开关电源原理实例讲解

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电子报/2005年/04月/10日/第008版/

东仕IDS-2000F-C卫星接收机电源原理及检修

深圳汤如伟

该电源采用极易购买的分立元器件构成,为典型的自激式开关电源,维修较为方便。

1.工作原理

(1)市电输入电路:220V交流市电(实测其稳压范围在95V~275V)经过保险丝F1和EM I电路(由C1、LF1构成的电磁干扰滤波器)后通过D1~D4桥式整流,在滤波电容C7上形成约300V的直流电压。

(2)启动和振荡电路:300V的直流电一路经T1的初级线圈到Q1的集电极,另一路通过R2和R3至Q1的基极并提供基极电流,使Q1导通,这时T1的初级线圈内就有电流流动,变压器的反馈线圈感应出»正¼负的电动势,该电动势通过D1、C4(加速电容)、R10和R3加至Q1的基极,使Q1进一步导通,Q1的集电极电流进一步加大并对变压器储能,直至Q1进入饱和状态。Q1饱和后,集电极电流为最大且不变化,根据感生电流的产生原理,此时反馈线圈的感生电动势为0,同时由于C4上原充有约0. 7V的电压,该电压对于Q1的基极来说相当于0.7V的反偏电压,这时Q1的基极电流减少,使Q1退出饱和状态,且集电极电流开始变小,这时T1的反馈线圈感应出¼正»负的电压,使Q1很快进入截止状态并将储存的磁场能转化为电场能输出,如此循环,形成了电源的振荡。

(3)稳压回路:本电路为双取样稳压电路(5V和3.3V取样),使各路电压更加稳定,主要由U1、U2、R13、R14、R15、R18构成。当5V或3.3V电压升高时,TL431的控制极电压也上升,A极电压下降,使光耦的发光强度上升,光耦的光敏三极管内阻下降,启动电压通过光耦加至Q2的基极,使Q2导通加强,迫使Q1提前截止(导通时间缩短),T1储能减少,输出电压降低,当5V或3.3V电压下降时,其稳压调整过程相反。

(4)低压输出电路:各路输出电路采用典型的半波整流和P形滤波电路,3.3V整流管采用肖特基型二极管1N5822,其他为HER(高速快恢复)系列的二极管,电容为高频低阻系列(在维修选材时请注意)。

(5)保护电路:F1为高压侧短路过流保护;D2、C5、R4构成开关尖峰吸收电路,以保护开关管Q1;过压保护电路由R22、D6、R6等相关网络构成,当稳压回路失控时,反馈线圈的感生电动势升高,击穿D6迫使Q2导通Q1截止,电源停振。

2.故障分析及检修

由于主板是静电敏感部件,检修时最好将电源拆下来维修,并注意人身安全。

[例1]烧F1:本故障常有Q1、Q2、D1同时损坏,原因多是市电突然上升;C7容量不足或失效;尖峰吸收电路失效等。在维修时要检查清楚,以免故障重演。

[例2]无电:查各路电压无输出,300V正常,Q1基极无电压,一般为启动电阻R2 (1M8)开路所致,更换后一切正常。

[例3]个别节目马赛克:本故障主要是由于电源纹波引起。经试验,将C6更改为2.2L F的电解电容可改善此现象。

[例4]无信号:测各路直流电压正常,测300V电压只有230V~240V(市电正常),观察电视屏幕,有黑白条纹翻滚,系C7容量减小或无容量,更换后,机器正常。