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丹东市蓝天调谐器厂生产的LT25-29开关电源模块电路分析与维修

来源:-- 作者:-- 浏览:2117

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摘要: 模块内部电路与外部电路连接如右图所示,图中虚线框内为模块内部电路,元件编号是笔者为方便原理介绍所标。   该模块共有红、黑、黄、白、绿5条引出线:红色引出线接原机电源开关管的集电极,黑色引出线接原开关电源的初级300V的地线(热地端),黄色引出线接原开关变压器次级的+B整流二极管的正极,白色引出线接开关变压器次级的地线(冷地端),绿色引出线为待机控制端,接原开关电源待机控制电路的光耦中内部光敏三极

  模块内部电路与外部电路连接如右图所示,图中虚线框内为模块内部电路,元件编号是笔者为方便原理介绍所标。

  该模块共有红、黑、黄、白、绿5条引出线:红色引出线接原机电源开关管的集电极,黑色引出线接原开关电源的初级300V的地线(热地端),黄色引出线接原开关变压器次级的+B整流二极管的正极,白色引出线接开关变压器次级的地线(冷地端),绿色引出线为待机控制端,接原开关电源待机控制电路的光耦中内部光敏三极管的集电极。

 

  该开关电源内部控制电路采用uC3842(ICl),大功率开关管采用场效应管2SKl217(V1)。UC3842内部具有占空比可调的振荡电路、高增益误差放大电路、电流传感比较电路、功率推挽驱动电路以及保护电路等,其内部方框图如右下图所示,各脚功能和对地数据如附表所示,表中的对地电阻是在模块未接人电源电路的情况下,用MF368指针式万用表R×1kΩ挡对5脚测得,其中正测时黑表笔接5脚,用红表笔测量;负测时红表笔接5脚,用黑表笔测量。

  1.启动振荡过程开机后,市电整流滤波后的+300V电压经开关变压器T的初级绕组并通过红色引线加到模块内部开关管v1(2SKl217)的漏极,同时还通过电阻R2、R1降压,c1、c2滤波,加到Icl(uC3842)的7脚,为Icl提供约+18V左右的启动电压,经Icl的7脚内部稳压电路为内部电路提供工作电源,同时产生2.5v基准电压和5V工作电压。其中5V工作电压还从Icl的8脚输出,向Icl内部振荡电路外接的定时电路R7、c3充电,使Icl内部振荡电路启动,产生锯齿波电压,经内部电路整形放大后变为矩形脉冲电压,送往推挽驱动电路,并从6脚输出驱动脉冲,通过R3、R4、D1、D2构成的电压转移电路控制场效应管V1工作于导通一截止一导通的开关状态,在开关变压器各绕组中产生感应电压,进入工作状态。


  2.稳压调压过程开关电源进入工作状态后,开关变压器次级的+B电压输出绕组产生的感应电压,经黄、白色引出线送人模块内部取样变压器T1的初级,经Tl降压后分两路:一路经D4整流、c1、c2滤波后,为Icl的7脚提供电源,替代R1、R2的启动电压;另一路经D5整流、c7滤波后,R9、R10、VRl分压后作为取样反馈电压送到Icl的2脚,在2脚内部经误差放大电路与基准电压比较后,输出误差控制电压,去控制PWM锁存电路,改变送入驱动电路的脉冲的占空比,保证输出电压稳定。

  调整RVl可调整取样反馈电压的高低,通过内部取样放大电路,可改变开关电源输出电压的高低,以适应不同机型+B电压的需要。

  3.待机控制电路待机控制电路接在Icl的1脚,与内部的误差放大电路的输出端
连接,外部通过D6与待机控制电路相连接。开机状态时,待机控制电路使光耦截止,D6也截止,对Icl的工作不产生影响;待机时,光耦饱和导通,D6也导通,将Ic1的1脚电压钳位到0.7V左右,误差放大器将该信息送到PwM锁存电路,停止输出驱动脉冲,开关电源停止工作。

  4.保护电路在该电源模块内部设有过压、过流保护电路。Icl的7脚内部设有欠压锁定比较电路,当7脚启动电压低于16V或工作时电压低于10V时,内部保护电路启动,切断驱动脉冲,停止工作进入保护状态。

  由电阻R5、R6和Icl的3脚内部电路组成开关管v1过流保护电路。R5为V1的电流取样电阻,R5两端的电压反映了v1的电流大小,当v1的电流过大时,在R5两端产生的电压降增加,该电压达到1V时,通过R6送到ICl的3脚,经内部电流比较电流后,输出控制电压到PWM锁存电路,切断驱动脉冲,停止工作进入保护状态。

  用电源模块代换被检修彩电的开关电源时,在按照说明书进行安装时,还要注意以下几点,确保代换一次成功。

  1.注意原彩电开关电源的类型是否适应该电源模块的要求该模块只适用于并联型冷底板开关电源,不适用于串联型热底板开关电源。

  2.注意原开关电源的待机类型是否与该模块待机方式相符该模块待机方式适用于微处理器待机工作电压由辅助电源供给,待机时开关电源输出电压为零的待机方式。如果原开关电源的待机通过继电器控制开关电源市电供电,微处理器待机工作电压由辅助电源供给,该模块的待机控制绿色引出线可闲置不用,最好剪短,并做好绝缘处理;如果原电路无单独副电源,采用降低开关电源输出电压的方式维持副电源供电,建议选用该待机方式的电源模块,如果无该类模块可选,可为微处理器另行设计安装一个副电源,并将待机电路中的光耦发射机接地,改为开关电源输出电压为零的待机方式。

 

  3.确保原开关变压器和开关管集电极反峰压吸收电路完好开关变压器完好是电源模块代换的基本条件,而开关管集电极反峰压吸收电路完好是保证开关管不被损坏的重要条件。如果原电路无开关管集电极反峰压吸收电路,应参照其它彩电开关电源电路进行加装。笔者就遇到过开关管集电极反峰压吸收电路的电容器失效,造成电源模块损坏的故障。

  4.注意将开关变压器初级的取样和反馈绕组彻底断开代换前除拆除原电源的开关管或厚膜电路外,还应注意将开关变压器初级的不用的取样、反馈绕组与外电路的连接切断,既可减轻开关电源的负担,又避免取样、反馈电路故障引起电源模块过载损坏。笔者遇到过未将取样、反馈绕组与外电路的连接切断,造成取样误差电路冒烟,同时损坏电源模块的故障。

  5.注意开关管的散热和引出线的走线和绝缘在安装模块时,要注意模块上开关管V1的散热,别忘了在开关管与散热片之间涂抹导热硅脂,并把电源模块牢固地固定在散热片上。5条引出线连接后越短越好,并注意黄、白色引出线的走向,尽量远离开关变压器上部和大电阻等发热元件,避免电磁干扰和受热后绝缘层破损。笔者遇到用电源模块代换夏普IX0689开关电源,由于未将散热片上的定位销去掉,造成模块的开关管与散热片之间留有间隙而散热不良,工作数小时后损坏模块的故障。

  6.用假负载调准电压后再给行输出通电组装完毕,建议先断开行输出供电或将行输出管基极与发射极短路,停止行输出工作,在开关电源+B输出端接假负载,调整RVl使开关电源输出电压符合该机要求后,再恢复行输出电路试机,避免模块故障引起输出电压升高造成元件大面积损坏。笔者遇到未采用假负载试机,安装后直接通电,造成输出电压过高,损坏行输出管和伴音功放电路的故障,经检查是取样电路的黄色引出线虚焊,造成模块稳压电路失控,输出电压剧升。

  该模块引发的故障,与其它开关电源的故障基本相同。发生故障时,本着从简到繁、从外到内的原则,先确定市电整流滤波电路和开关变压器次级的整流滤波电路是否正常,次级各路负载电路有无严重短路漏电故障,如果上述电路正常,故障在电源模块内部电路中。

  检修模块时,可采用两种方法:一是未联机状态电阻测量法,测量模块内部元件的电阻,其中ICl的对地电阻可与表1对照;二是联机状态电压测量法,选择一块电源电路板(市场上有售),接假负载,测量模块内部电压和开关电源输出电压,并与正常时的电压比较,确定故障范围。模块外部电路与常规彩电相同,本文不再叙述,模块内部常见故障如下:

  1.开机烧保险丝常见为Vl场效应管内部击穿,同时与其相连接的s极电阻R5、G极电阻R3、R4、二极管D1、D2和稳压管D3往往也同时损坏,严重的ICl也同时损坏。造成vl及其外围元件损坏的原因,一是与D极相连接的原电源开关管集电极反峰压吸收电路开路或元件失效;二是稳压电路发生开路或元件变质故障,造成模块输出电压过高。在更换vl的同时,要注意对原机反峰压吸收电路和模块稳压反馈电路Tl、D5、C7、R9、R10、Rvl的检测,特别是注意取样电路的黄、白引出线是否接好,连接点是否正确。V1损坏,如果买不到K1217,可用K1120、K1117、K2485等场效应管代换。

  2.300V电压正常,无输出电压常见为ICl的7脚外部的启动电路Rl、R2开路、阻值变大或Cl失效,解除不良,造成7脚电压低于16v,ICl内部欠压保护电路启动,进入保护状态。如果ICl的7脚启动电压正常,但8脚无5V电压输出,6脚无1.6v激励电压,则是ICl内部损坏。

  ICl损坏,如果买不到UC3842,可用KA3842、UC2842代换。

  3.输出电压调不到正常值常见为取样反馈电路元件变质所致,仔细检测取样反馈电路的T1、D5、C7、R9、R10、RVl、C5等元件,如果怀疑Tl内部绕组局部电路,可采用代换或重新绕制的方法解决。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67