蓮花學習網 QQ:453100829開關電源原理與維修分析開關電源開關電源廠明緯電源雜談 分類：開關電源首先,我們必須要了解到在微機當中什么部件是比較容易出問題的,據實踐證明微機開關電源是微機中故障率較高的部件之一。目前微機普遍采用脈沖寬度調制變換式開關直流穩壓電源，其結構基本相同，故障檢修有一定規律。下面先簡述微機開關電源的工作原理，然后結合筆者的檢修經驗，介紹微機開關電源常見故障的檢修方法，供大家參考。 一、微機開關電源的工作原理微機開關電源一般都是脈寬調制變換型開關直流穩壓電源，它由輸入電路、功率變換電路、控制電路、保護電路及主機啟動電路構成，大都采用他激式雙管半橋型，基本工作原理如圖1所示。工作過程如下：接通電源后，交流輸入通過交流低通濾波器再經整流濾波線路，得到約300V的直流高壓，經電容C1、C2分壓后加給兩只推挽功率開關管Q1、Q2 ；直流高壓還驅動電源內部所需的輔助電源，為脈寬調制組件(一般用TL494、SG3524集成塊)提供工作電源。控制組件輸出兩路相位相差180度、頻率約幾十千赫、寬度可調的驅動脈沖，分別驅動推挽功率開關管Q1、Q2，使兩管輪換處于飽和與截止狀態。兩個推挽功率開關管Q1、Q2和電容器C1、C2構成橋路的四臂，組成橋式連接，高頻變壓器的初級繞組作為橋式回路的負載。當功率管未受觸發信號作用時，兩電容充電，因電容C1、C2容量相等則Vc1=Vc2，其值為直流高壓的一半約150V。當觸發信號作用使Q1飽和Q2截止時，C1沿Q1及變壓器T1初級繞組放電，同時電源通過Q1及T1初級繞組對C2充電;當Q1截止Q2飽和時，C2放電C1充電。在一個周期內T1初級繞組兩端產生150V的對稱脈沖方波，這一方波在T1次級各繞組中感應出脈寬調制脈沖電流，經各自的整流濾波回路后，向微機負載提供5V和12V直流電壓。電路以+5V輸出電壓為反饋信號，送到控制組件取樣放大器的同相輸入端與基準電壓相比較，比較的誤差經放大后控制脈沖方波的寬度，從而調整+5V直流輸出的電壓值，達到穩壓的目的。為了使電源安全工作，一般設有過流、過壓保擴和市電欠壓保護等電路。二,微機開關電源故障的檢測方法微機開關電源的功率和負載電流較大，一旦出現故障，大多數情況會燒壞一些器件。為了避免產生新的故障，應快速定位并進而排除故障。可采用先冷態檢查，再熱態測試的方法進行故障檢測。1.冷態檢查法確定電源有故障后打開電源盒蓋，仔細觀察有無明顯損壞的元件。首先查看保險絲，如保險管發黑、有亮斑，一般為嚴重短路故障，應著重檢查橋式整流電路中的二極管是否擊穿，高壓濾波電解電容是否擊穿，兩個功率開關管是否損壞；其次應查看有無焦黑、爆裂、變形變色元件，有無虛焊、斷線、短路等現象。如無以上明顯現象，可用萬用表測量幾個關鍵點的電阻值，以確定故障部位。不接電源，用萬用表R1K檔測量交流輸入兩端的電阻，可大致判斷出功率變換電路及其以前電路的元件損壞情況。測量輸入電路的電阻時，如表針先偏轉到幾十千歐的位置再慢慢退到200K左右，說明電路基本正常;如表針沒有先大后小的偏轉過程，則說明高壓濾波電解電容已無充放電能力;如測量時短路或電阻值很小，則可能是整流電路的二極管或濾波電容擊穿;如測得開路，則可能是保險管或限流電阻等斷開。測量高壓整流輸出兩端的正反向電阻，正向電阻應為300K左右，反向為幾十千歐，且應有較大的充電現象;測量開關管Q1、Q2各極間正反向電阻，阻值應分別相同，否則說明從高壓整流輸出到開關變壓器初級這部分電路有元件損壞。測量5V、12V輸出端的電阻應不為零，正反向電阻值應不同，否則說明開關變壓器次級某繞組及某路輸出電路有元件損壞。2.熱態測試法 如上述檢查未發現損壞元件，則可通電測試電路幾個關鍵點的電壓值來診斷電源的故障。為防止空載引起過壓保護，可在+5V輸出端加一只5/10W左右的電阻作為假負載。 接通電源后測高壓整流輸出端正負極間的直流電壓，正常時為300V左右，C1、C2連接點及Q1、Q2連接點的電壓應為直流高壓的一半，約150V左右，否則說明高壓整流及以前的電路有元件損壞。 通電后如直流高壓正常，則應測量低壓輸出的四組電壓(5V和12V)是否正常，如某組不正常則故障可能出在某組電路，應重點檢測其對應的電路。如各組輸出電路沒有損壞元件，檢測重點應放在TL494組件上，測量TL494各引腳的電壓值并與正常時的電壓值相比較，根據比較結果，檢查相應的元件以及保護電路。三、微機開關電源常見故障的維修及舉例1.電源無輸出這類故障先查看保險絲，若保險絲熔斷，則可用第一類故障處理方法，排除故障；如保險絲完好，則采用前面介紹的熱態測試法，檢測各處的電壓，以確定故障部位。常見的有：功率開關管損壞，控制組件損壞，低壓直流的整流二極管損壞，過流、過壓保護電路誤動作等。維修時先判斷功率開關管是否完好，各路低壓整流電路是否正常，如都正常，則可加電檢查功率開關管的基極是否有驅動脈沖，如沒有驅動脈沖，則檢查控制組件是否正常，一般先檢查控制組件的輔助電源，正常時為15V左右(TL494為9、10、12腳，SG3524為12、13、15腳)；然后檢查定時元件應有鋸齒波產生(TL494為5腳，SG3524為7腳)，再檢查控制保護腳(TL494為4腳應為0.25V，SG3524為9腳應為非零)，如這幾個引腳電壓正常，則應在驅動脈沖輸出腳(TL494為8、11腳，SG3524為11、14腳)測得一對相位相反的方波脈沖，否則，控制組件損壞應更換。2.開關電源燒壞，保險絲熔斷這類故障多為過流造成，故障部位一般在電源輸入部分，常見的有交流濾波電容或高壓濾波電容擊穿、整流二極管擊穿及功率開關管擊穿等。維修時可用前面介紹的冷態檢查法找出損壞的元件，更換后即可修復。例1：一臺微機，加電后保險絲燒毀。關斷電源，測量電源輸入端的電阻，阻值為零，即斷定有短路現象，檢查整流電路，發現有一整流二極管擊穿，再查功率開關管，一開關管燒壞短路，更換開關管及二極管后，故障排除。例2:一臺電源無輸出，保險絲完好。打開電源盒蓋，檢查功率開關管、輸出端各路直流整流濾波電路沒有損壞，接通電源，測量高壓整流輸出電壓為300V，用示波器觀察控制組件TL494的8、11腳有驅動脈沖輸出，檢查控制組件的8、11腳至開關管之間的激勵變壓器及幾個電阻，發現一電阻焊腳氧化造成開路，使驅動脈沖不能加到開關管基極，造成電源不能振蕩，無電源輸出，重新焊接，通電后電源輸出正常，故障排除。3.電源帶負載能力差電源只向系統板供電時正常，而接上硬盤等部件時，不能工作。這類故障一般發生在輸入整流后的濾波電容或12V整流二極管元件上。維修時，在確認整流電路正常的情況下，測量濾波電容兩端的電壓，應各為150V左右，否則濾波電容有故障，更換電容即可排除故障。例3：一臺微機不能起動，經測試為5V電壓偏低。檢查與控制塊TL494取樣放大器同相輸入端1腳相連的取樣網絡的分壓下偏置電阻，阻值變大，更換該電阻后，故障排除。4.電源電壓輸出不準確電源電壓有輸出但不準確，這說明電源的輸入、整流、變換、輸出端的直流電壓基本是正常的，一般調整輸出電壓調節電位器就可把5V等各檔電壓調到標準值，如調節失靈，則可能是電位器或取樣分壓電阻損壞。如果只有一組電壓偏離較大，而其它各組電壓正常，則是該組電壓的穩壓器或整流二極管損壞，換上相同類型的元件，即可排除故障。例4：微機能自檢，但讀軟驅后，系統掉電。軟硬盤驅動器是+12V電壓的負載，著重檢查12V電壓輸出電路，測試12V電壓輸出整流二極管，發現反向電阻較小性能變差，更換后故障排除。開關電源模塊使用注意事項(2009-05-02 17:09:45)標簽：雜談 分類：開關電源目前市場上出現了一種開關電源模塊，它能在幾分鐘內修復彩電、彩顯的開關電源，既降低維修成本，又可提高維修效率。實際維修中，使用開關電源模塊須注意以下幾點：一、 電源模塊的選用原開關電源必須是并聯式開關電源。如果是串聯式電源，無論自激式還是他激式都不能使用此開關電源模塊，但可以選用整體開關電源板來替換。 原機開關變壓器必須完好。根據原開關電源選用不同類型的模塊。有些型號電源模塊不帶遙控，既適合于非遙控機或用繼電器控制待機的彩電，也適用于遙控交流關機的彩電；某些型號電源模塊帶遙控功能，該類模塊又分兩類：一類適用于用光電耦合器控制開關電源工作的彩電；另一類適用待機時開關電源工作在間歇振蕩的電源。若不使用它的遙控功能時，只需剪斷遙控線即可。選用不同功率的電源模塊，以適應不同尺寸的顯像管。實際維修中，應盡可能選用大功率電源模塊，若功率過小，模塊會發熱嚴重，甚至燒毀開關模塊組件。實修中，對于難以查明故障原因（如屢損開關管或厚膜集成電路）的開關電源，可考慮換用電源模塊。對于采用分立元件的開關電源，應盡量維修原電源，以免增加維修成本。二、電源模塊的工作過程為了進一步認識電源模塊，筆者特意對模塊進行解剖，其電路如圖所示。模塊內部電路采用彩顯電源常用的開關電源振蕩芯片（、），該芯片性能穩定，開關管采用場效應管，工作電流大。圖中為高頻變壓器，初級接在原開關電源電壓的交流輸出端，次級電路經、整流濾波后，為芯片提供工作電壓（疫腳）。另外，在對開關電源的冷、熱地隔離的同時又能提供取樣電壓。次級電壓經整流，、濾波后送至的億腳，調整即可改變電壓。的役腳為過流保護端，當電流過大時，開關管的極電壓升高，電壓送至的役腳。若役腳電壓大于時，保護，開關脈沖端肄腳停止脈沖輸出，電源模塊停止工作。三、電源模塊的安裝修理開關電源時，拆下損壞的開關管或厚膜集成電路。在模塊上涂上導熱硅脂（隨模塊帶有），然后固定在原散熱片上，并按使用說明接好連線（安裝模塊時，應將調節電位器置于方便調節的方向上），如圖所示。檢查無誤后，斷開行電路接上假負載，接通電源，調節電位器，使主電壓與原電壓一致。由于使用了原開關變壓器，因此當主電壓與原電壓一致時，其他繞組電壓也自然正常。如果開關電源部分“吱吱”響，則是原電路沒有阻尼吸收電路，需增加虛線框中電路，二極管選用耐壓的高頻二極管，電阻選用阻值、的電阻；電容選用的滌綸電容。待機過程：當光電耦合器二極管發光時，其役、臆腳呈低阻，圖中導通，的億腳呈低電平，肄腳停止脈沖輸出，電源停止工作，達到遙控待機目的。用開關電源模塊修復開關電源時要注意原開關電源是否有過壓保護裝置，如果沒有則需要增加一個穩壓二極管來保護后級電路。開關電源接地,輸出電流以及保護電路分析(2009-05-01 17:37:32)標簽：開關電源開關電源廠明緯電源雜談 分類：開關電源一,接地開關電源比線性電源會產生更多的干擾，對共模干擾敏感的用電設備，應采取接地和屏蔽措施，按ICE1000、EN61000、FCC等EMC限制，開關電源均采取EMC電磁兼容措施，因此開關電源一般應帶有EMC電磁兼容濾波器。如利德華福技術的HA系列開關電源，將其FG端子接大地或接用戶機殼，方能滿足上述電磁兼容的要求。二,保護電路開關電源在設計中必須具有過流、過熱、短路等保護功能，故在設計時應首選保護功能齊備的開關電源模塊，并且其保護電路的技術參數應與用電設備的工作特性相匹配，以避免損壞用電設備或開關電源。這個害慘了，因為做過的項目也不多，沒什么大經驗，原來初始調試某個小功能時都OK的，后來換了個開關電源，當時也沒在意，結果發現不管怎么折騰出來的結果都不對，單片機啊LCD啊工作都是OK的，偶正好用3個74HC165級聯讀取24個口的狀態量，TTL電平判斷臨界值正好是2.5V左右，偶發現165就光接個電源，每個口上的電壓居然都不為0，萬用表觀察到讀數是2.5V不到點，導致偶連接到的那些狀態原來是0V左右的老是被拉高到這個數值，而高電平5V左右的被拉低了零點幾V，讀取老是經常0，1變化，除非單獨接到輸出端的正負兩端，讀取的狀態才會一直保持0或1不變化，開關電源的輸出端也加了大電解和濾波電容，因為單片機等其他電路工作都是OK的，所以一開始壓根就沒懷疑到開關電源上，懷疑是不是驅動能力有問題，整來整去的，偶換回原來的開關電源，結果就OK了，才恍然大悟，鋁制外殼的接地柱偶沒有接地，一接地就OK了，165那出來的電平都是0V。后來有人說是不接地有感應電壓產生。但是偶發現也有好多開關電源就兩個插腳，沒接地腳，那種使用會不會有這個問題??？譬如偶使用的筆記本的那個開關電源。還是質量價格有差別，性能不一樣？偶買的那種鋁制外殼的價格比較便宜，沒什么認證的，有認證的價格幾乎要翻番。CMOS芯片輸入端電流很小，偶試過接不接電阻效果都一樣。沒接大地，是發現測量出來有幾十V電壓。今天一個客戶突然說,在開關電源的輸出段上面有60V的電壓,使用的是萬用表測試的,AC輸入為兩線(L,N)無接地,我們解釋為正常現象,因為使用Y電容,后端與測試的大地不同,所以有電壓,我在萬用表的一端增加1M的電阻,測試的電壓為0.5V以下,產品的輸出為5V 1A,現在客人還是不接受此解釋,一直斷定為此60V電壓造成其產品上面IC的損壞,希望能夠有大蝦指點下,能夠給出一個可以信服的解釋.開關電源直流輸出端的GND是否可以接地？只要直流輸出端和交流輸入整流后的熱端是隔離的，一般情況下沒有問題，而且大多數這樣的開關電源只要是金屬外殼，其GND和外殼就已經連通了。如果有多組隔離輸出，正常情況下只有一組主輸出參考端接地。能否接地也可以用萬用表測量一下，如果所有輸出端都不與外殼相通，那就隨意多了！如果你對電器常識了解不多的話最好別亂來，還是請個師傅為好！第三節:高頻開關通信電源對蓄電池的影響(2009-05-06 18:13:29)標簽：開關電源開關電源廠明緯電源雜談 分類：開關電源6 頻繁停電地區充電方法6.1 對充電限流值參數進行調整增加蓄電池充電前期充入的電量。目前開關電源中對蓄電池充電限流值一般設定為 0.1C10A 建議調整為 0.15 0.2C10A 應根據季節做相應調整 ) 但最大充電電流不能超過 0.25C10A 以縮短蓄電池充電時間。6.2 適當延長均衡充電時間如果停電次數多且停電時間長，根據該基站停電次數及時間。建議對開關電源中均衡充電時間判別參數 ( 充電時間和充電電流 值判別 ) 進行調整，延長均衡充電時間，可比原設定延長 20% 30%; 另外建議調整開關電源均衡充電時間周期設置，把原設置一般 3 個月時間周期調整為1個月或更短，對蓄電池進行均衡充電。6.3 提高低電壓維護設定值提高蓄電池欠壓保護的設置電壓,對基站組合開關電源內電池欠壓維護設置電壓值進行重新設定。盡量防止蓄電池出現過放電和深度過放電 ( 小電流過放電 ) 具體設置要求如下，開關電源一次下電設置電壓要求不低于 46V 二次下電設置電壓必需要求大于 44V 建議設置在 44.4V 對負載電流小于 1/3 I10A 基站，其放電時間盡可能不大于 24h 即行切斷。具體可在開關電源內設置.6.4 對已經硫化電池要除硫化如果蓄電池充電電壓偏高,開始充電時。說明蓄電池內阻過大。如果蓄電池充電電壓偏低，說明蓄電池虧電?？蓪π铍姵爻潆?2 3 小時后，再對蓄電池充電電壓進行檢測，觀察蓄電池充電電壓的變化。如果蓄電池充電電壓由高變低，說明蓄電池內阻已經減小，還能有繼續使用的可能性，如果是蓄電池的充電電壓依然居高不下，維持較高的充電電壓，就說明蓄電池硫化嚴重，對硫化嚴重的電池要做除硫化維護。7 環境溫度維護方法7.1 電池溫度和電池內阻的關系電解液的活動加強，當電池溫度升高時。故電池內阻減少 ; 當電池溫度降低時，電解液的活動減弱，故電池內阻增大。大量試驗數據標明，當溫度較低時 ( 25 以下 ) 電池內阻隨溫度變化顯著 ; 當溫度較高時 ( 25 以上 ) 電池內阻隨溫度變化緩慢。因此，如需要在規范溫度下的電池內阻值，應對測得的電池內阻進行溫度修正。溫度升高時，工作于浮充方式的閥控鉛酸蓄電池。由于內阻的減小，其浮充電流增大，導電元件的腐蝕加劇，因而壽命減少。另一方面，當溫度很低時，上于內阻的增大，電池就不能對負載放出能量。所以，閥控鉛酸蓄電池的溫度監測和環境溫度是十分必要的還必需對充電電壓進行溫度彌補，以防止高溫下的過充和低溫下的欠充。 .7.2 蓄電池浮充電壓與溫度的關系首先要進行補充充電，蓄電池在投入使用后。即均充電。 25 時電壓值為 2.35 0.02V 充電時間在 16 20 小時左右。如果不在規范溫度時應修正其充電電壓，只有在蓄電池充沛電的情況下才干進行核對容量試驗 即初次容量按 95% 核對，對于放電容量受溫度影響的水平應依據公式：式中：t- 放電時的環境溫度 ;10h 率容量試驗時 K=0.006/ K- 溫度系數。3h 率容量試驗時 K=0.003/ 1h 率容量試驗時 K=0.01/ Ce- 25 時電池的標稱容量值閥控電池的浮充電壓與溫度有密切的關系，應注意的浮充運行中。浮充電壓應根據環境溫度的高低作適當修正。當溫度低于 25 太多時，從上式明顯看出。若閥控電池的浮充仍設定為 2.27V 勢必使閥控電池充電缺乏。同樣，若溫度高于 25 太多時，若閥控電池的浮充電壓仍設定為 2.27V 勢必使閥控電池過充電。閥控電池在 25 下以 2.27V 運行一段時間是能夠補充足其能量的深度放電的情況下，淺度放電的情況下。閥控電池充電電壓可設定為 2.35 2.40V/C 25 ) 限流點設定為 0.1c 過一定時間的補充容量后，再轉入正常的浮充運行。因此建議兩次充放電時間間隔應大于 10 天。充電時間越長則放電深度相對要深一些。應當說明的由于電池極板活性物質從表面到內部進行充沛的化學反應時需要一定的時間。定期修正電池系統的浮充電壓值環境溫度 單體電池電壓 V總電壓 V352.2153 04302.2353 52252.2554202.2654 24152.2854 72102.3055 252.3255 68因此應根據電池系統使用中環境溫度變化而及時修正系統的充電電壓值，由于電池系統浮充電壓值受溫度影響較大。一般每年可設定調整 2 4 次。應密切注意該基站運行情況，監控中心或 OMC 一旦接到基站停電告警后。一旦出現無線信號中斷超越 6h 應及時通知基站維護人員攜帶發電機組趕赴現場進行發電，確保蓄電池因放電終止后能進行及時充電，延長蓄電池使用壽命。對一些不能按要求自動檢測電池的放電情況對電池進行均浮充轉換的開關電源，應按要求在監控中心進行遠端手動遙控開關整流電源對電池均充。市電恢復正常后開關整流電源不能對電池進行均充 , 利用 監控系統 可早期發現電池故障。維護人員要根據電池放出實際容量的情況 , 遠端通過動力環境監控系統及時調整開關電源設備對電池的充電電流及均浮充轉換，監控中心進行遠端手動遙控開關整流電源對電池均充。所以只有電池工作在荷滿的浮充運行狀態下，蓄電池組容量準確具備了必要條件，也使蓄電池組實際使用的環境接近設計壽命的環境 , 使放電時間得以延長。8 日常蓄電池維護的工作蓄電池維護的實際工作有：基站放電時間平均為 4 5 小時。需進行手動均充8.1 每月停電 1 2 次。人工補充蓄電池的容量，浮充電壓必需提高到 54v 以上。防止蓄電池充電缺乏而造成損壞。8.2 蓄電池損壞的一個主要原因是油機發電造成的每次油機發電完成后應進行手動均充。越虧越發，最后不得不發地步。因此在發電過程中在保證傳輸供電的同時，兩組蓄電池一組必需脫離負載，這是因為依靠油機對蓄電池充電是完全不可能把電充足的8.3 頻繁停電發電造成了蓄電池嚴重的充電缺乏 , 其結果是油機發電越發越虧。不能應用于基站的蓄電池充電設定 ,8.4 蓄電池廠家提供的浮充電壓值。要根據實際的情況進行設定，浮充總電壓值應提高到 54.2v-54.5v應相應提高浮充電壓及限流值 . 例如把浮充電壓為 53.5V 調整到 54.2 54.6V 限流值 0.1C 調整為 0.15 0.18C8.5 每月停電頻繁基站。可根據蓄電池實際運行情況做靈活調整。8.6 對開關電源蓄電池各項維護參數的設定 , 不能完全依照蓄電池廠家要求進行設定。例如蓄電池 200Ah 負載電流 20A 放電時間由 10 小時下降為 5 小時。處置方法是提高浮充電壓和限流值，8.7 蓄電池初期出現容量虧損。用較大電流對硫化的極板活化。處置方法必需用高頻脈沖充電儀進行整組處理。8.8 蓄電池虧損嚴重 . 例如蓄電池 200Ah 負載電流 20A 放電時間由 10 小時下降為 2 小時。9 應用實例圖中是整組蓄電池在此運行時間段里浮充電壓的組離散度，圖 10 為某 移動 通信基站蓄電池組浮充電壓運行數據。其中 A 時刻對整組蓄電池組進行了維護，可以直觀地看出，線維護后，整組電池浮充電壓的離散性變小，其一致性明顯變好。圖 10 維護前后蓄電池組電壓的離散度看到有兩節蓄電池的浮充電壓明顯偏高，圖 11 中。且在此運行階段，動搖較大，圖 11 中是其中一節 20# 蓄電池的浮充電壓離散度表現，其中 B 時刻對該電池進行充放電維護，從圖 11 上看， 20# 電池的浮充電壓離散性在進行維護后明顯變好，且離散度本身的變化動搖也明顯變小。本節電池的浮充電壓由維護前的 2.303V 拉回到 2.256V 正常浮充狀態。圖 11 20 號電源維護前后的電壓變化液晶顯示器常見故障的詳解維修實例(2009-05-05 16:44:46)標簽：開關電源開關電源廠明緯電源雜談 分類：開關電源關鍵詞:開關電源液晶顯示器價格的不斷下降，液晶顯示器不再像以往那樣尊貴，已經開始大量的普及，大有取代CRT顯示器之勢，隨著液晶顯示器的不斷的普及，故障機器不斷的出現，下面就本人在維修過程中經常出現的黑屏白屏等故障進行分析,以供維修學員參考在分析此問題之前先對液晶顯示器的結構進行介紹，下面就是一臺液晶顯示器的結構和所有的配件*、PANEL（液晶屏）*、A/D驅動板；*、液晶驅屏線*、高壓板（又稱升壓板、高壓條、INVERTER）*、高壓板線材*、電源適配器（外置 ，一般都用直流3A/12V），也有部分的顯示器的開關電源部分內置在機內的，直接輸入AC220V的7、VGA線8、外殼以下是根據我們日常的維修總結的一些維修思路：1.顯示器整機無電(1)電源故障:這是一個應該說是非常簡單的故障，一般的液晶顯示器分機內電源和機外電源兩種，機外的常見一些。不論那種電源，它的結構比crt顯示器的電源簡單多了，易損的一般是一些小元件，象保險管、整流橋.300V濾波電容、電源開關管、電源管理IC,整流輸出二極管,濾波電容等。(2)驅動板故障: 驅動板燒保險或者是穩壓芯片出現故障，有部分機器是把開關電源內置，輸出兩組電源，其中一組是5V，供信號處理用，另外一組是12V提供高壓板點背光用，如果開關電源部分電路出現了故障會有可能導致兩組電源均沒輸出.先查12V電壓正常否，跟著查5V電壓正常否，因為A/D驅動板的MCU芯片的工作電壓是5V，所以查找開不了機的故障時,先用萬用表測量5V電壓，如果沒有5V電壓或者5V電壓變得很低，那么一種可能是電源電路輸入級出現了問題，也就是說12V轉換到5V的電源部分出了問題，這種故障很常見,檢查5端穩壓塊(常見型號8050SDLM2596AIC15-01等).另一種可能就是5V的負載加重了，把5V電壓拉得很低，換一種說法就是說，后級的信號處理電路出了問題，有部分電路損壞，引起負載加重，把5V電壓拉得很低，逐一排查后級出現問題的元件，替換掉出現故障的元件后，5V能恢復正常，故障一般就此解決，也經常遇到5V電壓恢復正常后還不能正常開機的，這種情況也有多種原因，一方面是MCU的程序被沖掉可能會導致不開機，還有就是MCU本身損壞，比如說MCU的I/O口損壞，使MCU掃描不了按鍵，遇到這種由MCU引起的故障，找硬件的問題是沒有用的，就算你換了MCU也解決不了問題，因為MCU是需要編程和寫碼的，在沒辦法找到原廠的AD驅動板替換的情況下，我們只能用通用A/D驅動板代換如:151D或161B等.2.顯示屏亮一下就不亮了，但是電源指示燈綠燈常亮。這種問題一般是高壓異常造成的，是保護電路動作了，在這種情況下，一般液晶屏上是有顯示的，看的方法是“斜視”。檢修的方法可用單燈高壓板接一個燈管試驗, 因為，現在的液晶顯示器的高壓板的設計一般都是對稱的設計，而兩邊都壞的可能基本上沒有。一般老機容易出問題的是某一路的電源管,升壓管,升壓變壓器和燈管短路或空載,而造成的電源管理IC負載均衡保護. 看到高壓板接口有這么多條線,很多初學者認為更換很復雜,其實很簡單,只需要4個信號接到高壓板即可:1,電源. 2,地. 3,開關控制ON/OFF. 4,ADI亮度調節.首先確定電源線正極和負極,有保險絲的一般來說是正極,負極多是接在電容的負極上.然后確定電壓,確定電壓的最好辦法是看電容的標記了,假如6V左右那么就是3.3V的,假如電容上標12V左右,那么輸入電壓肯定是5V,假如是24V左右或以上,那么就是12V,以次類推,把電容上所標的伏數除以二,最接近幾伏就是幾伏了.有的人說按這樣接了,還是不亮,或者只是閃一下就滅了,是的有很多高壓板多是這樣的,那怎么辦呢?找出控制腳,看看那只腳是接到一個小三極管上的,一般是直接引接到三極管上的,最多中間有個小電容,應該很容易辨認的,控制腳一般是3.3V和5V,也有個別是接地的,所以我們在不知道的情況下,先接地試一下,不行再接3.3V再接5V,假如輸入電壓和控制電壓多是3.3V的情況是,可以直接合并.多余的腳怎么辦呀?讓他空著好了,不用理它.3.顯示屏黑屏,無背光.電源燈綠燈常亮.斜視液晶屏有顯示圖像,多屬于高壓板供電電路問題.重點檢查12V供電(保險絲F)和3V或5V的開關電壓是否正常.若是因為MCU問題造成沒有輸出開關控制電壓,可以直接提取3端穩壓塊的(AIC1084)3.3V代替.修理高壓板的思路(電源保險絲-開關控制管-電源管理IC-推挽發大管-電源開關管-DA轉換電路(儲能電感,整流管)-LC升壓電路(升壓變壓器,升壓電容)-耦合電容-燈管.4.屏幕亮線,亮帶或者是暗線這種問題，一般是液晶屏的故障。亮線故障一般是連接液晶屏本體的排線出了問題或者某行和列的驅動IC損壞.暗線一般是屏的本體有漏電，或者TAB柔性板連線開路.以上兩種問題基本上就是給機器判了死刑了，沒有維修價值的，因為一塊屏的價格太高了。5.花屏或者是白屏這種問題一般是屏的驅動電壓出了問題，先換驅動板和驅屏線試驗,若不行檢查屏背板供電電路,維修思路: 驅動板5V轉3.3V的穩壓塊(AIC1084)是否有供電輸出.-屏體驅動板保險絲(F)- 3.3V -DC-DC轉換電路-負壓形成IC(-7V)-行,列驅動IC.6.偏色故障一般可以進入工廠調整模式進行調整。如沒有此模式,維修思路:更換屏線和轉接板-重寫驅動程序-驅動板壞(不常見)-屏背板的控制IC壞(不常見)-拔掉屏線觀察背光顏色(背光扁色為燈管老化)-換燈管.7.字符虛或拖尾維修思路: 檢查VGA信號線，重點看R.G.B三色線的地線是否連接正常-更換屏線或轉接板-重寫驅動程序-換驅動板-LCD屏背板信號接口IC壞-LCD屏背板對比度電位器調整-LCD屏導光板錯位-偏光片錯位8.LCD屏幕內部有污點維修思路:擦拭或更換換保護膜-拆開屏體清洗外層偏光片和有機玻璃(用棉球,純凈水處理)-風筒吹干9.LCD屏漏光或光線不均維修思路:重新安裝燈管-調整導光板10:LCD屏亮點一個或二個大的亮點,可以嘗試輕輕用指尖壓亮點,可消失,說明多為此象素的開關管和電極虛連.小的黑點和灰點有可能是內部導光板或偏光片有灰塵造成.可清洗處理.以上方法在試驗時要先征取客戶同意,才可操作,否則后果自付,一切責任與筆者無關.11:LCD屏亮度低檢查高壓板ADJ亮度調節電路-換燈管-換高壓板-調整或更換導光板12:錯誤提示”超出頻率范圍”檢查信號線-重寫MCU驅動程序-更換EPROM-重寫EPROM程序-換驅動板13:通電后不按開關按鍵即白屏出現背光,按鍵后圖像可正常顯示高壓板接口的開關信號和ADJ信號反接造成,部分屬于驅動板MCU的開關信號輸出不正常,可以重寫MCU程序修復.-換MCU高頻電源變壓器磁芯的設計原理(圖)(2009-05-04 18:11:15)標簽：開關電源開關電源廠明緯電源雜談 分類：開關電源電子信息產業的迅速發展，對高頻開關式電源不斷提出新的要求。據報導，全球開關電源市場規模已超過100億美元1。通信、計算機和消費電子產品是開關電源的三大主力市場。龐大的開關電源市場主要由AC/DC和DC/DC開關電源兩部分組成。據預測，AC/DC開關電源全球銷售收入將從1999年的91億美元增加到2004年的122億美元，年平均增長率為5.9%。低功率（0300W）的AC/DC將面向增長平穩的消費電子產品和計算機市場；大功率（7501500W）的AC/DC電源將面向增長強勁的電信市場。DC/DC電源約占整個開關電源市場的30%，但計算機與通信技術的快速融合，帶動了DC/DC模塊式電源的迅速增長。預計今后幾年，DC/DC電源模塊增長速度將超過AC/DC電源，有人估計，中國今后五年，DC/DC電源模塊市場年增長將達15%，增長主要是在電信領域。開關式電源技術發展趨勢是高密度、高效率、低噪聲，以及表面貼裝化。無論是AC/DC或DC/DC電源，除了功率晶體管外，由軟磁鐵氧體磁芯制成的主變壓器、扼流圈及其它電感器（如抗噪聲濾波器）是極重要的元件，其磁性能和尺寸直接關系到電源的轉換效率和功率密度等。在變壓器設計中，主要包括繞組設計和磁芯設計。本文擬重點討論涉及主變壓器磁芯設計中應考慮的通過功率、性能因子、熱阻等參數，并對降低磁芯總損耗提出了材料微觀設計應考慮的方法。2電源變壓器磁芯性能要求及材料分類為了滿足開關電源提高效率和減小尺寸、重量的要求，需要一種高磁通密度和高頻低損耗的變壓器磁芯。雖然有高性能的非晶態軟磁合金競爭，但從性能價格比考慮，軟磁鐵氧體材料仍是最佳的選擇；特別在100kHz到1MHz的高頻領域，新的低損耗的高頻功率鐵氧體材料更有其獨特的優勢。為了最大限度地利用磁芯，對于較大功率運行條件下的軟磁鐵氧體材料，在高溫工作范圍（如80100），應具有以下最主要的磁特性：1）高的飽和磁通密度或高的振幅磁導率。這樣變壓器磁芯在規定頻率下允許有一個大的磁通偏移，其結果可減少匝數；這也有利于鐵氧體的高頻應用，因為截止頻率正比于飽和磁通密度。2）在工作頻率范圍有低的磁芯總損耗。在給定溫升條件下，低的磁芯損耗將允許有高的通過功率。附帶的要求則還有高的居里點，高的電阻率，良好的機械強度等。新發布的“軟磁鐵氧體材料分類”行業標準（等同IEC61332：1995），將高磁通密度應用的功率鐵氧體材料分為五類，見表1。每類鐵氧體材料除了對振幅磁導率和功率損耗提出要求外，還提出了“性能因子”參數（此參數將在下面進一步敘述）。從PW1PW5類別，其適用工作頻率是逐步提高的，如PW1材料，適用頻率為15100kHz，主要應用于回掃變壓器磁芯；PW2材料，適用頻率為25200kHz，主要應用于開關電源變壓器磁芯；PW3材料，適用頻率為100300kHz；PW4材料適用頻率為300kHz1MHz；PW5材料適用頻率為13MHz?，F在國內已能生產相當于PW1PW3材料，PW4材料只能小量試生產，PW5材料尚有待開發。3 變壓器可傳輸功率 眾所周知，變壓器的可傳輸功率Pth正比于工作頻率f，最大可允許磁通密度Bmax(或可允許磁通偏移B)和磁路截面積Ae，并表示為Pth = CfBmaxAeWd （1）式中，C為與開關電源電路工作型式有關的系數（如推挽式C=1；正向變換器C=0.71；反向變換器C=0.61）；Wd為繞組設計參數（包含電流密度S，占空因子fCu，繞組截面積AN等）。這里，我們重點討論（fBmaxAe）參數（暫不討論繞組設計參數Wd）。增大磁芯尺寸（增大Ae）可提高變壓器通過功率，但當前開關電源的目標是在給定通過功率下要減小尺寸和重量。假定固定溫升，對一個給定尺寸的磁芯，通過功率近似正比于頻率。圖1示出變壓器可傳輸功率Pth與頻率f的關系。提高開關頻率除了要應用快速晶體管以外，還受其它電路影響所限制，如電壓和電流的快速改變，在開關電路中產生擴大的諧波譜線，造成無線電頻率干擾，電源的輻射。對變壓器磁芯來說，提高工作頻率則要求改進高頻磁芯損耗。圖1中N67材料（西門子公司）比N27材料有更低的磁芯損耗，允許更大的磁通密度偏移B，因而變壓器可傳輸更大的功率。圖2示出磁芯損耗與頻率的關系。磁芯總損耗PL與工作頻率f及工作磁通密度B的關系由下式表示：PL=KfmBnVe （2）式中，n是Steinmetz指數，對功率鐵氧體來說，典型值是2.5；指數m=11.3（當磁損耗單純地由磁滯損耗引起時，m=1；當f=10100kHz時，m=1.3；當f100kHz時，m將隨頻率增高而增大，見圖2，這個額外損耗是由于渦流損耗或剩余損耗引起的）。很明顯，對于高頻運行的鐵氧體材料，要努力減小m值。4 工作磁通密度變壓器工作磁通密度（可允許磁通密度偏移）受兩方面限制：首先是受磁芯損耗引起的可允許溫升Fe的限制；另一方面，也受鐵氧體材料飽和磁通密度值的限制。對單端正向型變壓器，工作磁通密度B=Bm-Br；對推挽式變壓器，工作磁通密度B=2Bm。根據（2）式，當工作磁通密度提高時，磁芯損耗將以2.5次方指數上升，從而造成變壓器溫升，因此設計的工作磁通密度首先受磁芯溫升值限制，其關系式為式中，常數CB與指數n是與磁芯材料有關的系數；Ve為有效體積；Rth為熱阻。 當計算出的磁通密度值較高時，B還應受磁芯材料可允許磁通密度偏移Badm（此值與材料高溫下Bs值相對應）所限制。在這里，必須注意對不等截面磁芯（如E型磁芯），在最小橫截面Amin處有較高的磁通密度。為避免磁芯飽和，還必須按下式計算：由（3）、（4）式所得到的最小磁密偏移值，即為可允許的變壓器工作磁通密度值。5 材料性能因子由鐵氧體磁芯制成的變壓器，其通過功率直接正比于工作頻率f和最大可允許磁通密度Bmax的乘積（1）式）。很明顯，對傳輸相同功率來說，高的（f Bmax）乘積允許小的磁芯體積；反之，相同磁芯尺寸的變壓器，采用高（f Bmax）的鐵氧體材料，可傳輸更大的功率。我們將此乘積稱為“性能因子”（PF），這是與鐵氧體材料有關的參數，良好的高頻功率鐵氧體顯示出高的(fBmax)值。圖3示出德國西門子公司幾種鐵氧體材料的性能因子（PF）與頻率的關系，功率損耗密度定為300mW/cm3（100），可用來度量可能的通過功率。可以看到，經改進過的H49i材料在900kHz時達到最大的（f Bmax）為3700HzT，比原來生產的H49材料有更高的值，而N59材料則可使用到f=1MHz以上頻率。改進“性能因子”可從降低材料高頻損耗著手，已發現對應性能因子最大值的頻率與材料晶粒尺寸d、交流電阻率有關，如圖4所示，考慮到渦流損耗與d2/之間的關系，兩者結果是相一致的。 6 熱阻 為了得到最佳的功率傳輸，變壓器溫升通常分為二個相等的部分：磁芯損耗引起的溫升Fe和銅損引起的溫升Cu。關于磁芯總損耗與溫升的關系如圖5所示。對相同尺寸的磁芯（RM14磁芯），采用不同的鐵氧體材料（熱阻系數不同），其溫升值是不同的，其中N67材料有比其它材料更低的熱阻。于是，磁芯溫升與磁芯總損耗的關系可用下式表示：Fe =RthP Fe （5）式中，Rth即為熱阻，定義為每瓦特總消散時規定熱點處的溫升（K/W）。鐵氧體材料的熱傳導系數，磁芯尺寸及形狀對熱阻有影響，并可用下述經驗公式來表示：式中，S為磁芯表面積；d為磁芯尺寸；為表面熱傳導系數；為磁芯內部熱傳導系數。由（6）式可見，對電源變壓器用的鐵氧體材料，必須具有低的功率損耗和高的熱傳導系數。實際測量表明，圖5所示的N67材料顯示高的熱導性。從微觀結構考慮，高的燒結密度，均勻的晶粒結構，以及晶界里有足夠的Ca濃度的材料，將具有高的熱導性。圖6示出不同磁芯形狀、尺寸、重量m對變壓器熱阻的影響。從磁芯尺寸、形狀考慮，較大磁芯尺寸具有低的熱阻，其中ETD磁芯具有優良的熱阻特性；另外無中心孔的RM磁芯（RM14 A）顯示出比有中心孔磁芯（RM14B）更低的熱阻。 對高頻電源變壓器磁芯，磁芯設計時應盡量增加暴露表面，如擴大背部和外翼，或制成寬而薄的形狀（如低矮形RM磁芯，PQ型磁芯等），均可降低熱阻，提高通過功率。 7 磁芯總損耗軟磁鐵氧體磁芯總損耗通常是由三部分構成的：磁滯損耗Ph，渦流損耗Pe和剩余損耗Pr。每種損耗產生的頻率范圍是不同的。磁滯損耗正比于直流磁滯回線的面積，并與頻率成線性關系，即量的直流磁滯回線的等值能。對于工作在頻率100kHz以下的功率鐵氧體磁芯，降低磁滯損耗是最重要的。為降低損耗，要選擇鐵氧體成分使材料具有最小矯頑力Hc和最小各向異性常數K，理想情況是各向異性補償點（即K0）位于變壓器工作溫度（約80100）。另外，此成分應有低的磁致伸縮常數，工藝上要避免內外應力和夾雜物。采用大而均勻的晶粒是有利的，因為HcD1（D是晶粒尺寸）。 渦流損耗Pe可用下式表示：Pe=Cef2B2/式中，Ce是尺寸常數，是在測量頻率f時的電阻率。隨著開關電源小型化和工作頻率的提高，由于Pef 2，因而降低渦流損耗對高頻電源變壓器更為重要。隨著頻率提高，渦流損耗在總損耗中所占比例逐步增大，當工作頻率達200500kHz時，渦流損耗常常已占支配地位。這從圖7所示的R2KB1材料磁芯總損耗（包括磁滯和渦流損耗）與頻率f關系實測曲線，可得到證明。減小渦流損耗主要是提高多晶鐵氧體的電阻率。從材料微觀結構考慮，應有均勻的小晶粒，以及高電阻率的晶界和晶粒。因為小晶粒具有最大晶界表面而增大電阻率，而在材料中添加CaOSiO2或者Nb2O5、ZrO2和Ta2O5均對增高電阻率有益。 最近發現，當電源變壓器磁芯工作在達MHz頻率時，剩余損耗已占支配地位，采用細晶粒鐵氧體已成功地縮小了此損耗的貢獻。對MnZn鐵氧體來說，在MHz頻率出現鐵磁諧振，形成了鐵氧體的損耗。最近有人提出5，當鐵氧體的磁導率i隨晶粒尺寸減小而降低時，Snoek定律仍是有效的，也就是說，細晶粒材料顯示出高的諧振頻率，因此可用于更高頻率。另外，對晶粒尺寸小到納米級的鐵氧體材料研究表明，在此頻段還應考慮晶粒內疇壁損耗。開關電源及其在醫學儀器中的實例應用(2009-05-03 16:51:04)標簽：開關電源開關電源廠明緯電源雜談 分類：開關電源1開關電源的發展過程開關電源是利用現代電力電子技術，采用功率半導體器件作為開關，通過控制開關晶體管開通和關斷的時間比率（占空比），調整輸出電壓，維持輸出穩定的一種電源。早在20世紀80年代計算機電源全面實現了開關電源化，率先完成計算機電源換代，進入90年開關電源已廣泛應用在各種電子、電器設備，程控交換機、通訊、電力檢測設備電源和控制設備電源之中。開關電源一般由脈沖寬度調制（PWM）控制IC和MOSFET構成。開關電源和線性電源相比，兩者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但兩者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點上，反而高于開關電源，這一點稱為成本反轉點。隨著電力電子技術的發展和創新，使的開關電源技術也不斷的創新，這一成本反轉點日益向低輸出電力端移動，從而為開關電源提供了廣闊的發展空間。開關電源高頻化使其發展的方向，高頻化使開關電源小型化，并使開關電源更進入更廣泛的應用領域，特別是在高新技術領域的應用，推動了高技術產品的小型化、輕便化。另外開關電源的發展與應用在節約能源、節約資源及保護環境方面都具有重要的意義。2開關電源技術的發展趨勢開關電源的發展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。由于開關電源輕、小、薄的關鍵技術是高頻化，因此國外各在開關電源制造商都致力同步開發新型高智能化的元器件，特別是改善二次整流器件的損耗，并在功率鐵氧體（Mn-Zn）材料上加大科技創新，以提高在高頻率和較大磁通密度（Bs）下獲得高的磁性能，而電容器的小型化也是一項關鍵技術。SMT技術的應用使得開關電源取得了長足的進展，在電路板兩面布置元器件，以確保開關電源的輕、小薄。開關電源的高頻化就必然對傳統的PWM開關技術進行創新，實現ZVS、ZCS的軟開關技術已成為開關電源的主流技術，并大幅提高了開關電源的工作效率。對聯高可靠性指標，美國的開關電源生產商通過降低運行電流，降低結溫等措施以減少器件的應力，使得產品的可靠性大大提高。模塊化是開關電源發展的總體趨勢，可以用模塊化電源組成分布式電源系統，可以設計成N+1冗余電源系統，并實現并聯方式的容量擴展。針對開關電源運行噪聲大這一缺點，若單獨追求高頻化，其噪聲也必將隨著增大，而用部分諧振轉換電路技術，在理論上即可實現高頻化又可降低噪聲，但部