电源适配器维修及维护心得

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电源适配器维修及维护心得

电源适配器有着效率高、功耗低、体型小、重量轻等优点，其电源适配器的工作效率可以达到80％以上，比传统的线形稳压电源适配器提升近一倍。现阶段，空管系统中的所有设备均能找到电源适配器的踪影，其运行正常与否，直接影响着电子产品能否运行及运行是否正常。所以，我们作为设备维护工作人员，需要加强对电源适配器的学习，掌握基本维修方法，提升自身的产品维护能力。

一．电源适配器原理及功能线路介绍

电源适配器是运用当今电子技术，控制开关晶体管导通和截止情况而得名，其实质是利用改变线路中控制器件的导通时间来改变输出电压的大小，实现维持输出电压稳定的一种电源适配器，电源适配器通常由脉冲宽度调制(PWM)和MOSFET构成。
电源适配器的主线路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换线路、PWM控制器线路、输出整流滤波电路构成。此外，还有控制和启动等辅助线路，如图1所示。
(一)主线路
主线路描述了从交流电网输入、直流输出的整个过程。包括：EMI(电磁干扰)线路，其主要功能是滤除外部电网的高频脉冲对电源适配器的影响，与此同时也达到降低电源适配器自身对外部的电磁干扰；整流电路用来将交流电压变换为单向脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分，使之变成平滑的直流电压；功率转换线路主要由开关管和开关变压器(也称高频变压器)构成。它是实现变压、变频及其输出电压调整的执行配件，也达到能量传递和转换功能，是电源适配器的核心。
(二)控制电路
一方面从输出端采样，经与制定标准进行比较，然后去控制逆变器，改变其频率或脉宽，实现输出稳定；与此同时，根据测试线路提供的资料，经保护线路鉴别，提供控制电路对整机进行各种保护措施。
(三)启动线路
为了使开关管运行在饱和、截止的开关情况，务必有一个激励脉冲功能到开关管的基极，并联型电源适配器通常选用他激式电源适配器，这一个激励脉冲通常是由专门的振荡器产生，而振荡器的工作电压则由启动线路来提供。
维修电源适配器

二、电源适配器维修技巧
电源适配器的维修一般可分成两步实行：
(一)关闭电源情况下，“看、闻、问、量”
看：打开电源适配器的塑料外壳，查看保险丝有没有熔断，再观查电源适配器的内部情况，假如看到电源适配器的线路板上有烧焦处或元器件裂开，则应重点查看此处元器件及相关的电路元件。
闻：闻一下电源适配器内部有没有有糊味，查看有没有有烧焦的元器件。
问：问一下电源适配器故障的经过，有没有对电源适配器实行违规操作。
量：没通电前，先用万用表测量一下高压电容两边的工作电压。如果是电源适配器不起振或开关管开路造成的故障，则大多数情况下，高压滤波电容两边的工作电压未泄放悼，此工作电压有300多伏，需小心。然后用万用表测量AC电源适配器线两边的正反向电阻器及电容器充电情况，电阻值不应过低，否则电源适配器内部可能存在短路。
电容器应能充放电。脱开负载，分别测量各组输出端的对地电阻器，一切正常时，表针应该有电容器充放电摆动，最后指示的应为该路的泄放电阻器的阻值。
(二)加电在线检测
通电后观查电源适配器有没有有烧保险及个别元器件冒烟等现象，若有要及时切断供电实行检修。
测量高压滤波电容两边有无300V输出，若无应重点查整流二极管、滤波电容等。
测量高频变压器次级线圈有无输出，若无应重点查开关管有没有故障，有没有起振，保护电路有没有动作等，若有则应重点查看各输出侧的整流二极管、滤波电容、三通稳压管等。

假如电源适配器开启一下就结束，则该电源适配器处在保护模式下，可直接测量PWM芯片保护输入脚的工作电压，假如工作电压超出规定值，则表明电源适配器处在保护模式下，应重点查看产生保护的原因。

维修电源适配器

三、OTE电台DR100接收机的EAGLE80系列30V电源适配器的维修

故障原因及现象：我们在对VHF系统实行资源整合时，将电台关闭电源关机后再重新上电后，看到有多部电台无法一切正常开启，经过排查，看到为30V电源适配器模块故障导致。
明确故障范围：因为该产品型号电源适配器在直流输出端早已凭借一个功率电阻器接地，等同于接了一个假负载，所以，针对这种结构的电源适配器，维修时不用再接假负载。我们直接在该型电源适配器的直流输出口测量，看到无工作电压输出；测量其交流输入一切正常。
将起外壳卸下来，检测保险丝、EMI滤波电容、交流变压器均没问题，开关变压器一次端至交流输入端无异常情况，初步判断为直流(热地)部分故障。
关键点检测及故障元器件拆换：
1)测量STR83145全桥整流模块，输入交流电压220V，测出其PIN3，PIN5间输出直流电压为318~320V之间。基本符合桥式整流电压变换公式U。=，所以，能够排除整流模块故障的可能性。
2)开关管KA1M0880B的测量。该模块在该线路中起到PWM控制功能，该Ic的封装为TO一3P一5L。考虑到开关管长期工作在大电流、高电压的条件下，其受损的机率较高，所以，我们第一步拆换了2个新的开关管。拆换后，其中一块电源适配器成功修复，另一块仍然无输出电压。
3)再一次对故障的电源适配器模块进行测量。这一次检测开关管PIN3，热地间电压时，看到仅有13．6～14．4V左右。参照该型开关管信息，得知运行电压标准值应当为15V以上。由此可判断问题应出在运行线路上，如图2所示。该型电源适配器采用了受控式运行线路，与常规运行线路相比，增加了一个可控开关S，实际线路中，该开关由三极管代替，控制电压取自开关变压器的反馈绕组。开关S在启动时接通，运行后断开，由VD1、C1整流滤波产生的电压接替运行线路工作。VD1为1N4744稳压二极管，其典型稳压值应当为15V。C1为10uf，50V铝电解电容。
对上述元器件检测看到稳压二极管有绿色液体泄露，启动电容容量为7uf已超出误差允许范围。拆换元器件后，再测运行电压达到15．7v，开关变压器也发出了“滋滋”的声音，开关频次稳定后，声音消失。直流电压输出稳定于30～31V，恢复正常。
故障原因为稳压二极管性能下降，运行电压不够，所以开关变压器无法起振，最后造成电源适配器无输出电压。

四、维修建议

空管行业的通导监视系统，大多数处在长期连续不断运行状态。伴随着设备使用年限的增加，电源适配器的故障频次呈现上升趋势。如28所自动化系统中的HPG5机器的电源适配器，OTEDTR100电源适配器及OTEDRIO0的电源适配器EAGLE80series电源适配器。电源厂家经过自主维修看到上述模块有着类似的故障共性，现总结如下：1)因为长期满负荷工作，电源适配器模块温度过高，易加快里面电路电子元器件的老化，所以在平时使用工作程中，我们应当合理安排布局，欲留风冷对流空间并增强对机柜散热风扇的检验；
2)针对采用受控式启动电路的电源适配器，PWM模块的启动电压由稳压二极管取代且长期工作在极限状态。所以，若关机后无法正常供电，我们可以检查一下启动电路中的稳压二极管；
3)大容量电容因为长期，高频率的充放电，会造成性能降低。提议在设备维修过程中需要关机操作时，尽量使用面板开关，不可以直接拔下电源适配器线，以确保大容量电容有充足的放电时间；
4)经常的开关机会影响电源适配器的使用寿命，应尽量避免。

五、结语

电源适配器工作时，处在高电压、大电流、高频率的特殊工作状态，因此相对故障率很高。其出故障的概率，要占电子产品整机故障率的80％左右，电子产品中的很多故障，通常是因其电源适配器电路工作异常导致的。所以，为了进一步提升设备完好率和减少设备故障恢复时间，作为设备维修工作人员的我们有必要熟练掌握电源适配器的原理、维修方法和维修技巧。
电源适配器电路有易有难，功率有大有小，输出电压多种多样。
只要把握住其关键的东西，即充分了解电源适配器的基本结构及其PFC及PWM模块的特点，它们工作的基本条件，主要上面流程和方法，多动手进行电源适配器的维修，就能快速地排除电源适配器故障，实现事半功倍的效果。

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| 发布时间：2020.12.09 来源：

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