3842開關(guān)電源常見故障的分析及維修

1、3842開關(guān)電源常見故障的分析及維修3842開關(guān)電源是以美國Unitorde公司生產(chǎn)的一種性能優(yōu)良的電流控制型脈寬調(diào)制芯片UC3842（KA3842）為主控芯片，IGBT（絕緣柵雙極場效應(yīng)晶體管）為“開”“關(guān)”器件，配合LM324（四運放）或LM358（雙運放）及光電耦合器（PC817）作為輸出負載反饋器件,以及TL431（高精密并聯(lián)穩(wěn)壓器），高頻變壓器為主要元件所組成的脈沖寬度調(diào)制（PulseWidthModulation,縮寫為PWM）式開關(guān)電源。3842各腳功能：1. 誤差放大輸出（輸出補償）3.4伏2. 誤差放大器反相輸入端（電壓反饋）2.4伏3. 電流感應(yīng)放大器同相輸入端（電流檢測）

2、0.1伏4. 內(nèi)接振蕩器外接rc（定時）元件19伏5. 接地0伏6. 驅(qū)動信號輸出端2伏7. 電源供電端、欠壓保護端17伏8. 5伏基準電壓輸出5伏12開關(guān)電源的工作原理220V的交流電經(jīng)交流濾波電路濾除外來的雜波信號，同時也防止電源本身產(chǎn)生的高頻雜波對電網(wǎng)的干擾。再經(jīng)二極管橋式整流電路和濾波電路，整流濾波后得到約300V的直流電，送給功率變換電路進行功率轉(zhuǎn)換。功率變換電路中的開關(guān)功率管CIGBT）就在脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制器（UC3842）輸出的脈沖控制信號和驅(qū)動下，工作在“開”“關(guān)”狀態(tài)，從而將300V直流電切換成寬度可變的高頻脈沖電壓。把高頻脈沖電壓送給高頻變壓器，高頻變壓器的次級（

3、二次側(cè)）就會感應(yīng)出一定的高頻脈沖交流電，并送給高頻整流濾波電路進行整流，濾波。經(jīng)高頻整流濾波后便可得到我們所需的各種直流電壓。輸出電壓下降或上升時，由取樣電路將取樣信號通過光電耦合器（PC817）,送入控制電路，經(jīng)過其內(nèi)部調(diào)制，由控制電路的輸出端將變寬的或變窄的驅(qū)動脈沖送到開關(guān)功率管的柵極（G極），使變換電路產(chǎn)生的高頻脈沖方波也隨之變寬或變窄，由此改變輸出電壓平均值的大小，從而使直流電壓基本穩(wěn)定在所須的電壓值上。開關(guān)電源的電路原理圖如下：開關(guān)電源電路原理圖一開關(guān)電源的常見故障分析及維修2.1開關(guān)電源的常見故障分析及維修由于開關(guān)電源的輸入部分工作在高壓，大電流的狀態(tài)下，故障率最高，如高壓大電流整

4、流二極管，濾波電容，開關(guān)功率管等較易損壞。其次就是輸出整流部分的整流二極管，保護二極管，濾波電容，限流電阻等較易損壞；再就是脈寬調(diào)制控制器的反饋部分和保護部分。下面就對開關(guān)電源常見故障產(chǎn)生的原因作一分析及如何排除這些故障的維修方法。一保險絲熔斷一般情況下，保險絲熔斷說明開關(guān)電源的內(nèi)部電路存在短路或過流的故障。由于開關(guān)電源工作在高電壓，大電流的狀態(tài)下，直流濾波和變換振蕩電路在高壓狀態(tài)工作時間太長，電壓變化相對大。電網(wǎng)電壓的波動，浪涌都會引起電源內(nèi)電流瞬間增大而使保險絲熔斷。重點應(yīng)檢查電源輸入端的整流二極管，高壓濾波電解電容，開關(guān)功率管,UC3842本身及外圍元器件等。檢查一下這些元器件有無擊穿，

5、開路，損壞，燒焦，炸裂等現(xiàn)象。維修方法：首先仔細查看電路板上面的各個元件，看是否在這些元件的外表有沒有被燒糊,有沒有電解液溢出，聞一聞有沒有異味。經(jīng)看，聞之后，再用萬用表進行檢查。首先測量一下電源輸入端的電阻值，若小于200K，則說明后端有局部短路現(xiàn)象，然后分別測量四只整流二極管正，反向電阻和兩個限流電阻的阻值，看其有無短路或燒壞；然后再測量一下電源濾波電容是否能進行正常充放電，再就測量一下開關(guān)功率管是否擊穿損壞，以及UC3842本身，及周圍元件是否擊穿，燒壞等。需要說明的一點是：因是在路測量，有可能會使測量結(jié)果有誤，造成誤判。因此必要時可把元器件焊下來再進行測量。如果仍然沒有上述情況則測量一

6、下輸入電源線及輸出電源線是否內(nèi)部短路。一般情況下，熔斷器熔斷故障，整流二極管，電源濾波電容，開關(guān)功率管，UC3842是易損件，損壞的概率可達95%以上，一般著重檢查一下這些元器件，就可很容易排除此類故障。二無直流電壓輸出或電壓輸出不穩(wěn)定如果保險絲是完好的，在有負載的情況下，各級直流電壓無輸出。這種情況主要是以下原因造成的：電源中出現(xiàn)開路，短路現(xiàn)象，過壓，過流保護電路出現(xiàn)故障，振蕩電路沒有工作，電源負載過重，高頻整流濾波電路中整流二極管被擊穿，濾波電容漏電等。維修方法：首先，用萬用表測量一下高頻變壓器次級的各個元器件是否有損壞。在排除了高頻整流二極管擊穿、負載短路的情況后，然后在測量各輸出端的直

7、流電壓，如果這時輸出仍為零，則可以肯定是電源的控制電路出了故障?？刂齐娐返膬刹糠质羌砷_關(guān)電源控制器和過壓保護電路。最后用萬用表靜態(tài)測量高頻濾波電路中整流二極管及低壓濾波電容是否損壞。如果確實相關(guān)的元件損壞，在更換好新的完好的元件后，開機測試，一般故障即可排除。需要說明的是：電源輸出線斷線或開焊，虛焊也會造成這種故障。在維修時應(yīng)注意這一點。三電源負載能力差電源負載能力差是一個常見的故障，一般都是出現(xiàn)在老式或是工作時間長的電源中，主要原因是各元器件老化，開關(guān)管的工作不穩(wěn)定，沒有及時進行散熱等。此外還有穩(wěn)壓二極管發(fā)熱漏電，整流二極管損壞等。維修方法：用萬用表著重檢查一下穩(wěn)壓二極管，高壓濾波電容，限

8、流電阻有無變質(zhì)等再仔細檢查一下電路板上的所有焊點是否開焊，虛接等。把開焊的焊點重新焊牢，更換變質(zhì)的元器件，一般故障即可排除。四無直流電壓輸出，但保險絲完好這種現(xiàn)象說明開關(guān)電源未工作，或者工作后進入了保護狀態(tài)。維修方法：首先應(yīng)判斷一下開關(guān)電源的主控芯片UC3842是否處在工作狀態(tài)或已經(jīng)損壞。判斷方法是這樣的：加電測UC3842的第7腳對地電壓，若測第8腳有+5V電壓，1,2,4,6腳也有不同的電壓，則說明電路已起振，UC3842基本正常；若7腳電壓低，其余管腳無電壓或不波動，則UC3842已損壞。UC3842芯片損壞最常見的是6,7腳對地擊穿，5，7腳對地擊穿和1，7腳對地擊穿。如果這幾只腳都為

9、擊穿，而開關(guān)電源還是不能正常啟動，則UC3842必壞，應(yīng)直接更換。若判斷芯片未壞，則就著重檢查開關(guān)功率管的柵極（G極）的限流電阻是否開焊，虛接，變值，變質(zhì)以及開關(guān)功率管本身是否性能不良。除此之外，電源輸出線也有可能斷線或接觸不良也會造成這種故障。因此在維修時也應(yīng)注意檢查一下。五有直流電壓輸出，但輸出電壓過高這種故障往往來自于穩(wěn)壓取樣和穩(wěn)壓控制電路出現(xiàn)故障所致。在開關(guān)電源中，直流輸出、取樣電阻、誤差取樣放大器（如LM324，LM358等）、光耦合器（PC817）、電源控制芯片（UC3842）等電路共同構(gòu)成了一個閉合的控制環(huán)路，任何一處出問題都會導(dǎo)致輸出電壓升高。維修方法：由于開關(guān)電源中有過壓保護

10、電路，輸出電壓過高首先會使過壓保護電路動作。因此對于這種故障的維修，我們可以通過斷開過壓保護電路，使過壓保護電路不起作用，在這時，測量開機瞬間的電源主電壓。如果測量值比正常值高出IV以上，說明輸出電壓過高。我們應(yīng)著重檢查取樣電阻是否變值或損壞，精密穩(wěn)壓放大器（TL431）或光耦合器（PC817）性能不良，變質(zhì)或損壞；其中精密穩(wěn)壓放大器(TL431)極易損壞，我們可用下述方法對精密穩(wěn)壓放大器(TL431)作出好壞的判別：將TL431的參考端(Ref)與它的陰極(Cathode)相連，串10k的電阻，接入5V電壓，若陽極(Anode)與陰極之間為2.5V，并且等待片刻還仍然為2.5V，則為好管，否

11、則為壞管。六有直流電壓輸出，但輸出直流電壓過低對于這種故障現(xiàn)象，根據(jù)維修經(jīng)驗可知，除穩(wěn)壓控制電路會引起輸出電壓過低外，還有一些原因會引起輸出電壓過低，主要有以下幾點:1. 開關(guān)電源負載有短路故障。此時，應(yīng)斷開開關(guān)電源電路的所有負載，以區(qū)分是開關(guān)電源電路還是負載電路有故障。若斷開負載電路電壓輸出正常，說明是負載過重；若仍不正常，說明開關(guān)電源電路有故障。2. 輸出電壓端整流二極管、濾波電容失效等，可以通過代換法進行判斷。3. 開關(guān)功率管的性能下降，必然導(dǎo)致開關(guān)管不能正常導(dǎo)通，使電源的內(nèi)阻增加，帶負載能力下降。4. 開關(guān)功率管的源極(S極)，通常接一個阻值很小，但功率很大的電阻，作為過流保護檢測電阻

12、，此電阻的阻值一般在0.2到0.8之間。此電阻如變值或開焊，接觸不良也會造成輸出電壓過低的故障。5. 高頻變壓器不良，不但造成輸出電壓下降，還會造成開關(guān)功率管激勵不足從而屢損開關(guān)管。6. 高壓直流濾波電容不良，造成電源帶負載能力差，一接負載輸出電壓便下降。7. 電源輸出線接觸不良，有一定的接觸電阻，造成輸出電壓過低。8. 電網(wǎng)電壓是否過低。雖然開關(guān)電源在低壓下仍然可以輸出額定的電壓值，但當電網(wǎng)電壓低于開關(guān)電源的最低電壓限定值時，也會使輸出電壓過低。維修方法：對于這種故障我們可以根據(jù)以上故障原因，來逐一進行排查。但在實際維修時，可根據(jù)實際情況來進行排查，不一定要逐一排查。首先用萬用表檢查一下高壓

13、直流濾波電容是否變質(zhì)，容量是否下降，能否正常充放電。如無以上現(xiàn)象，則測量一下開關(guān)功率管的柵極（G極）的限流電阻以及源極（S極）的過流保護檢測電阻是否變值，變質(zhì)或開焊，接觸不良。經(jīng)判別后，若無問題，我們就檢查一下高頻變壓器的鐵芯是否完好無損。因在日常生活使用中，不可避免的重摔或重幢，使高頻變壓器的鐵芯損壞。使高頻變壓器的磁通量，磁感應(yīng)強度，以及磁路等都會受到很大的影響，造成傳輸?shù)男剩芰繉蟠蛘劭?。由于高頻變壓器為了減小渦流，增大高頻交流電的傳輸效率，它的鐵芯是用軟磁鐵氧體制作而成的。這種磁性材料具有高的導(dǎo)磁率，但質(zhì)脆，易碎。因此它的損壞率也是很高的。因此在維修時千萬不要忘了檢查此處，以免走

14、彎路。除此之外還有可能就是輸出濾波電容容量降低，甚至失容或開焊，虛接；電源輸出限流電阻變值或虛接，電源輸出線虛接等。在實際維修時，這些因素都不要放過，都應(yīng)檢查一下，以保證萬無一失。七散熱風(fēng)扇不轉(zhuǎn)這種故障原因主要是由于控制風(fēng)扇的三極管（8550或8050）損壞，或者風(fēng)扇本身損壞或風(fēng)葉被雜物卡住。但有些開關(guān)電源中采用的是智能散熱，對于采用這種方式散熱的開關(guān)電源，熱敏電阻損壞的概率是很大的。維修方法：首先用萬用表測量一下控制風(fēng)扇的三極管是否損壞，若測得此管未損壞那就有可能是風(fēng)扇本身損壞?？梢园扬L(fēng)扇從電路板上拔下來，另外接上一個12V的直流電(注意正負極)，看是否轉(zhuǎn)動，并看有無異物卡住。若擺動幾下風(fēng)扇

15、的電線，風(fēng)扇就轉(zhuǎn)動，則說明電線內(nèi)部有斷線或接頭接觸不良。若仍不轉(zhuǎn)動，則風(fēng)扇必壞。對于采用智能散熱的開關(guān)電源來說，除按上述檢查外，還應(yīng)檢查一下熱敏電阻是否不良或損壞，開焊等。但要注意此熱敏電阻為負溫度系數(shù)的熱敏電阻，更換時應(yīng)注意。檢修實例實例一.YG-WY-H型電動三輪車智能充電器有電壓輸出，但充不進去電根據(jù)此故障現(xiàn)象，初步判斷電源輸入整流電路部分可能有故障，也有可能是輸出電源插頭與充電插座接觸不良所致。用十字旋具將充電器的四顆緊固螺釘拆下，打開上蓋。首先發(fā)現(xiàn)輸入整流電路中的電源濾波電容以炸裂，漏液。然后用萬用表的“RX1”歐檔測量了一下輸出電源插頭和充電插座，發(fā)現(xiàn)阻值很小，幾乎為0歐，這說明它

16、們接觸良好。為了萬無一失，又用萬用表測量了其它易損壞的元件及充電保險，經(jīng)測量均未損壞。最后換上一個與原來相同電壓和容量的電解電容(330uf/450V)，焊好，插上電源插頭和充電插頭。經(jīng)數(shù)小時的充電，充電器上的“充滿”指示燈亮了，表明蓄電池已充滿。故障排除。實例二.FTC-2001型充電器無電壓輸出，但保險絲完好根據(jù)此故障現(xiàn)象可知，此故障屬于本文中的第四類故障。經(jīng)拆開后，先仔細的檢查了一下有無開焊，聞一聞有無燒焦等明顯故障現(xiàn)狀。然后用萬用表的“RX1”K擋測量了一下UC3842的限流電阻，此電阻為1W/150K歐的碳膜色環(huán)電阻。經(jīng)測量其阻值與標稱值相接近，此電阻未壞。然后插上電源插頭，對UC3

17、842進行加電檢測，將萬用表撥至“直流電壓50V”擋，測得7腳的對地電壓為15V左右，第8腳對地有+5V的電壓，1，2,4，6腳對地也有不同的電壓，這說明UC3842在正常工作，未損壞。下一步就應(yīng)著重檢查開關(guān)功率管本身及其柵極的限流電阻了。為了不影響測量的準確性，將開關(guān)功率管及柵極限流電阻用烙鐵拆下。稍等片刻，帶元件冷卻到室溫后，便用萬用表“RX1”歐擋，對柵極限流電阻進行測量。此電阻為一個0.25W/0.15歐的碳膜色環(huán)電阻。經(jīng)測量其阻值與標稱值相接近，此電阻未壞。再將萬用表的電阻擋撥至“RX1”K擋，對開關(guān)功率管進行測量。此開關(guān)功率管的型號為“10N60”（10A600V）的一個IGBT型

18、功率管。在測量前要對IGBT管的三個引腳短路放電，以避免影響測量的準確度。然后用萬用表的紅，黑表筆正，反測量一下G極與D極，G及與S極，均有幾十千歐的電阻。（正常時，G極與D極，G及與S極，之間的電阻均為無窮大），這說明此開關(guān)功率管的性能已經(jīng)不好了。于是換了一個新的10N60型的開關(guān)功率管。將拆下元件及其新的10N60焊好，通電試驗，電源指示燈亮了，這時用萬用表的“直流電壓50V”擋，測量了一下輸出電壓，為44V。電路恢復(fù)正常工作，故障排除。實例三.青鳥牌電動車充電器無直流電壓輸出，且保險絲熔斷此故障現(xiàn)象屬于本文中的第一類故障。此故障是最為常見的故障之一。打開上蓋，頓時就聞到了一股燒焦的味道，

19、看到了燒糊并炸開的UC3842，燒的發(fā)黑的保險絲，以及兩個限流電阻。（一個是UC3842的限流電阻，另一個是開關(guān)功率管的柵極限流電阻）。根據(jù)維修經(jīng)驗可知，開關(guān)功率管肯定在劫難逃，必壞。先將損壞明顯的元件焊下，再將萬用表的電阻擋撥至“RX1”K擋，對開關(guān)功率管進行測量。判斷是否真的損壞了。經(jīng)測量，開關(guān)功率管的三個電極全部擊穿；然后將其焊下。然后接著，用萬用表一下四個整流二極管及電源濾波電容，經(jīng)測量四個整流二極管及電源濾波電容均未損壞。然后把損壞的元件處理干凈后，根據(jù)上面元件所標的型號，電阻的阻值等，換上了新的元器件，焊好，通電試驗。不料，保險絲又爆了。馬上拔下電源插頭，用螺絲刀將電源濾波電容的兩

20、電極短接，已快速放掉所存電荷。然后用萬用表分別對四個整流二極管，電源濾波電容，UC3842，限流電阻，開關(guān)功率管等一一進行檢查測量。經(jīng)測量，所換元件，全部都燒壞了。把損壞的元件全部焊下；將萬用表的電阻擋撥至“RX1”K擋，對其余易損元件進行一一檢查測量，排查。經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)一個阻值為0.15歐，功率為0.25W的碳膜色環(huán)電阻燒壞，及阻值為無窮大。換上一個新的0.25W/0.15歐的碳膜色環(huán)電阻和前面所換元器件，焊好，通電試驗。不料，保險絲又爆了。如此反復(fù)燒保險，故障點肯定還是沒有真正找到，沒有被根除。那么故障點到底在哪呢？經(jīng)過進一步深入的分析可知：最初的故障現(xiàn)象是很嚴重的，有好幾個電子元器件都被燒

21、糊甚至炸裂，這一方面說明電路確實存在短路和過流的故障。但從另一方面則說明，電子元器件被燒糊甚至炸裂的瞬間會產(chǎn)生大量的熱，致使PCB板上的某些細小的覆銅板會因瞬間高溫而被融化，因其十分細小，且被燒處已發(fā)黑，不容易被發(fā)現(xiàn)，因此即使元器件都是完好無損的，但因某些細小的，使電路無法連接完整，使某些電路殘缺不全，無法完成某項特定的功能，從而導(dǎo)致保險絲履燒。根據(jù)以上分析，仔細的對燒焦處進行清理，檢查有無覆銅板被燒化后留下的痕跡。發(fā)現(xiàn)在連接光電耦合器（PC817）的第3腳與UC3842第2只腳（中間有一個1K歐的碳膜色環(huán)電阻）之間的覆銅板燒化了。于是用一段電線將其焊接，連接好，同時也把其它損壞的元器件全部換

22、上新的，焊好。為確保這次萬無一失，便用萬用表又從新檢查了一遍。無誤后，通電試驗，保險絲安然無恙，電源指示燈亮了，用萬用表測量了一下輸出電壓為55V。電路終于恢復(fù)了正常工作，故障終于被徹底排除。結(jié)束語總的來說，開關(guān)電源的常見故障基本上就是這七種類型。但在實際維修中，保險絲熔斷，整流二極管損壞，濾波電容擊穿，漏液或開路，開關(guān)功率管擊穿，主控芯片燒壞以及限流電阻燒壞等，這些元器件是最容易損壞的。大部分故障都是由于這些元器件損壞而造成的。除此之外，由于長期不正確的使用和維護開關(guān)電源，工作環(huán)境較惡劣，致使有些元器件松動，造成接觸不良或開焊，電源的插頭以及接線柱等生銹，松動，使其虛接或有一定的接觸電阻。這

23、些在實際維修中也是經(jīng)常會遇到的，因此有些開關(guān)電源的故障并不是由于元器件損壞造成的，而是由于不正確使用，不去維護，工作環(huán)境較惡劣等造成的自然故障。所以有些故障無論你用什么檢查方法去檢查，用很長的時間去檢查，即使查的滿頭大汗也查不出來。其實用小刀刮一刮上面的銹跡，故障就排除了。其實維修開關(guān)電源并不難，只要有足夠的電子基礎(chǔ)知識，多看看相關(guān)技術(shù)文章，資料，多動動手，細心，平時多注意經(jīng)驗的積累，維修開關(guān)電源是不難的。最后再多說一句：無論是維修什么類型的故障，在認為維修好了之后都要先進行仔細的檢查，必要時應(yīng)復(fù)查。由其是電路板上的某些覆銅板被燒壞的那種，一定要仔細檢查，看是否已經(jīng)真正的復(fù)原了。不然就前功盡棄

24、了。在確定沒有其它地方損壞和短路的情況下，再進行通電試驗。uc3842好壞的判斷方法：在更換完外圍損壞的元器件后，先不裝開關(guān)管，加電測uc3842的7腳電壓，若電壓在1017v間波動，其余各腳也分別有波動的電壓，則說明電路已起振，uc3842基本正常若7腳電壓低，其余管腳無電壓或不波動，則uc3842已損壞.在uc3842的7、5腳間外加+17v左右的直流電壓，若測8腳有+5v電壓，1、2、4、6腳也有不同的電壓，則uc3842基本正常，工作電流小，自身不易損壞.它損壞的最常見原因是電源開關(guān)管短路后，高電壓從g極加到其6腳而致使其燒毀.而有些機型中省去了g極接地的保護二極管，則電源開關(guān)管損壞時，uc3842和g極外接的限流電阻必壞.此時直接更換即可.需要注意的是，電源開關(guān)管源極（s極）通常接1個小阻值大功率的電阻作為過流保護檢測電阻此電阻的阻值一般在0.2-0.6之間，大于此值會出現(xiàn)帶不起負載的現(xiàn)象（就是次極電壓偏低）由于uc3842（ka3842）的工作電壓和輸出功率均與uc3843（ka3843）相差甚遠，因此，它們之間是不能直接代替的，這一點在維修工作中必須要注意一點補充:3842系列和3843系列在啟動電壓和關(guān)閉電壓方面也存在著較大的區(qū)別.前者的啟動電壓為16v,關(guān)閉電壓為10v;后者的啟動電壓為8.5v，關(guān)閉電壓為7.6v。這兩個系列的ic不能直接代換。如確有