电源电路故障

A. 开关电源的常见故障及维修技巧

开关电源的常见故障及维修技巧

开关电源已逐渐进入我们的日常生活和生产中，它以节能，环保，性价比高等优点，很快取代了以往传统的那种既笨重效率又低的“线性电源”,很快被人们所接受。今天我整理的本文就着重介绍了开关电源的常见故障、注意事项以及维修技巧，大家快来看看吧。

A. 开关电源常见故障

1,保险丝熔断

一般情况下，保险丝熔断说明电源的内部线路有问题。由于电源工作在高电压、大电流的状态下，电网电压的波动、浪涌都会引起电源内电流瞬间增大而使保险丝熔断。重点应检查电源输入端的整流二极管，高压滤波电解电容，逆变功率开关管等，检查一下这此元器件有无击穿、开路、损坏等。如果确实是保险丝熔断，应该首先查看电路板上的各个元件，看这些元件的外表有没有被烧糊，有没有电解液溢出，如果没有发现上述情况，则用万用表测量开关管有无击穿短路。需要特别注意的是：切不可在查出某元件损坏时，更换后直接开机，这样很有可能由于其它高压元件仍有故障又将更换的元件损坏，一定要对上述电路的所有高压元件进行全面检查测量后，才能彻底排除保险丝熔断的故障。

2,无直流电压输出或电压输出不稳定

如果保险丝是完好的，在有负载情况下，各级直流电压无输出。这种情况主要是以下原因造成的：电源中出现开路、短路现象，过压、过流保护电路出现故障，辅助电源故障，振荡电路没有工作，电源负载过重，高频整流滤波电路中整流二极管被击穿，滤波电容漏电等。在用万用表测量次级元件，排除了高频整流二极管击穿、负载短路的情况后，如果这时输出为零，则可以肯定是电源的控制电路出了故障。若有部分电压输出说明前级电路工作正常，故障出在高频整流滤波电路中。高频滤波电路主要由整流二极管及低压滤波电容组成直流电压输出，其中整流二极管击穿会使该电路无电压输出，滤波电容漏电会造成输出电压不稳等故障。用万用表静态测量对应元件即可检查出其损坏的.元件。

3,电源负载能力差

电源负载能力差是一个常见的故障，一般都是出现在老式或工作时间长的电源中，主要原因是各元器件老化，开关管的工作不稳定，没有及时进行散热等。应重点检查稳压二极管是否发热漏电，整流二极管损坏、高压滤波电容损坏等。

B. 开关电源注意事项

1,选择开关电源时应注意事项

1)选用合适的输入电压规格。

2)选择合适的功率。为了使电源的寿命增长，可选用多30%输出功率额定的机种。

3)考虑负载特性。如果负载是马达、灯泡或电容性负载，当开机瞬间时电流较大，应选用合适电源以免过载。如果负载是马达时应考虑停机时电压倒灌。

4)此外尚需考虑电源的工作环境温度，及有无额外的辅助散热设备，在过高的环温电源需减额输出。环温对输出功率的减额曲线。

5)根据应用所需选择各项功能：

保护功能：过电压保护(OVP)、过温度保护(OTP)、过负载保护(OLP)等。

应用功能：信号功能(供电正常、供电失效)、遥控功能、遥测功能、并联功能等。

特殊功能：功因矫正(PFC)、不断电(UPS)

6)选择所需符合的安规及电磁兼容(EMC)认证。

2,使用开关电源之注意事项

1)使用电源前，先确定输入输出电压规格与所用电源的标称值是否相符;

2)通电之前，检查输入输出的引线是否连接正确，以免损坏用户设备;

3)检查安装是否牢固，安装螺丝与电源板器件有无接触，测量外壳与输入、输出的绝缘电阻，以免触电;

4)为保证使用的安全性和减少干扰，请确保接地端可靠接地;

5)多路输出的电源一般分主、辅输出，主输出特性优于辅输出，一般情况下输出电流大的为主输出。为保证输出负载调整率和输出动态等指标，一般要求每路至少带10%的负载。若用辅路不用主路，主路一定加适当的假负载;

6)请注意：电源频繁开关将会影响其寿命;

7)工作环境及带载程度也会影响其寿命。

C.开关电源的维修技巧

1、修理开关电源时，首先用万用表检测各功率部件是否击穿短路，开关电源外壳如电源整流桥堆，开关管，高频大功率整流管;抑制浪涌电流的大功率电阻是否烧断。再检测各输出电压端口电阻是否异常，上述部件如有损坏则需更换。

2、第一步完成后，接通电源后还不能正常工作，接着要检测功率因数模块(PFC)和脉宽调制组件(PWM)，查阅相关资料，熟悉PFC和PWM模块每个脚的功能及其模块正常工作的必备条件。

3、然后，对于具有PFC电路的电源则需测量滤波电容两端电压是否为380VDC左右，如有380VDC左右电压，说明PFC模块工作正常，接着检测PWM组件的工作状态，测量其电源输入端VC ,参考电压输出端VR ,启动控制Vstart/Vcontrol端电压是否正常，利用220VAC/220VAC隔离变压器给开关电源供电，用示波器观测PWM模块CT端对地的波形是否为线性良好的锯齿波或三角形，如TL494 CT端为锯齿波，FA5310其CT端为三角波。输出端V0的波形是否为有序的窄脉冲信号。 开关电源维修方法与技巧

4、在开关电源维修实践中，有许多开关电源采用UC38××系列8脚PWM组件，开关电源适配器大多数电源不能工作都是因为电源启动电阻损坏，或芯片性能下降。当R断路后无VC,PWM组件无法工作，需更换与原来功率阻值相同的电阻。当PWM组件启动电流增加后，可减小R值到PWM组件能正常工作为止。在修一台GE DR电源时，PWM模块为UC3843,检测未发现其他异常，在R(220K)上并接一个220K的电阻后，PWM组件工作，输出电压均正常。有时候由于外围电路故障，致使VR端5V电压为0V,PWM组件也不工作，在修柯达8900相机电源时，遇到此情况，把与VR端相连的外电路断开，VR从0V变为5V,PWM组件正常工作，输出电压均正常。 开关电源维修方法与技巧

5、当滤波电容上无380VDC左右电压时，说明PFC电路没有正常工作，开关电源电路示意图PFC模块关键检测脚为电源输入脚VC,启动脚Vstart/control,CT和RT脚及V0脚。修理一台富士3000相机时，测试一板上滤波电容上无380VDC电压。VC,Vstart/control,CT和RT波形以及V0波形均正常，测量场效应功率开关管G极无V0 波形，由于FA5331(PFC)为贴片元件，机器用久后出现V0端与板之间虚焊，V0信号没有送到场效应管G极。将V0端与板上焊点焊好，用万用表测量滤波电容有380VDC电压。当Vstart/control 端为低电平时，PFC亦不能工作，则要检测其端点与外围相连的有关电路。

总之，开关电源电路有易有难，功率有大有小，输出电压多种多样。只要抓住其核心的东西，即充分熟悉开关电源的基本结构以及PFC及PWM模块的特性，它们工作的基本条件，按照上述步骤和方法，多动手进行开关电源的维修，就能迅速地排除开关电源故障，达到事半功倍的效果。

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B. 电路故障判断方法

方法一：直接观察
电路发生故障时，通常情况下不会立即去使用仪器测量，而是用肉眼观察去查找电路可能存在的异常部位。而直接观察方法又分为不通电跟通电检测。

不通电检测即检查电源电压的水平跟极性是否符合电路要求；电解电容的极性跟二、三极管的管脚位置、集成电路的引脚位是不是出现虚焊、错焊跟交叉等问题；布线是否存在不合理的地方；印刷板在印制的时候有没有线路出现断线；电阻跟电容有没有明显烧焦问题。

而通电检查主要是观察元器件有没有过热、冒烟和明显焦味，电子管跟示波管的灯丝有没有存在高压打火等问题。

方法二：万用表检测
万用表检测主要是检查静态工作点，其中电子电路的供电系统、三极管、集成块跟线路中的电阻值及直流工作状态可以利用万用表进行检测。检测看是否数值正常。

方法三：信号寻迹法
在复杂的电路中，可以通过在输入端接入一个信号，然后通过示波器从前级到后级或者从后级到前级一级一级观察波形跟幅值变化，最终查看哪一级出现异常。

方法四：对比方法
对比法较为直观，主要是通过将疑似故障电路跟一个工作状态正常的相同电路进行参数对比，查找其中是否存在参数差距较大的值，再进行故障原因分析，最终判断故障位置。

方法五：替换法
对于故障不明显的电子电路，在无法进行直观判断故障点时，可利用现有的相同元件进行替换，通过替换观察电路是否变化，来缩短故障判断时间。

方法六：旁路检查法
如果电路中存在寄生震荡现象，那么就可以利用一定容量的电容器，将电容器跨接在需要检查的地方或参考接地点之间，然后观察震荡是否存在。如果震荡消失，则说明震荡是产生在前级电路或者附近的电路中。如果没有，则往后移动，继续寻找检查点。电容器的选择应该注意旁路电容不要过大，能够较好的消除不利的信号就行。

方法七：短路检查法
短路检查法是由我们主动制造一个临时的短路，让部分电路出现短路。如下图所示的放大电路，其中万用表测量T2的集电极对地电压为0。那么我们怀疑L1电路出现断路，接下去将L1两端制造临时短路，此时如果VC2的数值正常，则说明故障就在L1上。

用于分析短路法的放大电路

需要注意的是，短路法并不能用在电源电路上，切记。

方法八：断路检查法
前面说的短路法用来检查断路是最有效的，同样，用断路法进行短路检查同样最有效。断路检查法的思维与前面几个方法类似，是用来排除怀疑点及缩短范围的方法。假设，稳压电源因为接入一个有故障的电路当中，此时输出电路过大，那么我们依次断开电路的某一部分支路，然后观察电路电流输出情况，从而判断故障出现的支路。

C. 电路故障通常有哪几类，怎么判断

串联电路的故障现象一般归纳为两类:

1、开路（亦作“断路”），所有用电器都不工作，电流表无示数，只有垮在断点两边的电压表有示数，且示数接近(或等于)电源电压。

2、短路，被短路的部分用电器不工作，电流表有示数，接在被短路用电器两端的电压表无示数，接在其他用电器两端的电压表有示数。

并联电路的故障现象一般归纳为一类：

开路（亦作“断路”），该支路上所有用电器都不工作，该支路上电流表无示数，（并联电路电压表只要有示数，均为电源电压，混联不算）。

1、故障调查

机床发生故障后，首先应向操作者了解故障发生的前手情况，有利于根据电气设备的工作原理来分析发生故障的原因。

2、电路分析

根据调查结果，参考该电气设备的电气原理图进行分析，初步判断出故障产生的部位，然后逐步缩小故障范围，直至找到故障点并加以消除。

分析故障时应有针对性，如接地故障一般先考虑电气柜外的电气装置，后考虑电气柜内的电气元件。断路和短路故障，应先考虑动作频繁的元件，后考虑其余元件。

3、断电检查

检查前先断开机床总电源，然后根据故障可能产生的部位，逐步找出故障点。检查时应先检查电源线进线处有无碰伤而引起的电源接地、短路等现象，螺旋式熔断器的熔断指示器是否跳出，热继电器是否动作。然后检查电气外部有无损坏，连接导线有无断路、松动，绝缘有否过热或烧焦。

4、通电检查

作断电检查仍未找到故障时，可对电气设备作通电检查。在通电检查时要尽量使电动机和其所传动的机械部分脱开，将控制器和转换开关置于零位，行程开关还原到正常位置。然后万用表检查电源电压是否正常，有否缺相或严重不平衡。

再进行通电检查，检查的顺序为：先检查控制电路，后检查主电路；先检查辅助系统，后检查主传动系统；先检查交流系统，后检查直流系统；合上开关，观察各电气元件是否按要求动作，有否冒火、冒烟、熔断器熔断的现象，直至查到发生故障的部位。

(3)电源电路故障扩展阅读

电气故障的检修方法较多，常用的有电压法、电阻法和短接法等。

1、电压测量法：指利用万用表测量机床电气线路上某两点间的电压值来判断故障点的范围或故障元件的方法。

2、电阻测量法：指利用万用表测量机床电气线路上某两点间的电阻值来判断故障点的范围或故障元件的方法。

D. 开关电源故障分析

1.无输出，但保险丝和保险管正常
这种现象说明开关管未工作，或者工作后进入了保护状态。首先测量开关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，则检查启动电阻 和启动脚外接的元器件是否有漏电存在歼野，此时如开关电源芯片控制正常，则经上述检查可很快找到故障。若有启动电压，则测量控制芯片的驱动输出脚在开机瞬间是 否有高低电平的跳变。若无，则说明控制芯片损坏、外围震荡电路元器件或保护电路有问题，可先代换控制芯片，再检查外围元器件。若有跳变，一般为开关管不良 或损坏。
2.保险丝或保险管烧断
主要检查整流桥各二极管，大滤波电容及开关管等部位，抗干扰电路出问题也会导致保险丝烧断、发黑。值得注意的是， 因开关管击穿导致的保险丝或保险管烧断，往往还伴随着过流检测电阻和电源控制芯片的损坏，负温度系数热敏电阻也很容易和保险丝或保险管一起烧坏。
3.输出电压过高
这种故障忘完来自稳压取样和稳压控制电路。我们知道，直流输出、取样电阻、误差取样放大器、光电耦合器和开关电源控制芯片等电路共同构成一个闭合的控制环 路，在这一环节中，任何一处出现问题都会导致输出电压升高。对于有过压保护电路的电源，输出电压过高首先会使过压保护电路动作，此时，可断开过压保护电 路，使过压保护电路不起作用，测开机瞬间的电源主电压。如果测量值比正常值高，说明输出电压高。实际维修中，以取样电阻变值、误差放大器或光电耦合器不良 常见。
4.输出电压过低
根据维修经验，除稳压控制电路会引起输出电压过低外，还有一些原因会引起输出电压过低。主要有以下几点。
a.开关电源负载有短路故障。此时，因断开开关电源电路的所有负载，以区分是开关电源不良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，若仍不正常，说明开关电源有故障。
b.输出电压整流二极管，滤波电容失效等，可以通过代换法进行判断。
c.开关管的性能下降，必然导致开关管不能正常导通，使电源的内阻增加，带负载能力下降。
d.开关变压器不良，不但造成输出电压下降，还会造成开关管激励不足而屡损开关管。
e.大滤波电容（即300V滤波电容）不良，造成电源带负载能力差，一接负载输出电压便下降。
屡损开关管的故障
屡损电源开关管是开关电源电路维修的重点和难点开关管是开关电源的核心部件，工作在大电流、高电压的环境下，其损坏的比例是比较高的，一旦损坏，往往不是 换上新管就可以排除故障，甚至还会损坏信管，对于这种屡损开关管的故障排除起来是比较麻烦的，往往令初学者无从下手。下面简要分析一下屡损开关管的常见故 障。
1.开关管过压损坏
a.市电电压过高，对开关管提供的漏极工作电压高，开关管漏极产生的开关脉冲幅度自然升高许多，突破开关管D-S的耐压值造成开关管击穿。
b.稳压电路有问题，使开关电源输出电压升高的同时，开关变压器的各绕组产生的感应电压幅度大，在其一次绕组产生的感应电压与开关管漏极D得到的直流工作电压叠加，如果这个叠加值超过开关管的D-S的耐压值，会损坏开关管。
c.开关管漏极D保护电路有问题，不能讲开关管漏极D幅度颇高的尖峰脉冲吸收掉而造成开关管漏极电压过高击穿。
d.大滤波电容失效，使其两端含有大量的高频脉冲，在开关管截止期间与反峰电压叠加后导致开关管过压损坏。
2.开关管过流损坏
a.开关管散热片过小或固定不牢。
b.开关电源负载过重。常见原因是输出电压整流、滤波电路不良或负载电路有短路、漏电等故障。
c.开关变压器匝间短路。
3.开关管功耗大损坏
常见的有开启损耗大和关断损耗大两种。开启损耗大主要是由于开关管在规定的时间内不能由放大状态进入到饱和状态。开关管因开启损耗大的原因主要是由于开关 管激励不足造成的。关断损耗大主要是由于开关管在规定的时间内不能由放大状态进入到截止状态。开关氏中喊管因关断损耗大的原因主要是由于开关管栅极的波形发生畸 变造成的。
4.开培余关管本身质量有问题
市售开关电源开关管质量良莠不齐，如果开关管存在质量问题，屡损开关管也就在所难免了。
5.开关管替换不良
开关电源的场效应管功率一般较大，不能用小功率、耐压低的场效应管进行替换，否则极易损坏。

E. 开关电源故障检修方法 四种情况来自检

很多时候，我们家里都会突然间一黑所有的电器都关上了。当我们检查电器的时候，会发现电器本身并没有出什么问题。这时候，很多大可能就是我们的开关电源出现了故障。一般来说，开关电源出现故障我们并不好发现。但是还是有一些情况我们是可以自己检查出来，然后维修好的。那么接下来，小编就来给大家介绍一下开关电源故障的检修方法吧。

1.保险烧或炸

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.无输出，保险管正常

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、外围振荡电路元件或保护电路有问题，可先代换控制芯片，再检查外围元件;若有跳变，一般为开关管不良或损坏。

3.有输出电压，但输出电压过高

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.输出电压过低

除稳压控制电路会引起输出电压低，还有下面一些原因也会引起输出电压低：

a.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。b.输出电压端整流二极管、滤波电容失效等，可以通过代换法进行判断。

c.开关管的性能下降，必然导致开关管不能正常导通，使电源的内阻增加，带负载能

力下降。

d.开关变压器不良，不但造成输出电压下降，还会造成开关管激励不足从而屡损开关

管

e.300V滤波电容不良，造成电源带负载能力差，一接负载输出电压便会下降。

总结：小编在上文中为大家介绍了四种开关电源出现故障的情况。这些情况都是我们能够发现的，或者说通过仪器我们是能够发现其中的问题的。因此大家也可以就相对应的情况进行维修。当然了，我们不排除会有一些开关电源故障我们是没办法通过表面发现的，这时候我们就要依靠相关专业人士来帮助我们来解决问题了。同时要提醒大家的是，自己动手的时候一定要注意做好防电。