开关电源pfc常见故障 pfc电路检修技巧

工程师谭军 发表于 2018-10-09 08:51:33 收藏 已收藏
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开关电源pfc常见故障 pfc电路检修技巧

工程师谭军 发表于 2018-10-09 08:51:33

  本文主要是关于开关电源pfc的相关介绍,并着重对开关电源pfc常见故障及检修技巧进行了详尽的阐述。

  开关电源pfc

  PFC就是功率因数校正的意思,主要用来表征电子产品对电能的利用效率。功率因数越高,说明电能的利用效率越高。

  PC电源采用传统的桥式整流、电容滤波电路会使AC输入电流产生严重的波形畸变,向电网注入大量的高次谐波,因此网侧的功率因数不高,仅有0.6左右,并对电网和其它电气设备造成严重谐波污染与干扰。早在80年代初,人们已对这类装置产生的高次谐波电流所造成的危害引起了关注。1982年,国际电工委员会制订了IEC55-2限制高次谐波的规范(后来的修订规范是IEC1000-3-2),促使众多的电力电子技术工作者开始了对谐波滤波和功率因数校正(PFC)技术的研究。电子电源产品中引入PFC电路,就可以大大提高对电能的利用效率。

  PFC有两种,一种是无源PFC(也称被动式PFC),一种是有源PFC(也称主动式PFC)。无源PFC一般采用电感补偿方法使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数,但无源PFC的功率因数不是很高,只能达到0.7~0.8;有源PFC由电感电容及电子元器件组成,体积小,可以达到很高的功率因数,但成本要高出无源PFC一些。

  开关电源pfc常见故障  pfc电路检修技巧

  有源PFC电路中往往采用高集成度的IC,采用有源PFC电路的PC电源,至少具有以下特点:

  1)输入电压可以从90V到270V;

  2)高于0.99的线路功率因数,并具有低损耗和高可靠等优点;

  3)IC的PFC还可用作辅助电源,因此在使用有源PFC电路中,往往不需要待机变压器;

  4)输出不随输入电压波动变化,因此可获得高度稳定的输出电压;

  5)有源PFC输出DC电压纹波很小,且呈100Hz/120Hz(工频2倍)的正弦波,因此采用有源PFC的电源不需要采用很大容量的滤波电容。

  开关电源pfc常见故障

  1,保险丝熔断

  一般情况下,保险丝熔断说明电源的内部线路有问题。由于电源工作在高电压、大电流的状态下,电网电压的波动、浪涌都会引起电源内电流瞬间增大而使保险丝熔断。重点应检查电源输入端的整流二极管,高压滤波电解电容,逆变功率开关管等,检查一下这此元器件有无击穿、开路、损坏等。如果确实是保险丝熔断,应该首先查看电路板上的各个元件,看这些元件的外表有没有被烧糊,有没有电解液溢出,如果没有发现上述情况,则用万用表测量开关管有无击穿短路。需要特别注意的是:切不可在查出某元件损坏时,更换后直接开机,这样很有可能由于其它高压元件仍有故障又将更换的元件损坏,一定要对上述电路的所有高压元件进行全面检查测量后,才能彻底排除保险丝熔断的故障。,

  2,无直流电压输出或电压输出不稳定

  如果保险丝是完好的,在有负载情况下,各级直流电压无输出。这种情况主要是以下原因造成的:电源中出现开路、短路现象,过压、过流保护电路出现故障,辅助电源故障,振荡电路没有工作,电源负载过重,高频整流滤波电路中整流二极管被击穿,滤波电容漏电等。在用万用表测量次级元件,排除了高频整流二极管击穿、负载短路的情况后,如果这时输出为零,则可以肯定是电源的控制电路出了故障。若有部分电压输出说明前级电路工作正常,故障出在高频整流滤波电路中。高频滤波电路主要由整流二极管及低压滤波电容组成直流电压输出,其中整流二极管击穿会使该电路无电压输出,滤波电容漏电会造成输出电压不稳等故障。用万用表静态测量对应元件即可检查出其损坏的元件。

  3,电源负载能力差

  电源负载能力差是一个常见的故障,一般都是出现在老式或工作时间长的电源中,主要原因是各元器件老化,开关管的工作不稳定,没有及时进行散热等。应重点检查稳压二极管是否发热漏电,整流二极管损坏、高压滤波电容损坏等。

  B. 开关电源注意事项

  1,选择开关电源时应注意事项

  1)选用合适的输入电压规格。

  2)选择合适的功率。为了使电源的寿命增长,可选用多30%输出功率额定的机种。

  3)考虑负载特性。如果负载是马达、灯泡或电容性负载,当开机瞬间时电流较大,应选用合适电源以免过载。如果负载是马达时应考虑停机时电压倒灌。

  4)此外尚需考虑电源的工作环境温度,及有无额外的辅助散热设备,在过高的环温电源需减额输出。环温对输出功率的减额曲线。

  5)根据应用所需选择各项功能:

  保护功能:过电压保护(OVP)、过温度保护(OTP)、过负载保护(OLP)等。

  应用功能:信号功能(供电正常、供电失效)、遥控功能、遥测功能、并联功能等。

  特殊功能:功因矫正(PFC)、不断电(UPS)

  6)选择所需符合的安规及电磁兼容(EMC)认证。

  2,使用开关电源之注意事项

  1)使用电源前,先确定输入输出电压规格与所用电源的标称值是否相符;

  2)通电之前,检查输入输出的引线是否连接正确,以免损坏用户设备;

  3)检查安装是否牢固,安装螺丝与电源板器件有无接触,测量外壳与输入、输出的绝缘电阻,以免触电;

  4)为保证使用的安全性和减少干扰,请确保接地端可靠接地;

  5)多路输出的电源一般分主、辅输出,主输出特性优于辅输出,一般情况下输出电流大的为主输出。为保证输出负载调整率和输出动态等指标,一般要求每路至少带10%的负载。若用辅路不用主路,主路一定加适当的假负载;

  6)请注意:电源频繁开关将会影响其寿命;

  7)工作环境及带载程度也会影响其寿命。

  C.开关电源的维修技巧

  1、修理开关电源时,首先用万用表检测各功率部件是否击穿短路,开关电源外壳如电源整流桥堆,开关管,高频大功率整流管;抑制浪涌电流的大功率电阻是否烧断。再检测各输出电压端口电阻是否异常,上述部件如有损坏则需更换。

  2、第一步完成后,接通电源后还不能正常工作,接着要检测功率因数模块(PFC)和脉宽调制组件(PWM),查阅相关资料,熟悉PFC和PWM模块每个脚的功能及其模块正常工作的必备条件。

  3、然后,对于具有PFC电路的电源则需测量滤波电容两端电压是否为380VDC左右,如有380VDC左右电压,说明PFC模块工作正常,接着检测 PWM组件的工作状态,测量其电源输入端VC ,参考电压输出端VR ,启动控制Vstart/Vcontrol端电压是否正常,利用220VAC/220VAC隔离变压器给开关电源供电,用示波器观测PWM模块CT端对地的波形是否为线性良好的锯齿波或三角形,如TL494 CT端为锯齿波,FA5310其CT端为三角波。输出端V0的波形是否为有序的窄脉冲信号。 开关电源维修方法与技巧

  4、在开关电源维修实践中,有许多开关电源采用UC38××系列8脚PWM组件,开关电源适配器大多数电源不能工作都是因为电源启动电阻损坏,或芯片性能下降。当R断路后无VC,PWM组件无法工作,需更换与原来功率阻值相同的电阻。当PWM组件启动电流增加后,可减小R值到PWM组件能正常工作为止。在修一台GE DR电源时,PWM模块为UC3843,检测未发现其他异常,在R(220K)上并接一个220K的电阻后,PWM组件工作,输出电压均正常。有时候由于外围电路故障,致使VR端5V电压为0V,PWM组件也不工作,在修柯达8900相机电源时,遇到此情况,把与VR端相连的外电路断开,VR从0V变为 5V,PWM组件正常工作,输出电压均正常。 开关电源维修方法与技巧

  5、当滤波电容上无380VDC左右电压时,说明PFC电路没有正常工作,开关电源电路示意图PFC模块关键检测脚为电源输入脚VC,启动脚Vstart/control,CT和RT脚及V0脚。修理一台富士3000 相机时,测试一板上滤波电容上无380VDC电压。VC,Vstart/control,CT和RT波形以及V0波形均正常,测量场效应功率开关管G极无 V0 波形,由于FA5331(PFC)为贴片元件,机器用久后出现V0端与板之间虚焊,V0信号没有送到场效应管G极。将V0端与板上焊点焊好,用万用表测量滤波电容有380VDC电压。当Vstart/control 端为低电平时,PFC亦不能工作,则要检测其端点与外围相连的有关电路。

  总之,开关电源电路有易有难,功率有大有小,输出电压多种多样。只要抓住其核心的东西,即充分熟悉开关电源的基本结构以及PFC及PWM模块的特性,它们工作的基本条件,按照上述步骤和方法,多动手进行开关电源的维修,就能迅速地排除开关电源故障,达到事半功倍的效果。

  pfc电路检修技巧

  1、检修液晶电源时,首先确认保险管状态,保险管完好,通常PFC校正电路中的开关管等没有失效。再测量大电解电容对地是否存在短路,有几十千欧以上充电电阻,表明电源没有击穿。如果保险管损坏,第一个要检查PFC校正电路开关管,第二个要检查副电5N“、40英寸以下的一般输出+5V、+12V、+24V三组电压;40英寸以上的一般输出源IC。+5V、+12V、+18V、+24V四组电压。其中+5V为待机电压,+12V供数字板,+18V供伴音,+24V供背光板。在实践维修中,只要各组电压一样、功率一样的电源板都可以代换。

  2、电源板可以从电视上摘下独立维修,维修时只需要把开关机控制电路三极管C、E短接(或将一只1.5K左右的电阻与副电源的+5V输出端相连),整机就处于开机状态,各路电压均有输出。在部分液晶采电的开关电源中,只有+12V或+24V输出端带有一定功率的负载,主开关电源才进行正常的工作状态。所以在+24V输出端上你可以接一只电动自行车的36V灯泡作假负载(或在+12V输出端接一只麾托车灯泡作假负载)即可。

  3、液晶电源通电后,副电源先工作,输出+5V电压给数字板上的CPU,此时整机处于待机状态。当按“待机”键后,CPU输出开机电平,PFC电路先工作,将+300V脉动直流电压转换成正常的直流电压(+380V)后,这时主开关电源的脉宽振荡器才开始工作,接着主开关变压器次级输出+12V、+24V电压,整机进入正常工作状态。

  4、保护电路,在液晶采电开关电源中,除具有常见的尖峰吸收保护电路外,还设在+24V、+12V和+5V电压的过压、过载保护电路,其保护电路多采用四运算放大器LM324、四电压比较器LM339、双电压比较器LM393或双运算放大器LM358。过流过压保护电路,在维修时可脱开不用,如果电压恢复正常,说明保护电路引起,这时要分步断开是哪路起作用。然后再进行维修。

  5、开机前,先确认有无炸件、电容鼓包现象,如有应先更换并把相关的器件全部都测量一遍。建议更换所有损坏器件后试机时,最好把原机保险丝除掉,接上一个220V/100W的灯泡,这样可以有效防止再次炸件。

  6、主开关电压+24V或+12V的输出电流较大,对整流二极管要求较高,一般采用低压差的大功率肖特基二极管,不能用普通的整流二极管替换。另外接负载后,电压反而上升,多属于电源滤波不好引起。

  7、电源带负载能力差,首先要测一下PFC电压是否正常(380v),如果正常,问题就在电源厚膜上,通常是电

  源厚膜带载能力差引起,这一点请大家注意。

  8、电源板上,贴有**三角形标记的散热片以及散热片下面的电路,均为热地。严谨直接用手接触!注意任何检测设备,都不能直接跨接在热地和冷地之间。

  结语

  关于开关电源pfc的相关介绍就到这了,如有不足之处欢迎指正。

相关阅读推荐:开关电源pfc的工作原理介绍

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