計算機維護與維修第05章課件

1、計算機維護與維修電子教案第1頁，共69頁。第5章微機電源微機系統(tǒng)的電源均采用無工頻變壓器的脈寬調(diào)制變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源。這種電源采用直流整流、高頻變換和脈寬調(diào)制技術(shù)，使整個電源具有體積小、重量輕、輸出保持時間長、輸出不易過壓、性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。早期微機一般采用AT型電源，現(xiàn)在均采用ATX型電源。ATX電源是在AT電源的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，工作原理與AT電源基本相同，其區(qū)別在于ATX電源與主機板有一根連線，可實現(xiàn)自動關(guān)機功能，輸出電壓路數(shù)比AT電源多。 第2頁，共69頁。微機電源5.1 微機開關(guān)電源簡介5.2 開關(guān)電源的基本結(jié)構(gòu)和工作原理5.3 電源規(guī)范及主要輸出接口5.4 微機電源故障的檢查方法

2、5.5 常見故障處理與維修舉例5.6 不間斷電源（UPS）第3頁，共69頁。5.1 微機開關(guān)電源簡介5.1.1 AT電源 AT電源有四種直流電壓輸出：+5V向系統(tǒng)部件、選件和鍵盤供電；-5V用于軟盤適配器中鎖相式數(shù)據(jù)分離電路；+12V主要向軟盤和硬盤驅(qū)動器供電；+12V和-12V用于向異步通信適配器提供接口電源。 第4頁，共69頁。5.1.1 AT電源電源盒的直流引出線插頭有4種類型：1)2個6芯插頭是為主機板供電的主電源插頭，除地線外，它們分別向主機提供12V和5V穩(wěn)定的直流電壓，一個P.G信號；2)4個標(biāo)準(zhǔn)4芯插頭，分別提供+5V、+12V直流電壓和地線，為硬盤、光驅(qū)等其他外部設(shè)備提供電源

3、；3)一個4芯小插頭，為軟驅(qū)等小型外設(shè)供源；4)一個2芯小插頭，為機箱上數(shù)顯面板供電，此插頭的紅色為+5V，另一條線是地線。 第5頁，共69頁。5.1.2 ATX電源 ATX電源和AT電源的最大不同是ATX電源取消了電源開關(guān)，取而代之以機箱面板上的輕觸開關(guān)。機箱面板上的電源開關(guān)直接接到主板的“Power Switch”引出針上，它不再用市電開關(guān)來控制電源是否工作，而是采用“+5VSB”和“PS-ON”的組合來實現(xiàn)電源的開啟和關(guān)閉。通過此項改進，實現(xiàn)了電腦的軟關(guān)機。第6頁，共69頁。5.1.2 ATX電源在退出Windows時，選中“關(guān)閉計算機”退出系統(tǒng)后，ATX會自動切斷對主板大部分電路的供電

4、（仍然保持對主板上“電源監(jiān)控”部分電路的供電），同時，關(guān)閉自身絕大部分電路的工作電源，等待主機的POWER輕觸開關(guān)再次發(fā)出啟動信號，不像AT電源每次開機都要按動電源開關(guān)。同時主板上的“電源監(jiān)控”部分電路結(jié)合BIOS軟件控制，可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)喚醒、遠程開機等ATX主板特有的功能。 第7頁，共69頁。5.1.2 ATX電源ATX電源輸出路數(shù)與AT電源輸出路數(shù)的主要區(qū)別是：為主板提供電源的電纜線不是6芯的，而是一根20芯的插頭。另外還有3.3V輸出，此項輸出主要為CPU提供電源。其中各引腳信號標(biāo)志如圖1所示。 第8頁，共69頁。5.1.2 ATX電源紅黃紫色黃色+12V +5V+5VSB +5VPW-OK

5、 -5VGND GND+5V GNDGND GND+5V PS-ONGND GND+3.3V -12V+3.3V +3.3V灰色黑色黑色桔黃桔黃紅色白色黑色黑色黑色紅黃黑色桔黃綠色蘭色黑色紅色圖1 ATX電源輸出信號第9頁，共69頁。5.2 開關(guān)電源的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 5.2.1 ATX電源的基本結(jié)構(gòu)及工作原理交流輸入后，經(jīng)整流和濾波電路變成300V直流電壓。該直流電壓通過高頻振蕩器變成幅值300V的矩形波，再經(jīng)高頻變壓器降壓及整流濾波，輸出12V、5V的直流電壓。調(diào)節(jié)300V矩形波的占空比即可調(diào)節(jié)直流輸出值，從而得到穩(wěn)定的直流電壓輸出。由于高頻振蕩器的振蕩頻率比輸入的交流電壓的頻率高得多，

6、這樣使所用的變壓器及濾波元件的體積、重量都大大減小，而振蕩器中的三極管均工作在開關(guān)狀態(tài)，所以減小了功率損耗，提高了電路的效率。 如圖2所示。第10頁，共69頁。5.2.1 ATX電源的基本結(jié)構(gòu)及工作原理直流低頻整流濾波振蕩器高頻整流濾波控制電路交流輸入交流高頻低壓直流負載直流變換器圖2 ATX開關(guān)電源工作原理 第11頁，共69頁。5.2.1 ATX電源的基本結(jié)構(gòu)及工作原理ATX電源基本上都是脈寬調(diào)制變換型開關(guān)直流穩(wěn)壓電源，它由輸入電路、功率變換電路、控制電路、保護電路以及主機啟動電路構(gòu)成。如圖3所示。 脈寬調(diào)制高壓DC低通濾波器輸入整流濾波功率變換輸出整流濾波器低壓DC輸出控制線路自動保護線路

7、內(nèi)部輔助直流電源反饋信號圖3 ATX開關(guān)電源結(jié)構(gòu)圖 第12頁，共69頁。5.2.1 ATX電源的基本結(jié)構(gòu)及工作原理圖中沒有工頻變壓器，輸入的交流電經(jīng)低通濾波后直接整流變換成未經(jīng)調(diào)節(jié)的直流電壓，該電壓供給由功率開關(guān)管及高頻變壓器組成的功率變換電路。開關(guān)管由脈寬調(diào)制控制集成電路發(fā)出的驅(qū)動脈沖信號觸發(fā)，通過開關(guān)管的通斷變換，將直流電壓變換成較高頻率的交變矩形波電壓（這種變換稱為逆變），經(jīng)高頻變壓器將此電壓降低到各檔需要的電壓值，然后經(jīng)高頻二極管整流以及L、C平滑濾波后送至負載。 第13頁，共69頁。5.2.1 ATX電源的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 脈寬調(diào)制控制集成電路的作用除了提供功率開關(guān)管基極驅(qū)動脈沖外

8、，還要對輸出電壓取樣并經(jīng)放大器放大后再和鋸齒波進行比較，以調(diào)制輸出脈沖的寬度?？刂泼}沖的寬度可以改變功率開關(guān)管的導(dǎo)通時間，以改變輸出電壓的大小，實現(xiàn)對輸出電壓的調(diào)節(jié)。輔助電源提供控制電路的自用電源，可以通過一個小變壓器整流獲得，也可以取自低壓整流濾波后的直流電壓再經(jīng)變換后得到。過流保護及過壓保護環(huán)節(jié)是在電源發(fā)生故障或負載出現(xiàn)異常時提供對開關(guān)管的保護作用。第14頁，共69頁。5.2.2 ATX開關(guān)電源的工作原理詳述 ATX開關(guān)電源，電路按其組成功能分為： 1輸入整流濾波電路2高壓尖峰吸收電路 3輔助電源電路 4PS信號和PG信號產(chǎn)生電路以及脈寬調(diào)制控制電路5主電源電路及多路直流穩(wěn)壓輸出電路6自動

9、穩(wěn)壓穩(wěn)流控制電路 第15頁，共69頁。5.3 電源規(guī)范及主要輸出接口5.3.1 電源規(guī)范簡介ATX規(guī)范是1995年Intel公司制定的主板及電源結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)， ATX電源規(guī)范經(jīng)歷了ATX 1.1、ATX 2.0、ATX 2.01、ATX 2.02、ATX 2.03和ATX 12V系列等階段。第16頁，共69頁。5.3.1 電源規(guī)范簡介從P4開始，電源規(guī)范開始使用ATX 12V 1.0版本，它與ATX 2.03的主要差別是改用+12V電壓為CPU供電，而不再使用之前的+5V電壓。這樣加強了+12V輸出電壓，將獲得比+5V電壓大許多的高負載性，以此解決P4處理器的高功耗問題。其中最顯眼的變化是首次為C

10、PU增加了單獨的4Pin電源接口，利用+12V的輸出電壓單獨向P4處理器供電。Intel在2003年4月，發(fā)布了新的ATX 12V 1.3規(guī)范。新規(guī)范還為當(dāng)時嶄露頭角的SATA硬盤提供了專門的供電接口。 第17頁，共69頁。5.3.1 電源規(guī)范簡介2005年，隨著PCI-Express的出現(xiàn)，帶動顯卡對供電的需求，因此Intel推出了電源ATX 12V 2.0規(guī)范。即選擇增加第二路+12V輸出的方式，來解決大功耗設(shè)備的電源供應(yīng)問題。電源將采用雙路+12V輸出，其中一路+12V仍然為CPU提供專門的供電輸出。而另一路+12V輸出則為主板和PCI-E顯卡供電，以滿足高性能PCI-E顯卡的需求。由于

11、采用了雙路+12V輸出，連接主板的主電源接口也從原來的20針增加到24針，該高版本的電源可以將主電源24針分成20+4兩個部分，兼容使用20針主電源接口的舊主板。除此之外，ATX 12V 2.0規(guī)范還將電源滿載轉(zhuǎn)換效率的標(biāo)準(zhǔn)提升至80%以上，進一步達到環(huán)保節(jié)能的要求，并再次加強了+12V的電流輸出能力。2006年5月，Intel又推出了ATX 12V 2.2規(guī)范。 第18頁，共69頁。5.3.1 電源規(guī)范簡介選購電源的時候應(yīng)該盡量選擇更高規(guī)范版本的電源。首先，新規(guī)范版本的電源完全可以向下兼容。其次，新規(guī)范的12V、5V、3.3V等輸出的功率分配通常更適合當(dāng)前計算機配件的功率需求。此外，新規(guī)范版

12、本的電源直接提供了主板、顯卡、硬盤等硬件所需的電源接口，而無需額外的轉(zhuǎn)接。如果要為一套舊的系統(tǒng)配電源，可能對3.3V和5V的功率要求較高，可能需要購買舊規(guī)范的電源。第19頁，共69頁。5.3.1 電源規(guī)范簡介圖4所示的就是符合ATX 12V 2.0規(guī)范的華碩P5B主板EATX（Extended ATX）電源插座信號，與圖1比較，除了增加最上面的4個針腳構(gòu)成的獨立部分外，其余的都相同。 圖4 EATX電源輸出信號 第20頁，共69頁。5.3.2 電源主要輸出接口 電源的主要輸出接口是指電源給主板、顯卡、硬盤、光驅(qū)、軟驅(qū)等設(shè)備提供了哪些供電接口。首先是主板上的主供電接口，以前主板的主供電接口是20

13、針的，而從ATX 12V 2.0規(guī)范開始，很多主板開始使用24針的主供電接口，顯然購買帶有24針主供電接口的電源更合適。當(dāng)然，為了解決向下兼容的問題，大部分2.0電源主供電接口都采用“分離式”設(shè)計或附送一條24Pin20Pin的轉(zhuǎn)換接頭。第21頁，共69頁。5.3.2 電源主要輸出接口 圖5 EATX電源輸出接口 第22頁，共69頁。5.3.2 電源主要輸出接口在圖5中：為1個方形4針12V接口。為1個24針主供電接口。為1個4針SATA接口，可接SATA設(shè)備，如SATA硬盤等。為1個4針小“D”型接口，可接軟驅(qū)。為3個4針大“D”型接口，可用于接硬盤和 光驅(qū)等。 第23頁，共69頁。5.4

14、微機電源故障的檢查方法開關(guān)電源是最易發(fā)生故障的部件之一。當(dāng)電源發(fā)生故障后，可參照原理圖用萬用表、示波器等設(shè)備針對故障進行檢查，查出有故障的元件后，換上好的元件。對于大多數(shù)故障來說，這種方法是一種有效的檢查方法。但這種方法也有一定的局限性。下面介紹一些在實際工作中總結(jié)出來的使用效果較好的方法。按照這些方法檢查，并結(jié)合對電路原理圖的分析，一般能較快地判斷出故障所在。 第24頁，共69頁。5.4.1 觀察找出故障或損壞的元件在確定電源部分有故障后，打開電源外殼，仔細查看有無明顯故障元件。首先查看保險絲。開關(guān)電源損壞，保險絲已燒的占80%。如果發(fā)現(xiàn)保險管發(fā)黑，有亮斑，這多為嚴(yán)重短路所致。如保險絲完好，

15、再查看其他故障。第25頁，共69頁。5.4.1 觀察找出故障或損壞的元件這類故障一般有以下三種情況： 1）橋式整流電路中的某個二級管被擊穿。由于電源的高壓濾波電容一般都是220F左右的大容量電解電容，瞬間充電電流可達20A以上，所以瞬間大容量的浪涌電流將會造成整流電路中某個質(zhì)量較差的整流管過流工作，盡管有限流電阻限流，有時也會使整流管擊穿，造成燒毀保險絲。2）高壓濾波電解電容被擊穿。由于大容量的電解電容的工作電壓一般為220V左右，而實際工作電壓均已接近額定值，因此當(dāng)輸入電壓發(fā)生波動時，或某些電解電容質(zhì)量較差時，就極易發(fā)生電容被擊穿的現(xiàn)象（更換電容時最好選擇耐壓高的電容）。第26頁，共69頁。

16、5.4.1 觀察找出故障或損壞的元件這類故障一般有以下三種情況： 3）功率開關(guān)管損壞。由于高壓整流后輸出的電壓一般達300V左右，功率開關(guān)管工作于高壓、大電流狀態(tài)，工作條件十分惡劣，加之功率開關(guān)管的負載又是感性負載，漏感所形成的電壓峰值可使功率開關(guān)管的Vce的值接近600V。因此當(dāng)輸入電壓偏高時，某些質(zhì)次的開關(guān)管將會發(fā)生發(fā)射極與集電極之間的擊穿現(xiàn)象，從而燒毀保險絲。其次是察看有無有燒痕的元件，即查看有無焦黑、爆裂、變色或變形元件，有無明顯的虛焊點、短路的線或點等。第27頁，共69頁。5.4.2 測量輸入電阻通過測量輸入電阻的正反向電阻值，可以大致判斷出功率變換電路及其以前元件的損壞情況。正常時

17、，輸入部分正反向經(jīng)驗阻值應(yīng)大于200K。如果測量時短路或電阻值很小，那么不是濾波電容被擊穿，就是整流電路的一對二極管被擊穿。如果測得一個方向只有幾十K的電阻，則一般是整流橋一臂或半橋式開關(guān)管被擊穿。 第28頁，共69頁。5.4.3 測量輸出電壓如果電源可以加電，則可通過測量輸出電壓是否正常來分析診斷電源的故障。為了防止空載引起過壓保護，可在+5V輸出端加一只5/10W左右的電阻，再檢查輸出電壓（5V、12V和3.3V）是否正常。哪一路不正常，則故障可能就在那一路，檢查重點應(yīng)放在其對應(yīng)的電路上。否則，可能是振蕩電路或保護電路部分故障。 第29頁，共69頁。5.4.4 檢查輔助電路在加電無輸出時，

18、可從振蕩源、保護電路等入手進行檢查。在脈寬調(diào)制式開關(guān)電源中，都有可靠的過壓、過流等安全保護電路。實踐經(jīng)驗表明，由輔助電路引起的故障也占一定比例。開關(guān)電源處于自動保護狀態(tài)的條件是： 1）+5V電壓輸出空載或負載電流過小。 2）輸出電壓有一組以上發(fā)生故障或 負載過重。 3）電源電壓過低（一般小于150V）。 4）檢測或保護電路故障。第30頁，共69頁。5.4.5 用冷卻法定位如果電源在剛開機時正常，但工作一段時間后就開始出現(xiàn)故障，甚至死機。原因可能是由于某些元器件熱穩(wěn)定性不好，受熱后參數(shù)改變而引起的。可首先開機進行觀察，待故障出現(xiàn)時利用沾無水酒精的面球擦拭可疑元器件的表面，以加速該元器件的散熱。若

19、擦拭某元器件時故障消失，則說明故障根源可能在此。需更換該元器件。 第31頁，共69頁。5.5 常見故障處理與維修舉例 5.5.1 開機即燒毀保險如果主變換電路正常，則故障發(fā)生在電源輸入部分，包括整流橋被擊穿或部分被擊穿，橋前濾波電容被擊穿或高壓濾波電容被擊穿?！纠?.1】一臺兼容機，開機瞬間微機電源燒毀。拆開主機箱及開關(guān)電源外殼檢查，發(fā)現(xiàn)開關(guān)電源的前端裝有LC電源濾波網(wǎng)絡(luò)，其中濾波電容短路爆裂，原因是耐壓不夠。以耐壓630V容量相近的滌綸電容代換后工作正常。 第32頁，共69頁。5.5.1 開機即燒毀保險【例5.2】加電后立即燒斷保險絲。多為電源短路所致。此時應(yīng)立即切斷電源，檢查電源部分是否有

20、短路現(xiàn)象。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，橋式整流電路有一橋臂短路，導(dǎo)致交流電直接加到整流輸出的“+”極，輸出的直流VDC就變成了交流VAC直接加到開關(guān)管上，使開關(guān)管瞬間燒壞。此時，由于經(jīng)過保險絲電流過大，保險絲立即燒斷。經(jīng)更換整流二極管和開關(guān)管后，故障排除?！纠?.3】微機開機后無任何反應(yīng)。經(jīng)檢查，保險絲燒毀，更換后，靜態(tài)測量交流輸入電阻為22K，遠小于經(jīng)驗阻值（200K），為后級短路故障。測整流后級電阻，查出半橋式開關(guān)管（C3039）和另一開關(guān)管的保護二極管（FR154）被擊穿。用C3505和IN4007代換后，工作正常。 第33頁，共69頁。5.5.1 開機即燒毀保險【例5.4】一開機就發(fā)出“叭”的響聲，電

21、源風(fēng)扇馬上停轉(zhuǎn)，顯示器無任何顯示。需馬上關(guān)掉電源，這是因為把110V的開關(guān)電源誤接入220V交流電源上而造成的故障現(xiàn)象。當(dāng)電源110V/220V選擇開關(guān)處于110V位置時，電源內(nèi)成倍壓整流電路，如果誤接入220V交流，加在開關(guān)管集電級-發(fā)射級的電壓將高達600V的直流電壓。這樣高的電壓，遠遠超過開關(guān)管的承受能力，從而導(dǎo)致電源燒毀。這種故障發(fā)生時，可能損壞的元件有：保險絲、初級抗干擾電路的限流電阻、整流橋后的濾波電容、整流橋上的二極管、開關(guān)管等。 第34頁，共69頁。5.5.2 電源無輸出故障當(dāng)電源在有負載情況下測量不出各輸出端的直流電壓時，即認為電源無輸出。這時應(yīng)先打開電源盒檢查保險絲。若保險

22、絲已熔斷，則按保險絲熔斷故障方式處理。如果保險絲完好，應(yīng)檢查電源中有無開路或短路的現(xiàn)象，過流、過壓保護電路是否發(fā)生誤動作等。第35頁，共69頁。5.5.2 電源無輸出故障1功率開關(guān)管損壞這是經(jīng)常出現(xiàn)的故障。主要原因是：廠家為了降低成本，選用了一些性能指標(biāo)不高的功率開關(guān)管。如，有的電源所選用的兩只開關(guān)管的功率僅在50W，允許電流4A，耐壓值在400V，總功率遠遠低于標(biāo)稱的180W或220W。在使用中一旦擴充了外設(shè)，功率超負荷，便容易發(fā)生此類故障。另外，電壓不穩(wěn)、干擾大，而電源前端的濾波網(wǎng)絡(luò)比較簡單，這也容易造成開關(guān)管損壞。在維修工作中更換功率開關(guān)管應(yīng)選用性能較高的大功率開關(guān)管。同時，必須檢查主變

23、換電路上的其他元器件，尤其是功率開關(guān)管附近的二極管和電阻。 第36頁，共69頁。5.5.2 電源無輸出故障【例5.5】一臺兼容機，開機后無任何反應(yīng)。檢查直流高壓有300V輸出，自用電源部分有15.7V直流輸出，所以可判斷故障發(fā)生在主變換電路。主變換電路部分電路原理圖如圖6所示。其工作原理為：整流后的直流電壓被濾波電容C4、C5分壓，各自承擔(dān)其輸入電壓的二分之一。當(dāng)T2得到驅(qū)動脈沖時，Q1導(dǎo)通，C4經(jīng)Q1原邊繞組NP、C6放電，使得次邊繞組得到正向脈沖。Q1關(guān)閉后，T3得到驅(qū)動脈沖，Q2導(dǎo)通，C5經(jīng)C6、NP、Q2放電，使得次邊繞組得到負向脈沖。而T2、T3的驅(qū)動脈沖則由TL494電源控制器發(fā)出

24、。 第37頁，共69頁。5.5.2 電源無輸出故障1功率開關(guān)管損壞Q1Q2R6R7R4R5C4C5C6T2T3圖6 主變換器部分電路原理圖 第38頁，共69頁。5.5.2 電源無輸出故障1功率開關(guān)管損壞用萬用表檢查，R4、R6開路，Q1的集電極-基極間短路，集電極-發(fā)射極間開路。同時發(fā)現(xiàn)Q2的集電極-發(fā)射極間短路，原因是Q1的集電極-基極間短路時，直流300V直接加到Q2上造成的。更換Q1、Q2、R4和R6后，故障排除。 第39頁，共69頁。5.5.2 電源無輸出故障【例5.6】電源無輸出故障。打開電源檢查發(fā)現(xiàn)保險絲燒斷；進一步檢查橋式整流堆有一對二極管已被擊穿；高壓振蕩變換器的二個功率開關(guān)管

25、都被擊穿。將上述元件更換后，主機能啟動，輸出電壓5V和12V正常。但機器工作后發(fā)現(xiàn)軟驅(qū)引導(dǎo)很慢，啟動后常死機，有時硬盤有不正常的叫聲，用示波器觀察電源信號，發(fā)現(xiàn)高電平脈動較大，繼而觀察+5V波紋也很大。分析為濾波電容不好。進一步檢查，發(fā)現(xiàn)兩個高壓濾波電容其中之一嚴(yán)重漏電，更換后，故障排除。第40頁，共69頁。5.5.2 電源無輸出故障2+12V直流電源整流二極管被擊穿 這也是電源常見的故障。+5V直流電源輸出電流較大，廠家一般均較為慎重地選用工作電流較大的肖特基二極管SBD，所以很少發(fā)生故障。而+12V直流電源輸出電流稍小些，所以往往選用工作電流較小、快速恢復(fù)的二極管FRD。由于FRD的正向壓

26、降要比SBD的正向壓降高，當(dāng)擴充外設(shè)時，+12V輸出的電流增大，正向壓降引起的功耗也就加大，極易造成+12V直流電源整流二極管被擊穿，使+12V電壓無輸出，造成電源保護。更換+12V直流整流二極管時，應(yīng)同時將兩只整流二極管換成高頻二極管，其允許電流一般應(yīng)在3A5A，工作頻率應(yīng)在50Hz以上。 第41頁，共69頁。5.5.2 電源無輸出故障2+12V直流電源整流二極管被擊穿【例5.7】電源無輸出故障。打開電源直接觀察，未發(fā)現(xiàn)任何燒壞痕跡，用萬用表檢查保險絲、整流二極管、開關(guān)管等部分均正常，無被擊穿開路現(xiàn)象。再檢查低壓整流輸出，+5V整流二極管完好。檢查+12V整流橋，發(fā)現(xiàn)一只二極管被擊穿，另一只

27、完好。更換二極管后，工作正常。由于電源中整流二極管的工作頻率在25Hz左右，更換時不能用普通二極管代換，必須用高頻二極管。第42頁，共69頁。5.5.2 電源無輸出故障 3控制塊損壞多數(shù)表現(xiàn)為功率開關(guān)管的驅(qū)動脈沖源沒有，而各分立元器件正常。要檢查是否是控制集成塊損壞，必須判斷確認所用集成塊的型號，一般開關(guān)電源都采用TL494或SG3524。在顯示器中采用的集成塊多為UC3842。首先檢查控制集成塊15V左右的輔助電源（TL494的10腳、12腳；SG3524的12腳、13腳、15腳；UC3842的7腳）。其次檢查定時元件（TL494為5、6腳，SG3524為6、7腳）、電阻RT和電容CT，應(yīng)有

28、鋸齒波（TL494為5腳，SG3524為7腳，UC3842為4腳）。對集成塊的控制保護腳等也應(yīng)進行檢查。第43頁，共69頁。5.5.2 電源無輸出故障 3控制塊損壞【例5.8】電源無輸出故障。電源加電后，無直流輸出。直觀檢查和靜態(tài)測量沒有發(fā)現(xiàn)問題。接上假負載，用示波器在線監(jiān)測+5V或+12V輸出端，加電瞬間有正跳變，隨后回到零，并且Q1的c極到Q2的e極有300V的電壓，說明輸入整流電路、主變換電路均正常，故障在控制電路。測量12腳，無電壓，于是先給TL494的12腳加+12V的電壓，然后接通交流電，電源工作正常。隨后又做了一個試驗，先加上交流電，然后用+12V電壓去觸碰TL494的12腳一下

29、，風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，電源正常，說明電源故障是由于VCC電壓加不上所致。由于此電源無自用輔助電源，所以，自制一個單獨電源為TL494供電。安裝好后，工作正常。第44頁，共69頁。5.5.2 電源無輸出故障 4負載能力差帶負載后各檔電壓下降，甚至迅速停機。這類故障多發(fā)生在交流輸入整流后的濾波電容上。若兩只濾波電容或其中一只的電容值下降，發(fā)生漏電現(xiàn)象，則不能向主變換回路提供足夠的能量，造成了負載能力差或迅速停機。若任何一只濾波電容漏電嚴(yán)重，還會損壞功率開關(guān)管等元器件。在檢查確認整流橋完好的情況下，可測量整流橋后濾波電容兩端電壓，正常值各為160V左右，總的電壓應(yīng)為310V左右，若不正常，則表明濾波電容有故障

30、。將電容取下測量，更換壞電容及其他損壞元件后，即可排除故障。 第45頁，共69頁。4負載能力差【例5.9】主機自檢正常，軟驅(qū)、硬盤不能啟動。用萬用表檢測電源輸出電壓，空載時輸出電壓均正常，為5V、12V，而加載后輸出電壓均有所降低，分別為4.6V、10.5V、-4.6V和-10V。加載后四組輸出電壓都下降，很明顯，故障在于主變換回路。檢查各級電壓，Q1的集電極為210V，Q2的集電極為80V，整流后直流電壓為210V，兩只濾波電容中C2的正端電壓為80V。由此可見C1、C2的容量小了，而且它們的電容值相差較大，使直流輸入電壓降低，造成Q1、Q2的輸出電壓下降，變壓器的副邊電壓也隨之下降，故導(dǎo)致

31、四組輸出電壓在加載后普遍下降，即所謂負載能力差。更換C1、C2后，直流輸入上升為310V，故障排除。第46頁，共69頁。5.5.2 電源無輸出故障 5其他類故障其他類故障：電源風(fēng)扇的故障；變壓器的故障等?！纠?.10】電源出現(xiàn)滴嗒響聲。這一般是由于輸出電壓過高或某處短路造成的大電流使+5V輸出電壓過高，引起過壓保護動作，晶閘管導(dǎo)通，使+12V輸出發(fā)生短路，從而關(guān)閉整個電源。在電源關(guān)閉后，晶閘管也隨之截止，短路消失，使電源重新啟動供電。如此循環(huán)，將會使電源發(fā)生滴嗒滴嗒開關(guān)聲。此時應(yīng)關(guān)閉電源進行仔細檢查，找出短路故障處，修復(fù)整個電源。另外，還有可能是集成控制電路的定時元件變質(zhì)。用示波器測量集成控制

32、芯片的輸出，其正常的工作頻率為20Hz左右。如果工作頻率不正常，檢查定時元件。第47頁，共69頁。5.5.2 電源無輸出故障 5其他類故障【例5.11】電源使用多年，此前一段時間風(fēng)扇發(fā)出“嗡嗡”的響聲，近一段時間聲音沒了，正在使用過程中，電源燒毀。根據(jù)現(xiàn)象可分析出故障的原因是由于風(fēng)扇的損壞導(dǎo)致機器散熱不良，引起元件工作溫度過高，最終燒毀。由于電源損壞嚴(yán)重，應(yīng)考慮更換一個新電源。在機器內(nèi)部至少有兩個風(fēng)扇：一個是電源內(nèi)的風(fēng)扇，為電源內(nèi)部的元件散熱。另一個是CPU上的風(fēng)扇，為CPU散熱。第48頁，共69頁。5.6 不間斷電源（UPS）不間斷電源系統(tǒng)（Uninterrupted Power Suppl

33、y，縮寫為UPS）是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的不中斷電源。在微機運行期間供電的中斷將會導(dǎo)致RAM中數(shù)據(jù)的丟失，可能造成磁表面和磁頭的損壞。在目前使用的微機中，機內(nèi)電源盒及主機板上都裝有欠壓保護電路，當(dāng)外部電網(wǎng)斷電或欠壓時，機器可以靠存儲在濾波電容中的電能維持工作10ms左右。UPS就是為了解決這類問題而設(shè)計的，一旦市電發(fā)生瞬時斷電，UPS就能在10ms之內(nèi)重新向微機供電。 第49頁，共69頁。5.6.1 UPS的基本原理UPS是一套由把交流電變?yōu)橹绷麟姷恼髌骱统潆娖?、把直流電變?yōu)榻涣麟姷哪孀兤饕约靶铍姵亍⑶袚Q開關(guān)和控制電路等組成的不中斷電源系統(tǒng)。蓄電池在交流電正常供電時儲存能

34、量，并且維持在一個正常的充電電壓上。一旦市電供電中斷時，蓄電池立即對逆變器供電以保證UPS交流電壓的輸出。第50頁，共69頁。5.6.1 UPS的基本原理圖7 UPS結(jié)構(gòu)原理圖 過載濾波網(wǎng)絡(luò)整流回路輸出變壓器 PWM充電回路控制回路 電源警報喇叭交流輸出蓄電池第51頁，共69頁。5.6.1 UPS的基本原理1蓄電池儲存電能的裝置蓄電池需先用直流電流對其充電，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來。當(dāng)市電供電中斷時，蓄電池通過放電將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能來供給逆變器工作。蓄電池的壽命：3年5年以上。2逆變器在UPS中，逆變器是關(guān)鍵設(shè)備，它把市電整流濾波后得到的直流電或來自蓄電池的直流電，重新變換成50Hz的正弦交

35、流電。 第52頁，共69頁。5.6.1 UPS的基本原理3整流器、充電器UPS整流器的主要功能是在市電正常時為逆變器提供波紋很小的直流電壓（在線式UPS）。充電器的功能是當(dāng)每次蓄電池放電后，充電器對蓄電池進行充電，以保證蓄電池被重新置于飽和充電狀態(tài)。4切換開關(guān)切換開關(guān)由大功率電子器件以及邏輯控制電路組成。是UPS的關(guān)鍵部件之一，它決定了UPS的“停電連接能力”。其切換時間主要取決于電壓和電流的檢測時間，一般采用瞬時值檢測可提高切換速度。第53頁，共69頁。5.6.1 UPS的基本原理5濾波器在一般小型UPS中，濾波器是利用輸出變壓器的漏電感和并聯(lián)電容C組成L型濾波網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)的。濾波器對逆變器的

36、特性有很大的作用，它不僅可抑制逆變器輸出電壓中的諧波分量，改善輸出電壓的瞬態(tài)響應(yīng)特性，限制負載短路時浪涌電流的上升率，而且濾波器還有一定的“續(xù)流”效應(yīng)，當(dāng)逆變器供電和市電供電之間進行切換時，這種“續(xù)流”效應(yīng)有助于實現(xiàn)UPS向負載提供不間斷的供電。 第54頁，共69頁。5.6.2 UPS類型按供電方式分為“后備式”和“在線式”兩種。1后備式UPS在電源處于正常供電時，由市電輸入，經(jīng)UPS內(nèi)部的轉(zhuǎn)換繼電器直接為計算機系統(tǒng)供電。當(dāng)市電供電中斷時，才由蓄電池對逆變器供電。并由UPS的逆變器對計算機系統(tǒng)提供交流電。也就是說，此類UPS的逆變器總是處于對計算機系統(tǒng)提供后備供電的狀態(tài)。由于電池和逆變器電路只

37、需維持短時間內(nèi)供電，因此這類UPS電路設(shè)計比較簡單，器件的選擇只需考慮短時間供電情況，具有成本較低、價格便宜的特點。市場上常見的型號有山特、山頓等。第55頁，共69頁。5.6.2 UPS類型2在線式UPS在正常供電時，由市電輸入經(jīng)交直流變換和蓄電池并接后供給逆變電路。輸出一般為較理想的正弦波，并可獲得穩(wěn)壓穩(wěn)頻的特性。由于蓄電池和交流輸入整流后得到的直流相并接，所以在電網(wǎng)電壓中斷時無轉(zhuǎn)換時間。只有在逆變電路發(fā)生故障的情況下才轉(zhuǎn)由市電供電。由于逆變電路供電是主要供電方式，這類UPS在電路的設(shè)計、器件的選擇等方面比后備式UPS復(fù)雜得多，相應(yīng)的成本和價格也就比較貴。常用型號有山特、東芝等。 第56頁，

38、共69頁。5.6.2 UPS類型UPS按輸出波形不同，又可分為方波和正弦波輸出兩種。正弦波輸出的UPS其供電質(zhì)量遠遠優(yōu)于方波輸出的UPS，其價格也較貴。通常，輸出波形為正弦波的在線式UPS性能最佳；輸出波形為正弦波的后備式UPS性能次之；輸出為方波的后備式UPS是最低檔的一種。 第57頁，共69頁。5.6.3 UPS的使用和維護（1）使用UPS時應(yīng)注意UPS的各項參數(shù)，如輸入電壓范圍、輸出波形、輸出功率、最長供電時間、轉(zhuǎn)換時間，以及電池品牌、機器的噪音、體積、重量。UPS不宜滿載工作，應(yīng)保留20%以上的功率余量，最好負載控制在UPS額定輸出功率的40%60%之間。例如，若僅供一臺普通微機使用，

39、一臺500W左右的UPS也就足夠了。第58頁，共69頁。5.6.3 UPS的使用和維護（2）正確使用、維護蓄電池組，應(yīng)注意以下事項：不能使蓄電池過度放電和開路閑置不用。否則，將在蓄電池陰極“硫酸鹽化”，增大蓄電池電阻，損壞蓄電池的充放電特性。UPS在使用之前或蓄電池每次放完電后，一般需要對蓄電池充電10小時12小時，以便充分充電。當(dāng)UPS長期不用時，應(yīng)隔一段時間開機一次。對于后備式UPS建議每隔一個月，讓UPS工作處于逆變器工作狀態(tài)至少2分鐘3分鐘，以便激活電池，延長電池的使用壽命。充電時，應(yīng)盡量避免過流和過壓充電，采用恒流充電較好。第59頁，共69頁。5.6.3 UPS的使用和維護（3）不得

40、連接如日光燈之類的負荷。否則，可能引起UPS本身損壞。（4）應(yīng)盡量避免對UPS頻繁啟動與關(guān)閉。頻繁的開閉操作有可能導(dǎo)致UPS啟動失敗，正確的操作是：當(dāng)斷開UPS后，至少要等待6s之后才能重新開機。（5）不要將UPS放置在潮濕和高溫之中，更不要暴露在日光之下。第60頁，共69頁。5.6.4 UPS常見故障UPS若發(fā)生故障，應(yīng)首先觀察控制面板上各工作狀態(tài)指示燈的工作情況，并測量各關(guān)鍵點的電壓，判斷故障是出在市電供電交流穩(wěn)壓控制線路部分、或者是逆變器部分，還是電池部分故障。下面以山特、山頓小型UPS為例，說明常見故障及產(chǎn)生的原因。 第61頁，共69頁。5.6.4 UPS常見故障（1）UPS處于市電供電，交流保險絲熔斷，原因有： 輸出回路短路。 脈寬調(diào)制組件IC8有驅(qū)動脈沖輸出。 UPS的市電輸入端相線與零線接線錯誤。（2）蓄電池組30A保險絲熔斷，逆變器末級驅(qū)動晶體管被燒毀，故障原因： 推挽式末級驅(qū)動電路中兩臂的輸出嚴(yán)重不平衡。 過流保護線路失效。 脈寬調(diào)制組件IC8損壞。第62頁，共69頁。5.6.4 UPS常見故障（3）變壓器有異常的噪音。