开关电源的工作原理及故障检测方法

引 言：本文中介绍的方法并不能解决开关电源使用中遇到的所有问题，但是对于开关电源日常使用容易出现的一些问题还是行之有效的。希望通过能给大家起到一个抛砖引玉的作用，对大家解决开关电源中遇到的小问题有所帮助。

现在，大多数的外设都使用开关电源进行变压。虽然开关电源具有体积小，工作效率高，稳压效果好等显著特点，但是由于开关电源是直接与市电相连的，市电电压的变化和浪涌都可能造成开关电源的损坏。开关电源的电路较为复杂，不少爱好者对电源损坏束手无策，其实，只要我们对它有一定的了解，维修起来也并非难事。

　　开关电源的原理大致相同，在这里，我们以HP3748打印机配套的开关电源无电压输出为例，来讲解开关电源的工作原理与故障检查的方法。

一、开关电源的工作原理

　　如果想要学会排除开关电源的故障，我们就必须得对其工作原理以及哪些元件易损坏有个了解。当电流从输入端输入时，首先到达由电容和电感组成的L型或π型滤波电路中进行滤波，以消除市电中的浪涌电压和干扰信号，提高电源质量。同时，在市电输入端还串接有保险管，当电源发生短路性故障时，保险管熔断，避免故障扩大化。并且，现在大多数的开关电源输入端还并有压敏电阻。这种电阻当电压正常时，阻值为无穷大，不影响电路的工作。而一旦电压过高，压敏电阻将短路，使通过保险管的电流增大，保险管熔断，避免了因高压致其他元件损坏。

　　经过滤波后的交流电经二极管桥式整流电路和高压大容量电容滤波后，生成300V的高压直流电压，之后该电压经电阻降压和简单稳压后送入振荡控制电路以生成振荡信号，生成的振荡信号通过电源振荡管放大后，配合高频变压器，会被转变为低压交流电压，低压交流电压再经过一次整流滤波后，就可以生成各种可供设备使用的低压直流电了。另外，在主电压输出端，还设有电压采样反馈电路，将当前电压反馈回振荡控制电路，一旦主电压由于负载变化而产生电压漂移时，振荡控制电路将改变振荡脉宽，以保证输出电压的稳定性。同时，当负载短路时，采样反馈信号也会及时通知振荡控制电路，停止电压的输出，避免电源因过载而损坏。

二、故障检测的方法

　　对开关电源有了一个基本了解后，我们来看看故障的检测与维修方法。

　　首先应观察电源保险管是否损坏。如保险管损坏，不能急于更换，必须要先检查电源是否存在短路现象。方法：用万用表的电阻挡测试电源保险管后的交流端(测试点一)，其正常电阻应在数十千欧姆以上，如电阻为零，则说明电源存在交流短路现象。另外，我们还应重点检查电源的交流滤波电容是否损坏；同时如果有压敏电阻的话，还应检查这一电阻。

　　如上述测试结果正常，我们接着应检测电源的四个整流二极管(测试点二)。在正常状态下，二极管的正向电阻为数k(用万用表×1k挡测试)，反向电阻接近无穷大。如发现测试结果不正常，则需更换。顺着排查下来，接着要做的是测试电源的直流电阻这一部位(测试点三)，其正常电阻也在数k，如电阻为零，则说明存在直流短路。造成直流短路的原因比较多，像滤波电容短路性损坏、电源振荡管损坏，振荡集成块及外围电路部分损坏都可能造成短路现象。在此，需要说明的是在更换电源振荡管之前，必须确定振荡集成块及外围电路正常，否则会造成电源管的再次损坏。

　　排除了开关电源上述问题后，说明故障大多存在于振荡控制电路、采样反馈电路或负载上。这时，我们应先检查振荡集成块的供电电路是否正常(测试点四)，其正常的电压应该在10V左右(特别提醒：由于测试电压应在通电情况下进行，而电源板上有高压的市电，因此要特别注意人身安全，不可尝试直接触摸电源的任何部分)。

　　如该点无电压或电压很低，首先要检查降压电阻是否损坏；其次再检查振荡集成块和其外部的供电电路是否正常。如外围电路未发现故障，建议更换振荡集成块。当然，有时候电源不能正常输出电压也有可能是由于负载短路使电源保护造成的。对这款电源而言，我们只须将输出线拔除，检查输出电压是否正常(测试点五)，即可确定故障部位。前面的故障排除后，最后还应该检查反馈电路部分，一般来说这部分故障主要集中在光电耦合器和其放大电路上，要特别注意。

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