劉晨
沈陽市電信規劃設計院股份有限公司
通信電源故障分析和維護
劉晨
沈陽市電信規劃設計院股份有限公司
本文以典型的串聯通信電源電路為例,著重介紹了通信電源的常見故障,結合筆者自身的工作經驗的積累,提出了相應的通信電源故障的維護方法。以期為通信電源的故障判斷和維護提供經驗支持。
通信電源;故障判斷;維護
1.通信電源的組成
通信電源在電源的劃分上屬于直流穩壓電源,通信電源電路由四部分組成,分別是整流電路、濾波電路、穩壓電路和保護電路。
(1)整流電路
整流電路其主要功能是把交流電轉換為直流電。內部最為核心的部件是具有單向導電性的二極管,利用其正向導通反向截止的特性將市電變成脈動的直流電。按照輸出波形整流方式可分為半波整流和全波整流,半波整流由于轉換效率低、電能損失大已很少采用,一般通信電源整流電路采用的是全波整流方式。
(2)濾波電路
介于由整流電路整流后的直流電當中含有一定成分的交流電,這就需要使用濾波電路的過濾使其完全轉化為直流電。一般采用電容濾波,加入電容后濾波電路的平均值明顯提高,但電容濾波僅適用于負載電流較小的情形。當一級濾波不能滿足要求時,可適當增加一級濾波電路。
(3)穩壓電路
穩壓電路將獲得的輸出電壓和基準電壓兩者進行比較,進而利用其穩壓器件的強大調節功能,來實現輸出電壓恒定不變。串聯型通信電源電路一般由取樣、基準電壓、比較放大、自動調節等四個環節組成,自動調節環節是通過在濾波電路和輸出端之間串聯一個調整管實現的,調整管可以隨輸出端電壓改變而進行電阻值的相應轉變,進而起到維持輸出端電壓恒定不變的作用。由于其有較好的穩壓特性,所以廣泛運用在通信電源的穩壓電路中。
(4)保護電路
保護電路的主要功能是保護通信電源內部元件避免在電路短路或過載的情況下被燒毀或損壞。在電路出現過載的情況時,調整管兩端所承受的電壓值會快速上升,最為嚴重的是當輸出端出現短路,此時的輸出電壓全部都加在了調整管的兩端,即使出現這種情況的時間很短,可還是會另調整管與整流二極管燒毀。
2.串聯型通信電源的工作原理分析
(1)串聯通信電源電路的組成分析
串聯型通信電源電路,電經過變壓器變換電壓后,通過VD1~VD4四個二極管組成的全波整流電路進行整流,然后經由電容C1濾波,將市電變換成直流電。VT1、VT2組成復合調整管,VT3起到比較放大的作用,VD5、VD6以及可微調電阻器Rp組成穩壓電路起到穩定輸出電壓的作用。
(2)工作原理分析
人們日常生活所用的220V電在經過變壓器的變換后,會經由VD1~VD4從而實現全波整流,在C1進行濾波之后,得到脈動較小的直流電。這時,如若通信電源的輸出端電壓出現減小的情況,穩壓電路就會第一時間發揮自身的作用來恢復電壓。當VT3基極電壓減小時,對應會出現電流的減小,集電極對地電壓由此增加。VT2與VT3的基極接在一起,VT2的基極對地電壓也相應增加,VT1、VT2組成的調整管導通,VT1的管壓降減小,從而起到穩定輸出電壓的作用。由VT1、VT2構成的調整管內部管壓的下降致使輸出端電壓上升,也就是說調整管具有抑制電路輸出電壓減小的作用。
1.常見故障判定
(1)通信電源過載與短路的初步檢查
通信電源發生過載或者短路是常見故障中最突出的故障問題,為了避免這一狀況的發生。第一步應仔細檢查熔斷絲是否出現熔斷和松脫的狀況,輸入輸出端和熔斷絲兩者之間的連接是否牢固,接線柱部位是否出現短路等等。進行完以上檢查之后如果無異常情況存在,下一步打開通信電源外殼,對內部的一系列元件進行檢查是否存在有損壞。
(2)整流輸出電壓測量
通信電源內部有一組可供測量的整流輸出電壓,對其進行測量可第一時間發現并判斷電路的故障源。如果測量過程中所測得的電壓值與正常電壓值不符,則可判定為此通信電源使用過程中在運行中極易發生各種故障。
(3)電子元器件故障排查
首先要對電子元器件的電壓進行測量,倘若電壓值并無異常,但所輸出的電壓卻不穩定,這種情況可以直接判定為穩壓電路發生故障。接下來要對調整管、放大管以及通信電源內部的電容進行故障排查。經排查發現的損壞電子元器件要立即進行更換。
2.通信電源常見故障維護
(1)有調壓、無穩壓
使用通信電源前通常要進行預熱,進而調節輸出端的電位器來確定調壓范圍是否在正常范圍內以及調壓作用穩不穩定,在這些都明確為正常后才可接負載。假如通信電源空載時輸出端電壓正常,在連接負載之后卻發生輸出端電壓下降的現象,這時就可判定為其穩壓電路發生故障。
介于這一故障情況,可以通過使用萬用表對穩壓電路中調整管集電極和發射極進行測量,看是否有通斷。測量過后如果并無異常存在,則可對整流電路進行檢查看當中的二極管是否已經損壞。
(2)輸出端電壓過高且調壓與穩壓全無
在通信電源空載時,輸出端電壓值大于可調輸出電壓的最大值,且自主調節無法恢復,出現這類障的原因有如下兩點:
第一種,VT1、VT2所構成的調整管內,存在有晶體管的集電極以及發射極兩者之間有擊穿短路問題,這時所流經整流電路的電壓直接通過短路的晶體管之后加到通信電源的輸出端,造成調壓功能與穩壓功能失去作用。
第二種,取樣進行判斷電路中放大管的集電極或發射極斷開,復合調整管此時受到輔助電源的反向電壓作用,基極電流急劇增大,使得調整管發射極與集電極間的電阻急劇減小,近似可看成整流后的直流電壓直接加在了通信電源的輸出端。
想要確保通信電源的正常工作,對其進行行之有效的維護。對電源的工作原理充分的掌握是進行維護的重要前提,在對工作原理有了充分的了解之后進而根據故障情況對電源電路進行全面的分析排查,在排查過程中鎖定故障部位,之后對相對應的元器件進行檢查確定是否出現損毀,最終根據前面所掌握的情況進行故障修復即可。只有有計劃分步驟的進行故障的檢查才能使得維護工作事半功倍,從而保障通信電源故障得到及時的解決。
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