開關(guān)電源故障分析及處理措施

文/劉東輝

現(xiàn)階段，開關(guān)電源主要應(yīng)用于大多數(shù)外設(shè)中，主要功能是變壓。但是開關(guān)電源主要與市電直接相連，如果市電電壓不穩(wěn)定或者出現(xiàn)浪涌，那么即便是開關(guān)電源具備較高的穩(wěn)壓效果以及較高的運(yùn)行效率，也會(huì)受到不同程度的損壞。而開關(guān)電源故障的分析與處理存在一定的難度。但是，只要深入了解開關(guān)電源的構(gòu)造以及運(yùn)行原理，開關(guān)電源故障的分析與處理將不再是無法攻克的難題。

1 開關(guān)電源的主要構(gòu)造以及應(yīng)用優(yōu)勢分析

1.1 開關(guān)電源的主要構(gòu)造分析

無論是什么類型的開關(guān)電源，都必須要具備一個(gè)系統(tǒng)的開關(guān)電源結(jié)構(gòu)：第一穩(wěn)定的電壓控制電路，第二脈沖整流輸出電路，第三基本的電路結(jié)構(gòu)。而基本的電路結(jié)構(gòu)又包含以下五個(gè)組成部分：第一交流輸入模塊，第二開關(guān)變壓器，第三啟動(dòng)電路結(jié)構(gòu)，第四整流濾波電路結(jié)構(gòu)，第五抗干擾電路結(jié)構(gòu)等。

1.2 開關(guān)電源的應(yīng)用優(yōu)勢分析

開關(guān)電源的應(yīng)用優(yōu)勢主要包含以下幾點(diǎn)。

（1）功耗小。因?yàn)殚_關(guān)電源的功耗比較消，就會(huì)導(dǎo)致電子設(shè)備內(nèi)部的溫度過高，那么周圍的元件也就不會(huì)因?yàn)殚L期運(yùn)行而處于高溫環(huán)境，被損壞的機(jī)率就會(huì)小，進(jìn)而整個(gè)電子設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性以及可靠性就可以得到保證。

（2）體積和重量小。因?yàn)殚_關(guān)帶能源沒有笨重的共頻變壓器，同時(shí)開關(guān)器件的功耗又小，不需要安裝散熱片。

（3）穩(wěn)壓范圍以及使用范圍廣泛。即便是工頻電網(wǎng)電壓變化過大，開關(guān)電源依然可以保持穩(wěn)定的輸出電壓。

（4）安全可靠。一般情況下，開關(guān)電源都會(huì)有自動(dòng)保護(hù)電路，其保護(hù)性能靈敏可靠，如果穩(wěn)壓電路、高壓電路以及負(fù)載等出現(xiàn)故障或者出現(xiàn)短路，那么自動(dòng)保護(hù)電路就會(huì)立即切斷電源。

（5）開關(guān)電源的電路形式靈活多樣，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)設(shè)計(jì)所需靈活選擇各種電路形式。

2 開關(guān)電源的運(yùn)行原理分析

在開關(guān)電源的運(yùn)行過程中，需要所有的組織模塊都發(fā)揮其相應(yīng)的功能。

（1）220V的交流電在開關(guān)電源保險(xiǎn)管中，會(huì)在濾波整流的作用下獲得300V的直流電壓。與此同時(shí)，電壓經(jīng)過電路再次回到PWM脈沖，形成一個(gè)完整的原始電路。然后再在驅(qū)動(dòng)脈沖的作用下，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部芯片的加強(qiáng)控制，確保開關(guān)電源的整個(gè)電路都可以順利導(dǎo)通。

（2）在處理開關(guān)變壓器的時(shí)候，則需要將其安裝到芯片結(jié)構(gòu)上，從而讓芯片在脈沖作用的影響下長期穩(wěn)定在開關(guān)狀態(tài)。只有這樣，脈沖電流才會(huì)順利的通過初級(jí)繞組，而與初級(jí)繞組對(duì)應(yīng)的輸出繞組才會(huì)隨之出現(xiàn)感應(yīng)電壓。與此同時(shí)，感應(yīng)電壓在脈沖整流的作用下，可以直接轉(zhuǎn)化成適合人們使用的電壓，作為一種電源持續(xù)性輸出，為負(fù)載結(jié)構(gòu)提供服務(wù)。

在開關(guān)電源的整個(gè)運(yùn)行過程中，保證系統(tǒng)、完整、科學(xué)的穩(wěn)壓控制電路具有十分重要的作用。而與基準(zhǔn)電壓相比，難免會(huì)出現(xiàn)一些數(shù)值誤差電壓。在這種情況下，要想保證穩(wěn)壓控制電路的系統(tǒng)性以及完整性，還必須要以改變脈沖的真實(shí)頻率以及寬度為基礎(chǔ)來糾正各項(xiàng)參數(shù)，集中整合并分析運(yùn)行時(shí)間長短與相應(yīng)頻率，確保電壓高低數(shù)值參數(shù)的有效調(diào)整，使之滿足穩(wěn)壓控制的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。

3 開關(guān)電源故障的檢測方法

3.1 斷電狀態(tài)的檢測方法

一般情況下，當(dāng)開關(guān)電源處于斷電狀態(tài)的時(shí)候，可以先用先用“望、聞、問、切”的方法進(jìn)行故障的檢測。首先，先用萬用表測試出高壓電容兩端的電壓。如果電壓高達(dá)300伏以上，那么就說明高壓濾波電容兩端的電壓沒有被泄掉，那么此時(shí)就可以明確開關(guān)電源的故障產(chǎn)生原因?yàn)殚_關(guān)電源不起振或者開關(guān)管開路故障。

一般情況下，人體接觸到的電壓如果高于36伏，就會(huì)有生命危險(xiǎn)，而檢測電源接觸到的大多為220伏的高壓電。所以，在這種情況下，檢修人員一定要先嚴(yán)格檢查斷電狀態(tài)下的開關(guān)電源是否存在短路故障，是否存在元器件損壞的問題故障。

（1）先把電源外殼打開，對(duì)保險(xiǎn)絲進(jìn)行檢查，查看其是否有熔斷現(xiàn)象；然后再認(rèn)真觀察電源內(nèi)部，確認(rèn)電源PCB板上元件是否存在損壞現(xiàn)象，尤其是一定要充分重視元件的檢查，這是開關(guān)電源發(fā)生故障頻率最高的部位。

（2）聞一下電源內(nèi)部是否有被燒的糊味，確認(rèn)是否有被燒焦的元器件。

（3）向相關(guān)人員詢問開關(guān)電源出現(xiàn)故障的前后經(jīng)過，排除由于工作人員操作行為不規(guī)范而造成的故障。這對(duì)于開關(guān)電源的故障處理有著十分重要的作用。

（4）借助萬用表對(duì)AC電源線兩端正反向電阻以及電容器充電情況進(jìn)行檢測。100千歐以上的電阻值為正常，若電阻值偏低，則表明電源內(nèi)部存在短路故障。電容器可以充放電則說明其處于正常狀態(tài)，如果電容器受到損壞，那么就會(huì)體現(xiàn)在AC線兩端阻值偏低方面，出現(xiàn)短路故障。如果沒有以上表現(xiàn)，則說明是開關(guān)管被擊穿故障。之后對(duì)直流輸出部門脫開負(fù)載進(jìn)行檢測，然后對(duì)各組輸出端的對(duì)地電阻進(jìn)行測量。表針中電容器充放電擺動(dòng)則為正常，最終指示的部位應(yīng)是泄放電阻的具體阻值，如果出現(xiàn)異常，一般都是整流二極管反向擊穿導(dǎo)致的。

3.2 加電狀態(tài)下的檢測

在完成斷電狀態(tài)下的檢測之后，就可以進(jìn)一步的進(jìn)行加電狀態(tài)下的檢測。這是開關(guān)電源故障最關(guān)鍵的檢測環(huán)節(jié)，檢測人員必須要有一定的檢測與維修經(jīng)驗(yàn)，有一定的電子專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)，有一定的開關(guān)電源故障維修技巧。一般情況下，加電狀態(tài)下的檢測重點(diǎn)有以下幾方面：第一電源的輸入端，第二開關(guān)三極管，第三電源保護(hù)電路，第四電源的輸出電壓電流等。如果開關(guān)電源啟動(dòng)一下就立刻停止，那么表明電源正處于保護(hù)狀態(tài)中，此時(shí)就可以直接對(duì)PWM芯片保護(hù)輸入腳的電壓進(jìn)行測量，如果測量結(jié)果超出規(guī)定值，那么就可以進(jìn)一步確認(rèn)電源正處于保護(hù)狀態(tài)中。此時(shí)就應(yīng)當(dāng)對(duì)產(chǎn)生保護(hù)的原因進(jìn)行深入的分析。

4 開關(guān)電源常見故障分析及處理措施

4.1 輸入環(huán)節(jié)故障的分析及處理措施

在開關(guān)電源的運(yùn)行過程中，需要對(duì)開關(guān)電源進(jìn)行集中檢查和校對(duì)。而在此過程中，需要分析某些問題，并進(jìn)行相應(yīng)管控措施的制定，進(jìn)行相關(guān)故障的檢修驗(yàn)證，從而優(yōu)化開關(guān)電源的運(yùn)行效率，提升開關(guān)電源的整體管理質(zhì)量。而在輸入環(huán)節(jié)故障分析與處理的過程中，就必須要檢查開關(guān)電源的交流電輸入功能是否正常。如果交流電無法正常輸入，那么就必須要對(duì)進(jìn)線實(shí)施短路分析或者磨損分析。集中觀察開關(guān)電源是否出現(xiàn)了熔斷絲異常故障，同時(shí)進(jìn)行損壞元件的整合與檢查，及時(shí)更換損壞元件，實(shí)現(xiàn)電壓的正常輸出。

4.2 反饋電路故障的分析與處理

在開關(guān)電源的運(yùn)行過程中，需要對(duì)反饋電路故障進(jìn)行分析，即依然使用集中檢驗(yàn)的方法確保電流起振的功能得以充分發(fā)揮。針對(duì)濾波電容參數(shù)的鑒定，必須要確保開關(guān)電源處于斷電狀態(tài)，才能保證其鑒定的有效性。在進(jìn)行放電操作的時(shí)候，處理繞組電阻反饋系統(tǒng)，使用電阻法可以保證處理效果。如果其電流偏小，則說明開關(guān)電源不存在開路故障。但是在開關(guān)電源的運(yùn)行過程中，開關(guān)變壓器故障的發(fā)生頻率最高，且大多數(shù)情況下都是開關(guān)變壓器反饋繞組脫焊故障。所以必須要集中檢測反饋電容、反饋電阻以及二極管等基本元件，并根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的處理措施，進(jìn)行相關(guān)元件的維修與更換，確保開關(guān)電源處于長期的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。需要注意的是，開關(guān)電源運(yùn)行過程中使用到的芯片具有較高的造價(jià)成本，必須要通過集中校對(duì)，確保其日常運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性。

4.3 脈沖整流輸出故障的分析與處理

在開關(guān)電源的運(yùn)行過程中，需要對(duì)脈沖整流結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并集中校驗(yàn)電阻電容二極管，提升其運(yùn)行的有效性與便捷性。另外，輸出電壓與實(shí)際要求不相符、光電耦合器的發(fā)光管異常發(fā)亮等故障都是穩(wěn)定控制電路的常見故障。針對(duì)這類故障的分析與處理，依然可以使用電阻法，保證其估測與處理的有效性，保證其相應(yīng)參數(shù)與元件結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而提升集成電路運(yùn)行的效率。

5 結(jié)語

綜上所述，加強(qiáng)開關(guān)電源故障的分析與處理具有十分重要的意義。而要想保證開關(guān)電源故障的分析與處理效果，就必須要根據(jù)開關(guān)電源的實(shí)際運(yùn)行狀況，制定完善的故障檢測機(jī)制以及管理控制措施。同時(shí)還要提升相關(guān)技術(shù)人員的故障分析水平以及處理水平，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化的管理。