串联型直流稳压电源常见故障分析及检测

串联型直流稳压电源常见故障分析及检测

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串联型直流稳压电源常见故障分析及检测

湖南省沅陵县中等职业技术学校唐立新摘要：通过多年的教学实践得知，直流稳压电源在使用中容易出现输出电压过高且无法调低、过低却无法调高到正常值和输出为零几种故障情况，下面就这几种故障加以简要分析并介绍各故障的检测方法。

关键词：直流稳压电源故障分析检测

（以电路输出电压V o=4V为例分析）

一．电路及工作原理：

1．电路（如图所示），主要由两部分构成：一是由整流二极管VD1～VD4、电容C1构成整流、滤波部分，其作用是将变压器T次级的交流电转换成直流电；二是由VT1、VT2构成的复合调整管，比较放大管VT3，稳压二极管VD5、VD6及取样微调电位器R P等构成稳压部分，其作用就是稳定输出电压。

2．工作原理：

电源变压器T次级的220V交流电，经过整流二极管VD1～VD4整流，电容C1滤波，获得直流电，输送到稳压部分。如果输出电压有减小的趋势，VT3基极对地电压减小，其基极电流减小，由Ic=βI b得知VT3集电极电

流也减小，集电极对地电压增大。由于VT3的集电极与VT2的基极是直接耦合的，VT3

集电极对地电压增大，也就是VT2的基极对地电压增大，这就使VT1、VT2构成的复合调整管加强导通，管压降（VT1的c-e极间电压）减小，而整流滤波部分输出直流电压不变，VT1、VT2构成的复合管调整管压降减小，就会使整个电路输出电压增大，即抑制电路输出电压减小的趋势，从而维持输出电压不变。同样，如果输出电压有增大的趋势，通过VT3的作用又使复合调整管的管压降增大，就会使整个电路输出电压降低，即抑制电路输出电压增大的趋势，从而达到维持输出电压不变的目的。

电路稳压过程可表示如下：

输出电压有减小的趋势时的稳压过程：

输出电压有增大的趋势时的稳压过程：

(说明:上图中,箭头向上表示参数增大或升高,箭头向下表示参数减小或降低,Vi表示整流、滤波部分的输出电压，Uce（VT1）表示VT1的集电极和发射极两端的电压，其他依此类推)。

二．常见故障及原因分析

1．故障一：无输出电压，既输出电压为零。

电路输出电压为零，实际就是电路无输出。我们可以从电路输入端分析到输出端不难看出，如果电路存在以下几种情况中任意一种情况，电路均会无输出电压。①熔断器熔断或开路。②变压器T的次级开路。③桥式整流电路开路。④电容C1短路。⑤R1开路。⑥电容C2短路。⑦VT1发射结开路。⑧VT2发射结开路

如何判断到底是由哪一种原因造成的呢可以按下列步骤来检测：

. 第一步：测量VT1集电极对地电压。

从电路可知，VT1集电极对地正常电压应等于整流、滤波部分的输出电压（既C1两端电压）。

若测得VT1集电极对地电压为零，即整流、滤波后无电流输出，就说明可是熔断器熔断或开路、或变压器T次级线圈开路、或整流电路引线开路。这几种情况中任意一种存在，都会使整流、滤波部分无电流流向稳压部分。电路就无输出电压。

若测得VT1集电极对地电压正常，则：

第二步：测VT2基极对地电压。

从电路可知：VT2基极对地电压正常情况下应比电路的输出电压4V高出左右，（VT1、VT2两管的发射结导通电压各取共）。

若测得VT2基极对地电压为零，则说明可是电容C2短路或电阻R1开路。C2短路使VT2基极与地直接相连，VT2基极对地电压为零，复合调整管就处于截止状态，电路就无输出，即输出电压就为零；电阻R1开路，VT2

基极电流为零，其基极对地电压也为零，复合调整管也就处于截止状态，电路就无输出，即输出电压就为零。

若测得VT2基极对地电压正常，则说明可是VT1、VT2发射结开路。

VT1、VT2任意一个或两个的发射结开路时，复合调整管都无输出，电路输出也就为零。

上述过程可用下列框图来表示：

2．故障二：电路输出电压高于正常电压且不可调（高于4V）。

此故障可由以下几种原因引起；

①VD5、VD6开路或反接。②VT3的b-e结击穿。③VT3的b-e结开路

检测步骤：

第一步：测VT1的集电极对地电压。

VT1集电极对地电压正常应高于7V。一般情况下，此时测得的VT1集电极对地电压都是正常的。

第二步：测VD5对地电压。VD5对地电压正常为 V～。

若测得VD5对地电压高于，说明是VD5、VD6有开路或接反。这样，就会使VT3的发射极对地电压升高，VT3

的b-e间电压V be降低，其基极电流减小，集电极电流也减小，使流过VT2的基极电流增大，其集电极电流也增大，复合调整管管压降就降低，从而就使输出电压更高。

若测得VD5对地电压正常，则：

第三步：测VT3基极对地电压。

VT3基极对地正常电压应为VD5正常对地电压与VT3的b-e结的结间电压之和（+=）。

若测得VT3基极对地电压大于，则说明是VT3的b-e结开路。

若测得VT3基极对地电压为，则说是VT3的b-e结击穿。上述过程用框图表示如下：

3．故障三：电路输出电压低于正常电压且不可调（高于0V低于

4V）。

此故障可由以下几种原因引起：

①变压器、整流、滤波部分电路故障。②R1阻值过大或电容C2漏电。③VD5、VD6有短路或击穿。④VT3的c-e结漏电或击穿。⑤电位器调节不当。

检测步骤：

第一步：测量VT1集电极对地电压。

VT1集电极对地电压正常应高于7V

若测得的VT1集电极对地电压低于7V，就说明可是变压器或整流、滤波部分电路故障，使该部分输出电压低，电路输出电压自然就低。

若测得VT1集电极对地电压正常。则：

第二步：测VT2基极对地电压。

VT2基极对地电压正常情况下应比电路的输出电压4V高出左右（VT1、VT2两管的发射结导通电压各取共）。

若测得VT2基极对地电压低于正常电压，则：

第三步：断开VT3的集电极重测VT2基极对地电压。

若此时测得的VT2基极对地电压还是低于正常电压，则说明是R1电阻值过大或是电容C2漏电。由电路可知，R1电阻值过大，在电路输入总电压不变的情况下，R1两端电压降升高，VT2基极对地电压就降低，其基极电流降低，复合管集电极电流降低，复合调整管管压降就会升高，这样，会使整个电路输出电压更低；电容C2漏电，就会使VT2基极对地电压降低，同样其基极电流降低，复合调整管集电极电流降低，复合调整管管压降就会升高，从而使整个电路输出电压更低。

若此时测得的VT2基极对地电压升高，则说明是VD5、VD6有短路或击穿，或是VT3的c-e结漏电或击穿，或是电位器调节不当。VD5、VD6有短路或击穿，VD5对地电压必然小于其正常电压～（可直接测VD5对地电压），此时，就会使VT3