上海松豐150KVA穩(wěn)壓電源故障分析和維修

（廣西廣播電視技術(shù)中心桂林分中心）

1 引言

桂林實(shí)驗(yàn)臺(tái)使用的穩(wěn)壓電源為上海松豐SBW(S)系列150KVA穩(wěn)壓電源，由設(shè)備處于高山，每逢雷雨季節(jié)經(jīng)常出現(xiàn)一些故障，給安全播出帶來(lái)極大威脅。本文選擇一種有代表意義的故障現(xiàn)象進(jìn)行分析、詳細(xì)介紹了觸發(fā)電路硬件結(jié)構(gòu)和原理，并根據(jù)故障點(diǎn)電路板畫(huà)出原理圖，分析了故障產(chǎn)生的原因并維修。

2 觸發(fā)電路硬件

2.1 MOC3083光電耦合模塊簡(jiǎn)介

本臺(tái)使用穩(wěn)壓柜采用MOC3083光電耦合模塊由摩托羅拉公司生產(chǎn)。由具有過(guò)零檢測(cè)功能的三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)原價(jià)和砷化鎵發(fā)光二極管組成。如圖1所示，MOC3083有6個(gè)管腳，其中管腳1和管腳2是輸入端，分別是發(fā)光二極管的陽(yáng)極和陰極；管腳4和管腳6是輸出端，由三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)控制回路通斷[1]，管腳3和管腳5不用。

當(dāng)管腳1和管腳2之間有電流時(shí)，可點(diǎn)亮其內(nèi)部發(fā)光二極管，MOC3083的過(guò)零檢測(cè)模塊檢測(cè)管腳4和管腳6之間的電壓，如果管腳4和管腳6之間電壓出現(xiàn)過(guò)零點(diǎn)，則管腳4和管腳6轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。如果管腳1和管腳2沒(méi)有電流，則管腳4和管腳6則為斷開(kāi)狀態(tài)。

MOC3083晶閘管觸發(fā)電路已成功應(yīng)用于電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償、濾波裝置中，其智能、安全、可靠?jī)?yōu)點(diǎn)通過(guò)了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境的檢驗(yàn)，具有很好的應(yīng)用前景[1]。

3 故障分析與維修

3.1 故障現(xiàn)象

穩(wěn)壓柜C相輸出電壓不能穩(wěn)壓，且穩(wěn)壓電源有異響，打開(kāi)穩(wěn)壓電源前門(mén)發(fā)現(xiàn)C相觸發(fā)電路板LED指示燈與其他兩相明顯不同。

圖1 MOC3083管腳分布

3.2 故障檢查與分析

根據(jù)故障現(xiàn)象已經(jīng)經(jīng)驗(yàn)可能是穩(wěn)壓柜可控硅被擊穿，仔細(xì)檢查可控硅上阻容吸收電路發(fā)現(xiàn)有2個(gè)可控硅連接線被擊斷；且有一壓敏電阻被擊穿。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，我們更換損壞的可控硅、壓敏電阻以及重新連接好連接線，更換好檢查沒(méi)短路后給穩(wěn)壓柜上電后輸出電壓正常，但是帶載后穩(wěn)壓柜又出現(xiàn)同樣現(xiàn)象。且可控硅觸發(fā)電路有一39歐，5瓦電阻冒煙燒毀。因此我們根據(jù)電路板畫(huà)出其中一模塊的觸發(fā)電路如圖2所示進(jìn)行分析。

圖中方波為CPU控制信號(hào)，當(dāng)CPU發(fā)出控制信號(hào)到觸發(fā)電路中時(shí)，MOC3083檢測(cè)到可控硅兩段K1和K2電壓過(guò)零點(diǎn)則觸發(fā)光電耦合器導(dǎo)通，電阻R3被短路，電流流過(guò)MOC3083內(nèi)部。如果K1電壓高于K2，二極管D2導(dǎo)通，D3截止，電阻R6短路。G1和G2均為高電位，可控硅Q1和Q2的門(mén)極均有觸發(fā)電流，可控硅Q1陽(yáng)極K1電壓大于陰極K2電壓，可控硅Q1導(dǎo)通，反之如果Q2則K2電壓高于K1電壓，則可控硅Q2導(dǎo)通。

C1和R7組成阻容吸收電路，R5為壓敏電阻，電阻R7為39歐5瓦。當(dāng)可控硅截止時(shí)，電壓瞬間加到可控硅兩側(cè)，為防止可控硅電壓上升過(guò)高而誤觸發(fā)，在可控硅兩端并聯(lián)RC阻容吸收電路起緩沖作用。

3.3 故障維修

通過(guò)分析上述電路我們初步判斷是可控硅損壞原因可能是由于光電耦合器MOC3083不受CPU控制，使光電耦合器管腳4和管腳6一直處于導(dǎo)通狀態(tài)。可控硅誤觸發(fā)而造成的。斷電后我們用萬(wàn)用表測(cè)量光電耦合器管腳4和管腳6一直處于導(dǎo)通狀態(tài)，為確定判斷正確，我們測(cè)量觸發(fā)電路上其他MOC3083管腳4和管腳6都處于截止?fàn)顟B(tài)，因此證實(shí)了我們判斷。于是我們拆下整個(gè)觸發(fā)電路板更換損壞的光電耦合模塊MOC3083以及損壞的可控硅、阻容吸收器39歐5瓦的吸收電阻，更換后上電穩(wěn)壓柜三相輸出電壓基本穩(wěn)定在220V，帶載工作后輸出電壓也沒(méi)有變化，變壓器也無(wú)異響，觀察觸發(fā)電路LED指示燈與其他兩相指示燈相同，維修好的穩(wěn)壓柜一只正常工作至今。

圖2 可控硅觸發(fā)電路

4 結(jié)束語(yǔ)

生產(chǎn)廠家給我們?cè)O(shè)備說(shuō)明書(shū)上只有原理框圖而沒(méi)有原理圖，因此在維修穩(wěn)壓電源之前首先應(yīng)對(duì)其原理有基本了解，根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障點(diǎn)，畫(huà)出故障部分原理圖進(jìn)行分析。其次，在平時(shí)維護(hù)過(guò)程中只有注意積累總結(jié)，才能高效處理故障。

[1]朱寶軍,鄒春梅.基于MOC3083的晶閘管觸發(fā)電路設(shè)計(jì)[J].電子質(zhì)量,2012(12):6-8.

[2]魏海嘯,于群.基于AT89C2051的晶閘管觸發(fā)電路設(shè)計(jì)[J].電子設(shè)計(jì)工程,2012(01).