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電源適配器維修及維護(hù)心得

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電源適配器維修及維護(hù)心得

電源適配器有著效率高、功耗低、體型小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，其電源適配器的工作效率可以達(dá)到80％以上，比傳統(tǒng)的線形穩(wěn)壓電源適配器提升近一倍。現(xiàn)階段，空管系統(tǒng)中的所有設(shè)備均能找到電源適配器的蹤影，其運(yùn)行正常與否，直接影響著電子產(chǎn)品能否運(yùn)行及運(yùn)行是否正常。所以，我們作為設(shè)備維護(hù)工作人員，需要加強(qiáng)對(duì)電源適配器的學(xué)習(xí)，掌握基本維修方法，提升自身的產(chǎn)品維護(hù)能力。


一．電源適配器原理及功能線路介紹

電源適配器是運(yùn)用當(dāng)今電子技術(shù)，控制開(kāi)關(guān)晶體管導(dǎo)通和截止情況而得名，其實(shí)質(zhì)是利用改變線路中控制器件的導(dǎo)通時(shí)間來(lái)改變輸出電壓的大小，實(shí)現(xiàn)維持輸出電壓穩(wěn)定的一種電源適配器，電源適配器通常由脈沖寬度調(diào)制(PWM)和MOSFET構(gòu)成。
電源適配器的主線路是由輸入電磁干擾濾波器(EMI)、整流濾波電路、功率變換線路、PWM控制器線路、輸出整流濾波電路構(gòu)成。此外，還有控制和啟動(dòng)等輔助線路，如圖1所示。
(一)主線路
主線路描述了從交流電網(wǎng)輸入、直流輸出的整個(gè)過(guò)程。包括：EMI(電磁干擾)線路，其主要功能是濾除外部電網(wǎng)的高頻脈沖對(duì)電源適配器的影響，與此同時(shí)也達(dá)到降低電源適配器自身對(duì)外部的電磁干擾；整流電路用來(lái)將交流電壓變換為單向脈動(dòng)的直流電壓；濾波電路用來(lái)濾除整流后單向脈動(dòng)電壓中的交流成分，使之變成平滑的直流電壓；功率轉(zhuǎn)換線路主要由開(kāi)關(guān)管和開(kāi)關(guān)變壓器(也稱高頻變壓器)構(gòu)成。它是實(shí)現(xiàn)變壓、變頻及其輸出電壓調(diào)整的執(zhí)行配件，也達(dá)到能量傳遞和轉(zhuǎn)換功能，是電源適配器的核心。
(二)控制電路
一方面從輸出端采樣，經(jīng)與制定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，然后去控制逆變器，改變其頻率或脈寬，實(shí)現(xiàn)輸出穩(wěn)定；與此同時(shí)，根據(jù)測(cè)試線路提供的資料，經(jīng)保護(hù)線路鑒別，提供控制電路對(duì)整機(jī)進(jìn)行各種保護(hù)措施。
(三)啟動(dòng)線路
為了使開(kāi)關(guān)管運(yùn)行在飽和、截止的開(kāi)關(guān)情況，務(wù)必有一個(gè)激勵(lì)脈沖功能到開(kāi)關(guān)管的基極，并聯(lián)型電源適配器通常選用他激式電源適配器，這一個(gè)激勵(lì)脈沖通常是由專門(mén)的振蕩器產(chǎn)生，而振蕩器的工作電壓則由啟動(dòng)線路來(lái)提供。
維修電源適配器
二、電源適配器維修技巧
電源適配器的維修一般可分成兩步實(shí)行：
(一)關(guān)閉電源情況下，“看、聞、問(wèn)、量”
看：打開(kāi)電源適配器的塑料外殼，查看保險(xiǎn)絲有沒(méi)有熔斷，再觀查電源適配器的內(nèi)部情況，假如看到電源適配器的線路板上有燒焦處或元器件裂開(kāi)，則應(yīng)重點(diǎn)查看此處元器件及相關(guān)的電路元件。
聞：聞一下電源適配器內(nèi)部有沒(méi)有有糊味，查看有沒(méi)有有燒焦的元器件。
問(wèn)：?jiǎn)栆幌码娫催m配器故障的經(jīng)過(guò)，有沒(méi)有對(duì)電源適配器實(shí)行違規(guī)操作。
量：沒(méi)通電前，先用萬(wàn)用表測(cè)量一下高壓電容兩邊的工作電壓。如果是電源適配器不起振或開(kāi)關(guān)管開(kāi)路造成的故障，則大多數(shù)情況下，高壓濾波電容兩邊的工作電壓未泄放悼，此工作電壓有300多伏，需小心。然后用萬(wàn)用表測(cè)量AC電源適配器線兩邊的正反向電阻器及電容器充電情況，電阻值不應(yīng)過(guò)低，否則電源適配器內(nèi)部可能存在短路。
電容器應(yīng)能充放電。脫開(kāi)負(fù)載，分別測(cè)量各組輸出端的對(duì)地電阻器，一切正常時(shí)，表針應(yīng)該有電容器充放電擺動(dòng)，最后指示的應(yīng)為該路的泄放電阻器的阻值。
(二)加電在線檢測(cè)
通電后觀查電源適配器有沒(méi)有有燒保險(xiǎn)及個(gè)別元器件冒煙等現(xiàn)象，若有要及時(shí)切斷供電實(shí)行檢修。
測(cè)量高壓濾波電容兩邊有無(wú)300V輸出，若無(wú)應(yīng)重點(diǎn)查整流二極管、濾波電容等。
測(cè)量高頻變壓器次級(jí)線圈有無(wú)輸出，若無(wú)應(yīng)重點(diǎn)查開(kāi)關(guān)管有沒(méi)有故障，有沒(méi)有起振，保護(hù)電路有沒(méi)有動(dòng)作等，若有則應(yīng)重點(diǎn)查看各輸出側(cè)的整流二極管、濾波電容、三通穩(wěn)壓管等。

假如電源適配器開(kāi)啟一下就結(jié)束，則該電源適配器處在保護(hù)模式下，可直接測(cè)量PWM芯片保護(hù)輸入腳的工作電壓，假如工作電壓超出規(guī)定值，則表明電源適配器處在保護(hù)模式下，應(yīng)重點(diǎn)查看產(chǎn)生保護(hù)的原因。

維修電源適配器


三、OTE電臺(tái)DR100接收機(jī)的EAGLE80系列30V電源適配器的維修

故障原因及現(xiàn)象：我們?cè)趯?duì)VHF系統(tǒng)實(shí)行資源整合時(shí)，將電臺(tái)關(guān)閉電源關(guān)機(jī)后再重新上電后，看到有多部電臺(tái)無(wú)法一切正常開(kāi)啟，經(jīng)過(guò)排查，看到為30V電源適配器模塊故障導(dǎo)致。
明確故障范圍：因?yàn)樵摦a(chǎn)品型號(hào)電源適配器在直流輸出端早已憑借一個(gè)功率電阻器接地，等同于接了一個(gè)假負(fù)載，所以，針對(duì)這種結(jié)構(gòu)的電源適配器，維修時(shí)不用再接假負(fù)載。我們直接在該型電源適配器的直流輸出口測(cè)量，看到無(wú)工作電壓輸出；測(cè)量其交流輸入一切正常。
將起外殼卸下來(lái)，檢測(cè)保險(xiǎn)絲、EMI濾波電容、交流變壓器均沒(méi)問(wèn)題，開(kāi)關(guān)變壓器一次端至交流輸入端無(wú)異常情況，初步判斷為直流(熱地)部分故障。
關(guān)鍵點(diǎn)檢測(cè)及故障元器件拆換：
1)測(cè)量STR83145全橋整流模塊，輸入交流電壓220V，測(cè)出其PIN3，PIN5間輸出直流電壓為318~320V之間?；痉蠘蚴秸麟妷鹤儞Q公式U。=，所以，能夠排除整流模塊故障的可能性。
2)開(kāi)關(guān)管KA1M0880B的測(cè)量。該模塊在該線路中起到PWM控制功能，該Ic的封裝為T(mén)O一3P一5L?？紤]到開(kāi)關(guān)管長(zhǎng)期工作在大電流、高電壓的條件下，其受損的機(jī)率較高，所以，我們第一步拆換了2個(gè)新的開(kāi)關(guān)管。拆換后，其中一塊電源適配器成功修復(fù)，另一塊仍然無(wú)輸出電壓。
3)再一次對(duì)故障的電源適配器模塊進(jìn)行測(cè)量。這一次檢測(cè)開(kāi)關(guān)管PIN3，熱地間電壓時(shí)，看到僅有13．6～14．4V左右。參照該型開(kāi)關(guān)管信息，得知運(yùn)行電壓標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)當(dāng)為15V以上。由此可判斷問(wèn)題應(yīng)出在運(yùn)行線路上，如圖2所示。該型電源適配器采用了受控式運(yùn)行線路，與常規(guī)運(yùn)行線路相比，增加了一個(gè)可控開(kāi)關(guān)S，實(shí)際線路中，該開(kāi)關(guān)由三極管代替，控制電壓取自開(kāi)關(guān)變壓器的反饋繞組。開(kāi)關(guān)S在啟動(dòng)時(shí)接通，運(yùn)行后斷開(kāi)，由VD1、C1整流濾波產(chǎn)生的電壓接替運(yùn)行線路工作。VD1為1N4744穩(wěn)壓二極管，其典型穩(wěn)壓值應(yīng)當(dāng)為15V。C1為10uf，50V鋁電解電容。
對(duì)上述元器件檢測(cè)看到穩(wěn)壓二極管有綠色液體泄露，啟動(dòng)電容容量為7uf已超出誤差允許范圍。拆換元器件后，再測(cè)運(yùn)行電壓達(dá)到15．7v，開(kāi)關(guān)變壓器也發(fā)出了“滋滋”的聲音，開(kāi)關(guān)頻次穩(wěn)定后，聲音消失。直流電壓輸出穩(wěn)定于30～31V，恢復(fù)正常。
故障原因?yàn)榉€(wěn)壓二極管性能下降，運(yùn)行電壓不夠，所以開(kāi)關(guān)變壓器無(wú)法起振，最后造成電源適配器無(wú)輸出電壓。


四、維修建議

空管行業(yè)的通導(dǎo)監(jiān)視系統(tǒng)，大多數(shù)處在長(zhǎng)期連續(xù)不斷運(yùn)行狀態(tài)。伴隨著設(shè)備使用年限的增加，電源適配器的故障頻次呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。如28所自動(dòng)化系統(tǒng)中的HPG5機(jī)器的電源適配器，OTEDTR100電源適配器及OTEDRIO0的電源適配器EAGLE80series電源適配器。電源廠家經(jīng)過(guò)自主維修看到上述模塊有著類(lèi)似的故障共性，現(xiàn)總結(jié)如下：1)因?yàn)殚L(zhǎng)期滿負(fù)荷工作，電源適配器模塊溫度過(guò)高，易加快里面電路電子元器件的老化，所以在平時(shí)使用工作程中，我們應(yīng)當(dāng)合理安排布局，欲留風(fēng)冷對(duì)流空間并增強(qiáng)對(duì)機(jī)柜散熱風(fēng)扇的檢驗(yàn)；
2)針對(duì)采用受控式啟動(dòng)電路的電源適配器，PWM模塊的啟動(dòng)電壓由穩(wěn)壓二極管取代且長(zhǎng)期工作在極限狀態(tài)。所以，若關(guān)機(jī)后無(wú)法正常供電，我們可以檢查一下啟動(dòng)電路中的穩(wěn)壓二極管；
3)大容量電容因?yàn)殚L(zhǎng)期，高頻率的充放電，會(huì)造成性能降低。提議在設(shè)備維修過(guò)程中需要關(guān)機(jī)操作時(shí)，盡量使用面板開(kāi)關(guān)，不可以直接拔下電源適配器線，以確保大容量電容有充足的放電時(shí)間；
4)經(jīng)常的開(kāi)關(guān)機(jī)會(huì)影響電源適配器的使用壽命，應(yīng)盡量避免。


五、結(jié)語(yǔ)

電源適配器工作時(shí)，處在高電壓、大電流、高頻率的特殊工作狀態(tài)，因此相對(duì)故障率很高。其出故障的概率，要占電子產(chǎn)品整機(jī)故障率的80％左右，電子產(chǎn)品中的很多故障，通常是因其電源適配器電路工作異常導(dǎo)致的。所以，為了進(jìn)一步提升設(shè)備完好率和減少設(shè)備故障恢復(fù)時(shí)間，作為設(shè)備維修工作人員的我們有必要熟練掌握電源適配器的原理、維修方法和維修技巧。
電源適配器電路有易有難，功率有大有小，輸出電壓多種多樣。
只要把握住其關(guān)鍵的東西，即充分了解電源適配器的基本結(jié)構(gòu)及其PFC及PWM模塊的特點(diǎn)，它們工作的基本條件，主要上面流程和方法，多動(dòng)手進(jìn)行電源適配器的維修，就能快速地排除電源適配器故障，實(shí)現(xiàn)事半功倍的效果。

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| 發(fā)布時(shí)間：2020.12.09    來(lái)源：
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