開關電源的原理與維修

呂志方

摘 要：電源是電子產品的重要組成部分，開關電源就是采用功率半導體器件作為開關元件，通過周期性通斷開關，控制開關元件的占空比來調整輸出電壓，開關元件以一定的時間間隔重復地接通和斷開，接通時輸入電源通過開關、濾波電路向負載提供能量，斷開時電路中儲能裝置向負載釋放開關接通時儲存的能量，使負載得到連續而穩定的能量。開關電源節材、省電、效率高、體積和重量小，基本上取代了線性電源，是目前穩壓電源的主導產品。本文將介紹一款開關電源的工作原理及其故障維修。

關鍵詞：開關電源；原理；維修

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.142

1 開關電源的工作原理

（1）自激振蕩電路：通電后AC220V電壓經過整流濾波得300V直流電壓，一路經開關變壓器T1①②繞組加至開關管Q1D極，另一路經啟動電阻R2加至Q1G極，Q1導通。T1①②繞組電流增加，反饋繞組產生③正④負的感應電動勢，經C10、R3加至Q1G極，Q1飽和導通，由于T1①②繞組電流不能突變，產生①負②正的電動勢，反饋繞組產生③負④正的電動勢，經過C10、R3加至Q1G極，Q1截止，300V直流電壓經過R2、R3對C10充電，隨著充電的不斷進行，C10上端電位逐漸上升，Q1管G極電壓上升，當達到一定數值時，Q1管導通，Q1進入下一輪的振蕩狀態，周而復始。在Q1管截止期間，T1通過次級繞組釋放儲存的能量，通過整流濾波電路獲得所需的直流電壓。

（2）穩壓電路：穩壓電路由Q101、ZD101、PCI等電路組成。當開關電源輸出電壓升高時，通過取樣電阻R104、R105加至Q101管b極的電壓隨之升高，由于Q101e極電壓恒定，Q101的集電極電流增加，PCI①②腳的發光二極管亮度增加，PCI③④腳的等效電阻減小，T1反饋繞組③④電壓經過D2整流，C13濾波后，經過R6、PCI加至Q2管b極電壓增加，Q1管提前進入截止狀態，T1儲存的能量減少，使次級輸出電壓下降，反之則過程相反。

（3）保護電路：D1、R1、C7組成脈沖吸收回路，可以減小Q1截止時D極的反峰電勢，防止Q1被擊穿。R8、R7、Q2組成過流保護電路，當Q1的電流增加時，R8上的電壓增大，通過R7加至Q2的b極，使Q2飽和導通，Q1截止，使Q1不會因過流損壞。ZD2、R4、Q2組成過壓保護電路，當輸出電壓過高時，T1反饋繞組電壓升高，ZD2擊穿導通，Q2管b極電壓升高，Q2飽和導通，Q1截止，以免Q1過壓損壞。

2 常見故障及維修

（1）無輸出電壓：檢查保險絲F1，若F1燒斷發黑，常見原因是DB1擊穿，C1漏電，開關管Q1D-S極短路。如果F1燒斷不發黑，原因是C6容量減小，Q1損壞，開關電源負載短路。如果F1沒燒斷，原因是R2開路，C10漏電。

（2）輸出電壓低：應斷開CN101檢修。若開關電源輸出電壓正常，說明負載有短路元件，應檢查負載電路。若開關電源輸出電壓仍低，說明開關電源有故障，應查穩壓電路、保護電路，常見原因為ZD2、D1損壞。

（3）輸出電壓高：應重點檢查穩壓電路中的PCI、ZD101、Q101以及Q2是否性能不良，檢修故障時，應確認ZD2、R4、Q2正常，以免故障擴大。

3 結語

目前，開關電源被廣泛應用于幾乎所有的電子設備，研究其工作原理，掌握故障現象及維修方法，能縮短維修時間，提高電子技術人員的維修技能水平。

參考文獻：

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