開關電源檢修的方法

　　1．假負載法

　　在維修開關電源時，為區分故障出在負載電路還是電源本身，經常需要斷開主負載，并在開關電源主電壓輸出端加上假負載進行試機，如圖4-1所示。之所以要接假負載，是因為開關管在截止期間，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。關于假負載，應根據開關電源的輸出電壓（或功率）的大小進行選擇，一般而言，若輸出電壓在100V以上，應選擇40～100W的燈泡或300Q左右的大功率電阻做假負載；若輸出電壓在30V以下，可選擇汽車／摩托車上用的燈泡或600Ω～lkΩ大功率電阻做假負載。

　　另外需要說明的是，有些電子產品，其開關電源的直流電壓輸出端通過一個電阻接地，相當于接了一個假負載，因此，對于這種結構的開關電源，維修時不需要再接假負載。

　　2．短路法

　　并聯型開關電源一般采用帶光電耦合器的直接取樣穩壓控制電路，當輸出電壓高時，可采用短路法來區分故障范圍。

　　短路檢修法的過程是：先短路光電耦合器的光敏接收管的兩腳，相當于減小了光敏接收管的內阻，測主電壓仍未變化，則說明故障在光電耦合器之后（開關變壓器的一次電路一側）。反之，故障在光電耦合器之前的電路。

　　需要說明的是，短路法應在熟悉電路的基礎上有針對性地進行，不能盲目短路，以免將故障擴大。另外，從檢修的安全角度考慮，短路之前，應斷開負載電路。

　　3．串聯燈泡法

　　所謂串聯燈泡法，就是取掉輸入回路的保險絲（熔斷器），用一個60W/220V的燈泡串在保險絲兩端。當通入交流電后，如燈泡很亮，則說明電路有短路現象。由于燈泡有一定的阻值，如60W/220V的燈泡，其阻值約為500Ω（指熱阻），所以起到一定的限流作用。這樣，一方面能直觀地通過燈泡的明亮度來大致判斷電路的故障；另一方面，由于燈泡的限流作用，不至于立即使已有短路的電路燒壞元器件。直至排除短路故障后，燈泡的亮度自然會變暗，最后再取掉燈泡，換上保險絲。

　　4．代換法

　　代換法分為元器件級代換和板級代換。

　　元器件級代換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。在開關電源中，有些元器件可用萬用表直接判斷出其是否正常，如電阻；有些則不好判斷，如電源控制芯片。因此，對于不易判斷的元器件，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。

　　板級代換是指對整機開關電源或電源電路的一部分電路進行整體代換。這種維修方法主要用于開關電源出現大面積元器件燒壞或開關電源出現疑難故障時的維修。這種維修方法的特點是：故障排除徹底，維修效率高，但造價相對也較高。

　　檢修電源的方法還有許多，如示波器法、加熱冷卻法、人工干預法等，這里不再一一介紹。

　　開關電源常見故障維修

　　1．保險絲或保險管燒斷

　　主要檢查整流橋各二極管、大濾波電容及開關管等部位，抗干擾電路出問題也會導致保險絲或保險管燒斷、發黑。值得注意的是，因開關管擊穿導致的保險絲或保險管燒斷往往還伴隨著過流檢測電阻和電源控制芯片的損壞，負溫度系數熱敏電阻也裉容易和保險絲或保險管一起燒壞。

　　2．無輸出，但保險絲或保險管正常

　　這種現象說明開關電源未工作，或者工作后進入了保護狀態。首先測量電源控制芯片的啟動腳是否有啟動電壓，若無啟動電壓或者啟動電壓太低，則檢查啟動電阻和啟動腳外接的元器件是否有漏電存在，此時如電源控制芯片正常，則經上述檢查可很快查到故障。若有啟動電壓，則測量控制芯片的驅動輸出腳（厚膜電路沒有驅動輸出腳）在開機瞬間是否有高低電平的跳變。若無跳變，說明控制芯片損壞、外圍振蕩電路元器件或保護電路有問題，可先代換控制芯片，再檢查外圍元器件。若有跳變，一般為開關管不良或損壞。

　　3．有輸出電壓，但輸出電壓過高

　　這種故障往往來自于穩壓取樣和穩壓控制電路。我們知道，直流輸出、取樣電阻、誤差取樣放大器（如TL431）、光電耦合器和電源控制芯片等電路共同構成了一個閉合的控制環路，在這一環節中，任何一處出現問題都會導致輸出電壓升高。

　　對于有過壓保護電路的電源，輸出電壓過高首先會使過壓保護電路動作，此時，可斷開過壓保護電路，使過壓保護電路不起作用，測開機瞬間的電源主電壓。如果測量值比正常值高，說明輸出電壓過高。實際維修中，以取樣電阻變值、誤差放大器或光電耦合器不良為常見。

　　4．輸出電壓過低

　　根據維修經驗，除穩壓控制電路會引起輸出電壓過低外，還有一些原因會引起輸出電壓過低。主要有以下幾點。

　?、匍_關電源負載有短路故障。此時，應斷開開關電源電路的所有負載，以區分是開關電源電路不良還是負載電路有故障。若斷開負載電路電壓輸出正常，說明是負載過重，若仍不正常，說明開關電源電路有故障。

　?、谳敵鲭妷憾?a target="_blank">整流二極管、濾波電容失效等，可以通過代換法進行判斷。

　?、坶_關管的性能下降，必然導致開關管不能正常導通，使電源的內阻增加，帶負載能力下降。

　?、荛_關變壓器不良，不但造成輸出電壓下降，還會造成開關管激勵不足從而屢損開關管。

　?、荽鬄V波電容（即300V濾波電容）不良，造成電源帶負載能力差，一接負載輸出電壓便下降。

　　損開關管故障的維修

　　屢損電源開關管（或厚膜電路，厚膜電路內含開關管）是開關電源電路維修的重點和難點，下面作一系統分析。

　　開關管是開關電源的核心部件，工作在大電流、高電壓的環境下，其損壞的比例是比較高的，一旦損壞，往往并不是換上新管就可以排除故障，甚至還會損壞新管，對于這種屢損開關管的故障排除起來是較為麻煩的，往往令初學者無從下手。下面簡要分析一下屢損開關管的常見原因。

　　1．開關管過壓損壞

　　①市電電壓過高，對開關管提供的漏極工作電壓高，開關管漏極產生的開關脈沖幅度自然升高許多，突破開關管D-S的耐壓值造成開關管擊穿。

　?、诜€壓電路有問題，使開關電源輸出電壓升高的同時，開關變壓器各繞組產生的感應電壓幅度大，在其一次繞組產生的感應電壓與開關管漏極D得到的直流工作電壓疊加，如果這個疊加值超過開關管D-S的耐壓值，會損壞開關管。

　?、坶_關管漏極D保護電路（尖峰脈沖吸收電路）有問題，不能將開關管漏極D幅度頗高的尖峰脈沖吸收掉而造成開關管漏極電壓過高擊穿。

　　④大濾波電容（300V濾波電容）失效，使其兩端含有大量的高頻脈沖，在開關管截止期間與反峰電壓疊加后，導致開關管過壓損壞。

　　2．開關管過流損壞

　?、匍_關管散熱片過小或固定不牢。

　?、陂_關電源負載過重，造成開關管導通時間延長而損壞開關管。常見原因是輸出電壓整流、濾波電路不良或負載電路有短路、漏電等故障。

　?、坶_關變壓器匝間短路。

　　3．開關管功耗大損壞

　　常見的有開啟損耗大和關斷損耗大兩種。開啟損耗大主要是由于開關管在規定的時間內不能由放大狀態進入飽和狀態。開關管因開啟損耗大的原因主要是由于開關管激勵不足造成的。關斷損耗大主要是由于開關管在規定的時間內不能由放大狀態進入到截止狀態。開關管因關斷損耗大的原因主要是由于開關管柵（基）極的波形發生畸變造成的。

　　4．開關管本身有質量問題

　　市售電源開關管質量良莠不齊，如果開關管存在質量問題，屢損開關管也就在所難免了。

　　5．開關管代換不當

　　開關電源的場效應開關管功率一般較大，不能用功率小、耐壓低的場效應管進行代換，否則極易損壞。也不能用BU508A、2SD1403等三極管進行代換，實驗發現，代換后電源雖可工作，但通電幾分鐘三極管即過熱，會引起屢損開關管的故障。

　　電源電路檢修注意事項

　　1．加隔離變壓器

　　開關電源大都為并聯型開關電源，對于并聯型開關電源，雖然負載所在的電路板為冷底板，但開關電源變壓器一次電路仍為熱底板，因此，如果不加隔離變壓器，就不能用示波器測量開關變壓器一次側之前的任何電路，否則，不但使示波器外殼帶電，對人身構成威脅，還會燒壞電源。用萬用表測量電壓時可不加隔離變壓器。

　　2．避免電擊

　　在維修開關電源時，用了隔離變壓器并不能保證100%的安全，導致觸電的充要條件是，與身體接觸的兩處或以上的導體間存在超過安全電壓的電位差，并有一定強度的電流流經人體。隔離變壓器可以消除熱地與電網之間的電位差，一定程度上可以防止觸電。但它無法消除電路中各點間固有的電位差，也就是說，維修人員兩只手同時接觸了開關電源電路中具有電位差的部位，同樣會導致電擊。因此，維修人員在修理時，如果必須帶電操作，首先應使身體與大地可靠絕緣，例如坐在木質座位上，腳下踩一塊干燥的木板或包裝用的泡沫之類的絕緣物；其次，要養成單手操作的習慣，當必須接觸帶電部位時，防止經另一只手或身體的其他部位形成回路等，這些都是避免電擊的有效措施。

　　3．選好參考電位

　　測量電源電路的電壓，要選好參考電位，開關變壓器一次側之前的地為熱地，開關變壓器一次側之后的地為冷地，二者不是等電位。因此，測量開關變壓器一次電路的電壓時，就以熱地為參考點，即將萬用表的負表筆接熱地；測量開關變壓器二次電路（負載電路）時，要以冷地為參考點，即將萬用表的負表筆接冷地。

　　4．電源不振蕩時應對大濾波電容兩端的電壓放電

　　維修無輸出的電源，通電后再斷電，由于電源不振蕩，大濾波電容（300V濾波電容）兩端的電壓放電會極其緩慢，此時，如果要用萬用表的電阻擋測量電源，應先對大濾波電容兩端的電壓進行放電（可用一大功率的小電阻進行放電），然后才能測量，否則不但損壞萬用表，而且還會危及維修人員的安全。

　　5．檢修時應控制開機時間

　　在檢修開關電源輸出電壓高于正常值許多故障時，開機時間盡量要短，以免擊穿開關管與負載元器件，造成不必要的損失。開機時間的標準是測量完某點電壓值需要的最短時間。實際監測時，可一手拿表筆，一手按開關，接通電源開關，看清讀數后，立即關斷電源。

　　6．更換故障元器件后再次開機時要監測開關電源輸出電壓值

　　對開關電源進行檢查發現或懷疑某個元器件有問題，更換這個元器件后，開機時要監測開關電源（105～150V）輸出端電壓，如果高于正常值許多，要快速關機。之后按電壓輸出高的故障進行檢查。

　　7．保險管損壞的檢修

　　交流輸入電路中保險管熔斷很少是由于保險管自然損壞造成的，而大多數是由于后級電路短路故障造成的，如市電整流二極管短路、電源開關管短路等。因此，若遇到保險管損壞的故障，應首先對以上易損元器件檢查更換后再更換新的保險管試機。保險管損壞時，應使用同規格新品更換，不要使用銅絲代換，以免對電路造成更大的損害。當損壞的保險管內部發黑或顯像管爆裂時，說明后級電路短路嚴重，更應仔細檢查。

　　8．開關變壓器中電解電容的檢修

　　開關變壓器熱端電路中的電解電容故障率較高，但有的電容用萬用表測量正常，但實際上確有問題。所以，建議對開關變壓器熱端電路中的2.2～lOOμF電解電容檢修時，用代換法進行檢修，以免造成錯誤判斷。

　　9．更換開關電源元器件時，應注意以下幾點

　?。?）更換時必須用相同型號或相同性能及規格的元器件

　?、俜€壓電路中的各元器件。

　?、诒Ｗo電路中的各元器件。

　　③振蕩電路中的元器件。

　?、芙涣?20V輸入電路中的保險管。

　　（2）更換時功率、耐壓、容量可以提高的元器件

　　①交流220V整流濾波電容中的大濾波電容與整流二極管。

　?、陂_關電源各電壓輸出端的濾波電容與整流二極管。

　?。?）開關電源中的交流220V整流濾波電路中的保險電阻與開關電源電壓輸出端的保險電阻的代換

　　這兩個電路中的保險電阻最好選用功率與電阻相同的，如果沒有相同的電阻，在功率與阻值的選擇上是：原來元件的保險電阻功率／電阻值=代換元件保險電阻的功率／電阻值。但一定要用保險電阻代換。

　　10.用假負載法與電流法斷開開關電源對行掃描電路的供電時應注意的事項

　?、贁嚅_負載時，一般是斷開元器件的一引腳，斷開處通常是開關電源主輸出端到負載之間的保險電阻、電感的一引腳，不要用割斷電路板的方法進行斷開。

　?、谠诰S修開關電源時，為判斷故障在開關電源電路還是在負載電路，常常需要斷開開關電源主電壓的負載。我們知道，開關電源誤差取樣電路可以有兩種形式，即直接取樣電路和間接取樣電路。對于間接取樣電路，在切斷開關電源主電壓負載時沒有什么特別的要求。對于直接取樣的開關電源，在斷開主電壓負載時，應注意切斷點的位置，即斷開點應選在穩壓電路之后，如圖4-2所示的虛線C的右側，而決不能取在虛線A的左側。否則誤差取樣電路得不到誤差電壓（誤差電壓為零），將導致開關電源輸出電壓急劇升高，可能會燒毀開關管或開關電源控制芯片。

　　11.對于開關電源無電壓輸出的故障

　　如果監測結果是開機瞬間有某個輸出端有電壓．說明開關電源能產生振蕩，只是由于開關電源輸出電壓高或負載有過流故障造成保護電路工作引起開關電源停振。

　　另外，對于開關電源輸出電壓低的故障，如果監測結果是關機瞬間電壓升高，也同樣說明開關電源中的保護電路因故障進入保護狀態。

　　開關電源檢修技巧

　　1．檢修開關電源時，要先對故障率相對高的電路進行檢查

　　在檢修開關電源時，如果同時判斷故障在兩個或以上的部分可能存在問題時，要先對故障率較高的部分進行檢查，例如，對于開關電源只有開機瞬間有電壓的故障，故障原因可能是穩壓電路有問題造成輸出電壓過高引起的過壓保護，也可能是由開關電源某路輸出端有短路或過流故障引起的。但因后者的可能性遠遠大于前者，所以檢修時，要先查開關電源電壓輸出端是否有短路、過流故障。之后再按過壓保護對穩壓電路進行檢查。

　　2．檢修開關電源時，要先對易損件進行檢查

　　從開關電源的結構來講，每種開關電源均有自己的優缺點，也有比較固定的易損件。從電子設備的使用時間長短來講，開關電源易損件也有一定的規律，例如，當開關電源使用時間較長時，開關電源熱端的電解電容故障相對較高。檢修開關電源時，在按常規方法進行檢修之前，應重點對這些易損件進行檢查，這樣可以起到事半功倍的效果。

　　3．檢修開關電源時，要善于利用觀察法

　　（1）觀察保險內的保險絲是否熔斷，判斷開關電源有無嚴重短路故障

　　交流220V整流濾波電路中的保險絲熔斷的直接原因只在開關電源熱端固定的幾個元器件中，即開關管、300V大濾波電容、交流220V整流二極管擊穿等。所以，如果觀察到保險內的保險絲熔斷，肯定是上述中的某個元器件有問題。

　?。?）觀察開關電源中的電解電容頂部是否鼓脹，可判斷這個電容是否有問題

　　如果電容鼓脹，說明電容基本失效，需要進行更換。同時，還要檢查電容鼓脹的原因，是工作久了自然損壞，還是電壓過高損壞等，以便對癥下藥。

　　4．檢修開關電源時，要學會電壓法使用技巧

　　用電壓法檢修開關電源，可判斷出故障是否在開關電源，以及在開關電源的哪個部位。電壓法檢修開關電源的常見關鍵點有：開關電源交流輸入端，整流濾波輸出端，開關管漏極、柵極，開關電源控制芯片的啟動端，開關電源輸出端等。將測得的值與正常的值進行比較，即可查出故障點。

　　5．檢修開關電源時，要學會電阻法的使用技巧

　　電阻法可判斷出開關電源各電壓輸出端是否存在擊穿短路與嚴重漏電故障，確認開關電源中的某個元器件是否擊穿、開路、漏電。電阻法最常用于檢查開關管、交流220V整流濾波中的保險電阻開路。

　　在以下幾種情況下，可采用電阻法進行檢查。

　?、僭陂_關電源有的輸出端有小電壓，有的輸出端始終無電壓時，需要用電阻法測量沒有電壓輸出的端子電阻。如果是電阻值近于零，說明這個輸出端的整流二極管或負載有擊穿故障。

　?、谠陂_關管漏極電壓為零時，需要用電阻法查交流220V橋式整流濾波電路，檢查交流220V橋式整流器串聯的保險電路是否開路。

　?、墼诒ｋU管內的保險絲熔斷時，需要用電阻法測量開關漏極對地電阻，如果測量結果近于零，說明燒斷保險管的原因是開關管或300V大濾波電容、橋式整流器擊穿。

　　6．檢修開關電源時，要學會電流法的使用技巧

　　電流法可判斷出開關電源的主負載是否由過流造成開關電源工作電壓異常。方法是在開關電源主輸出端與主負載斷開處接入電流表，如圖4-3所示，電流表的擋位打在較大擋位（如500mA），測量開機瞬間的電流，如果電流在正常范圍，可判斷主負載正常，如果電流超出正常范圍，可判斷主負載存在短路故障。