开关电源维修范文
时间:2023-03-16 06:58:34
导语:如何才能写好一篇开关电源维修,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
结论 新规定对灭菌前后进行完整记录,有利于灭菌效果的检测和质量的控制,使其有可追溯性。
随着医学电子技术的不断发展,医疗设备的种类也逐渐增多,医疗设备的好坏与治疗患者的程度有着紧密的关系,但是任何一台医疗设备都离不开电源,绝大部分电源属于开关电源,在日常生活中,大部分的故障都是因为电源的无法使用导致的,所以针对这一点而言,应该将开关电源的维修重视起来,由于医疗设备本身存在着特殊性,给具体的施工带来了很大的不便,本人主要针对医院设备开关电源的维修做相关的阐述,内容如下[2]:
一、医疗设备开关电源的常见故障
随着科技的不断进步,医疗设备趋向于以安全性,稳定性以及准确性的方向发展,这种发展至关的体现了高度集成电路的应用,虽然说设备逐步朝着更好的方向发展,但是由于医疗设备本身的特点,决定了在实际工作中对电压以及电流有着比较高的要求,所以针对电源而言,更应该选择安全可靠的电源,以保障设备的安全运行。在实际的工作中,电子仪器中的电源出现故障的几率最高,在实际应用中,开关的故障也居榜首,要保障设备可以稳定工作,对于电源的维修应该进行详细的技术分析[3]。
二、电源维修的原因分析以及检修
在进行医疗设备开关电源维修的过程中,首先应该观察的是电源的外观,观察有无电容的爆裂,再有就是观察电阻是否因为高温而变色,集成块的破裂,变压器有无击穿糊点等,并且应用万用表来检查开关中各功率是否有出现短路的情况,在电源开关中,三极管和开关变压器是其核心,直接影响着开关的质量以及寿命,针对三极管而言,在反压状态下,如果没有相关的保护电路,非常容易出现被烧毁以及击穿的现象,在这里,就应该选择比较好的开关管,因为好的开关管可以保障电源的稳定,其中他也是电源的发热元件之一[4]。
相对于普通的开关电源来讲,在开关中最重要的是调整设备元件的闭合状态,因为如果电路出现异常,开关的元件就会自动断开,这个时候设备就会停止工作,以保障设备的安全,当开关电源发生故障的时候,一定要在故障预处理中将主要输出端和地面之间接上电阻,这一点是很重要的[5]。
针对医疗设备而言,需要注意监测开关的电源,确保地线的埋设方式,最好采用隔离变压器,这样可以提高设备的性能,在进行医疗设备检测的过程中,应该将设备与电源隔离,因为存在故障元件的开关设备,非常容易产生绝缘击穿的现象,造成局部高压,所以针对这一点而言,应该引起维修人员的注意[6]。
在医疗设备中,电源的设计主要是为了保护设备,防止设备的损坏,为了保证设备的正常工作,应该加强人员的管理,提高维修人员的整体素质,在开关发生故障的时候,第一时间检查出原因,并且及时的进行维修。以便于工作的顺利开展。
三、讨论
由于医院的特殊性,决定了在医院的日常工作中,应该加强医院设备的维修和管理,针对医院的设备而言,开关起着至关重要的作用,因为设备的开关在一定程度上保障着设备的安全,开关中有很多组成部分,在实际工作中,首先要保证开关的质量,以增加其年限,然后就是进行经常性的维修,防治由于开关问题而造成的设备损伤。在医院中,医疗设备的功率都比较大,经常会有大电流经过,出现事故的频次也多,在维修的过程中,切记不购买劣质的开关,并且要结合电器本身的特点进行维修,在保障开关质量的同时,保障设备的正常运行,只有这样,才能让医院的医疗设备更好的为患者服务。
参考文献
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[4] 范开洲,郑富强.医疗设备开关电源维修技术的探讨[A].中华医学会医学工程学分会第八次学术年会暨《医疗设备信息》创刊20周年庆祝会论文集[C],2006.
篇2
关键词:维修方法;常见故障 ;显示器开关电源
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)04-0930-04
1 概述
对于计算机显示器而言,其核心部件就是开关电源,直接给整个显示器提供工作电源。但是该部件主要特征就是影响最广、故障率较高以及牵连范围广,因此一直都是计算机显示器中最易损坏部件,也是维修难度最大的部件。并且开关电源在高电压大功率下工作,为其他部件输送需要的电压,一旦出现故障就不仅仅影响局部电源,而会造成整个显示器停止工作,因此研究开关电源常见故障以及维修方法具有重要作用。
2 显示器开关电源概述
如今,计算机显示器中应用最为广泛的就是液晶显示器,因此本文就对液晶显示器的开关电源进行研究。
2.1电路结构
对于计算机所用的液晶显示器的开关电源主要提供+5v、+12V工作电压。而+5V电压且在电源主板操作面板指示灯、逻辑电路等共同提供,+12V且是由高压板与驱动板等共同提供。
计算机显示器开关电源主要是桥式整流电路、滤波电路、开关变压器、保护电路、PWM控制器以及软启动电路等共同组成,具体组成框图如图1所示。
上图中交流滤波电路主要是用来对外网中的高频干扰消除掉,一般是电容、电阻以及电感共同组成;而桥式整流电路且是把市电220V转变成所需要的约为310V直流电;开关电路且是把开关变压器所送出脉冲电压通过整流与滤波转化为负载所需基本电压12V与5V;而过压保护电路主要是防止负载发生异常或者其他因素造成开关管损坏或者开关电源损坏,起到保护作用;PWM控制器对切换开关管进行控制。
2.2 工作原理
这种开关电源就是将220V市电通过整流滤波转换成直流电压,经过高频变压器降压以及开关管斩波就获取了高频矩形波电压,再通过整流滤波之后就输出了电源中所有模块所需直流电压。为了探究计算机显示器的工作原理,该文就以AOCLM729作为案例进行讲解,这种显示器开关电源也是有软启动电路、交流滤波电路以及过压保护电路等各部分组成,其电路原理图以及实物图如下所示。
3 计算机显示器开关电源的常见故障
显示器在整个计算机系统中占据着重要地位,直接关系着计算机正常使用,而开关电源又是显示器核心部件,其重要性不言而喻。因此本文就对上例显示器开关电源常见故障做了探讨。总体来看,开关电源有如下一些常见故障。
1)整个显示器缺点;显示器出现了这种故障绝大故障出现在电源上,对于液晶显示器而言总共有两组电源,即是+5V与+12v电源,前者主要是为信号处理器供电,后者且是为高压板供电用来点亮背光灯。如果出现这种故障就使用万用表对整流桥、电源开关管等进行检查,一般是极易查找出来。
2)显示器闪亮一下就熄灭了,但是电源指示灯正常发亮;出现这种问题大都是高压出现了异常现象,保护电路开始工作所造成。出现这种现象显示器上依然还显示有图像,只是正视不能看见,但是采取斜视是能够看出图像的。出现这种故障可以采用单边高压板连接灯管机进行试验,在设计中开关电源中高压板都是对称设计,一旦出现故障大体就是损坏一边,一般不会出现两边都损坏现象,因此逐一检查两边即可。
3)显示器无背光、黑屏或者电源灯的绿灯常亮;在这种故障下对显示器斜视依然能够看见图像,问题基本上就出在开关电源中高压板供电,因此着重要对12V供电进行检查。一般对高压板进行检查都是依照电源保险丝,开关控制管,电源管理IC,推挽方法管,电源开关管,D/A转换电路,升压电路。耦合电容以及灯管这几个程序进行。
4)花屏或白屏;发生这种故障大都是驱动电路发生了故障,这就需要先检查驱动板与驱动线进行试验,如果还找不出问题就检查屏背板的供电电路。
5)液晶屏显现一个亮点;事实上出现这种故障可能不止一个亮点,也可能出现两个或者多个亮点,用手指尖轻轻挤压该亮点,如果亮点能够消失且说明问题发生在开关管与电极虚连上。
6)液晶屏亮度不够;如果亮度不够但是怎么调都不起作用,那就说明出现故障,应该检查高压板上调节亮度的电路,换灯管,换高压板以及调整或者更换导光板该流程进行检查。
7)显示器的画面出现不稳地现象;出现这种现象不一定就是故障,因此不同工作模式下,显示器是有可能会发生一些干扰,但是基本上属于正常现象,如果实在不行就要考虑电路或者环境所影响。
4 计算机显示器开关电源的常见故障维修方法
事实上应该开关电源造成显示器故障因素较多,也不仅仅只有上面几种情况,这就需要针对不同故障采用不同维修方法。因此本文就针对常见故障的维修做了探究,具体如下所示。
4.1检修方法
一旦显示器开关电源发生了故障,就需要按照如下方法进行检修,具体如图4。
1)要检查市电是够有电源提供,而且电网所提供电压必须与显示器所要求电压达到一致,检查插座上是不是带点等,确保有点输送到开关电源中。
2)检测电源板的输出电压,假如所输出电压并不等于0,就需要对两个输出电压保护电路进行检查,检查元器件运行情况,对损坏元器件进行更换。
3)假如电源板并没有电压输送出来,就需要对电源板的插座进行检查,输送不正常就说明问题出在插座上,就需要检查电源线缆与插座上。
4)假如电源插座处于正常状态,就要检查保险管是否正常,检查发现被烧断就要测量开关管的三个极阻值。
5)假如保险管正常,就要测量310V的滤波电容引脚电压,是不是达到了310V ,假如没有达到就要检查滤波电容以及整个整流滤波电路进行检查,尤其要检查整流二极管与滤波电容和电感,一旦出现损坏就需要更换。
6)如果滤波电压也达到要求电压,就要对开关管的工作情况进行检查。
7)对开关管的三个极间阻值进行测量,所测阻值过小就要考虑开关管已经被损坏,需要更换开关管,之后再对稳压控制电路进行检查,检查光耦合器、过流保护其、TL431等各个部件是否损坏。假如发现元器件被损坏就需要进行更换。
4.2 检修实战
4.2.1 维修主开关电路故障
对于显示器开关电源而言,开关电路出现故障主要体现在电路不起振。此时就要对开关管的栅极进行测量,如果电压大约0.5V之时电路就不会起振。一旦电路没有按照正常进行振动,那么反馈绕组也就不可能具有反馈电压,在这种情况下加电是不能够测出电压。因此对该电路进行检查就不能够依照一般方法,其检查方法如下所示:
1)断电时将滤波电容中所带点放掉。
2)应用电阻法对反馈绕组中的阻值进行检查,事实上导线较粗工作电流不大,出现开路可能性小,从实况来看绕组发生故障常见问题就是出现脱焊现象。
3)确定了反馈绕组的阻值正常,就要对反馈元件进行检查,包含PWM控制器、稳压管、三极管以及电阻等都要进行相应检查,检查控制器时要先观察外形是不是正常,如果确实不能够确定就应该应用代换检测法。
4)反馈元件属于正常,就要对开关管进行检查。对于开关管而言最为常见故障就是出现开路或者短路。一旦击穿了开关管,稳压管和相连接电阻就必定有一个被击穿而成为开路,因此这种情况可以按照击穿开关管进行维修。
4.2.2 开关电源发出响声
是运行中开关电源时有发出“吱吱”的响声,出现这种故障根源一般有两种情况,其一是+310V的滤波电容出现失容,其二就是保护电路处于工作状态。在工作之时如果能够听到开关电源有这种响声,表明电源正在启动电路,保护电路以及正反馈电路基本上属于正常,问题就出在负荷过重、供电不稳定以及保护电路开始工作。对这种故障维修方法如下:
1)检查+310v上滤波电容是否有异样,或者测量该电容上电压,有点发现电容的接触不良或者损坏,就需要对电容重新进行焊接或者更换。
2)如果该电容没有异样,就需要对负载进行检查,大都是检查电容正极对地的阻值,如果阻值过小说明负载出现了短路故障,之后断开电源再次测量。如果第二次测量阻值恢复正常了,就表面故障出在负载中,就需要检查或者更换处理小信号的电路板,如果不能够恢复正常,就说明故障出在整流滤波元件上,就需要用型号耐压一致元件更换滤波电容以及整流管。
3)如果故障没出在负载上,就要考虑故障出在稳压控制电路。
4.2.3 稳压控制电路发生故障
一旦稳压空盒子电路出现故障,就有两种现象出现:其一输出电压较低,就会出现“吱吱”声;其二该故障导致电源失控,就会击穿开关管而导致损坏。
依据稳压工作原理输出电压较低问题在于PWM控制器的2脚输出电压过低,顺着电路就可以判断光耦合器上的光敏管过于导通,导致发光管中电流过大,必然降低了输出电压。加之该控制电路涉及元件较多,如果电压能够输出且电压变化就不太明显,所以不能够采用电压法进行检查,最好应用电阻法检测,对相应元器件进行排查,当然也可以应用模拟法检查,确定出故障的范围。
5 结束语
随着计算机的普遍使用,其重要性逐渐增强。而计算机又必须要通过显示器才能够显示出人们所需要的信息,自然显示器正常运行至关重要。对于显示器而言最核心组件就是开关电源,必须要熟悉其电路结构以及工作原理,在这些基础上掌握常见故障,结合电路选择合理的维修方法,才能够确保开关电源正常运行。
参考文献:
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[4] 于敏.显示器开关电源常见故障检修经验(二)[J].家底那检修技术,2011(11).
篇3
[关键词] VGA显示器开关电源维修
在学校机房中,目前微机的显示器主要使用的仍是VGA彩色显示器。显示器电源电路是显示器故障率较高的部件,由于各厂商均不提供电路图以及维修人员对功率场效应管的特性不熟悉,因而造成这类产品维修困难。现在的显示器电源电路大部分采用开关式稳压电源电路,开关电源是由振荡电路、稳压电路、保护电路三大部分组成,其中振荡电路又分为晶体管振荡电路和集成块振荡电路,稳压电路中开关电源的稳压原理均采用脉冲调宽式的稳压方式,即通过自动改变开关功率管的关闭和导通时间的比例,或通过改变振荡器输出脉冲的占空比来达到稳压的目的,稳压部分的电路由取样、比较、控制三部分组成。此外,显示器开关电源都设有保护电路,其保护方式的效果均为使电路停振,具体方式有过流保护、过压保护、欠压保护(短路保护),和过热保护等。过流保护电路的过流取样点,大部分显示器中是在主振功率管的发射极电位上;过压保护电路的取样点一般取自220 V交流经整流滤波后的电压或主负载供电电压,通过一个齐纳二极管(稳压管)进行取样判别;短路保护电路的取样点一般在稳压电源输出的低压组电源上,通过一个二极管来进行判别取样。在IC式开关电源中,有部分所采用的电源IC内部设有“闩锁电路”,这个“闩锁电路”实际上是一个保护执行电路,各取样点送来的信号,通过它执行对电路的停振控制。
开关电源损坏后,大多都可进行维修。将开关电源负载全部断开,在主负载供电电源组上带一只220 V 40 W的灯泡作假负载,采用低压供电安全方式,即将供电电源电压经一自耦式变压器降至70 V左右进行维修。这种维修方法可避免因电路存在的隐患而再度损坏元件。一般正常的开关电源(并联式)在70 V左右的供电电压下就能正常起振工作,慢慢调整自耦变压器的输出电压,开关电源的输出电压都应固定在其预设的电压值上不变,如果开关电源的输出电压随输入电压的变化而变化,则表明其稳压部分电路有问题,如果没有电压输出则表明振荡电路部分出问题了。
一、以并联型光耦控制稳压式开关电源为例
当开关电源不能正常稳压时,第1步是要确认引起故障的部位,简单快捷的方法是将光耦件热地端的两控制脚短路。如果电路进入停振状态,则表明故障在取样比较部分电路,取样比较电路有问题多半是比较IC和光耦件损坏所致(IC损坏多数会引起光耦件同时损坏)。如果是控制电路问题,如控制晶体管损坏,在晶体管的代换上一定要注意晶体管的参数。
二、电路不起振
当确信供电电压正常时,首先检查启动电阻是否开路或变值。另外,要检查保护电路动作,如果是保护电路引起停振,一般在开机的瞬间电路能正常起振。可通过此点来进行判别,另外当控制电路有问题(如控制管击穿)也会引起电路停振。开关电源电路是比较简单的电路,只要分清主振电路、保护电路和比较稳压电路三者的联接关系,维修起来就较容易。另外,开关电源的主振功率管因其集电极是感性负载,所以主振管工作时,其集电极将要承受8~10倍于电源的脉冲电压。为此在电路上加入了吸收电路电容电阻和在主振管集电极与地之间并接的电容,这些元件的作用与行输出级的逆程电容有相似的作用。当这些元件有问题时,极易损坏主振功率管,此点需引起注意。检查发现其开关电源吸收电路的电容在温度升高时,电容值会变小,从而引起经常损坏电源主振功率管的故障。
三、用万用表测量AC电源线两端的正反向电阻及电容器充电情况
如果电阻值过低,说明电源内部存在短路,正常时其阻值应能达到100 kΩ以上,电容器应能够充放电,如果损坏,则表现为AC电源线两端阻值低,呈短路状态,否则可能是开关三极管击穿。然后检查直流输出部分,脱开负载,分别测量各组输出端的对地电阻,正常时表针应有电容器充放电摆动,最后指示的应为该路的泄放电阻的阻值,否则多为整流二极管反向击穿所致,如果电源一启动就停止,则该电源处于保护状态下,应重点检查产生保护的原因。
参考文献
[1]陈玉仑.微型微机显示器实用维修技术与实例[M].北京:海洋出版社,1992
[2]饶水水.微机显示器常见故障分析与维修[J].电脑知识与技术,2009(34):9863~9864
篇4
论文摘要:本文介绍了开关电源的主要检修方法。
彩电电源电路的损坏率在电视机维修中是比较高的,现在的彩色电视机电源电路无一不是采用开关式稳压电源电路。开关稳压电源电路大致分为并联型和串联型两大类,其振荡电路均是清一色的自激式振荡电路,有些引入了行同步功能,有些则没有,开关电源的原理这里就不多说了,主要介绍一下开关电源的主要检修方法。
一、开关电源的组成
一般的开关电源是由振荡电路、稳压电路、保护电路三大部分组成.
1.振荡电路:开关电源振荡电路分为晶体管振荡电路和集成块振荡电路,如STR-S系列IC,TEA2104,TDA4601,TDA4605,TDA2261等等.
2.稳压电路:开关电源的稳压原理均采用脉冲调宽式的稳压方式,即通过自动改变开关功率管的关闭和导通时间的比例,或通过改变振荡器输出脉冲的占空比来达到稳压的目的.稳压部分的电路由取样、比较、控制三个部分组成,很多机芯此部分电路是采用IC(如SE110等IC)和光耦件组合而成,而有些机芯则用分立元件组成(多为国产机),而有些机芯采用的电源IC本身就集成了这部分电路(如部分串联型开关电源IC).
3.保护电路:彩电开关电源都设有保护电路,其保护方式均是使电路停振。有过流保护、过压保护和欠压保护(短路保护),还有过热保护。
过流保护电路其过流取样点,大部分电视机中都是在主振功率管的发射极电位上。
过压保护电路的取样点一般取自220V交流经整流滤波后的电压或主负载供电电压,通过一个齐纳二极管(稳压管)来进行取样判别。
短路保护电路的取样点一般在稳压电源输出的低压组电源上.通过一个二极管来进行判别取样.在IC式开关电源中,有部分机所采用的电源IC内部设有“闩锁电路”,这个“闩锁电路”实际上是一个保护执行电路,各取样点送来的信号,通过它执行对电路的停振控制,引起开关电源故障的成因很多,限于篇幅这里就不一一列举,这里我们只谈谈其基本维修方法。
二、彩电电源检修要领
彩电电源的损坏在彩电维修中占有很大的比例。各种各样的故障往往是由电源产生的。如:屏幕S扭,有水平条纹从上而下或从下而上,工作一会就关机,+B输出偏高偏低,屡烧电源管,屡烧行管,开机要烧很久才有电源,机内有严重的吱吱叫声,等等。
检修电源的方法很多。在这拿三洋电源作介绍。电源出故障,打开机盖,动用我们的嗅觉--闻机内有无异味。看机内有无严重的烧坏痕迹。特别是爆裂元件,可以从有明显变化的元件着手。在这告诉同行一个好办法来判断:滤波后的+300V会在几秒之内消失,表示电源基本工作正常,这为负载短路。300V总是不变为起动电路开路。消失的很慢振荡或激励电路不正常。
建议加假负载检修,(切断场供电,短路行推动变压器,切断伴音供电。注意三洋电源不能在+B整流上切除,因为其稳压取样电路与之相连,否则会造成+B过高而烧坏其它元器件。)
出现三无首先测电源管B极电压,可由其电压来反映电源具体工作情况,1:B极无电压--起动电阻或电容开路,激励管短路。2:为正电压--激励电路或反馈电路没有工作,3:为负电压,由此可以看出--电源基本工作正常,有可能保护电路保护或负载短路。
其次反馈电路,振荡电路,这主要由于三极管因内和外在原因所致。如:电阻变大,三极管性能变差等。发现有某一三极管击穿,与之相连的元件必须复查清楚,最好相连电容三极管之类全部更换,以免后患。
取样稳压电路有的在原边有的在副边,当+B偏高或偏低一般为取样电路故障,这部分元件少易排除。在此特别提醒:在三洋电源中由R554(150K电阻)阻值变大造成+B过高烧坏行管甚至CRT的特别多,建议在+B上接一R2M加以保护。
另外电源部分的小电解电容视损坏程度的不同表现不同的故障主要有+B太高,开机吱吱叫但+B正常,开机吱吱叫随着叫声的减小而+B慢慢升高,屡损开关管等。
同时我们还要注意保护电路的影响。在怀疑保护电路有故障时切除任何一个保护端必须作可靠的保护措施。在这再以提醒加假负载检查。
三、开关电源电路的维修
开关电源损坏后,大多都可独立进行维修,将负载全部断开,在主负载供电组电源上带一只220V40W的灯泡作假负载,并采用低压供电安全方式,即将供电电源经一自耦式变压器降至70V左右进行维修,这种维修方法可完全避免了因电路存在隐患而再度损坏元件的现象,一般正常的开关电源(并联式),在70V左右的供电压就能正常起振工作,慢慢调整自耦变压器的输出电压,开关电源的输出电压都应固定在其预设的电压值上不变,如果开关电源的输出电压随输入电压的变化而变化,则表明其稳压部分电路有问题;如果没有电压输出则表明振荡电路部分有问题.
第一种情况:我们以并联型光耦控制稳压式开关电源为例,讨论一下其维修方法.当开关电源不能正常稳压时,第一步是要确认引起故障的部位,简单快捷的方法是:将光耦件热地端的两控制脚短路,如果电路进入停振状态,则表明故障在取样比较部分电路,取样比较电路有问题多半是比较IC和光耦件损坏所至(比较IC损坏多数会引起光耦件同时损坏),如果是控制电路问题,如控制晶体管损坏,在晶体管的代换上一定要注意晶体管的参数.
第二种情况:电路不起振,当确信供电电压正常时,首先检查启动电阻(即跨接在311伏电源与主振功率管基极之间的电阻是否开路或变直,另外要考虑到不起振是否是由于保护电路动作所引起,如STRS6309的第6脚电压(正常为0V),STR50213的第5脚(正常时100V左右)TEA2261的第3脚(正常时为0V),TDA4601的第5脚等等,如果是保护电路引起停振,一般在开机的瞬间电路能正常起振,可通过此点来进行判别,另外当控制电路有问题(如控制管击穿)也会引起电路停振.其实开关电源电路是比较简单的电路,只要分清主振电路,保护电路和比较稳压电路三者的联接关系,维修起来就觉容易了.
四、彩电电源故障检修三例
例1:故障现象一台C541型金星彩电,开机后伴音正常,屏幕图像上、下部分各出现有一条宽亮带,并向上缓慢移动,图像随亮带的移动两边出现波浪式扭曲。将频道置于AV时,屏幕中间出现黑、白亮带,而且固定不变。
分析与检修根据故障现象判断,故障发生在电源电路。主要故障原因是电源50Hz干扰。打开机壳后,测得C732电容器两端110V电压正常。但测得C706电容器两端的280V电压明显偏低,只有200V左右。焊下C706电容用三用表×1kΩ电阻挡测量检查充、放电性能,发现此电容器失效,只有几百kΩ的固定电阻值。换一只同类型电容器后,故障排除。
例2:故障现象一台日立牌CPT2177/DU型遥控彩色电视机,开机电源启动时好时坏,好时收看一切正常;不正常时,开机后听到机内有“吱”的响声,电源指示灯闪亮一下随“吱”的声音消失而熄灭,有时连续多次启动也不成功。
分析与检修检修时,首先测量C909电容器两端开机瞬间的110V电压变化情况,发现此电压没有摆幅,近似于零伏。再测C906电容器两端280V电压正常。断开负载回路,接一7.5W电烙铁做假负载,开机故障依旧,判断故障发生在电源部分。根据电路原理图分析,将保护电路上的支路电阻R907断开,此时不接负载,开机试验110V电压恢复正常。当接上负载回路时,短时间监测电压也正常。对Q902可控硅及元件测量检查未发现问题。经过分析,故障原因最大可能是可控硅性能变差,导致造成电源误保护。换一同型号可控硅,故障排除,电视机恢复正常。
从彩色电视机在我国普及以来,彩色电视机的电源电路是损坏率最高、检修难度最大的一部分电路。彩色电视机电源虽然几经改进,已趋于稳定可靠,但仍因种种原因常发生故障。因此,了解彩色电视机开关电源电路常用故障形式,解析实际电路中的性能要求及故障检修思路,揭示电源电路检修技术的奥秘。
参考文献
篇5
关键词:识读电路;分析线路;修理方法
家电维修是电器维修工所要面对的一项基本工作,它是电学理论与技能的具体体现。随着社会的发展,工业的进步,各种高新的电器产品逐步走入千家万户,然而这些高新产品的维修工作已成为社会亟待解决的突出问题。如何做到准确无误的快速判断和解决故障已成为每个维修工作者的首选。电视机是许多家用电器的代表,它是聚声、光、电学于一体的综合知识产物,为此本人以彩色电视机的维修技巧为例,来提高家用电器的维修水平。
一、要具备对电路的分析能力
能否正确识读和分析电路是电视机修理技术人员能否迅速排除故障的关键。识读和分析电路的快慢反映了一个修理工基础知识、专业知识掌握的程度。一般来说,掌握的基础知识、专业知识的面越广,程度越深,则识读电路的速度就越快,对电路各部分工作原理的分析就越透。对各元件作用的判断也越准确,也就能很快找到故障所在。
虽然识读电路的快慢与一个人所掌握的知识面及专业知识的程度有关,但如果能掌握一些识读电路的方法和技巧,对分析电路是有帮助的。
识读电视机电路图的基本过程,可以归纳成如下四句话:原理心中藏,方框惯全图;图中凝难处,“等效”才清楚。
所谓“原理心中藏”,就是说要学习和掌握被分析系统的基本工作原理,以便在分析各个具体电路时应用。
“方框惯全图”,就是把所要分析的原理图,按照其中各部分分电路的功能画出方框图。这对电路图来说是进行了一次简化,而对被分析系统的认识来说却是一次深化。它对我们弄清原理图中各级之间的相互联系以及信号在电路中的来龙去脉是非常有益的。
看不懂某部分电路图,不外乎两种情况:一种是对该处的作用不清楚。也就是说:不知道该电路的输入,输出信号的状况。如果知道了它的输入,输出信号,就容易推断出该电路的作用了。
二、修理方法要掌握
在彩色电视机维修过程中常用的修理方法有以下几种:
1、电压法
电压法是指用万用表测量电视机内各点电压的一种方法,它是用来判断彩色电视机各单元电路是否正常工作最快捷、准确的方法。通过测量单元电路末级关键点的电压,基本上可以判断出故障发生在这个单元电路的哪级电路。
电压法在开关电源中的应用
开关电源各电压输出端是连接开关电源与负载电路的桥梁,测量各输出端电压可以判断出开关电源电路是否正常工作,以及不正常的原因是开关电源本身还是在负载电路。测量结果有以下几种:
A、各输出端电压与原理图中标准的电压值相同,说明电源正常工作。
B、各输出端始终无电压,说明故障在开关电源。
C、只有一个输出端无电压,其他输出端正常,说明故障在开关电源的这一组直流输出电路。
D、各输出端电压值偏离图中标定值5%以上比标定值低5%均说明开关电源滑正常工作。故障发生的部位可能是开关电源,也可能在负载电路。
2、电阻法
电阻法主要用于检修单元电路是否有短路、开路、击穿、严重漏电等。对于单元电路来讲,通过测量单元电路的工作电压输出断的对地阻值,判断这个单元电路相对工作电源输出是否存在与严重漏电,从而判断这个单元电路是否有过过与短路故障。
(1) 电阻法在开关电源中应用
电阻法测量开关电源各输出对地电阻,可以判断输出端与负载是否有短路故障。
在开关电源无输出或输出电压低两种故障时,用电阻法测量开关电源个输出端电阻值,可以判断出开关电源输出端有明显短路与严重漏电故障,测量的结果可能有:
A、某输出点电阻近于0千欧或明显小于正常值,说明这个输出端有短路或严重漏电故障。如,整流管损坏、滤波电容击穿等情况。
B、某个输出端电阻远远大于正常值,说明这个输出端由开路故障。如,整流管或保险丝开路。
C、各输出断电阻基本正常,说明开关电源输出端级负载不存在明显短路与漏电故障。
3、电流法在检修中的应用
电流法主要用于判断行输出级是否有过流故障、行输出变压器是否局部短路。检修时,通常是判断开行输出级工作电压供给电路中的某点,然后根据电流流向在判断开点处串入电流表。使用量程为5 0 0毫安,测量结果如下可能:
A、 测量时表针快速从最左端到最右端:
说明行输出级有严重的击穿或短路故障。如行输出变压器短路、行管击穿、逆程电容损坏。
B、无电流,即表针不动:
说明所测量的行输出级电路没有工作电源。
C、测量正常:
行输出级工作电流一般为350-400毫安,说明行输出级及行振荡级正常。
4、观察法在检修中应用
利用故障现象观察法进行检修,首先要对故障现象进行分类,这里我们把彩色电视机出现的千差万别的故障归纳为下面几大类。
A、全无类:
即电视机无电工作的任何表现。各种可能是开关电源、行扫描、场扫描、伴音通道等短路或过流。对于遥控彩电机还要考虑到遥控系统。
B、三无类:
既无光栅、无图像、无伴音,但有“吱吱”或其他加电工作的反映,故障应在开关电源或行扫描电路。
C、图像与伴音均无类:
故障一般在公共通道、调整单元,对于遥控彩色电视机,还要考虑到遥控系统。
D、图象类:
包括无图像、图像效果差、图像偏色,故障在图像/伴音分离之后的视频通道、调整单元。对于遥控器电视还有可能发生在遥控系统。
E、伴音类:
包括无伴音,伴音小,伴音效果差,故障在图像/伴音分离之后的伴音通道,对于遥控彩电还要考虑到遥控系统。
F、光栅类:
包括无光栅,光栅幅度小,有字符黑背景,亮度低,亮度高,一条亮线等。故障一般在扫描通道。
通过观察同类故障现象的细小差别来缩小故障检修范围。彩色电视机的故障现象千差万别,故障现象成千上万,上述只归类为六大类,而且对故障部位的判断也是大致在那个部位。如果我们再对每一类故障现象进行细分。利用同类故障中不同现象之间的细小判别就可以进一步将故障检修范围缩小,有的甚至可以将故障缩小到某个具体元件。
在彩电中,同一个元件损坏的方式不同或损坏程度不同,引起的故障现象可能不同。如开关电源中取样放大管开路,会造成开关电源输出电压高;如果击穿,会造成开关电源输出电压低或无电压输出。与此相反,不同单元电路中的不同元件损坏有时则有可能引起相同的故障。如全无故障,可能是开关电源有问题造成的,也有可能是行扫描电路有问题引起的。所以,检修彩电时既要将故障现象归类,以将故障缩小到某个或几个单元电路;同时又要在此基础上找到不同故障现象的特点,从而将故障进一步缩小到某个单元电路或某个具体元件。
对职业中学的学生而言,这些方法的灵活运用需要靠他们在平常的练习过程中去体会积累,在检修中只要掌握好以上各条维修方法,在坚实的基础理论指导下,一定能够使自己的维修技术达到一个新的水平。
参考文献:
[1]沈大林、王占友主编,电视机原理与维修,电子工业出版社,2005年7月。
篇6
关键词:数字高清彩电;检修;步骤
中图分类号:G712?摇 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2013)41-0202-02
数字高清彩电电源电路的损坏率同普通彩电一样,在电视机维修中是比较高的。下面以长虹数字高清彩电DT-5机芯为例,介绍一下在实际维修中开关电源的主要检修方法。
一、了解厚膜块各脚的作用以及工作电压
长虹数字高清彩电CHD2983厚膜块用的是三肯公司生产的开关电源厚膜混合集成电路STR-F6656。其内部包括启动电路(START)、振荡电路(OSC)、锁存器(LATCH)、驱动电路、开关调整管以及过流保护电路(OCP)、过压保护电路(OVP)、过热保护电路(TSD)等。STR-F6656共5个脚,其中①脚是振荡电路的控制输入和过流检测信号输入的公共端,正常工作门限电压为0.73V,待机电压在0.3V左右,开机电压在2V左右;②脚是开关管S极(源极),与R822、R821A构成过电流检测,产生与ID波形相同的锯齿波电压,待机电压是0,开机电压在0.1V左右;③脚是开关管D极(漏极),待机电压300V左右,开机电压大于300V。
二、熟悉开关电源的稳压电路
稳压部分的电路由取样、比较、控制三个部分组成,DT-5机芯此部分电路是采用集成电路SE140N和将冷、热地隔离的光耦器件TCP621W组合而成。SE140N共3个脚,其中①脚是取样电压输入端,待机电压在65V左右,开机电压在125V左右;②脚是误差放大信号输出端,待机电压在7.3V左右,开机电压在15V左右;③脚是地,电压为0V。TCP621W共4个脚,其中①脚是输入正极,待机电压在8.2V左右,开机电压在17.5V左右;②脚是输入负极,待机电压在7.1V左右,开机电压在16.5V左右;③脚是输出发射极,待机电压在0.3V左右,开机电压在2.2V左右;④脚是输出集电极,待机电压在13.2V左右,开机电压在17.4V左右。
三、熟记关键测试点及标准工作电压等
能够准确无误地找到关键测试点并能熟记此参考点的标准工作电压,同时,还会根据测试点的值与标准值进行比较,从而能够更加准确确认故障电路范围或损坏元器件所在地点。主电源电压只有VCC或+B电压:开机在+145V左右,待机电压在160V左右,在电源板输出接口插件XP801上。主要用于行输出级的工作电压以及降压、稳压后形成的+33V高频调谐工作电压。副电源电压或辅助电源电压有:+8V在电源板输出接口插件XP801上,一路通过DC-DC变换形成+5V-3,供数字板正常工作;另一路也通过DC-DC变换形成+5V-2,供高频调谐和伴音解调及丽音解码工作电压。25V在接口插件XP802上,主要用于伴音功放电路和行推动级电路。+16V通过DC-DC变换分别形成+12V和+5V-1两路电压,+12V电压用于ABL电路、消亮点电路和数字板同步信号处理电路;+5V-1主要用于数字板存储器、复位电路、和CPU,两路电压都接在接口插件XP803上。
四、熟悉彩电开关电源检修步骤
1.对故障彩电进行通电,通过对故障彩电在开机瞬间、开机后、关机时三阶段表现出来的故障现象认真观察,包括用眼睛看:有无光栅;有无图像;图像有无失真;画面有无干扰;元器件烧冒烟或烧焦等等。用耳朵听:有无伴音;伴音是否正常;有无啸叫声以及啸叫声的高低和长短。用鼻子闻:有无焦味。
2.根据故障现象并结合数字高清彩电的原理和电路结构,对故障范围进行初步的判定。
3.再用电压法、电阻法对初步确定的故障范围进行测试并与标准电压值、电阻值进行比较,从而能够更加准确确认故障所在地或损坏元器件。检修电源的方法很多。在这里就拿长虹数字高清彩电CHD2983电源作介绍。对故障机进行通电,通过观察发现故障现象为:无图像、无伴音、无光栅(俗称三无故障),电源指示灯不亮,不能二次开机。根据故障现象并结合数字高清彩电的原理和电路结构特点,三无故障,开关电源、行扫描电路和系统控制电路出故障均可能造成;彩电维修中,电路功能决定检修顺序。开关电源先于行扫描电路工作,开关电源正常工作后,系统控制电路才能获得工作电压和复位电压,行扫描电路才能进入正常工作,行扫描电路正常以后,整机其他电路才能启动进入工作状态。开关电源不工作无电压输出,开机后电源指示灯将不亮。而行扫描电路引起的三无故障,开机后指示灯会亮。掌握了这些故障现象特征将可以迅速缩小故障范围并提高检修效率。系统控制电路故障也会出现三无故障和电源指示灯不亮,这时就可以用电压法测试+B电压,测得电压为0V,无输出,说明故障在开关电源。测试厚膜块STR-F6656S:①脚电压为300V,说明整流、滤波电路正常。测试厚膜块STR-F6656S;②脚电压为14V,测试R815半波整流脉动电压为200V左右,说明启动电路正常。测试厚膜块STR-F6656S;③脚电压为6V左右,正常电压只有0.1V左右,电压明显偏高,怀疑与R822、R821A构成过电流检测电路,特别是电阻R822变大所致,在机板上测其电阻为0.1Ω,阻值正常,观察焊点,发现电阻R822一端脱焊,焊接好后,再开机,仍然是三无故障,而且电源指示灯也不亮,但是,+B电压有160V左右的输出,说明开关电源电路基本正常。根据电路功能检修顺序判定,故障在系统控制电路。测试接口插件XP803上+5V-1电压为0V,正常电压是5V左右,顺着电路测试三端稳压器L7805CV(NQ832);④脚电压也为OV,正常电压是5V;关机,用电阻法测试接口插件XP803上+5V-1处的电阻为0Ω,正常电阻是2.5KΩ,说明该处对地短路,为了缩小故障范围,把接口插件XP803拔掉,再测试+5V-1处电阻为2.5KΩ恢复正常,通电,开机,测试+B电压160V,辅助电源电压25V、+12V、+5V-1等处电压均正常,说明电源板正常,故障在接口插件XP803之后,即数字板上。顺着接口插件XP803上的排线查找,在变频组件接口插件XS11的(37)脚、(38)脚均是+5V-1电源输入端,发现与(39)脚场过流检测输入端短路,造成数字板不能正常工作,把(39)脚与(37)脚、(38)脚分开,接好插件,开机,电源指示灯亮,二次开机,光栅、图像、伴音均正常。
目前,随着平板电视的发展,数字高清彩电将逐步被平板电视取代,电视的电源电路却大同小异。因此,了解数字高清彩色电视机开关电源电路常见故障形式,解析实际电路中的性能要求及故障检修思路,为揭示平板电视电源板检修也是十分必要的。
篇7
变频器电源故障检查:
故障状态:上电后整机无反应,操作显示面板无显示。测量控制端子的24V、10V控制电源都为O。
故障实质:变频器的开关电源没有工作。
检修思路:1、开关电压故障;2、预充电回路故障。
检修方法:
篇8
关键词:开关电源;有源钳位技术;软开关技术
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)10-2421-02
Abstract: A power MOSFET and IGBT represented, set the high-frequency, high-voltage and high current in a power semiconductor composite device, indicating that the traditional power electronics technology has entered the era of modern power electronics, switching power supply operating frequency can be greatly improved, some of the new technologies application is to further enhance the performance of the switching power supply. Switching power supply have a broader space for development and application prospects.
Key words: switching power supply; active clamp technique; soft switch technology
1 概述
开关电源发明于上世纪六十年代,至今已经有50多年的发展史。最早期的开关电源技术并不成熟,例如,可控桂相位控制开关和分立元件开关电源,他们的开关频率较低,结构复杂,很难调试和操作,而且造价较高,所以并没有得到广泛使用,只运用在国防、航天等场合。直到70世纪开始出现了脉宽调制型开关,才使得开关电源器件得到了广泛地使用。随着技术的发展,IGBT和MOS开关管问世。IGBT技术解决了早期开关频率较低的问题,将电源的工作频率由20kHz扩展至几百千Hz至几兆Hz,使开关电源可以在中大功率电器中使用,MOS管技术的运用提高了电源的工作频率,大大提升了开关电源的效率。上世纪末,同步整流技术也被运用到开关电源中,使得开关电源的效率进一步得到了极大的提升。各种新型技术的使用都开关电源的性能不断地得到提升。
2 有源钳位技术
对反激式开关电源而言, 每当功率开关管(MOSFET)由导通变成截止时,在开关电源的一次绕组上就会产生尖峰电压和感应电压。其中的尖峰电压是由于高频变压器存在漏感(即漏磁产生的自感)而形成的,它与直流高压UI 和感应电压UOR 叠加在MOSFET 的漏极上,很容易损坏MOSFET。为此,必须在增加漏极钳位保护电路,对尖峰电压进行钳位或者吸收。由电阻,电容,二极管构成的钳位电路属于无源钮位,能吸收由于高频变压器漏感产生的尖峰电压,但电路本身消耗功率大,图1所示四种无源钳位保护电路。
图1展示了4种无源钳位保护电路:
图1中的(a)图为TVS、VD 型钳位电路,它是由瞬态电压抑制器TVS(这里使用的是P6KE200),加上阻塞二极管(这里使用的是超快恢复二极管UF4005)组合构成的。
(b)图为R、C、VD 型钳位电路,是由阻容吸收元件加上阻塞二极管共同构成。
(c)图为R、C、TVS、VD 型钳位电路,这种电路是由阻容吸收元件配合瞬态电压抑制器和阻塞二极管共同构成。
(d)图为VDZ、R、C、VD 型钳位电路,此种电路是由稳压二极管,阻容吸收元件以及阻塞二极管构成。
有源钳位电路的结构图如图2所示。电路是由两个电容和两个MOS管组合而成。这种组成方式可以使开关电源的功率损耗大大地减少,提高了工作效率。
3 软开关技术
影响开关电源整体效率的另一项因素是电源中的开关损耗,开关电源的频率越大,开关损耗也随着增加。为了降低这种损耗,现在越来越多地将软开关谐振技术运用到了高频开关电源中。这种技术的特点是,开关管电流的波形近似地为正弦波,在电流为零时开关管断开,在电压为零时开关管导通。电压和电流不会同时在管上存在,这样就使开关损耗大大降低。软开关技术的使用就在保证电源开关频率的同时使开关的损耗降到了最低。
软开关技术即在开关管改变状态的时候使两端的电流或者电压的值为零,即实现开关管零电压开关和零电流开关。
在开关管导通的时刻,使管内流过的电流值为零,或使电流的上升率保持在最低,或者在导通前使管两端的电压值变为零。这样就可以使开关管能够零电流导通或者零电压导通,这两种方法都能够使开关管的电压电流的交叠降到最低,有效降低开关损耗。理想的软开关导通过程如图3所示:
在开关管关断的时刻,使管两端的电流值为零,或使电压的上升率保持在最低,或者在关断前使管两端的电压值变为零。这样就可以使开关管能够零电压关断或者零电压关断,这两种方法都能够使开关管的电压电流的交叠大大下降,有效降低开关损耗。理想的软开关关断过程如图4所示:
4 功率因数较正技术
电路中往往用到很多电容滤波电路和二极管桥式整流电路,这些电路的使用会使得输入波形发生很大的改变,由正弦波变成了很多尖峰脉冲的集合。而尖峰脉冲电流波形的出现会对供电电网产生干扰,使电源的利用率大大降低。功率因数较正技术能够将输入电流波形整形为正弦波,并与输入电网电压同相。
5 模块化设计
电源模块采用集成电路技术,将控制IC,片状电阻,超小型电解电容,电感等组装一体。模块化的电源比以往的整机电源更加轻巧简单,但是电源的稳定性更好,而且安装和维修也较以往的整机电源更加方便快捷。
6 结论
在保证开关电源高频率工作的前提下,有效降低功率损耗是当今开关电源的一项重要的技术要求,而模块化所具有的优势决定了其必然是电源发展的一个总体的趋势。随着我国电子行业的迅猛发展和电力电子技术的提高,开关电源也在得到不断地改进和发展,今后必将在各个行业发挥更加重要的作用。
参考文献:
[1] 王素芹.电力电子技术的发展及应用[J].科技创新导报,2009(8).
篇9
【关键词】开关电源;分类;原理;布局;故障检修
1.引言
随着许多高新技术的发展,开关电源技术在不断地创新。开关电源的设计要以安全性、可靠性为首要原则,在各种指标满足正常使用要求的条件下,为使电源在突发故障情况下安全可靠地工作,本文将详细的分析开关电源的分类、结构、原理、布局、故障提出及检修的技巧分析探讨以供大家参考。
图1 开关电源原理框图
2.开关电源的分类
顾名思义,开关电源就是利用电子开关器件(如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等),通过控制电路,使电子开关器件不停地“接通”和“关断”,让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制,从而实现DC/AC、DC/DC电压变换,以及输出电压可调和自动稳压。
开关电源一般有三种工作模式:频率、脉冲宽度固定模式,频率固定、脉冲宽度可变模式,频率、脉冲宽度可变模式。前一种工作模式多用于DC/AC逆变电源,或DC/DC电压变换;后两种工作模式多用于开关稳压电源。另外,开关电源输出电压也有三种工作方式:直接输出电压方式、平均值输出电压方式、幅值输出电压方式。同样,前一种工作方式多用于DC/AC逆变电源,或DC/DC电压变换;后两种工作方式多用于开关稳压电源。
根据开关器件在电路中连接的方式,目前比较广泛使用的开关电源,大体上可分为:串联式开关电源、并联式开关电源、变压器式开关电源等三大类。其中,变压器式开关电源(后面简称变压器开关电源)还可以进一步分成:推挽式、半桥式、全桥式等多种;根据变压器的激励和输出电压的相位,又可以分成:正激式、反激式、单激式和双激式等多种;如果从用途上来分,还可以分成更多种类。
3.开关电源的结构
开关电源主要由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部份构成。
(1)主电路
冲击电流限幅:限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。
输入滤波器:其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。
整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。
逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分。
输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。
(2)控制电路
一方面从输出端取样,与设定值进行比较,然后去控制逆变器,改变其脉宽或脉频,使输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的数据,经保护电路鉴别,提供控制电路对电源进行各种保护措施。
(3)检测电路
提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。
(4)辅助电源
实现电源的软件(远程)启动,为保护电路和控制电路(PWM等芯片)工作供电。
4.开关电源原理
我们的各种电路系统里常常会用到开关电源,主要用于获得一定功率的直流电源(多数是24V),我们常看到的开关电源外观上多数象一个小主箱,通过表面开出的很多散热孔可以看到里面的电路板。
高频开关电源由以下几个部分组成:
(1)主电路
从交流电网输入、直流输出的全过程,包括:①输入滤波器:其作用是将电网存在的杂波过滤,同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。②整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电,以供下一级变换。③逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分,频率越高,体积、重量与输出功率之比越校。④输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。
(2)控制电路
一方面从输出端取样,经与设定标准进行比较,然后去控制逆变器,改变其频率或脉宽,达到输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的数据,经保护电路鉴别,提供控制电路对整机进行各种保护措施。
(3)检测电路
除了提供保护电路中正在运行中各种参数外,还提供各种显示仪表数据。
(4)辅助电源
提供所有单一电路的不同要求电源。开关控制稳压原理开关K以一定的时间间隔重复地接通和断开,在开关K接通时,输入电源E通过开关K和滤波电路提供给负载RL,在整个开关接通期间,电源E向负载提供能量;当开关K断开时,输入电源E便中断了能量的提供。可见,输入电源向负载提供能量是断续的,为使负载能得到连续的能量提供,开关稳压电源必须要有一套储能装置,在开关接通时将一部份能量储存起来,在开关断开时,向负载释放。
改变接通时间TON和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比,这种方法称为“时间比率控制”
(TimeRatioControl,缩写为TRC)。按TRC控制原理,有三种方式:
(1)脉冲宽度调制(PulseWidthModula-tion,缩写为PWM)开关周期恒定,通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。
(2)脉冲频率调制(PulseFrequencyModula-tion,缩写为PFM)导通脉冲宽度恒定,通过改变开关工作频率来改变占空比的方式。
(3)混合调制导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定,彼此都能改变的方式,它是以上二种方式的混合。
开关电源原理框图见图1所示。
(1)通电瞬间,灯泡闪亮一下后,逐渐熄灭,则电源从输入至整流滤波均正常,故障应在后面电路。否则电源保险或输入滤波电感开路。
(2)若整流滤波电路正常,则检测开关管两端是否有310V电压,若无,则取样电阻R0或变压器初级开路。
(3)若开关管电压正常,则检测开关管驱动电路是否有几伏至十几伏电压,若无则检测启动电阻和驱动电路。
(4)若驱动有电压,开关管正常,则自激绕组有故障或反馈电路有故障。
(5)若灯泡常亮,则开关管击穿(短路)或整流桥击穿(短路)。
(6)若灯泡周期性亮灭,则负载有短路故障,可着重检测负载。
(7)若更换开关管多次击穿,则检测峰值电压消除电路及负载是否有开路故障。
(8)经过上述维修步骤并检测负载电压基本正常后,即可闭合开关K,再次检测时若输出正常,则说明开关电源已修复。
注意:开关电源负反馈电路及变压器次级绝不能开路,否则会损坏电路其他部分。
5.开关电源的布局
开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。
当设计高频开关电源时,布局非常重要。良好的布局可以解决这类电源的许多问题。因布局而出现的问题,通常在大电流时显现出来,并且在输入和输出电压之间的压差较大时更加明显。一些主要的问题是在大的输出电流和/或大的输入/输出电压差时调节能力的下降,在输出和开头波形上的额外噪声,以及不稳定性。应用下面的几个简单原则就可以把这类问题最小化。
(1)电感器
开关电源尽量使用低EMI(Electro Magnetic Interference)的带铁氧体闭合磁芯的电感器。比如圆形的或封闭的E型磁芯。如果开口磁芯(open cores)具有较低的EMI特性,并且离低功率导线和元件较远,也可以使用。如果使用开口磁芯,使磁芯的两极与PCB板垂直也是一个好主意。棒状磁芯(stick cores)通常用来消除大部分不需要的噪声。
(2)反馈
尽量使反馈回路远离电感器和噪声源。还要尽可能使反馈线为直线,并且要粗一点。有时需要在这两种方案之间折衷一下,但使反馈线远离电感器的EMI和其它噪声源是两者当中更关键的一条。在PCB上使反馈线位于与电感器相对的一侧,并且中间用接地层分开。
(3)滤波电容器
当使用小容量瓷质输入滤波电容器时,它应该尽可能靠近IC的VIN引脚。这将消除尽可能多的线路电感影响,给内部IC线路一个更干净的电压源。开关电源一些设计需要使用前馈电容器从输出端连接到反馈引脚,通常是为了稳定性的原因。在这种情况下,它的位置也应该尽量靠近IC。使用表贴电容还会减少引线长度,从而减少噪声耦合进因通孔元件而造成的有效天线(effective antenna)。
(4)补偿
如果为了稳定性,需要加入外部补偿元件,它们也应该尽量靠近IC。这里也建议使用表贴元件,原因同对滤波电容的讨论。这些元件也不应该离电感器太近。
(5)走线和接地层
使所有的电源(大电流)走线尽可能短、直、粗。在一块标准PCB板上,最好使走线的每安绝对最小宽度为15mil(0.381mm)。电感器、输出电容器和输出二极管应该尽可能靠在一起。这样可以帮助减少在大开关电流流过它们时,由开关电源走线引起的EMI。这也会减少引线电感和电阻,从而减少噪声尖峰、鸣震(ringing)和阻性损耗,这些都会产生电压误差。IC的接地、输入电容器、输出电容器和输出二极管(如果有的话)应该一起直接连接到一个接地面。最好在PCB的两面都设置接地面。这样会减少接地环路误差和吸收更多的由电感器产生的EMI,从而减少了噪声。对于多于两层的多层板,可以用接地面分开电源面(电源走线和元件所在的区域)和信号面(反馈和补偿元件所在的区域)以提高性能。在多层板上,需要使用通孔把走线和不同的面连接起来。如果走线需要从一个面传输一个较大的电流到另一个面,每200mA电流使用一个标准通孔,是一个良好的习惯。
排列元件,使得开头电流环同方向旋转。根据开头调节器的运行方式,有两种功率状态。一个状态是当开头闭合时,另一个状态是当开头断开时。在每种状态期间,将由当前导通的功率器件产生一个电流环。排列功率器件,以使每种状态期间电流环的导通方向相同。这会防止两个半环之间的走线产生磁场反转,并可减少EMI的放射。
(6)散热
当使用表贴功率IC或外部功率开关时,PCB通常可以用作散热器。这就是用PCB上的敷铜面来帮助器件散热。参照特定器件手册中有关使用PCB散热的信息。这通常可以省去开关电源外加的散热装置。
6.开关电源常见故障及检修技巧
6.1 开关电源常见故障
(1)保险烧或炸;(2)无输出,保险管正常;(3)有输出电压,但输出电压过高;(4)开关电源负载有短路故障;(5)输出电压端整流二极管、滤波电容失效。
6.2 开关电源检修技巧
(1)针对保险烧或炸的故障主要检查300V上的大滤波电容、整流桥各二极管及开关管等部位,抗干扰电路出问题也会导致保险烧、发黑。需要注意的是:因开关管击穿导致保险烧一般会把电流检测电阻和电源控制芯片烧坏。负温度系数热敏电阻也很容易和保险一起被烧坏。
(2)针对无输出,保险管正常的这种现象说明开关电源未工作或进入了保护状态。首先要测量电源控制芯片的启动脚是否有启动电压,若无启动电压或者启动电压太低,则要检查启动电阻和启动脚外接的元件是否漏电,此时如电源控制芯片正常,则经上述检查可以迅速查到故障。若有启动电压,则测量控制芯片的输出端在开机瞬间是否有高、低电平的跳变,若无跳变,说明控制芯片坏、振荡电路元件或保护电路有问题,可先代换控制芯片,再检查元件;若有跳变,一般为开关管不良或损坏。
(3)对于有输出电压,但输出电压过高的这种故障一般来自于稳压取样和稳压控制电路。在直流输出、取样电阻、误差取样放大器如TL431、光耦、电源控制芯片等电路共同构成一个闭合的控制环路,任何一处出问题就会导致输出电压升高。
(4)开关电源负载有短路故障(特别是DC/DC变换器短路或性能不良等),此时,应该断开开关电源电路的所有负载,以区分是开关电源电路还是负载电路有故障。若断开负载电路电压输出正常,说明是负载过重;或仍不正常说明开关电源电路有故障。
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关键词:项目教学法 电视机教学
《电视机原理与维修》是电子技术应用专业中实践性很强的专业课。传统教育方法使学生很难接受知识,而项目式教学法在做中学、在做中教,更能体现学生的主动性,更能增强学生学习的自主性。
一、项目教学法的特点
所谓项目教学法,是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。在教学活动中,教师按照工作过程将项目分解成几个模块,具体模块又划分成系列任务,并与相应的知识点关联,使学生通过任务驱动、解决问题来领会知识的内涵并应用,同时扩展学生对更深层知识的学习和应用,达到教、学、做的有机结合,从而较好地解决理论学习与技能训练相脱节的问题。
二、《电视机原理与维修》课程项目设计
《电视机原理与维修》课程要达到的教学目标包括:良好的从业素质;熟练的维修技能;基本理论知识。根据上述要求,由浅入深、循序渐进地将理论、技能、素质结合起来形成了七个项目,项目下分若干模块,如表1所示。
表1 《电视机原理与维修》项目表
项目编号 项目 模块
1 高频头与频道预置电路 高频头故障维修;频道预置电路维修
2 图像中频通道与伴音通道 图像中频通道(有光栅无图无声)的维修;伴音通道(有图像无伴音故障)的维修
3 彩色解码电路 彩色解码电路(彩调失真故障)的维修;彩色解码电路(彩色不同步故障)的维修
4 彩色显像管及附属电路 呈基色光栅且伴有回扫亮线故障的维修;光栅呈现某一补色的维修
5 行、场扫描电路 行、场小信号处理电路(一条水平亮线故障)的维修;行、场扫描电路(有伴音、无光栅故障)的维修
6 开关式稳压电源 开关式稳压电源无图像、无伴音、无光栅故障的维修
7 遥控电路 面板按键和遥控器均不开机故障的维修;本机键盘正常遥控功能失效故障的维修
三、项目教学法的实施
项目教学法分五个阶段:明确任务―制定计划―教师示范―实施计划―评价总结。下面结合“长虹A3/A6机芯开关电源维修”的项目教学实践,谈谈项目教学法的具体实施过程。
1.明确任务
这是项目教学法的导向阶段,由教师提出项目任务――长虹A3/A6机芯开关电源维修,然后与学生共同讨论,最后确定该项目的目标和任务。目标包括:了解开关电源的结构和工作原理;掌握开关电源的维修方法。任务如下:区分主电源和副电源、交流输入及整流滤波电路、稳压电路、保护电路;正确使用万用表测量关键点电压;开关电源故障检修。
2.制定项目工作计划
项目教学的关键在于项目计划的设计。项目确定后,根据项目的目标和任务,让学生充分利用从各种渠道搜集的资料,制定项目工作计划,然后通过组内同学充分讨论和交流,取长补短,确定工作步骤和程序,使学生明确要学习哪方面的知识、练习哪方面的技能,要达到什么样的目标。分组进行操作,每组成员3~4名,每组设立组长,负责小组项目的安排。
3.教师示范
围绕当前学习的知识点,按照学生“知识迁移”的要求,选择合适的小项目,并由教师示范完成项目的过程。例如,教师通过示范测量开关电源启动电压、输出电压,使学生很快掌握用万用表测量彩色电视机各有关点的电压方法和注意事项,达到事倍功半的效果。
4.实施计划
项目实施是整个教学过程中的重点阶段,此阶段教师一定要提示学生认真对待,注意安全。学生根据项目工作计划,通过各种途径、各种方法去完成项目。同时,教师要参与其中,对于学生遇到的疑难问题,要求学生尽量从教材和维修手册等资料中获得答案。但对于学生中存在的普遍问题,教师必须作必要的讲解或提示,督促检查项目的顺利完成。
5.评价总结
(1)互评。教师给学生一定的时间,让学生们互相打分并展开讨论。
(2)教师总结。评价以实施项目的过程为主,不仅关注学生成绩,更关注学生非智力因素的提高。
四、项目教学法的实施效果
在《电视机原理与维修》课程中实施项目教学法,突出了学生的主体地位,解决了理论与实践的结合问题,其效果还体现在如下几个方面:一是活跃了课堂气氛,提高了学生学习的积极性;二是项目实施过程也是学生按自己的思路进行探索学习的过程,从而培养了学生自主学习的能力;三是项目教学法中项目的完成是项目小组团队工作的结果,培养了学生的团队精神;四是学生在实施项目的过程中,掌握了电视机维修的常识、技能和电视机原理,培养和提高了学生的综合实践能力。
参考文献: