開關(guān)電源的維修方法與技巧_圖文_百度文庫

1、中國醫(yī)學(xué)裝備年月第卷第期開關(guān)電源維修方法與技巧李玉明何賢國【文章編號】（）中圖分類號】文獻(xiàn)標(biāo)識碼】摘要簡述了開關(guān)電源的基本組成和結(jié)構(gòu)。通過大量的維修實(shí)踐后，總結(jié)了開關(guān)電源維修的基本步驟、方法與技巧。這將對于同行在維修開關(guān)電源時，具有一定的啟發(fā)作 用。關(guān)鍵詞】開關(guān)電源結(jié)構(gòu)維修方法，（）：【】作者簡介，李玉明，湖南省常德市第人民醫(yī)院設(shè)備科科，長，從事醫(yī)療設(shè)備維【】、析，修管理年，高級工程【】，師，常德醫(yī)學(xué)會醫(yī)學(xué)工程學(xué)分會主任委員，學(xué)科帶頭人。開關(guān)電源節(jié)材、省電、高效率已基本上取代了傳統(tǒng)的變壓器變壓、二極管整流、晶體管穩(wěn)壓的電源。由于開關(guān)電源電路復(fù)雜，保護(hù)電路多，維修困難，要迅速排除開關(guān)電源的故障，

2、對維修人員來講，熟練掌握開關(guān)電源的基本組成和工作原理非常重要。現(xiàn)在大多數(shù)電子儀器所有開關(guān)電源主要由電磁干擾濾波器，防浪涌控制電路，整流濾波電路，開關(guān)變壓器，開關(guān)元件，脈寬調(diào)制組件等元器件組成，已有許多開關(guān)電源在整流電路和濾波電路之間加有功率因校正電路，以提高電源的功率因數(shù)，使電源工作的電流波形與電壓波同頻同相，盡量消除電流中的諧波成分，開關(guān)電源的功率因數(shù)可達(dá)到。功率因數(shù)校正電路由開關(guān)器件和功率因數(shù)校正模塊等構(gòu)成。大多數(shù)升壓型功率因數(shù)校正電路在其濾波電容上的電壓值約為，其組成如圖所示：湖南省常德市第一人民醫(yī)院湖南常德中南大學(xué)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院湖南長沙圖中國醫(yī)學(xué)裝備年月第卷第期開關(guān)電源維修方法與技巧

3、一李玉明等像富士熱敏相機(jī)電源，柯達(dá)激光相機(jī)電源及日立電源等均屬于上述結(jié)構(gòu)。目前國內(nèi)電子市場上所售的開關(guān)電源大多數(shù)沒有功率因數(shù)校正電路部分，電路相對簡單一些。對于開關(guān)電源的維修方法與技巧現(xiàn)介紹如下：修理開關(guān)電源時，首先用萬用表檢測各功率部件是否擊穿短路，如電源整流橋堆，開關(guān)管，高頻大功率整流管，抑制浪涌電流的大功率電阻是否燒斷。再檢測各輸出電壓端口電阻是否異常，上述部件如有損壞則需更換。第一步完成后，接通電源后還不能正常工作，接著要檢測功率因數(shù)模塊（）和脈寬調(diào)制組件（），查閱相關(guān)資料，熟悉和模塊每個腳的功能及其模塊正常工作的必備條件。然后，對于具有電路的電源則需測量濾波電容兩端電壓是否為左右，如

4、有左右電壓，說明模塊工作正常，接著檢測組件的工作狀態(tài)，測量其電源輸入端，參考電壓輸出端，啟動控制端電壓是否正常，利用隔離變壓器給開關(guān)電源供電，用示波器觀測模塊端對地的波形是否為線性良好的鋸齒波或三角形，如端為鋸齒波，其端為三角波。輸出端的波形是否為有序的窄脈沖信號。在開關(guān)電源維修實(shí)踐中，有許多開關(guān)電源采用系列腳組件，大多數(shù)電源不能工作都是因?yàn)殡娫磫与娮钃p壞，或芯片性能下降。啟動電流增大所致，啟動電路如圖所示。當(dāng)斷路后無，組件無法工作，需更換與原來功率阻值相同的電阻。當(dāng)組件啟動電流增加后，可減小值到組件能正常工作為止。在修一臺電源時，模塊為，檢測未發(fā)現(xiàn)其他異常，在（）上并接一個的電阻后，組件工

5、作，輸出電壓均正常。有時候由于外圍電路故障，致使端電壓為，組件也不工作，在修柯達(dá)相機(jī)電源時，遇到此情況，把與端相連的外電路斷開，從變?yōu)椋M件正常工作，輸出電壓均正常。當(dāng)濾波電容上無左右電壓時，說明電路沒有正常工作，模塊關(guān)鍵檢測腳為電源輸入腳，啟動腳，和腳及腳。修理一臺富士相機(jī)時，測試一板上濾波電容上無電壓。，和波形以及波形均正常，測量場效應(yīng)功率開關(guān)管極無波形，由于（）為貼片元件，機(jī)器用久后出現(xiàn)端與板之間虛焊，信號沒有送到場效應(yīng)管極。將端與板上焊點(diǎn)焊好，用萬用表測量濾波電容有電壓。當(dāng)端為低電平時，亦不能工作，則要檢測其端點(diǎn)與外圍相連的有關(guān)電路。一繞組端圖總之，開關(guān)電源電路有易有難，功率有大有小，

6、輸出電壓多種多樣。只要抓住其核心的東西，即充分熟悉開關(guān)電源的基本結(jié)構(gòu)以及及模塊的特性，它們工作的基本條件，按照上述步驟和方法，多動手進(jìn)行開關(guān)電源的維修，就能迅速地排除開關(guān)電源故障，達(dá)到事半功倍的效果。收稿日期： 開關(guān)電源維修方法與技巧作者：李玉明， 何賢國， Li Yuming， He Xianguo作者單位：李玉明,Li Yuming(湖南省常德市第一人民醫(yī)院,湖南,常德,415000， 何賢國,HeXianguo(中南大學(xué)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南,長沙,410000刊名：中國醫(yī)學(xué)裝備英文刊名：CHINA MEDICAL EQUIPMENT年，卷(期：2008，5(5引用次數(shù)：0次相似文獻(xiàn)(1

7、0條1.學(xué)位論文 李永超 兩級結(jié)構(gòu)AC/DC開關(guān)電源的研制 2007隨著電力電子技術(shù)的飛快發(fā)展，大量電子設(shè)備應(yīng)用于電網(wǎng)中，不具備功率因數(shù)校正(Power Factor Correction，PFC功能的電子設(shè)備，給電網(wǎng)側(cè)帶入了嚴(yán)重的前級PFC與后級DC/DC構(gòu)成?，F(xiàn)代電力電子技術(shù)中，功率因數(shù)校正技術(shù)已經(jīng)成為一個重要的研究方向。功率因數(shù)校正的目的就是為了糾正電網(wǎng)輸入電流波形，減小輸入電流畸變對電網(wǎng)的諧波污染從而提高開關(guān)電源性能并改善電網(wǎng)質(zhì)量。本文通過對幾種PFC控制技術(shù)的分析和比較，優(yōu)選了臨界控制模式作為PFC的控制方式，采用L6561為控制芯片，并對PFC電路做了詳細(xì)的設(shè)計和制作。在DC/DC

8、變換器中，由于反激變換器具有電路簡潔、所用元器件少、高低壓隔離、適合多路輸出場合使用等優(yōu)點(diǎn)，因而成為目前實(shí)際應(yīng)用中最常用的電路拓?fù)洹鹘y(tǒng)的反激變換器，開關(guān)管的導(dǎo)通時間固定，因而其開關(guān)管的導(dǎo)通可能在漏極電壓振蕩的任何位置，變換器的開通損耗大，效率低。在傳統(tǒng)的反激變換器當(dāng)中加入準(zhǔn)諧振技術(shù)，即可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的低損耗開通，從而提高了效率、減少了EMI噪聲，同時又保留了反激變換器所固有的成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí)現(xiàn)多路輸出等優(yōu)點(diǎn)。本文采用了一種新型準(zhǔn)諧振反激變換器，其開關(guān)管在VDS到達(dá)最低時開通(即谷底開通，Valley-Switching，使變換器具有類似軟開關(guān)的開關(guān)特性。文中詳細(xì)介紹了這種變換器的工

9、作原理，并結(jié)合NCP1205設(shè)計和制作了準(zhǔn)諧振反激變換器。最后對兩級變換器進(jìn)行了整體的仿真和實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。設(shè)計中通過對每一級結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和控制的簡化，使兩級結(jié)構(gòu)變換器彌補(bǔ)了控制復(fù)雜、元器件應(yīng)用較多的缺點(diǎn)。2.期刊論文 劉繼芝. 陳星弼. 李定. Liu Jizhi. Chen Xingbi. Li Ding 一種用于開關(guān)電源啟動電路的新型自偏置高壓器件結(jié)構(gòu) -半導(dǎo)體學(xué)報2006,27(1設(shè)計了一種新的用于離線式集成開關(guān)電源啟動電路的自偏置高壓器件結(jié)構(gòu).對一個RESURF高壓(功率器件的此種自偏置方法進(jìn)行了原理分析和仿真模擬.采用該結(jié)構(gòu)集成開關(guān)電源的啟動電路可以節(jié)省芯片面

10、積,降低電路功耗,易于控制且可提供較大的芯片內(nèi)部電源電壓.3.學(xué)位論文 張杰 PWM開關(guān)電源的實(shí)用分析與設(shè)計技術(shù) 2009電器設(shè)備的小型化、低功耗與高效率等發(fā)展趨向，對電源提出了類同的技術(shù)要求。 本文工作目標(biāo)有二：一是基于梳理已知電源芯片架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，從測試一顆比較簡單的線性電源芯片入手，進(jìn)而比較研究開關(guān)電源PWM芯片的功率限制特性； 二是針對一款反激電流模PWM IC型號為LD7575，設(shè)計50W以上的開關(guān)電源系統(tǒng)，進(jìn)行參數(shù)測試，并對系統(tǒng)設(shè)計及IC提出了具體優(yōu)化建議。 論文的主要內(nèi)容有四：(1分析對比了已知電源芯片架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。研究思路針對相對簡單的LDO電源芯片，依據(jù)IC測試原理，通過分析

11、對比實(shí)測，達(dá)到對電源芯片結(jié)構(gòu)與原理的初步熟悉。(2重點(diǎn)針對開關(guān)電源PWM芯片的功率限制特性，通過建立評價函數(shù)Vlimit，比較研究了3款比較流行的PWM芯片。(3利用通嘉公司的LD7575電源IC構(gòu)造了開關(guān)電源的系統(tǒng)，建立該系統(tǒng)的PSIM(軟件模型，比較研究了仿真結(jié)果和基于Tektronix示波器的實(shí)測結(jié)果。(4反復(fù)校核優(yōu)化設(shè)計、仿真與實(shí)測的可比較結(jié)果，指出關(guān)于進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)功能和IC設(shè)計參考的建議。研究結(jié)果的關(guān)鍵數(shù)據(jù)是全范圍電壓輸入(90V264V且空載時，待機(jī)功耗不超過0.26W；統(tǒng)計數(shù)據(jù)是全范圍電壓輸入和不同負(fù)載時，其平均效率高于88.90。研究結(jié)論認(rèn)為：本工作針對開關(guān)電源，分析過功率和

12、優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)，對前人在過功率補(bǔ)償及系統(tǒng)設(shè)計方面進(jìn)行了研究總結(jié)，在此基礎(chǔ)上提出了系統(tǒng)設(shè)計的新方法，與已知商品電源系統(tǒng)的高性能指標(biāo)有可比性，也對未來優(yōu)化電源系統(tǒng)以及IC設(shè)計提供了建議。4.學(xué)位論文 劉洪云 開關(guān)電源的脈寬調(diào)制控制電路設(shè)計 2009本論文主要研究開關(guān)電源的脈寬調(diào)制控制電路。由于PWM控制的高效率，可以有效提升系統(tǒng)性能，并達(dá)到省能的目的，故而脈寬調(diào)制（Pulse-widthmodulation，PWM）控制技術(shù)正廣泛應(yīng)用于開關(guān)切換式直流電壓轉(zhuǎn)換器的控制。本文將就PWM控制使用模擬和數(shù)字兩種實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行討論。首先設(shè)計開關(guān)電源的主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，確定合適的電感與電容，并在此基礎(chǔ)上建立主拓?fù)涞男⌒?/p>

13、號傳遞函數(shù)，分析穩(wěn)定性，給出補(bǔ)償控制的重要性。接著設(shè)計開關(guān)電源的模擬控制電路，使用Matlab進(jìn)行系統(tǒng)分析，設(shè)計補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，然后設(shè)計電路，仿真表明電路實(shí)現(xiàn)輸入到輸出的電壓轉(zhuǎn)換。然后著重探討開關(guān)電源的數(shù)字控制設(shè)計；根據(jù)數(shù)字控制理論對開關(guān)電源的數(shù)字控制系統(tǒng)分析，選取合適的數(shù)字脈寬調(diào)制器（Digital PWM，DPWM）與模數(shù)轉(zhuǎn)換器（Analog to Digital converter，ADC）模塊參數(shù)，并且根據(jù)PID算法設(shè)計數(shù)字補(bǔ)償器，使用Matlab驗(yàn)證設(shè)計的正確性。接著進(jìn)行DPWM和數(shù)字補(bǔ)償器的電路設(shè)計；比較DPWM的不同結(jié)構(gòu)后，選取性能折中的混合結(jié)構(gòu)；數(shù)字補(bǔ)償器使用查找表結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)；最后使用

14、verilog HDL設(shè)計DPWM與數(shù)字補(bǔ)償器的電路，經(jīng)過Modelsim仿真及FPGA測試，驗(yàn)證了設(shè)計的正確性。論文結(jié)果表明模擬PWM控制具有設(shè)計方便、實(shí)現(xiàn)簡單的特點(diǎn)，現(xiàn)階段仍將是電源管理IC的主流技術(shù)；數(shù)字PWM控制具有控制精確、可編程、實(shí)時通信的特點(diǎn)，將會成為高性能控制的主流技術(shù)，同時也有望在不遠(yuǎn)的將來占據(jù)主導(dǎo)地位。5.期刊論文 李曉宇. Li Xiaoyu 采用LM3488的回掃式開關(guān)電源設(shè)計 -廣船科技2005,(1回掃式結(jié)構(gòu)是多輸出隔離開關(guān)電源常采用的一種方法,本文討論了一種基于LM3488的回掃式開關(guān)電源設(shè)計方法,該方法采用不連續(xù)調(diào)節(jié)模式,具有成本低、效率高的特點(diǎn),文中作了較詳細(xì)

15、的理論分析和實(shí)現(xiàn)的方法.6.學(xué)位論文 王英 離線式單片AC/DC開關(guān)電源集成電路的設(shè)計 2006功率集成電路是集成電路的重要分支，至少包含一個半導(dǎo)體功率器件和一個獨(dú)立功能電路的單片集成電路，其在電力電子、自動控制、家電通信、汽車電子等領(lǐng)域扮演著一個重要的角色。要實(shí)現(xiàn)功率集成，必須解決多項(xiàng)半導(dǎo)體工藝及設(shè)計技術(shù)難題，如BCD(雙極、互補(bǔ)、雙擴(kuò)散MOSFET兼容工藝、數(shù)模混合、高壓、驅(qū)動等。開關(guān)電源由于其在性能、體積、價格等方面的優(yōu)勢，在電源市場中占有的份額不斷增長。尤其是那些對體積、重量以及效率非常敏感的電子系統(tǒng)更要求開關(guān)電源體積更小，重量更輕。隨著環(huán)保意識的增強(qiáng)，一些發(fā)達(dá)國家對節(jié)能的要求也越來越

16、高。這兩方面的要求促使開關(guān)電源集成電路向著更高性能發(fā)展。本文所設(shè)計的離線式開關(guān)電源芯片是集低壓控制電路以及高壓功率管于一體，并實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)功能。論文開始首先介紹了功率集成電路的發(fā)展?fàn)顩r由于工藝條件有限，未能實(shí)現(xiàn)整個芯片的流片，只對部分模塊進(jìn)行流片和測試。7.期刊論文 趙德申. 胡雪梅. ZHAO De-shen. HU Xue-mei 開關(guān)電源高頻變換電路結(jié)構(gòu)與分析 -裝備制造技術(shù)2007,(6介紹開關(guān)電源的特點(diǎn),分析五種結(jié)構(gòu)的高頻變換電路的工作原理,并對其優(yōu)劣進(jìn)行了對比分析,為變換電路的選取提供了依據(jù).8.學(xué)位論文 朱志甫 開關(guān)電源PWM比較器的研究與設(shè)計 2008作為電源管理芯片中的核心部

17、分，PWM(Pulse Width Modulation比較器需要具有高增益和適當(dāng)?shù)膸?、小的失調(diào)電壓、在低功耗情況下具有較短的響應(yīng)時間。本論文在分析研究現(xiàn)有開關(guān)電源PWM控制模式基礎(chǔ)上，根據(jù)PWM比較器的電路結(jié)構(gòu)，設(shè)計了一種應(yīng)用在DC-DC開關(guān)電源控制芯片中的高性能PWM比較器。該比較器結(jié)構(gòu)簡單、增益高、失調(diào)電壓和延時都很小、功耗低。第一章對PlUM開關(guān)電源發(fā)展、論文選題背景、本論文要做主要工作進(jìn)行了介紹。第二章在分析PWM原理基礎(chǔ)上，畫出了SPICE等效模型，并給出了網(wǎng)表和模擬仿真結(jié)果。對開關(guān)電源的調(diào)制模式和反饋控制模式進(jìn)行了分析研究。第三章分析PWM比較器的性能參數(shù)并列舉了幾種常見比較器

18、結(jié)構(gòu)，分析了電路原理。第四章，根據(jù)設(shè)計比較器的性能指標(biāo)，利用基本CMOS模擬子電路功能，詳細(xì)分析PWM比較器各個子模塊，并給出了PWM比較器整體電路。第五章通過在上華0.5mCMOS工藝下采用Cadence Spectre軟件對本論文設(shè)計PWM比較器性能指標(biāo)進(jìn)行模擬仿真和分析。仿真結(jié)果表明，達(dá)到了設(shè)計要求。在電源電壓5V，溫度為27的情況下，增益為104dB，-3dB帶寬144Khz，失調(diào)電壓為444uV，上升時延為99ns，下降時延為60ns，靜態(tài)功耗僅530uW。通過與文獻(xiàn)38中設(shè)計的PWM比較器性能參數(shù)進(jìn)行比較，得出本論文設(shè)計PWM比較器模塊優(yōu)點(diǎn)及不足。 最后，在結(jié)論中指出了本論文設(shè)計的意義及不足，還需完成版圖設(shè)計后仿真等工作。9.學(xué)位論文 劉偉 開關(guān)電源控制芯片中運(yùn)算放大器及相關(guān)保護(hù)電路的研究 2008隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,電力電子設(shè)備與人們的工作生活關(guān)系日益密切,而任何電