一、開關電源的工作原理
開關電源就是采用功率半導體器件作為開關元件，通過周期性通斷開關，控製開關元件的占空比來調整輸出電壓。開關元件以一定的時間間隔重複地接通和斷開，在開關無件接通時輸入電源Vi通過開關S和濾波電路向負載RL提供能量，當開關S斷開時，電路中的儲能裝置（L1、C2、二極管D組成的電路）向負載RL釋放在開關接通時所儲存的能量，使負載得到連續而穩定的能量。

 
開關(guan) 電源原理圖
VO=TON/T*Vi，VO 為(wei) 負載兩(liang) 端的電壓平均值，TON 為(wei) 開關(guan) 每次接通的時間，T 為(wei) 開關(guan) 通斷的工作周期；由式可知，改變開關(guan) 接通時間和工作周期的比例，VO間電壓平均值也隨之改變，因此，隨著負載及輸入電源電壓的變化自動調整TON和T的比例便使輸出電壓VO維持不變。改變接通時間TON和工作周期比例亦即改變脈衝(chong) 的占空比，這種方法稱為(wei) “時間比率控製”（TimeRationControl,縮寫(xie) 為(wei) TRC）。按TRC控製原理，有三種方式：
1、脈衝(chong) 寬度調製（PulseWithModulation,縮寫(xie) 為(wei) PWM）開關(guan) 周期恒定，通過改變脈衝(chong) 寬度來改變占空比的方式。
2、 脈衝(chong) 頻率調製（PulseFrequencyModulation,縮寫(xie) 為(wei) PFM）導通脈衝(chong) 寬度恒定，通過改變開關(guan) 工作頻率來改變占空比的方式。
3、混合調製導通脈衝(chong) 寬度和開關(guan) 工作頻率均不固定，彼此都能改變的方式，它是以上二種方式的混合。
二、開關(guan) 電源的維修技巧和常見故障
1、維修技巧
開關(guan) 電源的維修可分為(wei) 兩(liang) 步進行：斷電情況下，“看、聞、問、量”
看：打開電源的外殼，檢查保險絲(si) 是否熔斷，再觀察電源的內(nei) 部情況，如果發現電源的PCB板上有燒焦處或元件破裂，則應重點檢查此處元件及相關(guan) 電路元件。
聞：聞一下電源內(nei) 部是否有糊味，檢查是否有燒焦的元器件。
問：問一下電源損壞的經過，是否對電源進行違規操作。

 
量：沒通電前，用萬(wan) 用表量一下高壓電容兩(liang) 端的電壓先。如果是開關(guan) 電源不起振或開關(guan) 管開路引起的故障，則大多數情況下，高壓濾波電容兩(liang) 端的電壓未泄放悼，此電壓有300多伏，需小心。用萬(wan) 用表測量AC電源線兩(liang) 端的正反向電阻及電容器充電情況，電阻值不應過低，否則電源內(nei) 部可能存在短路。電容器應能充放電。脫開負載，分別測量各組輸出端的對地電阻，正常時，表針應有電容器充放電擺動，最後指示的應為(wei) 該路的泄放電阻的阻值。加電檢測通電後觀察電源是否有燒保險及個(ge) 別元件冒煙等現象，若有要及時切斷供電進行檢修。測量高壓濾波電容兩(liang) 端有無300伏輸出，若無應重點查整流二極管、濾波電容等。測量高頻變壓器次級線圈有無輸出，若無應重點查開關(guan) 管是否損壞，是否起振，保護電路是否動作等，若有則應重點檢查各輸出側(ce) 的整流二極管、濾波電容、三通穩壓管等。如果電源啟動一下就停止，則該電源處於(yu) 保護狀態下，可直接測量PWM芯片保護輸入腳的電壓，如果電壓超出規定值，則說明電源處於(yu) 保護狀態下，應重點檢查產(chan) 生保護的原因。
2、常見故障
保險絲(si) 熔斷一般情況下，保險絲(si) 熔斷說明電源的內(nei) 部線路有問題。由於(yu) 電源工作在高電壓、大電流的狀態下，電網電壓的波動、浪湧都會(hui) 引起電源內(nei) 電流瞬間增大而使保險絲(si) 熔斷。重點應檢查電源輸入端的整流二極管，高壓濾波電解電容，逆變功率開關(guan) 管等，檢查一下這此元器件有無擊穿、開路、損壞等。如果確實是保險絲(si) 熔斷，應該首先查看電路板上的各個(ge) 元件，看這些元件的外表有沒有被燒糊，有沒有電解液溢出，如果沒有發現上述情況，則用萬(wan) 用表測量開關(guan) 管有無擊穿短路。需要特別注意的是：切不可在查出某元件損壞時，更換後直接開機，這樣很有可能由於(yu) 其它高壓元件仍有故障又將更換的元件損壞，一定要對上述電路的所有高壓元件進行全麵檢查測量後，才能徹底排除保險絲(si) 熔斷的故障。無直流電壓輸出或電壓輸出不穩定如果保險絲(si) 是完好的，在有負載情況下，各級直流電壓無輸出。這種情況主要是以下原因造成的：電源中出現開路、短路現象，過壓、過流保護電路出現故障，輔助電源故障，振蕩電路沒有工作，電源負載過重，高頻整流濾波電路中整流二極管被擊穿，濾波電容漏電等。

 
在用萬(wan) 用表測量次級元件，排除了高頻整流二極管擊穿、負載短路的情況後，如果這時輸出為(wei) 零，則可以肯定是電源的控製電路出了故障。若有部分電壓輸出說明前級電路工作正常，故障出在高頻整流濾波電路中。高頻濾波電路主要由整流二極管及低壓濾波電容組成直流電壓輸出，其中整流二極管擊穿會(hui) 使該電路無電壓輸出，濾波電容漏電會(hui) 造成輸出電壓不穩等故障。用萬(wan) 用表靜態測量對應元件即可檢查出其損壞的元件。例：某一24伏直流電機供電電源通電後無直流24伏輸出 ，拆開電源外殼，觀察保險絲(si) 未燒斷且電路板無明顯的燒焦處或破裂元件，在未通電情況下量AC輸入端阻值和DC輸出端阻值正常，量開關(guan) 管、整流橋、整流管等重要元件正常，故判斷不存在內(nei) 部嚴(yan) 重短路的可能，估計保護電路動作。經檢查此開關(guan) 電源采用U3842 PWM控製芯片，經查找相關(guan) 的資料得知，當U3842芯片的3端電壓高於(yu) 1伏時，內(nei) 部電流敏感比較器輸出高電平，將PWM鎖存器複位使輸出關(guan) 閉。通電測量U3842的3端高於(yu) 1伏，6端無輸出，經檢查相關(guan) 電路，發現穩壓管D2擊穿，如圖3，故PC1導通，致使U3842的3端為(wei) 高電平，故6端無輸出，開關(guan) 管不工作，直流側(ce) 無直流輸出。更換同型號穩壓管D2，故障解除。電源負載能力差電源負載能力差是一個(ge) 常見的故障，一般都是出現在老式或工作時間長的電源中，主要原因是各元器件老化，開關(guan) 管的工作不穩定，沒有及時進行散熱等。應重點檢查穩壓二極管是否發熱漏電，整流二極管損壞、高壓濾波電容損壞等。
例：我廠近紅處激光光譜儀(yi) （VECTOR 22），開機後無法完成自檢並報警且主板指示燈不斷閃爍。經檢查，供光譜儀(yi) 主板的直流5V電源僅(jin) 剩2.3伏左右，脫開5V直流電源的負載，通電再次測量5V直流電源，這時則有5V，初步判斷此5V直流電源帶載能力差，拆開電源外殼進行檢修，由於(yu) 沒有帶負載時，通電有直流5V輸出，故重點檢查次級線圈側(ce) 的輸出整流電路，給5伏電源接上假負載通電進行測量發現三通穩壓7805的1、2腳之間電壓為(wei) 5.2伏，2、3腳之間卻剩2.3伏，如圖4，故判斷三通穩壓管7805性能變壞，更換三通穩壓管7805故障解決(jue) 。

 
三、開關(guan) 電源維修具體(ti) 方法
1、開關(guan) 電源維修的時候，我們(men) 首先需要利用萬(wan) 用表檢測一下各功率器件是否存在擊穿短路，例如電源整流橋堆、開關(guan) 管、高頻大功率整流管、抑製浪湧電流的大功率電阻是否燒斷等，然後需要再檢測各輸出電壓端口電阻是否異常，如上述器件有損壞的情況我們(men) 則需要進行更換新的器件。
2、我們(men) 在完成上述檢測之後，接通電源後如還不能正常工作，接著我們(men) 就要檢測功率因數模塊(PFC)和脈寬調製組件(PWM)，查閱相關(guan) 資料，熟悉PFC和PWM模塊每個(ge) 腳的功能及其模塊正常工作的必備條件。
3、對於(yu) 具有PFC電路的電源則需測量濾波電容兩(liang) 端電壓是否為(wei) 380VDC左右，如有380VDC左右電壓，說明PFC模塊工作正常，接著檢測PWM組件的工作狀態，測量其電源輸入端VC，參考電壓輸出端VR，啟動控製Vstart/Vcontrol端電壓是否正常，利用220VAC/220VAC隔離變壓器給開關(guan) 電源供電，用示波器觀測PWM模塊CT端對地的波形是否為(wei) 線性良好的鋸齒波或三角形，如TL494 CT端為(wei) 鋸齒波，FA5310其CT端為(wei) 三角波。輸出端V0的波形是否為(wei) 有序的窄脈衝(chong) 信號。
4、在開關(guan) 電源維修實踐中，有許多開關(guan) 電源采用UC38××係列8腳PWM組件，大多數電源不能工作都是因為(wei) 電源啟動電阻損壞，或芯片性能下降。當R斷路後無VC，PWM組件無法工作，需更換與(yu) 原來功率阻值相同的電阻。當PWM組件啟動電流增加後，可減小R值到PWM組件能正常工作為(wei) 止。在修一台GE DR電源時，PWM模塊為(wei) UC3843，檢測未發現其他異常，在R(220K)上並接一個(ge) 220K的電阻後，PWM組件工作，輸出電壓均正常。有時候由於(yu) 外圍電路故障，致使VR端5V電壓為(wei) 0V，PWM組件也不工作，在修柯達8900相機電源時，遇到此情況，把與(yu) VR端相連的外電路斷開，VR從(cong) 0V變為(wei) 5V，PWM組件正常工作，輸出電壓均正常。
5、當濾波電容上無380VDC左右電壓時，說明PFC電路沒有正常工作，PFC模塊關(guan) 鍵檢測腳為(wei) 電源輸入腳VC，啟動腳Vstart/control，CT和RT腳及V0腳。修理一台富士3000相機時，測試一板上濾波電容上無380VDC電壓。VC，Vstart/control,CT和RT波形以及V0波形均正常，測量場效應功率開關(guan) 管G極無V0波形，由於(yu) FA5331(PFC)為(wei) 貼片元件，機器用久後出現V0端與(yu) 板之間虛焊，V0信號沒有送到場效應管G極。將V0端與(yu) 板上焊點焊好，用萬(wan) 用表測量濾波電容有380VDC電壓。當Vstart/control端為(wei) 低電平時，PFC亦不能工作，則要檢測其端點與(yu) 外圍相連的有關(guan) 電路。
總之，開關(guan) 電源電路有易有難，功率有大有小，輸出電壓多種多樣。隻要抓住其核心的東(dong) 西，即充分熟悉開關(guan) 電源的基本結構以及PFC及PWM模塊的特性，它們(men) 工作的基本條件，按照上述步驟和方法，多動手進行開關(guan) 電源的維修，就能迅速地排除開關(guan) 電源故障，達到事半功倍的效果。
四、開關(guan) 電源維修經驗之談
1、開關(guan) 電源出現不啟振的時候，我們(men) 通常需要查看開關(guan) 頻率是否正確、保護電路是否封鎖、電壓反饋電路、電流反饋電路又沒問題，開關(guan) 管是否擊穿等。
2、開關(guan) 電源變壓器發熱或發出“嗞嗞嗞”聲，一般是開關(guan) 頻率不對。
3、開關(guan) 電源輸出電壓電源指示燈一閃一閃的一般是副邊有短路的。