開關(guān)電源工作原理

開關(guān)電源的工作過程相當(dāng)容易理解，在線性電源中，讓功率晶體管工作在線性模式，與線性電源不同的是，PWM開關(guān)電源是讓功率晶體管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷的狀態(tài)，在這兩種狀態(tài)中，加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的（在導(dǎo)通時(shí)，電壓低，電流大；關(guān)斷時(shí)，電壓高，電流?。?功率器件上的伏安乘積就是功率半導(dǎo)體器件上所產(chǎn)生的損耗。與線性電源相比，PWM開關(guān)電源更為有效的工作過程是通過“斬波”，即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來實(shí)現(xiàn)的。開關(guān)電源伯特圖脈沖的占空比由開關(guān)電源的控制器來調(diào)節(jié)。一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過變壓器來升高或降低。通過增加變壓器的二次繞組數(shù)就可以增加輸出的電壓值。后這些交流波形經(jīng)過整流濾波后就得到直流輸出電壓。控制器的主要目的是保持輸出電壓穩(wěn)定，其工作過程與線性形式的控制器很類似。也就是說控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器，可以設(shè)計(jì)成與線性調(diào)節(jié)器相同。他們的不同之處在于，誤差放大器的輸出（誤差電壓）在驅(qū)動(dòng)功率管之前要經(jīng)過一個(gè)電壓/脈沖寬度轉(zhuǎn)換單元。除功能性考慮以外，工程師必須保證設(shè)計(jì)的魯棒性，以符合成本目標(biāo)要求以及熱性能和空間限制，當(dāng)然同時(shí)還要保證設(shè)計(jì)的進(jìn)度。開關(guān)電源有兩種主要的工作方式：正激式變換和升壓式變換。盡管它們各部分的布置差別很小，但是工作過程相差很大，在特定的應(yīng)用場(chǎng)合下各有優(yōu)點(diǎn)。

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開關(guān)電源無輸出的檢修技巧

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1、開關(guān)電源始終無電壓輸出的原因

開關(guān)電源始終無電壓輸出是指開關(guān)電源各輸出端，在按電源開關(guān)開機(jī)后始終為0V，這種情況是由于開關(guān)電源未產(chǎn)生震蕩所致。進(jìn)一步證實(shí)的方法是測(cè)開關(guān)電源100UF/400V電容關(guān)機(jī)后的電壓，若300V之后慢慢下降，則說明開關(guān)電源未產(chǎn)生振蕩。用電磁屏蔽的方法解決電磁干擾問題的好處是不會(huì)影響電路的正常工作。開關(guān)電源未產(chǎn)生振蕩的原因有:

(1)開關(guān)管集電極未得到足夠的工作電壓

(2)開關(guān)管基極未得到啟動(dòng)電壓和相關(guān)電路漏電

(3)開關(guān)管正反饋元件失效

2、判斷故障的方法和步驟

檢修這類故障的首要任務(wù)是判斷鼓障在上述三個(gè)部位中的哪個(gè)部位，具體方法是測(cè)開關(guān)管集電極，基極電壓，可能有以下幾種情況:

(1)開關(guān)管集電極電壓為0V和低于市電1.4倍，開關(guān)管沒有正常的工作電壓，如果有1。4倍的電壓，說明開關(guān)管集電極具備了正常的工作電壓，說明AC220V及整流濾波電路工作正常。

(2)開關(guān)管的基極電壓為0V(包括開機(jī)瞬間)這種情況說明啟動(dòng)電路對(duì)開關(guān)管基極未提供啟動(dòng)(導(dǎo)通)電壓，或基極與發(fā)射極之間相關(guān)元件擊穿，應(yīng)對(duì)啟動(dòng)電路和開關(guān)管發(fā)射極及相關(guān)元件進(jìn)行檢查，若電壓為0.6~0.7(包括開幾瞬間)，說明啟動(dòng)電路和開關(guān)管發(fā)射極元件正常，若在0。7V以上說明啟動(dòng)電路正常，但開關(guān)管發(fā)射結(jié)或其元件斷路或阻值變大。開關(guān)電源概況開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。

(3)開關(guān)管具備導(dǎo)通條件:開關(guān)管基極電壓為0.6~0.7V，集電極電壓大于250V，說明開關(guān)管具備了工作條件，故障在正反饋電路，包括正反饋電阻，電容，續(xù)流二極管及開關(guān)變壓器正反饋繞組及其之間的連接應(yīng)制板。

開關(guān)電源工作小技巧

.電路調(diào)試，OCP限流電阻多個(gè)并聯(lián)的阻值要設(shè)計(jì)成一樣。

理由：阻值越大的那顆電阻承受的功率越大。

.電路設(shè)計(jì)，散熱片引腳的孔做成長(zhǎng)方形橢圓形(經(jīng)驗(yàn)值：2*1mm)。

理由：避免組裝困難橢圓形的孔方便散熱器有個(gè)移動(dòng)的空間，這對(duì)組裝和過爐是非常有利的。

.電路調(diào)試，異常測(cè)試時(shí)，輸出電壓或OVP設(shè)計(jì)要小于60Vac(Vpk)/42.4Vdc(Vrms)。

理由：安規(guī)要求這個(gè)新手比較容易忽略，所以申請(qǐng)認(rèn)證的產(chǎn)品一定要做OVP測(cè)試，抓輸出瞬間波形。

.電路設(shè)計(jì)，電解電容的防爆孔距離大于2mm，臥式彎腳留1.5mm。

理由：品質(zhì)提升一般正規(guī)公司都有這個(gè)要求，防爆孔的問題日本比較重視，特殊情況除外。

.電路調(diào)試，輸出有LC濾波的電路需要老化確認(rèn)紋波，如果紋波異常請(qǐng)調(diào)整環(huán)路。

理由：驗(yàn)證產(chǎn)品穩(wěn)定性這個(gè)很重要，我之前經(jīng)常碰到這個(gè)問題，產(chǎn)線老化后測(cè)試紋波會(huì)變高，現(xiàn)象是環(huán)路震蕩。

開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)

常用開關(guān)電源，主要是為電子設(shè)備提供直流電源供電。電子設(shè)備所需要的直流電壓，范圍一般都在幾伏到十幾伏，而交流市電電源供給的電壓為220V（110V），頻率為50Hz（60Hz）。開關(guān)電源的作用就是把一個(gè)高電壓等級(jí)的工頻交流電變換成一個(gè)低電壓等級(jí)的直流電。接地開關(guān)電源比線性電源會(huì)產(chǎn)生更多的干擾，對(duì)共模干擾敏感的用電設(shè)備，應(yīng)采取接地和屏蔽措施，因此開關(guān)電源一般應(yīng)帶有EMC電磁兼容濾波器。

開關(guān)電源的主要電路是由:防雷電路，輸入電磁干擾濾波器（Electromagnetic Interference,簡(jiǎn)稱EMI），輸入整流濾波電路，功率變換電路，脈寬調(diào)制（PWM）控制器電路，輸出整流濾波電路組成。輔助電路有輸入過壓，欠壓保護(hù)電路, 輸出過壓，欠壓保護(hù)電路,輸出過流保護(hù)電路，輸出短路保護(hù)電路等。進(jìn)一步證實(shí)的方法是測(cè)開關(guān)電源100UF/400V電容關(guān)機(jī)后的電壓，若300V之后慢慢下降，則說明開關(guān)電源未產(chǎn)生振蕩。

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