【正文】 Xiaoman2020/9/22 1 中小功率 開關(guān)電源維修 陳少鵬 第一節(jié) . 開關(guān)電源的基本概念 任何電子設(shè)備都需要有控制電源，電源主要有兩大類型。 一 、 是傳統(tǒng)的工頻變壓器整流電源，主要的優(yōu)點(diǎn)是有可靠、穩(wěn)定性、輸入輸出隔離；缺點(diǎn)是變壓器笨重、體積大、效率低等。 二 、 是開關(guān)電源，主要優(yōu)點(diǎn) 是重量輕、體積小、效率高機(jī)內(nèi)溫升低；缺點(diǎn)是故障率高，對(duì)工作在高壓、高頻電路中的電子元件要求高。 常見的開關(guān)電源電路主要有兩種形式。 一 、 是由分立元件構(gòu)成的單管自激震蕩式；集成電路構(gòu)成的他激式單管開關(guān)電源。 （適用于輸出功率比較小的電子設(shè)備）。 二 、 是 雙管半橋脈沖可調(diào) 式開關(guān)電源。（適用于輸出功率比較大的電子設(shè)備）。 開關(guān)電源的組成： 不管那種開關(guān)電源，都包含有：交流輸入及抗干擾電路、啟動(dòng)電路、開關(guān)震蕩管、開關(guān)變壓器、整流濾波輸出電路、穩(wěn)壓控制電路、提高功率因素的 pfc電路、以及過壓過流保護(hù)電路等。 第二節(jié) . 開關(guān)電源的基本 部分 電路 一． 整流濾波電路 我國 使用 的 正弦波交流電的特征是：有效值為 三 相 380V（ 單相220V） ，峰值為有效值的√ 2（ ），頻率為 50Hz，周期是 秒。 Xiaoman2020/9/22 2 1. 單相半波整流 濾波 電路： 圖 1 直流輸出電壓： Uo= 加電解電容濾波后 的直流電壓輸出： Uo≈ U2 2. 單相全波 （含橋式） 整流 濾波 電路： 圖 2 圖 3 直流輸出電壓： Uo= 加電解電容濾波后的直流電壓輸出： Uo≈√ 2（ ） U2 Xiaoman2020/9/22 3 3. 三相橋式整流濾波電路： 圖 4 直流輸出電壓： Uo= 加電解電容濾波后的直流電壓輸出： Uo≈√ 2（ ） U2 4. 常用的Π型濾波電路： 開關(guān)電源中常用的濾波方式 圖 5 5. 檢測(cè)方法： 用萬用表分別測(cè)整流濾波電路的交流輸入電壓和直流輸出電壓進(jìn)行判斷，用上面的公式計(jì)算對(duì)比，符合的為正常。如輸入為單相交流 220V的橋式 全波 整流濾波電路， 其直 流輸出應(yīng)為 310VDC。 Xiaoman2020/9/22 4 二． 穩(wěn)壓電路 1. 穩(wěn)壓二極管基本穩(wěn)壓電路 穩(wěn)壓 二極管 （又叫齊納二極管） ,此二極管是一種直到臨界 反向擊穿電壓 前都具有很高 電阻 的半導(dǎo)體器件。 圖 6 圖 7 在負(fù)載上并聯(lián)（反并聯(lián)）穩(wěn)壓二極管，負(fù)載上得到的穩(wěn)定電壓由穩(wěn)壓管的標(biāo)稱穩(wěn)壓值決定。 在負(fù)載上發(fā)竄聯(lián)接上穩(wěn)壓二極管就能進(jìn)行降壓。 Xiaoman2020/9/22 5 2. 三端集成穩(wěn)壓電源 （ 1）、 定值式三端穩(wěn)壓集成電路 LM78XX 系列與 LM79XX 系列。 下圖為正電源的 78系列和負(fù)電源的 79 系列的引腳圖。 圖 8 典型的應(yīng)用電路： 圖 9 （ 2）、可調(diào)式三端穩(wěn)壓集成電路 LM317。 Xiaoman2020/9/22 6 圖 10 典型的應(yīng)用電路： 圖 11 （ 3）、 三端精密穩(wěn)壓控制器 TL431。 TL431 就是開關(guān)電源常用應(yīng)用的三端 可調(diào) 精密穩(wěn)壓控制元件 。它的輸出電壓用兩個(gè)電阻就可以任意地設(shè)置到從 Vref（ ）到 36V范圍內(nèi)的任何值。該器件的典型動(dòng)態(tài)阻抗為 ，在很多應(yīng)用中可以用它代替齊納二極管，例如，數(shù)字電壓表，運(yùn)放電路、可調(diào)壓電源，開關(guān)電源等等。 Xiaoman2020/9/22 7 圖 12 圖 13 第三節(jié) . 單管開關(guān)電源電路 Xiaoman2020/9/22 8 我們要理論聯(lián)系實(shí)際，現(xiàn)在以二號(hào)線屏蔽門 DCU 的開關(guān)電源部分來分析。 47n 三只三相 50V a c 1/ 250V 10000/ 220VU C 2842A D 6. 8K 片狀11 12 100K13 Cf1478 9510 S F H 6186 3 100k Cc 470/ 25V I R F 740 100 0. 56 10k 390 T L 431 100 680 16V ZJ E D 13 四只 470/ 50V 470/ 50V 470/ 25V 470/ 25V 六只 8E W S 08S T P 2 0 240 240 T P 1 8 470/ 50VT P 2 6T P 2 5 T P 1 9T P 2 2T P 1 7 470/ 25V 470u/ 25VT P 2 4 10000/ 16V 2200/ 10V7H Z T P 2 7T P 5 E D 13 470n 三只 L M 290115K A 4p16747K 47K L M 290122K A 4p6. 8K 45 18K L 4pR 5D 1 L M 2901148943K 220K 240K L M 2901 A7A7 111013 0820K 100K 10/ 25V 582341ICL7662 10/ 25V 10/ 25VT P 3012V outCP V 364M 4U131212V D C 3 4 6 7 9 J V s 82 82 1F p 10K820 4. 7 三只 接三相無刷直流電動(dòng)機(jī) 1K 10KT P 27 10K 33/ 16V200 供電 C P U L 4p S F H 6186 3 74H C 14D i M 4A 5 第 46 腳5V r e fV i n1GND2V o u t3 L M 2940 + 12VT P 2 9ICL76622456RE F 02 T P 29 基地維修中心電子電子電氣部維修分部電子一班西屋屏蔽門 DCU 開關(guān)電源電路圖制圖 審核陳少鵬 2 0 1 3 7 9 林惠漢 2 0 1 3 7 9 圖 14 一． 單管開關(guān) 電源的工作原理 輸入的 交流電經(jīng)抗干擾的濾波器濾除其中的高頻雜波，由橋式整流及電容濾波后得到的直流電壓，一路通過開關(guān)變壓器的初級(jí)加到開關(guān)管上，另一路經(jīng)過 啟動(dòng)電阻 加到電源調(diào)制芯片的電源腳上，同時(shí)對(duì)并接于電源腳的電解電容進(jìn)行充電，當(dāng)電解電容的電壓達(dá)到芯片的啟動(dòng)電壓后， 電源調(diào)制 芯片 UC2842 輸出脈沖控制開關(guān)管導(dǎo)通，在開關(guān)變壓器的初級(jí)繞組中流過脈沖電流，這時(shí)次級(jí)繞組也產(chǎn)生感應(yīng)電壓。反饋繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)過整流濾波后加到電源芯片的電源Xiaoman2020/9/22 9 腳，維持開關(guān)電源的工作。輸出繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)整流脈沖電路輸出，為負(fù)載提供電源。 穩(wěn)壓控制電路從輸出電壓中取出樣品電壓，經(jīng)光耦隔離后反饋到電源芯片的反饋輸入腳，電源芯片改變輸出的 PWM 脈沖的占空比來改變開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，從而調(diào)整輸出電壓的高低，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓控制。 二． 電源 調(diào)制芯片 UC2842為 開關(guān)電源的 核心控制部件， 是 應(yīng)用比較廣泛的一種電流控制型脈寬調(diào)制器。 圖 15 【輸入部分的抗干擾電路】 【啟動(dòng)電路】 【 PWM 脈沖控制電路】 【開關(guān)管、主變壓器的功率變換電路】 【低壓直流輸出電路】 【穩(wěn)壓反饋控制電路】 【保護(hù)電路】 Xiaoman2020/9/22 10 三． 發(fā)維萊屏蔽門 DCU 的開關(guān)電源電路 I R F B86754321 220 4R 7*4 Y A 538841 A 100u/ 180V U 3D 101 1783*4 22u/ 25V X 2N 4641 1001 2510*2 6811 1002 1000 A3M I C3 8 C4 4 0. 022u/ 250V a c 0. 47u/ 275V a c 6. 3A P ortP ort 60E P U 04 I R F 260N 0. 005 歐4642 SD 18K / 2W 1002DS 1002 1470 1003 1212 3833 4642 1000 2. 2u/ 25V SD G 4P C 40U DD S G 4P C 40U D 220u/ 200V 220u/ 200V MP ortP ortM O T +M O T 100 歐 10nJ 630 1K Y A 525880 B 2 0. 03 歐 S 5A 3B Y G 100 100 220u/ 35V 6811L M 2941S 1001inon/ of fG N DoutA D J 4700pF / 250V 47u/ 63V 180 180 180 R N 202 2/ 02 22u/ 100VU 1D 220u/ 35V 1781 1000p/ 300v 4641 680 1001 1512x2 P 1F 驅(qū)動(dòng)見下 U 1D 3320 1000p/ 300V 貼片47 20 U 1D 3320 貼片47 20去雙竄口主輔4321 7U 1D 2741 220u/ 35V T L 0821 的第 8 腳 6U 3D 3320 1000u/ 50V 5 U 1D 220u/ 35V 2741 負(fù)電源52314 2743CO M PV RE EFBVDDI S N SOUTGNDRT / CT 1002 1002 1002 2295 2295 1473 2742B 11 1001 0 4641 U 4J87651234CR e fAP3 B 2P3 B 3P3 B 1P3 A 1 P ortP2 A 1 A 10+ B T H F 外接 L C B 1 和 L C B 2 16R R N 202 2P ortP4 A 1 A 6 B T H F M I C4 4 2 6 BM4 3 2 18765i nB G N D i nA NCout B Vs out A NC 680 M I C4 4 2 6 BM4