diǎn)，更在成本價格方面具有明顯的優(yōu)勢。

1 電路原理

圖1 銘緯D-20A超薄開關(guān)電源電路原理圖

圖1電路中采用5M0365R構(gòu)成了連續(xù)電流模式(CCM)的正激式開關(guān)電源。接通電源后，220V交流電壓從TB1輸入，經(jīng)過保險絲F1（過流保護(hù)）、NTC壓敏電阻（防浪涌）后，通過由CX1、LF1組成的EMI濾波器濾除干擾后，經(jīng)過橋型整流器(D1-D4)整流，C1濾波后產(chǎn)生約311V的直流電壓,然后通過啟動電阻R1為IC1進(jìn)行供電。在第一次接通電源時，C2開始充電，IC1③腳電壓開始上升，一旦達(dá)到啟動電壓（14-16V），IC1開始開關(guān)，L1兩端電壓由直流電壓變?yōu)楦哳l脈沖電壓。同時，通過反饋繞組L2產(chǎn)生反饋電壓，經(jīng)D5整流、C2濾波后,產(chǎn)生直流電壓開始為IC1供電。D7、R3、C10組成漏極箝位保護(hù)電路，可將IC1關(guān)斷時在變壓器L1線圈產(chǎn)生的尖峰電壓限定在安全范圍，防止電壓過高擊穿芯片。

次級電壓分兩路輸出，L3輸出的電壓經(jīng)D8整流、C7、L2、C8組成π型濾波后得到+12V輸出；L4輸出的電壓經(jīng)D10整流、C5、L1、C6組成π型濾波后得到+5V輸出，其中D8、D10均采用大電流、低壓降的肖特基二極管。為防止斷電瞬間，L1、L2產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢反向擊穿整流二極管D8、D10， 在兩個二極管兩端分別并聯(lián)一個電容CY3和C4，防止電壓突變。

輸出電壓經(jīng)R6、R13和SVR1分壓后得到取樣電壓與IC3可控精密穩(wěn)壓源TL431的2.5V基準(zhǔn)電壓比較，產(chǎn)生外部誤差電壓，再通過IC2光電耦合器EL817將電壓變化轉(zhuǎn)變成電流變化反饋給5M0365R的④腳，從而調(diào)節(jié)5M0365R內(nèi)的占空比來達(dá)到穩(wěn)壓目的。R8為限流電阻，用來限制流過光耦中LED的電流；C9為控制環(huán)路的補(bǔ)償電容。為避免高頻變壓器的初級與次級、次級與次級之間產(chǎn)生共模干擾，可通過高壓瓷片電容CY4、CY5、CY6進(jìn)行濾除。

2 開關(guān)電源檢修技巧

2.1 觀察法

觀察法是指憑借眼、耳、鼻、手等直接尋找故障機(jī)的某些異常點(diǎn)，從而發(fā)現(xiàn)故障部位的方法。例如：可觀察元件是否存在焦糊、變形、脫焊,是否互相接觸造成短路、是否存在斷線或插接線松脫；通電情況下觀察電路中有無元件冒煙、異味、發(fā)黃，指示燈是否發(fā)亮；是否有異?！爸ㄖā甭暤犬惓，F(xiàn)象。

2.2 測量電阻法

電阻測量法主要用于電路中存在著嚴(yán)重的短路或開路性故障的檢查，特別是燒保險絲或開機(jī)即出現(xiàn)過流保護(hù)性關(guān)機(jī)的情況。這時只能在斷電條件下檢查各關(guān)鍵點(diǎn)的電阻值，再和正常值比較，從而縮小故障范圍。

2.3 假負(fù)載法

為區(qū)分故障出在負(fù)載電路還是電源本身，斷開主負(fù)載，并在開關(guān)電源主電壓輸出端加上假負(fù)載進(jìn)行測試，因?yàn)樵陂_關(guān)管截止期間，儲存在開關(guān)變壓器一次繞組的能量要向二次側(cè)釋放，如果不接假負(fù)載，則開關(guān)變壓器儲存的能量無處釋放，極易導(dǎo)致開關(guān)管擊穿損壞。

2.4 代換法

代換法是指用正常的元器件代換懷疑的元器件，若代換后開關(guān)電源工作正常，說明被代換的元器件損壞。對于不易判斷好壞的元器件，若維修中懷疑其有問題，建議使用正確的元器件進(jìn)行代換，以提高維修效率。

2.5 輸入端串入降壓變壓器法

對于待修的電源，因電路已經(jīng)存在故障，如果直接輸入正常的電壓，通電后有可能短時間燒毀電路中的元器件，甚至將故障范圍擴(kuò)大。此時，可用一個可調(diào)變壓器，給電路提供較低的交流電壓，然后對故障進(jìn)行檢查。

3 常見故障檢修

3.1 保險絲熔斷

一般情況下，熔斷器熔斷故障，整流二極管，電源濾波電容，開關(guān)芯片是易損件，損壞的概率達(dá)95%以上，而且常常為幾個元件一起損壞。因此首先判斷電源輸入端阻值，用萬用表測量CX1兩端阻值，正常應(yīng)該為1MΩ，若測得阻值正常，說明后端電路正常，保險絲熔斷可能是由于電網(wǎng)電壓的波動、浪涌造成的；若測得阻值明顯小于1MΩ，則說明后端有局部短路現(xiàn)象，需測量四只整流二極管D1-D4的正，反向電阻，看其有無被擊穿損壞；測量濾波電容C1是否能進(jìn)行正常充放電；測量開關(guān)芯片5M0365R各引腳之間是否存在擊穿損壞。

3.2 無直流電壓輸出

無直流電壓輸出共分為兩種情況：單路無電壓輸出和兩路無電壓輸出。

單路無電壓輸出是指+12V和+5V兩路輸出中有一路沒有直流電壓輸出。有一路輸出正常，說明電源的輸入電路和功率轉(zhuǎn)換電路正常，故障位于變壓器次級輸出電路。假設(shè)+5V無輸出，首先斷開D10，用萬用表測量變壓器次級線圈L4兩端有無輸出電壓，如果沒有輸出電壓，則可能為次級線圈損壞；如果輸出正常，則說明后級電路中的二極管、電容、電感等元件可能出現(xiàn)損壞或線路斷開，逐個檢查即可找出故障。

兩路無電壓輸出是指+12V和+5V兩路均無直流電壓輸出，這種情況故障一般在輸入電路或功率轉(zhuǎn)換電路。首先斷開R1，通電用萬用表測量C1兩端電壓，正常應(yīng)該為300V，如果電壓為0，說明輸入電路出現(xiàn)故障，再測TB1兩端有沒有220V輸入電壓，如果沒有，說明輸入線路故障，如果有，則檢查保險絲F1、熱敏電阻RTH1、電感LF1、整流二極管D1-D4及其中線路，看是否存在斷路損壞現(xiàn)象。

如果C1兩端電壓正常，說明故障在功率轉(zhuǎn)換電路。將R1焊回，通電測5M0365R芯片③腳電壓，正常應(yīng)該為14-16V，如果電壓明顯低于這個范圍，檢測R1和C2，看參數(shù)是否正確，元件是否損壞；如果5M0365R芯片③腳電壓正常，則斷開電源，用電阻擋測量芯片各引腳之間阻值，看是否存在短路現(xiàn)象。

3.3 有直流電壓輸出，但兩路輸出電壓均過高

這種故障往往由于穩(wěn)壓取樣和控制電路出現(xiàn)故障所致。在開關(guān)電源中，直流輸出、取樣電阻、誤差取樣放大器、光電耦合器、PWM控制芯片等電路共同構(gòu)成了一個閉合的控制環(huán)路，任何一處出問題都會導(dǎo)致輸出電壓升高。

首先檢查取樣電阻R6、R13和SVR1是否出現(xiàn)阻值變化或損壞，尤其是可調(diào)電阻SVR1，正常情況下，可以通過調(diào)節(jié)SVR1的阻值來改變反饋電壓，從而在一定范圍內(nèi)對輸出電壓大小進(jìn)行調(diào)整。然后檢查可控精密穩(wěn)壓源TL431或光電耦合器EL817是否出現(xiàn)性能不良或損壞。其中TL431極易損壞，我們可以將TL431的參考端Ref與它的陰極相連，5V電壓正極通過一個10K電阻接到TL431陰極，電壓負(fù)極與TL431陽極相連，如果陽極與陰極之間為2.5V，并且等待片刻還仍然為2.5V，則為好管，否則為壞管。

4 結(jié)束語

常見的開關(guān)電源一般由輸入、功率轉(zhuǎn)換、輸出和穩(wěn)壓控制等電路組成，只要我們熟練掌握各部分電路的功能及其關(guān)鍵元件，維修方法大同小異。在實(shí)際維修中，保險絲熔斷，整流二極管損壞，濾波電容擊穿，漏液或開路，開關(guān)及主控芯片燒壞以及限流電阻燒壞等故障最為常見，可以優(yōu)先進(jìn)行檢測判斷。希望本文能夠?qū)﹄娮訍酆谜呔S修小型開關(guān)電源達(dá)到一定的參考價值。

[1]劉建清主編．開關(guān)電源維修從入門到精通(第2版)[M]．人民郵電出版社,2012．

[2]吳國樓,王捷編著．開關(guān)電源維修技能實(shí)訓(xùn)[M]．清華大學(xué)出版社,2014．

[3]朱學(xué)亮,孫立群編著．彩電開關(guān)電源與保護(hù)電路檢修技術(shù)快易通(第2版)[M]．國防工業(yè)出版社,2011．