开关电源技术应用与维修杨亚平电子教案和教学指南第5章

第5章家电产品中的开关电源及维修(wéixiū)开关电源由于具有稳压范围宽、效率高、功耗低、体积小、重量轻、工作可靠(kěkào)等优点，所以，目前在许多家用电子产品中，如彩色电视机、激光视盘机、磁带录像机、电视机顶盒等的供电电源大多都使用了开关电源。本章主要介绍家电产品中各类开关电源的技术特点、结构组成、一般检修方法、流行机型开关电源的维修，以及一些开关电源的故障维修实例。通过这些内容的学习，使读者初步掌握家电产品中开关电源的故障检修技能。精品资料5.1大屏幕电视机开关电源的维修(wéixiū)5.1.1电视机开关电源的特点及检修方法1．大屏幕彩色电视机对电源的要求①高可靠性，即电源或负载使发生异常时，能保障安全。②要确保随负载变化扩大的大范围控制及音响输出发生变化时画面的稳定性。③噪声干扰少，以符合各进口国的安全标准，达到相应(xiāngyīng)噪声级限制指标。④原材料费用和占有体积保持一定，不受负载增大的影响精品资料2．大屏幕电视机开关电源的主要特点①可简化电路，提高效率。②稳压范围不够理想。③检修难度较大。3．大屏幕电视机开关电源的检修步骤(bùzhòu)(1)检查输入端交流电压是否正常(2)检查输出端负载有无短路(3)检查整流滤波电路是否正常(4)检查控制电路是否工作(5)检查保护电路是否起控精品资料4．大屏幕电视机开关电源的检修方法(1)隔离(gélí)型并联开关电源的检修方法隔离(gélí)型并联开关电源的常见故障现象有：①无光、无声、无图（即“三无”），损坏保险丝；②“三无”、但不损坏保险丝，过压保护电路不动作；③“三无”、不损坏保险丝，但过压保护电路动作等故障。隔离(gélí)型并联开关电源的检修方法如下：精品资料①整流二极管击穿或是滤波电解电容击穿。检查方法：只需用万用表R×10挡测量整流二极管及滤波电容是否击穿，即可查出损坏的元器件。②开关电源电路的负载短路、开关变压器次级整流二极管击穿或是驱动电路、反馈电路及PWM控制电路等故障都可能产生这种故障现象。③“三无”不损坏保险丝，但过压保护电路动作(dòngzuò)的故障部位一般在取样比较电路及PWM控制电路，其中以取样和保护电路最多。精品资料(2)非隔离型串联开关电源的检修方法非隔离型串联开关电源的常见故障现象有：①“三无”，损坏(sǔnhuài)保险丝；②“三无”，不损坏(sǔnhuài)保险丝，机内有“吱、吱”声；③“三无”，不损坏(sǔnhuài)保险丝，机内无“吱、吱”声；④伴音正常，图像拉丝，机内有“吱、吱”声等故障。非隔离型串联开关电源的检修方法如下：精品资料①“三无”且损坏保险丝。此故障除整流、滤波电路可能有元件损坏击穿外，开关管击穿造成损坏保险丝的情况也是常见的。②“三无”但不损坏保险丝而机内有“吱、吱”声。机内的“吱、吱”声是从变压器上发出的，这说明开关电源电路在振荡，但振荡频率较低。“三无”，说明行扫描电路不工作，一般来说，这是由于(yóuyú)＋B电压无输出引起的。精品资料③“三无”但不损坏保险丝且机内无“吱、吱”声。此故障一般是启动电阻或反馈电路开路、控制晶体管击穿引起。检查方法：用万用表电阻挡检查启动电路及反馈电路是否开路，PWM控制管是否击穿，这是比较方便的。④伴音正常但图像拉丝且机内有“吱、吱”声。伴音正常、图像也有，说明+B电压(diànyā)输出基本正常，行扫描电路工作正常。机内有“吱、吱”声，说明开关电源电路处于自由振荡状态，振荡频率低于行频。精品资料5.开关电源检修中的保护方法(1)降压保护法用调压变压器将交流电源电压降低到机器工作电压的下限（一般在80V～140V左右），如仍不能驱动，可暂时去掉保护电路，强行驱动后，快速查出故障点。此方法也可用于检查如打火、过热、电流过大等故障。(2)限流保护法检查电视机内严重(yánzhòng)短路故障时，可采用限流保护法，这既可以避免过大电流损坏开关电源中的元件或电源保险丝，又可以避免短路电流过大而使故障范围扩大。精品资料6.开关电源检修(jiǎnxiū)中的注意事项(1)检修(jiǎnxiū)非隔离型开关电源注意事项①更换手调电位器、频道开关、电源开关等元件时，不要随便更动型号和规格。②检修(jiǎnxiū)后的不允许有任何外露的金属和电路触点，检修(jiǎnxiū)时所加焊的导线必须折除。③机壳上不能随便开孔洞，有破裂处可能造成人手触碰的，要及时修补。④没有采取电源有效隔离措施时，不得擅自随意给机心通电。精品资料(2)检查高压电路的注意事项不能把开关电源的输出负载全部断开(duànkāi)，或脱开行偏转线圈、行逆程电容等进行检修，也不允许在断开(duànkāi)保护电路的情况下检修，更换任何元件时都必须关掉电源开关。正确测量显像管阳极高压，应先在关机状态下连接好高压电表，然后再开机读取数据。检修时还必须注意，绝对不能拔下显像管的接地线(通常接在显像管灯座板上)，否则开机后会因感应高压造成触电，或损坏显像管。(3)更换元器件时的注意事项检修时，所更换元器件的性能参数和安装位置应与原来保持一致，特别是重要元器件，不能随意改变。精品资料5.1.2长虹彩色(cǎisè)电视机开关电源的维修1．开关电源电路简介(1)电路结构图5-1是长虹大屏幕彩色电视机开关电源的电路结构框图；图5-2是该开关电源的实际电路图。(2)电路特点(tèdiǎn)该型开关电源电路电压适应范围宽，在(90～260)V/(50～60)Hz交流市电电压范围内均正常工作，可提供250W以上功率，且保护功能齐全，设有过压、过流、欠压、开机冲击电流、负载过载保护电路，一旦电源的某一电路或元件出现故障时，或市电电压过高、过低时，负载过重时，立即进入保护停止状态，既不扩大故障范围，也不致于造成更大的损坏。精品资料(3)适用(shìyòng)机型长虹C2518、C2588A、C2588P、C2589、C2589P、C2988、C2988P、C2919、C2919P、C2919PB、C2919PN、C2919PS、C2919PV、C2939PV、C2939、C2939KS、C3418PS、C3418PSI、C3418PN、C3419、C3419N型。精品资料图5-1长虹大屏幕彩色电视机开关电源电路(diànlù)结构框图精品资料图5-2长虹(chánɡhónɡ)大屏幕彩色电视机开关电源电路图精品资料2．常见故障及检修(jiǎnxiū)方法(1)无光栅、无伴音、指示灯不亮的检修(jiǎnxiū)(2)无光栅、无伴音、指示灯亮的检修(jiǎnxiū)(3)输出电压过高的检修(jiǎnxiū)(4)输出电压过低的检修(jiǎnxiū)(5)稳压范围窄的检修(jiǎnxiū)精品资料图5-3长虹(chánɡhónɡ)大屏幕彩电无光栅、无伴音、指示灯不亮的检修方法精品资料图5-4长虹大屏幕彩电无光栅(guāngshān)、无伴音、指示灯亮的检修方法精品资料图5-5长虹(chánɡhónɡ)大屏幕彩电输出电压过高的检修方法精品资料图5-6长虹大屏幕彩电“输出电压(diànyā)过低”的检修方法精品资料图5-7长虹大屏幕彩电“稳压范围(fànwéi)窄”的检修方法精品资料2.1.2康佳大屏幕彩色(cǎisè)电视机开关电源的维修1．开关电源电路简介该开关电源按储能电感与负载连接方式分类，属于变压器耦合型按激励脉冲产生方式分类，属于自激式；按稳压控制方式分类，属于PWM型开关电源。采用两个光耦器件，一个作为取样，一个作为电路隔离。多种自动保护电路，当负载电路出现故障时（比如行输出电路出现短路），或输入的市电电压过高时，以及开关电源电路自身出现故障时（如PWM控制管损坏(sǔnhuài)，光电耦合器件损坏(sǔnhuài)），保护电路动作，输出的140V电压截止，防止故障进一步扩大。精品资料图5-8康佳大屏幕彩色(cǎisè)电视机开关电源电路图精品资料2．常见故障检修(jiǎnxiū)方法图5-9康佳大屏幕彩色电视机开关电源故障检修(jiǎnxiū)方法精品资料5.1.6索尼大屏幕彩色(cǎisè)电视机开关电源的维修1．开关电源电路简介(1)电路结构图5-10是索尼大屏幕彩色电视机开关电源的实际电路。该型开关电源电路的具体结构特点如下：整个电路以新型电源厚膜集成电路IC601(STR-S5471)为核心，即在开关电路中脉冲振荡、缓冲驱动、基准稳压、PWM调控和过载保护(bǎohù)等主要环节均由一块电源厚膜集成电路STR-S5741担任。精品资料(2)电路特点索尼大屏幕彩色电视机的开关电源具有如下技术特点：①该机开关稳压电源电路采用单元式自激并联型变频开关稳压电路。②稳压范围宽，在(110～240)V/(50～60)Hz交流市电内均能正常工作。③三组电压输出，输出稳定的+135V主电压，+22V、+14V两组辅助电压。④功率大，输出总功率达到200W。⑤保护功能齐全，设有过流、过压、欠压、防开机(kāijī)冲击、负载过载等保护电路。精品资料图5-10索尼大屏幕彩色(cǎisè)电视机开关电源电路图精品资料2．常见故障检修(jiǎnxiū)方法图5-11索尼大屏幕彩色(cǎisè)电视机开关电源的检修方法精品资料5.2激光视盘机开关电源的维修(wéixiū)5.2.1激光视盘机开关电源的技术特点1．激光视盘机开关电源的功能特点(1)激光视盘机的直流工作电压主要包括：①模拟电路工作电压：典型值为+5V/±5V。②数字电路工作电压：典型值为+5V。③电机驱动电路工作电压：典型值为+12V。④待机准备电源/不间断电源：典型值为+5V。(2)显示屏灯丝(dēnɡsī)交流电压：典型值为AC4V。精品资料2．激光视盘机开关电源的结构特点①采用受控电源与非受控电源相结合的电路结构形式。②采用分别供电的方式，即针对不同负载电路对工作电压/电流要求不同，避免某一电路对另一电路(如数字电路对模拟电路)的干扰，而采用不同的电源电路对不同的负载电路提供(tígōng)工作电压。③开关电源效率高、体积小、性能优越，但也存在瞬时负载变化响应较慢及产生电磁干扰等缺点。精品资料5.2.2松下(sōnɡxià)DVD视盘机开关电源维修1.电源电路结构特点松下DVD-A系列视盘机开关电源电路如图5-22所示。该机采用(cǎiyòng)了由新型厚膜集成电路STRM6559LF组成的他激式开关电源，SIRM6559LF内部功能框图如图5-23所示。各部分电路工作过程如下：(1)变换电路工作过程(2)各负载回路组成(3)+6.8V供电稳压过程精品资料图5-12松下(sōnɡxià)DVD-A型视盘机开关电源电路图精品资料(4)各保护电路组成开关电源的保护功能几乎全部集成在厚膜芯片IC1101和五端(wǔduān)稳压器内部。厚膜电路内设OVP过压、OCP过流和TSD过热保护；五端(wǔduān)集成稳压器内设过流、过热保护。此外，在T1101的P1、P2绕组设置了尖峰吸收保护，防止脉冲反峰击穿场效应晶体管。①OVP过压保护②OCP过流保护③TSD过热保护④尖峰吸收保护精品资料2．电源故障检修方法松下DVD-A系列视盘机电源工作异常时，常见的典型故障是无重放功能。故障的原因可能在开关电源的初级回路(huílù)，也可能在次级直流供电回路(huílù)。利用电源ON/OFF控制电路的特点，在接通电源之后，通过观察机前红、绿指示管是否发光、VFD多功能显示屏是否点亮来判断区分故障部位。精品资料5.2.3三星DVD视盘机开关电源(diànyuán)的检修1．电源(diànyuán)电路结构特点图5-14三星DVD视盘机开关电源电路结构(jiégòu)框图精品资料图5-15AK7552内部结构框图(kuàngtú)精品资料图5-16开关电源反馈(fǎnkuì)控制电路图精品资料2．常见故障检修(jiǎnxiū)方法图5-17电源(diànyuán)不起振故障检修方法精品资料图5-18间歇性工作故障(gùzhàng)检修方法精品资料图5-19无稳压输出故障检检修(jiǎnxiū)方法精品资料2.3磁带(cídài)录像机开关电源及检修2.3.1磁带录像机开关电源的技术特点磁带录像机对电源的要求如下：(1)振荡频率的要求(2)内部(nèibù)温升的要求(3)输出保持时间的要求精品资料2.3.2松下(sōnɡxià)VHS录像机开关电源的检修1．电源电路结构特点(1)电路结构：图5-20是松下一种(yīzhǒnɡ)典型的VHS录像机开关电源的实际电路。(2)性能特点：该型VHS录像机的开关电源与J25系列VHS录像机相比，其集成度提高了，开关管采用场效应管，次级也改为单路稳压器，具有电路简洁、性能稳定的特点。(3)适用机型：松下NV-F53、NV-SD50、HD82、HD100。精品资料图5-20松下(sōnɡxià)VHS录像机开关电源电路图精品资料2．常见故障检修方法(1)插上电源即烧保险丝的检修插上电源即烧保险丝，说明电源电路中有短路故障，常见为整流滤波元件，开关管以及集成电路IC1101击穿短路。应重点检查D1102全波整流器与滤波电容(diànróng)C1103，它们中任一元件短路都会造成烧保险丝的现象。检修时，首先查看保险丝的熔断清况，亦即观察保险管的变化情况来判断故障的性质。如果保险丝熔断且管内严重发黑，通常是整流滤波电路或开关管Q1有短路故障；若保险丝熔断而管内并不发黑，常为IC1101内部的驱动电路有短路性故障，或因保护电路失去作用时T1101次级的二次整流滤波元件有短路故障。精品资料2．常见故障检修方法(2)不烧保险丝但显示屏无显示的检修显示屏无任何显示，这是无电源电压输出的明显特征，通常(tōngcháng)是电源电路停振或无驱动电平，以及驱动电路与整流输出线路开路等原因所致。检修时，在接上电源后首先测试P1102各脚电压，如果无任何电压，可确认故障发生在电源部分。可加电测全波整流电路D1102上的电压，正常时应有290V左右的脉动直流电压。若无此电压表明整流电路有问题，先查线路滤波器L1101，后查D1102，常见为全桥整流电路损坏。如果290V电压正常，再测厚膜集成电路IC1101①脚有无290V电压，若电压正常，表明T1101的P1～P2绕组正常。继而再检测IC1101其它各脚电压，如均无电压，可判断开关电源没有启动所致。精品资料(3)启动后立即保护的检修如果插上电源瞬时有显示而后立即消失，这是电源自动保护的特征，而且通常是过压和过流保护两种性质。按上述分析，可先测量IC1101⑤脚和⑦电压，如果⑤脚电压过高则为过压保护，常系稳压电路工作失常