銘緯D-20A超薄開關電源檢修技巧

廣東省電子信息高級技工學校 陳 曉

銘緯D-20A超薄開關電源檢修技巧

廣東省電子信息高級技工學校 陳 曉

開關電源是利用現代電子技術，控制開關管導通和斷開的時間比，維持穩定輸出電壓的一種電源，具有體積小、重量輕和效率高的特點，被廣泛應用于各種電子設備。本文以銘緯D-20A超薄開關電源為例，分析電路工作原理，結合本人在教學中所積累的理論與維修實踐經驗，進一步說明開關電源的具體檢修思路及故障的處理方法。

開關電源；工作原理；故障檢修

銘緯D-20A超薄開關電源是一款利用5M0365R芯片來實現PWM控制的雙輸出開關電源，功率為20W，兩路輸出分別為+5V/2A和+12V/1A。其中，作為核心的5M0365R單片開關電源芯片具有過載保護、過壓保護、過流保護、欠壓保護和過熱保護等特性，不僅使該開關電源充分實現了小型、輕量和高效率的性能特點，更在成本價格方面具有明顯的優勢。

1 電路原理

圖1 銘緯D-20A超薄開關電源電路原理圖

圖1電路中采用5M0365R構成了連續電流模式(CCM)的正激式開關電源。接通電源后，220V交流電壓從TB1輸入，經過保險絲F1（過流保護）、NTC壓敏電阻（防浪涌）后，通過由CX1、LF1組成的EMI濾波器濾除干擾后，經過橋型整流器(D1-D4)整流，C1濾波后產生約311V的直流電壓,然后通過啟動電阻R1為IC1進行供電。在第一次接通電源時，C2開始充電，IC1③腳電壓開始上升，一旦達到啟動電壓（14-16V），IC1開始開關，L1兩端電壓由直流電壓變為高頻脈沖電壓。同時，通過反饋繞組L2產生反饋電壓，經D5整流、C2濾波后,產生直流電壓開始為IC1供電。D7、R3、C10組成漏極箝位保護電路，可將IC1關斷時在變壓器L1線圈產生的尖峰電壓限定在安全范圍，防止電壓過高擊穿芯片。

次級電壓分兩路輸出，L3輸出的電壓經D8整流、C7、L2、C8組成π型濾波后得到+12V輸出；L4輸出的電壓經D10整流、C5、L1、C6組成π型濾波后得到+5V輸出，其中D8、D10均采用大電流、低壓降的肖特基二極管。為防止斷電瞬間，L1、L2產生的感應電動勢反向擊穿整流二極管D8、D10， 在兩個二極管兩端分別并聯一個電容CY3和C4，防止電壓突變。

輸出電壓經R6、R13和SVR1分壓后得到取樣電壓與IC3可控精密穩壓源TL431的2.5V基準電壓比較，產生外部誤差電壓，再通過IC2光電耦合器EL817將電壓變化轉變成電流變化反饋給5M0365R的④腳，從而調節5M0365R內的占空比來達到穩壓目的。R8為限流電阻，用來限制流過光耦中LED的電流；C9為控制環路的補償電容。為避免高頻變壓器的初級與次級、次級與次級之間產生共模干擾，可通過高壓瓷片電容CY4、CY5、CY6進行濾除。

2 開關電源檢修技巧

2.1 觀察法

觀察法是指憑借眼、耳、鼻、手等直接尋找故障機的某些異常點，從而發現故障部位的方法。例如：可觀察元件是否存在焦糊、變形、脫焊,是否互相接觸造成短路、是否存在斷線或插接線松脫；通電情況下觀察電路中有無元件冒煙、異味、發黃，指示燈是否發亮；是否有異常“吱吱”聲等異常現象。

2.2 測量電阻法

電阻測量法主要用于電路中存在著嚴重的短路或開路性故障的檢查，特別是燒保險絲或開機即出現過流保護性關機的情況。這時只能在斷電條件下檢查各關鍵點的電阻值，再和正常值比較，從而縮小故障范圍。

2.3 假負載法

為區分故障出在負載電路還是電源本身，斷開主負載，并在開關電源主電壓輸出端加上假負載進行測試，因為在開關管截止期間，儲存在開關變壓器一次繞組的能量要向二次側釋放，如果不接假負載，則開關變壓器儲存的能量無處釋放，極易導致開關管擊穿損壞。

2.4 代換法

代換法是指用正常的元器件代換懷疑的元器件，若代換后開關電源工作正常，說明被代換的元器件損壞。對于不易判斷好壞的元器件，若維修中懷疑其有問題，建議使用正確的元器件進行代換，以提高維修效率。

2.5 輸入端串入降壓變壓器法

對于待修的電源，因電路已經存在故障，如果直接輸入正常的電壓，通電后有可能短時間燒毀電路中的元器件，甚至將故障范圍擴大。此時，可用一個可調變壓器，給電路提供較低的交流電壓，然后對故障進行檢查。

3 常見故障檢修

3.1 保險絲熔斷

一般情況下，熔斷器熔斷故障，整流二極管，電源濾波電容，開關芯片是易損件，損壞的概率達95%以上，而且常常為幾個元件一起損壞。因此首先判斷電源輸入端阻值，用萬用表測量CX1兩端阻值，正常應該為1MΩ，若測得阻值正常，說明后端電路正常，保險絲熔斷可能是由于電網電壓的波動、浪涌造成的；若測得阻值明顯小于1MΩ，則說明后端有局部短路現象，需測量四只整流二極管D1-D4的正，反向電阻，看其有無被擊穿損壞；測量濾波電容C1是否能進行正常充放電；測量開關芯片5M0365R各引腳之間是否存在擊穿損壞。

3.2 無直流電壓輸出

無直流電壓輸出共分為兩種情況：單路無電壓輸出和兩路無電壓輸出。

單路無電壓輸出是指+12V和+5V兩路輸出中有一路沒有直流電壓輸出。有一路輸出正常，說明電源的輸入電路和功率轉換電路正常，故障位于變壓器次級輸出電路。假設+5V無輸出，首先斷開D10，用萬用表測量變壓器次級線圈L4兩端有無輸出電壓，如果沒有輸出電壓，則可能為次級線圈損壞；如果輸出正常，則說明后級電路中的二極管、電容、電感等元件可能出現損壞或線路斷開，逐個檢查即可找出故障。

兩路無電壓輸出是指+12V和+5V兩路均無直流電壓輸出，這種情況故障一般在輸入電路或功率轉換電路。首先斷開R1，通電用萬用表測量C1兩端電壓，正常應該為300V，如果電壓為0，說明輸入電路出現故障，再測TB1兩端有沒有220V輸入電壓，如果沒有，說明輸入線路故障，如果有，則檢查保險絲F1、熱敏電阻RTH1、電感LF1、整流二極管D1-D4及其中線路，看是否存在斷路損壞現象。

如果C1兩端電壓正常，說明故障在功率轉換電路。將R1焊回，通電測5M0365R芯片③腳電壓，正常應該為14-16V，如果電壓明顯低于這個范圍，檢測R1和C2，看參數是否正確，元件是否損壞；如果5M0365R芯片③腳電壓正常，則斷開電源，用電阻擋測量芯片各引腳之間阻值，看是否存在短路現象。

3.3 有直流電壓輸出，但兩路輸出電壓均過高

這種故障往往由于穩壓取樣和控制電路出現故障所致。在開關電源中，直流輸出、取樣電阻、誤差取樣放大器、光電耦合器、PWM控制芯片等電路共同構成了一個閉合的控制環路，任何一處出問題都會導致輸出電壓升高。

首先檢查取樣電阻R6、R13和SVR1是否出現阻值變化或損壞，尤其是可調電阻SVR1，正常情況下，可以通過調節SVR1的阻值來改變反饋電壓，從而在一定范圍內對輸出電壓大小進行調整。然后檢查可控精密穩壓源TL431或光電耦合器EL817是否出現性能不良或損壞。其中TL431極易損壞，我們可以將TL431的參考端Ref與它的陰極相連，5V電壓正極通過一個10K電阻接到TL431陰極，電壓負極與TL431陽極相連，如果陽極與陰極之間為2.5V，并且等待片刻還仍然為2.5V，則為好管，否則為壞管。

4 結束語

常見的開關電源一般由輸入、功率轉換、輸出和穩壓控制等電路組成，只要我們熟練掌握各部分電路的功能及其關鍵元件，維修方法大同小異。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，開關及主控芯片燒壞以及限流電阻燒壞等故障最為常見，可以優先進行檢測判斷。希望本文能夠對電子愛好者維修小型開關電源達到一定的參考價值。

[1]劉建清主編．開關電源維修從入門到精通(第2版)[M]．人民郵電出版社,2012．

[2]吳國樓,王捷編著．開關電源維修技能實訓[M]．清華大學出版社,2014．

[3]朱學亮,孫立群編著．彩電開關電源與保護電路檢修技術快易通(第2版)[M]．國防工業出版社,2011．